Patrząc na panel A196 trudno zorientować się o co na dobrą sprawę chodzi, jest tam VCO, filtr i Phase Comparator, który dla wielu jest zagadką. Szybki przegląd internetowych demo wiele nie pomoże – efekty potrafią być diametralnie różne, nieraz trudno się zorientować co właściwie z prezentowanego brzmienia jest zasługą PLL.

 

Trochę teorii

 

Phase Locked Loop nie ma nic wspólnego ani z phaserami ani, tym bardziej z looperami, to ogólnie mówiąc technika synchronizacji. Niedoskonała i różnie reagująca na poszczególne kształty fal i inne sygnały – stąd tym bardziej ciekawa w systemie modularnym. Jeśli mieliście styczność z przetwornikami typu   pitch  to voltage, możecie sobie wyobrazić o jaki typ niedoskonałości chodzi.

Termin Phase Locked Loop bierze się od konstrukcji układu, opartej o pętle feedbacku złożoną z VCO, filtra (działającego bardziej jak ogranicznik zbocza (slew limiter) niż jak tradycyjny VCF) i Phase Comparatora. Sygnał z VCO porównywany jest w komparatorze z sygnałem wchodzącym, wynikiem porównania jest cyfrowy sygnał niosący ze sobą informację o różnicy fazy obydwu sygnałów (w teorii mówimy o dwóch falach prostokątnych, przy których najłatwiej uzyskać efekt synchronizacji). Cyfrowy sygnał z komparatora jest zamieniany na płynne napięcie sterujące za pomocą filtra. W ten sposób powstałe CV trafia do wejścia sterującego wewnętrznym VCO zamykając cykl. Napięcie sterujące zawsze będzie się zwiększać lub zmniejszać aż częstotliwość obydwu sygnałów (zewnętrznego i wbudowanego VCO) zrównają się.

Warto obejrzeć  schemat ideowy modułu, by uzmysłowić sobie, że za tym małym panelem w rzeczywistości kryje się kilka niezależnych układów.

 

Tak jak wspomniałem cały układ jest daleki od doskonałości, a efekt w dużej mierze zależy od od ustawień modułu. Po pierwsze mamy do wyboru trzy typy komparatora. Charakteryzują się one różnym stopniem niedoskonałości. Każdy jest rozwiązaniem kompromisowym i każdy przyniesie różne typy niedokładności. Dwa pierwsze komparatory są zbudowane w oparciu o dość proste układy logiczne. Pierwszy to bramka XOR (po polsku – alternatywa wykluczająca). Drugi tryb oparty jest o przerzutnik typu RS – rodzaj prostej pamięci logicznej. Tryb trzeci został przez Doepfera określony jako bardziej skomplikowana pamięć logiczna. Dla większości istotne będzie, że tryb pierwszy i drugi daje zbliżone, choć różniące się efekty, które w momencie kiedy układ zaczyna działać niewłaściwie będą powodować głównie różne klikania, tymczasem tryb trzeci częściej w tych chwilach będzie generował atonalne brzmienia zbliżone do FM, ring mod.

 

…gdzie się to włącza?

 

Kluczowy parametr dla właściwego działania układu to ustawienie filtra. Dla jak najlepszego efektu synchronizacji częstotliwość odcięcia filtra powinna być znacznie mniejsza niż najniższa częstotliwość sygnału który chcemy przetwarzać, ale to oznacza słyszalny efekt portamento przy niższych częstotliwościach – częstotliwość odcięcia filtra schodzi znacznie poniżej zakresu audio, stąd ten efekt. Nieodpowiednio wyrównane w filtrze napięcie może powodować zakłócenia, o których wspominałem.

Chyba staje się jasne dlaczego A196 został przez samego Doepfera określony mianem “bardzo eksperymentalnego modułu”.  A196 dostarcza szerokiej palety mikrohałasów i dziwnych dźwięków traktowany zgodnie z przeznaczeniem, jeśli zaczniemy eksperymentować z różnymi sygnałami ta paleta może się znacznie poszerzyć. Nic nie stoi na przeszkodzie by zamiast VCO podłączyć sygnał audio, np.: z gitary. Efektem mogą być jedynie pojedyncze kliknięcia, ale jeśli odpowiednio obrobimy sygnał wejściowy (zwykle pomaga przesterowanie go) możemy zmusić synchronizowane VCO do całkiem sprawnego działania. Efekt jak łatwo się domyślić lepiej będzie się sprawdzał z sygnałem monofonicznym.

Wielkim plusem A196 jest jego modularność, praktycznie każdy blok możemy wykorzystać oddzielnie dzięki znormalizowanym wejściom i wyjściom (choć ta normalizacja wprowadza trochę zamieszania na panelu – wejścia i wyjścia mogłyby być opisane w bardziej czytelny sposób). Co dużo ciekawsze, każdy z elementów (przede wszystkim filtr i VCO) możemy zastąpić zewnętrznymi modułami. Korzystając z wbudowanego komparatora, można wykorzystać rozbudowany zewnętrzny slew limiter i VCO. Możliwości sterowania napięciem tego typu układu jest obłędna. Wracając jednak do tego co drzemie w A196, warto wspomnieć o VCO, niby skromnym oscylatorze z jednym linearnym wejściem CV i prostokątem na wyjściu, ale częstotliwością sięgającą znacznie powyżej tego co oferują standardowe oscylatory. To sprawia, że jest on niezwykle użyteczny jako źródło sygnałów zegarowych dla delayi BBD, filtrów typu “switched capacitors” czy  Z-DSP od Tip Top Audio. W przypadku tego ostatniego zegar obejmuje cały użyteczny zakres a dzięki sterowaniu napieciowemu daje ciekawe możliwości modulacyjne.

A196 może z siebie wypluć niemal wszystko od dźwięków typu soft sync, przez te zbliżone do modulacji kołowej po zupełnie szalone chmury klikań, duszących się skwierczeń i przypadkowych pisków.  A196 to jakby mentalna kwintesencja niestabilności i szaleństw dostępnych w eksperymentalnych modułach Trogotronic czy IMP Flight of Harmony/Escape From Noise. Trochę jak S&H vs Wogglebug. Zamiast połączonej konstrukcji dostarczającej ileś gotowych sygnałów (Wogglebug) dostajemy samo serce układu i pełną dowolność jego wykorzystania. Oczywiście porównuje bardziej efekty muzyczne niż samą konstrukcje. A196 to obok A188 kolejny moduł Doepfera, który oferuje samo serce szerszego układu używanego zwykle w konkretnej aplikacji, pozwalając tym samym na jego niekonwencjonalne wykorzystanie.

 

Czy A196 ma konkurencję?

 

Podwójny oscylator Kilpatricka ma wbudowany tryb synchronizacji PLL, ale to tylko namiastka możliwości A196, więc można go pominąć. Podobnie zapewne będzie z nowym oscylatorem Make Noise. Na polu walki zostaje tylko ostatnio przedstawiony przez WMD Synchrodyne. Jeśli przyjrzeć się obydwu  zdają się zbliżone konstrukcyjnie, Synchrodyne oferuje te same trzy bloki co moduł Doepfera, ale są one bardziej rozbudowane lub nieco inaczej pomyślane. Ma to niestety odbicie w kilkukrotnie wyższej cenie (70 vs. 429 euro). Wierzę, że Synchrodyne to bardzo ciekawy moduł, ale osobiście pozostanę na razie przy A196.

To co wyróżnia Synchrodyne to wbudowany multiplayer/divider. Do czego on służy? Trick jest przedstawiony jako patch “Frequency multiplication” na stronie Doepfera opisującej A196. W przedstawionej wersji, włączenie dividera w łańcuch powoduje multiplikacje częstotliwości synchronizowanego (wewnętrznego) VCO. Oczywiście dokładność synchronizacji zależy od ustawień A196.

Niedokładność synchronizacji może owocować cyfrowymi glitchami, jak ciągle powtarzam, ale łatwo osiągnąć dużo delikatniejsze efekty tworzące bardzo ciekawe wielowarstwowe faktury, kontrola nad nimi jest bardzo duża i stosunkowo łatwo jest osiągnąć oszałamiające harmonicznie efekty.

 

Czy z MATHS da radę zrobić PLL?

 

Będę się upierał, że warto kupić A196, ale to nie znaczy, że nie warto sprawdzić czy podobnych efektów nie da się osiągnąć bez modułu typu PLL. W końcu potrzeba powszechnie dostępnych składników – VCO, VCF albo slew limitera… OK! Potrzeba nieszczęsnego komparatora… Co bardziej wnikliwi pewnie już zauważyli, że dwa pierwsze tryby pracy A196 są stosunkowo prostymi układami logicznymi. Stąd prosta droga do odtworzenia ich w systemie modularnym, choć będzie potrzeba do tego tylko nieco mniej egzotycznych wynalazków niż A196. Mowa o bramkach logicznychA166 Doepfera albo Spock lub Plog Intellijela. Jako Phase Comparator może działać dostępna w nich bramka XOR.

Sygnał z oscylatora master i drugiego działającego jako sleve trafia do wejść bramki wyjście trafia do filtra (slew limitera) a z niego do wejścia CV (idealnie do wejścia linearnego, ale wykładnicze też da radę) VCO.

To jednak nie jedyna droga, drugim ciekawym rozwiązaniem jest użycie modułu A172 Min/Max jako komparatora, by uzyskać z niego napięcie sterujące VCO należy od sygnału maximum odjąć sygnał minimum (zmiksować obydwa sygnały z tym, że sygnał minimum musi mieć odwrócona polaryzację). Tak przygotowany sygnał oczywiście musi nadal trafić do filtra.

 

Zwlekałem z opublikowaniem tego artykułu w nadziei, że nagram jakieś dema. Niestety ze względu na inaugurację sezonu wyjazdowego, nie spodziewam się by udało się to w najbliższym czasie. Postaram się to uzupełnić, a tymczasem pozostawiam was z teorią :).