DIY: Modular Synthesizer fürs Eurorack selbst bauen

14. Juli 2018

DIY: Eurorack-Module selber bauen

DIY, Modular Synthesizer

DIY – modulare Synthesizer selbst bauen, ist nicht nur etwas für erfahrene Lötkolben-Experten, sondern auch für wagemutige Einsteiger.

Von den Anfängen des DIY bis zum DIY 2.0

Mit der Popularisierung des Synthesizers in den frühen 1970er Jahren entstand auch eine Do-it-yourself-Bewegung von Interessierten, die sich ein solches Instrument selber bauen wollten. Doch ebenso wie der digitale Synthesizer seine analogen Vorläufer verdrängte, schwand mit den analogen Synthesizern auch das Interesse an deren Eigenbau. Mit dem Revival analoger Modularsysteme erblühte auch die DIY-Szene zu neuem Leben und ist heute deutlich vielfältiger als vor 40 Jahren. Dieser Artikel führt in die Entwicklung dieser Szene ein und macht hoffentlich dem einen oder der anderen Lust auf die Eigenproduktion. Ein geplanter Folgeartikel soll diejenigen, die sich fragen: „Wie geht das?“, die ersten Schritte erleichtern. Die Audiobeispiele und Fotos zu diesem Artikel demonstrieren Module von PAiA und Blacet aus den USA, die auch für den Anfänger geeignete Bausätze anbieten.

DIY, Modular Synthesizer

PAiA 9720 Dual VCO; Blacet Final Filtre & DAD

Der Synthesizer in den 1970ern: Ein teurer Spaß!

Obwohl die ersten Synthesizer bereits in den 1960ern produziert wurden, drang das Instrument erst im Verlauf der 1970er Jahre in das Bewusstsein der Öffentlichkeit. Jedoch überwiegend in einer verklärten Form: Ein Synthesizer könne jedes andere Instrument und jedes Geräusch imitieren! Kein Mensch bräuchte noch mühsam Geige und Gitarre zu erlernen, sondern das Beherrschen des Synthesizers gebe einem alle bekannten Klänge vom Altsaxophon bis zum Zaunkönig an die Hand. Dazu warteten noch unbekannte Sounds und Effekte auf ihre Entdeckung.

Ob das so verklärte Gerät diesen Erwartungen gerecht wurde, darüber konnten sich die wenigsten Zeitgenossen ein einiges Urteil bilden. Denn der Einführungspreis des heute legendären Minimoogs lag in Deutschland im Jahre 1970 bei rund 6.000 DM (in den USA: 1.495 USD), damit war der Einstieg in die Welt der Synthesizers bei den damaligem durchschnittlichen Bruttolöhnen von knapp über 1.100 DM pro Monat für die meisten Interessenten unerschwinglich.

Eurorack-Synthesizer Marke Eigenbau

Allerdings waren und sind analoge Synthesizer keine „rocket science“, sondern elektrotechnisch gesehen grundlegendes Handwerk. In die Entwicklung heute legendärer Schaltungen wie der Transistorkaskade des berühmten Moog Lowpass-Filters mag viel technisches Verständnis, Erfahrung und mühsames Experimentieren eingeflossen sein, das eigentliche Prinzip und der Nachbau eines solchen Filters sind dagegen recht simpel. Mit einer gut formulierten Anleitung, die auch die zu verwendenden Bauteile eindeutig bezeichnet, ist beinahe jeder Mensch in der Lage, seinen eigenen Synthesizer zu bauen. Gerade der modulare Aufbau der frühen Instrumente machten sie für den Selbstbau durch den Laien geeignet, da ein einzelnes Modul in der Regel ein sehr überschaubares Projekt ist. Das ist für den Anfänger natürlich ein Riesenvorteil – vor allem, wenn mal ein Fehler gesucht werden muss.

DIY, Modular Synthesizer

PAiA 9720 VCO mit viel ‚flying wires‘; beim Blacet Final Filtre werden die Potis direkt auf die Leiterbahn gelötet, daher ist die Verkabelung übersichtlicher.

Dadurch dass die elektrotechnische Funktionsweise eines analogen Synthesizers für den Laien zwar nicht unmittelbar nachvollziehbar, aber mit der richtigen Anleitung durchaus kopierbar ist, bot der Eigenbau eine Möglichkeit, den finanziellen Aufwand beträchtlich zu reduzieren. Vor allem, wenn die eigene Arbeitszeit nicht in Rechnung gestellt wird. DIY hilft besonders dann beim Sparen, wenn das Basteln selbst ebenso als Hobby betrachtet wird wie das Musikmachen. Es dürfte sogar zahlreiche engagierte Bastler geben, die mehr Zeit mit dem Bau eines modularen Synthesizers verbringen als mit dem Musikmachen.

Die erste System zum Selbstbau von PAiA 1972

Spätestens 1972 gab es dann auch den ersten ausschließlich als Bausatz erhältlichen Modularsynthesizer: den 2720 von PAiA. Für 139 USD gab es ein komplettes kleines Modularsystem inklusive Netzteil und Gehäuse, das aus je einem VCO, Tiefpass- und Bandpassfilter, VCA, Rausch- und Hüllkurvengenerator bestand. Die Version mit Keyboard kostete 279 USD. Das Familienunternehmen PAiA, das diese Bausätze anbot, wurde bereits 1959 von John S. Simonton und dessen Vater gegründete und wandte sich bis dahin an den Hobbyelektroniker, der gerne Spielereien für den Alltag baute – beispielsweise ein Gerät, mit dem Nägel in einer Wand aufgespürt werden konnten oder eine drahtlose Fernbedienung. Doch schnell entwickelte sich der Familienbetrieb zu einem Entwickler und Anbieter für unterschiedliche Klangerzeuger und Effektgeräte im Musikbereich. Nachdem John S. Simonton im Jahre 2005 nach langer Krebserkrankung verstarb, wird es heute von Scott Lee fortgeführt. Nach wie vor in Familienhand ist das Design der PAiA-Website, die von Johns Sohn Trey und dessen Frau Teri, die ein Grafikbüro betreiben, gestaltet wurde. Damit ist PAiA das älteste durchgängig existierende Unternehmen, das analoge Synthesizer anbietet. Allerdings ausschließlich zum Selbstbau.

DIY, Modular Synthesizer

Der PAiA 9720 Dual VCO mit eingebautem Modulator

Das DIY-System von PAiA: ‚9700’

Das Modularsystem von PAiA wurde noch von John S. Simonton unter der Bezeichnung 9700 auf dem Markt gebracht. Auch hier wurde wieder aus der Jahreszahl der Marktführung die Modellnummer abgeleitet: 1972 kam die 2720er Reihe, 1974 die 4700er und 1997 die 9700er Reihe. Mit Einführung des aktuellen Systems führte PAiA auch einen Systemstandard ein: Frac – die Kurzform für ‚fractional rack’. Ein FracRak, so die Schreibweise von PAiA, bietet auf 15 Zoll Platz für Module, deren Breite einem Vielfachen von 1,5 Zoll entspricht. Wobei die Mehrzahl der Frac-Module drei Zoll breit sind. Der Rahmen selbst kann wiederum in ein handelsübliches 19 Zoll Rack mit 3 Höheneinheiten montiert werden. Zwei der Audiobeispiele unten sind mit dem 9720 Dual VCO dieses Systems aufgenommen worden.

Seit der Markteinführung ist ein PAiA 9700 mit 560 USD die billigste Möglichkeit, an einen modularen Synthesizer zu kommen. Vorausgesetzt, man lässt sich auf das Abenteuer des Selbstbaus ein. Allein gelassen ist man nicht bei diesem Abenteuer, denn PAiA ist für seinen guten Kundenservice – sowohl telefonisch als auch per E-Mail – bekannt. Bei mir erkundigte sich Scott sogar anlässlich einer kleinen Bestellung telefonisch, ob mir vielleicht ein Versehen unterlaufen sei, da er meinen Auftrag ungewöhnlich fand. Ebenso berichten begeisterte Kunden, die frustriert ihre gescheiterte Lötversuche zum Firmensitz schickten, dass sie gegen eine geringe Gebühr ein funktionierendes Modul oder komplettes System zurückbekamen.

Klangbeispiele
Forum
  1. Profilbild
    Citro Studio

    Hallo, ich vermisse die Erwähnung der Bausätze von Dieter Doepfer und Manfred Fricke. Diese Entwickler haben bis Anfang der 90er Jahre auch ausschließlich Bausätze oder Bausätze mit vorbestückten Platinen vertrieben und so ihre Firmen voran gebracht. Ich hatte mal ein Voicemodul-Bausatz (lange vor der Eurorackeinführung) von Doepfer, das mit den Curtis-Bausteinen bestückt wurde, und so die einzige Möglichkeit war für 150 DM (1986) zu diesem amerikanischen Sound zu kommen.

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      teletom

      … dann sollte auch der Böhm Soundlab Synthesizer von 1979 nicht unerwähnt bleiben (einfach mal im Web suchen …)

      Gruß
      Thomas

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    changeling  AHU

    Wer an DIY-Projekten interessiert ist, aber nicht selber löten will, findet z.B. auf Muffwiggler oder im sequencer.de Forum genug Leute die sich als Lötknechte anbieten, z.B. analog craftsman, Megaohm oder in Deutschland LED-man.
    Nur deswegen sollte man nicht einsteigen. Den Fehler hatte ich 2005 gemacht und es ist wirklich unglaublich wie zeitaufwendig alleine die Bauteilebeschaffung ist, mal abgesehen davon, wenn man selber Gehäuse oder Frontplatten designen muss/will und keine Schablone hat.
    Wer G.A.S.-anfällig ist, sollte ohnehin die Finger davon lassen, weil es eine unglaubliche Anzahl Projekte gibt und sich damit schnell übernehmen kann. Ich habe noch Projekte, die ich 2006 gekauft habe und die noch nicht fertig sind.

  3. Profilbild
    Son of MooG  AHU

    Eines der wenigen Dinge, die ich im Leben bereue, ist, dass ich nicht löten kann. Für mich käme als alten Modell-Bauer wohl nur noch der Moog Werkstatt-01 in Frage, bei dem ja nur gesteckt und geschraubt wird (das MS-20(M) Kit habe ich nicht mehr gefunden…). Oder gibt es auch Eurorack-Module zum Zusammenstecken?

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      RoDi

      Löten ist keine Raketentechnik. Probier es doch einfach mal mit so einem Anfänger-Set mit ungeregeltem Lötkolben und irgendwelchen Blinkeplatinchen aus. Kostet vielleicht 30 EUR. Vor dem DIY-Aufbau eines 500 EUR Bausatzes sollten man sicher etwas üben und dann auch in ein adäquates Equipment (geregelter Lötkolben) investieren. Mit dem einfachen Set merkst du aber auch sehr schnell an welcher Seite der Lötkolben heiss wird. Falls dir das dann doch zu viel Gefrickel ist, hast du zumindest eine Grundausstattung (handwerklich, wie werkzeugmässig), um mal ein Kabel oder eine Buchse zu verarzten oder für kleinere Arduino-Sachen.

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      S_Hennig

      RoDi hat ja im Prinzip völlig recht, aber ich kann nur unbedingt von ungeregelten Lötkolben abraten. Die sind nämlich immer entweder zu heiß oder zu schwach.
      Damit kannst Du Dir nur den Spaß gleich zum Anfang vermiesen.
      Jede billige geregelte Station für ca. 50€ ist in jeder Beziehung besser als alle ungeregelten Lötkolben.
      Und wenn Du dann noch was „besseres“ kaufst, hast Du eine Investition für’s Leben gemacht. Ich habe hier noch meine alte Ersa MS 60 C stehen, die ist ca 30 Jahre alt und funktioniert immer noch tiptop.
      Und denk auch dran, dass Du noch ein bißchen was an Meßtechnik brauchst. Mindestens ein Labornetzteil und ein Multimeter. Wenn Du Englisch verstehst, kannst Du Dir mal Dave’s EEVBlog zu Gemüte führen. Der kennt sich gut aus:
      https://youtu.be/R_PbjbRaO2E
      (gibt bestimmt auch deutsche Seiten, die Vorschläge für eine Erstausstattung machen)
      Ja, das summiert sich evtl. auf ca. 500€-1000€, aber Du kannst mit ca. 150€ (Lötstation, Netzteil, Multimeter, Zangen, Schraubenzieher) anfangen und das Oszilloskop und den Signalgenerator später kaufen. Gutes Werkzeug hast Du ein Leben lang, und das Leben wird Dir auch sorgenfreier vorkommen.

  4. Profilbild
    whitebaracuda  

    Schöner Artikel. Danke dafür.

    Ich bin vor allem gespannt auf den zweiten Teil.

    Zur Zeit baue ich mir eine 808 Kickdrum auf Basis des Service manuals mit einigen Modifikationen.
    So richtig mit Leiterplatten entwerfen und so. Es gibt von dieser Schaltung zwar schon fertige Boards online. Mir geht es aber um den Lerneffekt. Zudem ist die Schaltung recht einfach und die benötigten Teile bekommt man für kleines Geld.

    ‚Cuda

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    studiodragon  

    Intéressanter Bericht, dabei triffst bei einigen mit diesem Satz den Nagel auf dem Kopf …:“ Es dürfte sogar zahlreiche engagierte Bastler geben, die mehr Zeit mit dem Bau eines modularen Synthesizers verbringen als mit dem Musikmachen…“

  6. Profilbild
    Synthie-Fire  AHU

    Mhm hatte jetzt unter dem Titel, etwas anderes erwartet.
    Also eher Tipps wie man selber etwas kpl. bauen könnte..wie z.B. einen einfachen Filter etc. und nicht die Geschichte und fertige Kits.
    Hinweise wie die Spannungen sind, seine Platinen schützt… Funktionsweise.. bzw. Links dazu…( Sonst wird der Artikel ja zu groß ;-)
    Aber klar für viele ist es toll das Kit zu löten ohne zu Wissen wie das ganze funktioniert.
    Normalerweise möchte man wissen , oder weiß auch wie etwas funktioniert, wenn man etwas baut.Soll hier keine Kritik sein. Hätte einfach etwas anderes erwartet.

    Finde den Artikel aber gut geschrieben und Interessant.

    • Profilbild
      Marco Korda  

      Hm, ja. Verstehe deinen Anspruch, jedoch ist das in so einem Artikel kaum zu leisten. Es geht dahinter ja auch um grundlegende Kenntnisse der Elektronik/Elektrotechnik. Dazu gibt es massenhafter Bücher auf dem Markt. Kann da die Make: Elektronik empfehlen. Für den Einstieg und um es „von der Pike auf“ zu lernen sicherlich recht gut.

      Webseiten zu dem Thema gibt es auch. Da findet man schon auch gute Querverweise, kann sich aber auch darin verlieren….

      Daher hätte ich es auch gut gefunden, wenn hier noch mehr Links aufgetaucht wären mit weniger Bezug zu der Historie (die zweifelsohne interessant ist). Hier fehlt dann doch der „Workshop“-Charakter.

  7. Profilbild
    Dave the butcher  

    Yusynth war nach einer Atari punk Box mein Einstieg, und hat mich nicht mehr losgelassen. Echt geil, eigene Schaltkreise zum klingen zu bringen. Electro-music.Com ist eine riesige Spielwiese

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