2016 überraschte der bis dahin unbekannte Hersteller AJH aus Bournemouth im Süden Englands mit einem Satz von fünf Eurorack-Modulen, die in Summe die Funktionalität des Minimoog Model D nachbildeten. Der MiniMod sorgte insbesondere durch hohe und authentische Klangqualität für Begeisterung. Diese Liebe zum Detail hat sich gelohnt, denn inzwischen ist AJH zu einem etablierten Boutique-Hersteller von Eurorack-Modulen herangewachsen, der aktuell 27 durchweg Skiff-taugliche Module anbietet.
Die Entwicklung des MiniMod, der mit drei VCOs, Filter, VCA, Hüllkurven und Glide/Noise 84 Teileinheiten (TE) beansprucht, hat laut Firmengründer und Namensgeber Allan J. Hall 18 Monate gedauert. Die Schaltung basiert dabei auf ganz frühen Mk1-Modellen des Model D, von denen nur etwa 300 Exemplare gebaut wurden und deren Oszillatoren noch mit diskreten Transistoren aufgebaut waren. Auch das legendäre Kaskadenfilter setzt dort auf händisch abgeglichene Transistoren und keine integrierten Schaltkreise. Anzeige
Dem hohen Anspruch ist AJH seither treu geblieben. Man verbleibt konsequent im hochwertigen Segment und bis auf wenige Ausnahmen bei rein analogen Schaltungen. Dazu behält der Hersteller die direkte Bedienbarkeit eines solchen System stets im Auge. Die Module sind grundsätzlich wahlweise in Silber oder Schwarz verfügbar.
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Welche Idee steckt hinter dem AJH-Modularsystem?
Die Konzeption der ersten MiniMod-Module liegt inzwischen bereits neun Jahre zurück. Mein Ziel war es stets, das für mich persönlich beste Modularsystem zu entwickeln. Ich habe nie für den »Markt« entwickelt und produziert. So ist jedes neue Modul aus meiner Perspektive auch ein Schritt weiter in die Richtung des ultimativen, analogen Modularsystems. Dieses System betrachte ich als immens vielseitigen, analogen subtraktiven Synthesizer ohne architektonische Begrenzungen. So ist es möglich, Module in beliebiger Kombination bei gleichzeitig nahezu unbegrenzten Modulationsmöglichkeiten zu verschalten. Durch die Verfügbarkeit unterschiedlicher Filtertypen – Moog-Transistorkaskade, Dioden-Kaskade, State Variable Filter, Fixed Filterbank und mehr – können wir viele Vintage-Instrumente mit hoher Akkuratesse nachbilden. Aber natürlich lassen sich auch jede Menge neuer Klänge erschaffen, die auf vorverkabelten Instrumenten so nicht möglich wären.
Welche Schritte sind typischerweise nötig, um ein Modul zur Serienreife zu bringen?
Zunächst unterscheiden wir zwischen Modulen, die sich im Audiosignalweg befinden können und Modulen, die Steuerspannungen erzeugen oder verarbeiten. So würde beispielsweise die Entwicklung eines neuen Filtermoduls in aller Regel auf der Schaltung eines analogen Vintage-Synthesizers basieren. Wir würden uns also diesen Synthesizer beschaffen und die Filtersektion isolieren, sodass wir deren Verhalten exakt testen und dokumentieren könnten. Sobald der eigentliche Design-Vorgang beginnt, legen wir zuerst die gewünschte Funktionalität des Moduls fest. Einher geht ein grobes Layout der Frontplatte, um die Platzierung der Regler, Schalter und Buchsen zu definieren und den Platzbedarf im Eurorack zu spezifizieren. Es folgt ein Zeichnen der Schaltung und ein Erstellen des initialen Platinen-Layouts. Dieser Schritt findet noch nicht im Eurorack-Format statt. In der Regel nutzen wir größere Platinen, die wir von Hand bestücken und auf Funktionalität überprüfen. Sobald ein solcher Prototyp korrekt arbeitet, beginnen wir mit umfassenden A/B-Vergleichen mit dem Originalfilter. Die wichtigste Ausstattung sind dabei definitiv gute Ohren! Hierbei handelt es sich in der Regel um den längsten Teil der Arbeit. Gelegentlich gelangt man schnell zu einem Ergebnis, aber meist dauert es Wochen oder gar Monate, in denen Komponenten getauscht oder auch Revisionen der Platine erstellt werden müssen, bis man zu einem authentisch klingenden Ergebnis gelangt, das sich zudem auch korrekt verhält.
Sobald wir mit dem Klang zufrieden sind, entwerfen wir das Platinen-Layout für die Produktion mit sämtlichen Potentiometern, Schaltern und Anschlüssen in den jeweils richtigen Positionen auf der Frontplatte. Zu diesem Zeitpunkt werden dann auch sämtliche Pegel für Audiosignale und Steuerspannungen an das Eurorack-Format angepasst. Im nächsten Schritt begeben wir uns in die Betaphase, in der Fehler identifiziert und eliminiert werden. Dabei gehen wir teils durch zwei, drei Platinen-Revisionen. Insbesondere gilt das, wenn Klangunterschiede gegenüber den Prototypen hörbar werden. Das liegt oft am unterschiedlichen Layout der Schaltung. Wir müssen Übersprechen und Impedanzunterschiede korrigieren, die aufgrund des kompakteren Eurorack-Formats auftreten.
Gibt es bei AJH eine Meinung zum Thema Thru-Hole- und SMD-Technik?
Das ist ein komplexes Themengebiet, über das man vermutlich ein Buch verfassen könnte! Es kommt regelmäßig vor, dass alten Designs mit Durchsteckkomponenten ein besserer Klang zugeschrieben wird. Das ist aber eine Pauschalisierung und muss definitiv nicht der Fall sein, wenn man gewissenhaft an der Schaltung im Audiosignalweg arbeitet. Sofern man die Unterschiede bei sogenannten parasitären Kapazitäten und Induktivitäten berücksichtigt und eine sorgfältige Komponentenauswahl trifft, kann man durchaus Klanggleichheit erzielen. Halbleiter sind oftmals sowohl als Durchsteck- als auch als SMD-Komponenten verfügbar. Dabei werden genau die gleichen Halbleiter-Materialien verwendet und in den entsprechenden Formaten untergebracht. Das gilt nahezu immer für Transistoren und integrierte Schaltungen. Und weil ein gleiches Innenleben vorhanden ist, werden sich diese Bauteile auch identisch verhalten und klingen.
Die passiven Komponenten einer Schaltung (Widerstände, Kondensatoren, Induktionsspulen) können mit den gewünschten Werten bezogen werden. Allerdings ist an dieser Stelle die Materialauswahl kritischer. Insbesondere Kondensatoren können den Klang der Schaltung verändern, sodass man auf seine Erfahrungen und sorgfältige Tests zurückgreifen muss, um zu gleichen Klangergebnissen zu gelangen.
Das Platinen-Layout für eine Eurorack-SMD-Schaltung fällt verglichen mit Schaltungen alter Synthesizer deutlich kompakter aus. Somit sind auch die Leiterwege kürzer und enger beieinander als in der Originalschaltung. Auf den ersten Blick handelt es sich dabei zwar nur um Drähte, bei denen das Routing keinen Klangunterschied generieren sollte. In der Realität verfügt jede Leiterbahn aber über zugehörige Parasitärspannungen, durch die sie als Widerstand, Kondensator, Induktionsspule oder Antenne wirkt. Zwar sind die Parasitärspannungen klein und oftmals unerheblich, wir müssen sie aber kennen, um zu kompensierenden Schritten in der Schaltung greifen können, sofern wir Unterschiede bei Durchsteck- und SMD-Schaltungen erkennen.
Es gibt auch klare Vorteile bei der Nutzung von SMD-Technik: So gibt es eine deutlich größere Teilauswahl, während viele der alten Durchsteckkomponenten nicht mehr verfügbar sind, wohl aber als SMD-Pendant. Ergänzend sind die Bauteiltoleranzen bei SMD geringer als bei frühen Durchsteckkomponenten und die Verlässlichkeit höher. Mit SMD ist zudem aufgrund der kleineren Größe eine deutlich höhere Bauteildichte möglich. Das kann ein großer Vorteil sein, denn wir versuchen, die komplette Schaltung auf einer Platine unterzubringen statt multiple Platinen zu nutzen, die über Verbindungen zusammengeführt werden. Diese können über die Zeit an Qualität verlieren und oxidieren, was zu einer Verringerung der Betriebszuverlässigkeit führen kann.
Gibt es technische Nachteile bei Eurorack-Modulen gegenüber Standalone-Geräten?
Bei der Konstruktion eines autarken Geräts gibt es eine deutlich höhere Freiheit bei der Entwicklung. Gleichzeitig ist zu bedenken, wie ein solches Gerät mit anderen Geräten kommuniziert. Vintage-Synthesizer, Pro-Audio-Geräte und Eurorack-Module nutzen allesamt Unterschiede Signalpegel. In der Eurorack-Welt ist es so geregelt, dass Module unterschiedlicher Anbieter in einem gemeinsamen System genutzt werden können. Eine der Begrenzungen des Eurorack-Formats ist die Spannungsversorgung, die auf +/-12 Volt limitiert ist. Viele Vintage-Synthesizer nutzen +/-15 Volt für die Spannungsversorgung. Entsprechend ist eine Anpassung nötig, damit die adaptierten Schaltungen korrekt mit den niedrigeren Spannungen im Eurorack umgehen können. Gleichzeitig ist die Übersteuerungsreserve der Module kleiner.
Gibt es Nachteile bei der Konstruktion speicherbarer Systeme?
Zunächst einmal ist die mögliche Speicherbarkeit von Klängen sehr nützlich und stellte für meine Begriffe einen großen Vorwärtsschritt bei der Entwicklung der Hardware-Synthesizer dar. Dabei sind die jeweiligen Verknüpfungen zwischen den Elementen eines Synthesizers ebenfalls Teil der Speicherbarkeit. Leider ist das bei einem Modularsynthesizer größtenteils unmöglich, da für das Routing Patchkabel zum Einsatz kommen.
Ein großer Teil der Magie von Modularsystemen macht deren Unmittelbarkeit aus. Audiosignale, Filter und Modulationen lassen sich von Hand anpassen und die bevorzugte »Automation« erfolgt über Steuerspannungen. Diese lassen sich beispielsweise von Sequenzern animieren, die möglicherweise über Speicherplätze verfügen – ein Schritt in Richtung speicherbares System. Allerdings ist der einzige Weg zu einem vollständig speicherbaren Modularsystem eine Emulation als virtuelles Instrument, etwa im VST-Format. Das jedoch meines Erachtens aber ein Schritt rückwärts, weil man sämtliche Unmittelbarkeit und auch Klangqualität verlieren würde.
Es gilt aber auch: In einem Hardware-Synthesizer kann ein speicherbares System niemals besser klingen, denn es müssen Transkonduktanzverstärker (VCA) und elektronische Schalter zum Einsatz kommen. Das gilt für jedes einzelne Element der Schaltung, das speicherbar gemacht werden soll. Hieraus ergibt sich eine höhere Komplexität der Schaltung, die ihrerseits das Platinen-Layout erschwert, was wiederum Auswirkungen auf den Klang nehmen kann. Viele Anwender sind der Meinung, dass der speicherbare Moog Voyager weniger gut als das nicht-speicherbare Minimoog Model D klingt. Ein Großteil der Unterschiede liegt dabei wohl in Unterschieden in der Schaltung und der eingesetzten Komponenten. Allerdings lässt sich ein weiterer Teil den zusätzlichen Schaltungen zuschreiben, die im Signalpfad für die Speicherbarkeit zwangsläufig vorhanden sein müssen.
Können Software-Hüllkurven ihre Hardware-Pendants wirklich ersetzen?
Ja, es ist ja bereits der Fall in vielen Hardware-Synthesizern. Hüllkurven befinden sich nicht im Signalweg und man kann folglich kaum argumentieren, dass die Hardware-Lösung besser klingen würde. Umgekehrt ist die Situation für ein Eurorack-Modul nicht so klar. Eine digitale Hüllkurve benötigt einen extra Regulator für den Mikrocontroller (typischerweise +5 V oder +3,3 V). Dazu muss der PWM-Ausgang des Controllers gefiltert und gepuffert werden, um eine saubere Steuerspannung zu generieren. Dazu bedarf es einer Firmware auf dem Mikrocontroller.
In Bezug auf die Kosten und die Komplexität ist eine digitale Hüllkurve also kein echter Vorteil. So sind beispielsweise unsere Multi Burst Envelopes digital ausgeführt. Der Grund dafür ist die gewünschte Verfügbarkeit von acht Hüllkurvenformen, einem LFO und einem Burst-Generator, die alle in einem Modul untergebracht sein sollten. Da macht der Einsatz eines Mikrocontrollers durchaus Sinn. Im Unterschied dazu sind unsere Module DH-ADSR und Dual Contours traditioneller und somit auch analog ausgeführt.
Grundsätzlich können Software-Hüllkurven schneller als analoge Schaltungen agieren. Hier sind Anstiegsgeschwindigkeiten im Mikrosekundenbereich möglich, während analoge Lösungen im Millisekundenbereich operieren. Oft ist es allerdings ein Problem, dass die Hüllkurven in einer Warteschleife der genutzten CPU liegen – etwa in einem polyphonen, speicherbaren Instrument. Dort werden auch Funktionen wie MIDI, die Anschlagsdynamik, MIDI und die Berechnung eines LFOs berechnet. Resultierend kann es durchaus sein, dass eine Software-Hüllkurve anders und weniger »knackig« klingt, etwa bei Filter-Sweeps. Und das ist auch dann möglich, wenn ein Hersteller die Kennlinie einer Hüllkurve eines Originals exakt nachempfindet (etwa im Prophet 5/10; der Autor)
Kannst Du uns etwas über zukünftige Produktpläne verraten?
Wir haben immer ungefähr fünf, sechs Produkte in unterschiedlichen Stadien in der Entwicklung. Leider bereitet uns die derzeitige Versorgungslage mit Bauteilen Probleme. Sie führt zu unvermeidlichen Verzögerungen bei der Markteinführung einiger geplanter Produkte. Gleichwohl sind ein paar neue Designs in Arbeit, die hiervon nicht betroffen sind. Wir hoffen, diese bald vorstellen zu können.
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