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Eurorack Modular-Workshop: Bussystem und Stromversorgung

10. Juli 2019

Die Stromversorgung im Eurorack

Satte Packung, aber nun folgt die Zusammenstellung und Stromverkabelung

Hello Modular-World

Die Welt der modularen Synthese. Wer sie einmal betritt und daran Gefallen findet, kommt aus der Nummer nicht so schnell wieder raus. Zu verführerisch sind die gebotenen Möglichkeiten, Sounds, die über die gängige subtraktive Synthese weit hinausgehen, zu erschaffen. Das bedeutet aber auch – Modular ist nicht für jedermann. Wer einfach Brot und Butter will, holt sich (und jetzt muss ich mich ganz schnell wegducken) eine riesige Sample-Library mit allen Synthesizern, die es je gab. Na ja, oder halt eines der unzähligen Software-Plugins. Ach ja, fast vergaß ich die Dingens, äh, ja die Hardware-Synthesizer.

Modular heißt in erster Linie, dass den potentiellen Klängen kaum Grenzen gesetzt sind. Tatsächlich, so habe ich das bei mir beobachtet, ist die Grenze meist im eigenen Kopf. Denn was man sich nicht vorstellen kann, kann auch nicht patchen. Doch halt. Natürlich kann man einfach wild darauf lospatchen und erwischt dann irgendwann einen Sound, den man sich so nicht hätte ausdenken können. Dabei ist die Grundvoraussetzung lediglich, dass man zwischen Ein- und Ausgängen unterscheiden kann. Synthese allerdings zu verstehen, bedeutet für mich: Ich habe einen Sound im Kopf, den ich nicht mit Brot und Butter realisieren kann und bin in der Lage, ihn zu analysieren und daraufhin dann zu patchen – der schwarze Gurt im Patchen sozusagen. Aber auch das ist wahr, gerade das Experimentieren macht einen Heidenspaß.

Fakt ist, es gibt genügend Module, um sich alles Erdenkliche zusammenzustellen. Das Schöne (und Gefährliche) an einem Modularsystem ist ja, dass man sich die Komponenten nach und nach kaufen kann. Üblicherweise wird man sich zunächst einen Grundstock zulegen, der bei Bedarf erweitert werden kann. Das kann auch ein komplettes Synthesizermodul sein, wie es z. B. Studio Electronics mit den Tonestars anbietet. Meist sind diese sogar günstiger als entsprechende Einzelmodule – haben aber die Einschränkung, dass sie häufig vorverdrahtet, sprich semimodular sind. Damit wird man natürlich einiger Patch-Optionen und somit Klangmöglichkeiten beraubt.

Vor dem Spaß kommt die Arbeit und die beginnt mit der Platzierung der Module und ihrer Stromversorgung:

Erst Platzierung – dann Strom

Man kann natürlich hingehen und einfach das erste greifbare Modul nehmen und einsetzen. Es ist aber besser, sich vorher Gedanken zu machen, wie man das Rack bedient. Welche Module gut zugänglich bleiben müssen, auch wenn Dutzende Patchkabel verbraucht wurden und welche nicht. Die digitalen REM-Module haben z. B. alle Displays, deren Informationen gelesen werden wollen. Bei der ersten Bestückung habe ich dann also zunächst alle Module ausgepackt und dann erstmal nach einer groben Vorstellung in den Rahmen gesetzt, aber noch nicht verschraubt oder verbunden. Wenn man das komplett bestückte Rack dann vor sich hat, ergeben sich Änderung quasi von ganz alleine.

Die untere Reihe steht also

Als Beispiel nehme ich mal das Control Forge Modul. Ursprünglich wollte ich das in die obere geneigte Reihe setzen, damit ich das Display gut lesen kann, denn das ist bei der Programmierung von CV-Presets unerlässlich. Damit wären aber auch die Knöpfe zur Steuerung und Programmierung dort gelandet. Und allein das höhere Greifen, um die Knöpfe zu betätigen, verbietet nahezu einen Einbau dort. Zudem laufen die meisten Patchkabel dort lang, sodass es immer wieder zu Berührungen kommen würde. Also wanderte Control Forge nach unten, wo ich die Knöpfe zur Programmierung gut erreichen kann, ohne gestört zu werden. Dass dabei die Sicht auf das Display eingeschränkt wird, ist dann das kleinere Übel.

Q-TIP

Wenn man einen Patch erstellt hat, mit dem man länger arbeiten möchte, ist das Zusammenbinden von Kabelsträngen eine gute Idee. Kleine Kabelbinder sind dabei aber Overkill. Erstens kann man sie nicht wiederbenutzen und zweitens besteht die Gefahr, die Kabelbinder zu stark anzuziehen und somit evtl. die Patchkabel zu quetschen. Die bessere Alternative sind hier die drahtähnlichen Kabelbinder, die einem bei den meisten gekauften Elektronikprodukten in den Schoß fallen. Diese sind leicht wieder zu entfernen und wiederverwendbar.

Hat man die optimale Position für alles gefunden (was sich natürlich erst nach einiger Benutzungszeit mit Sicherheit feststellen lässt), geht es nun darum, die Module mit der Busplatine zu verkabeln.

Bussystem – Stromversorgung

Bus? Halte? Ich versteh nur Bahnhof. Das Eurorack zeichnet aus, dass es die Stromversorgung für die Module übernimmt, die dann selber kein Netzteil benötigen. Ein Bus ist eine Leitung, auf die mehrere Geräte Zugriff haben. Eine dieser Leitungen ist in diesem Fall die Stromversorgung. Das Eurorack bietet drei Versorgungsspannungen an: +12 V, -12 V, +5 V. Nicht jedes Modul benötigt alle drei Spannungen, oft wird sogar nur der +12 V Bus angezapft. Wird in einem solchen Modul eine 5 V Spannung benötigt, so leitet das Modul die 5 V daraus ab.

Das ist das Ergebnis der logistischen Überlegungen

Das bringt uns nun zu dem Problem der benötigten Stromstärke. Grundsätzlich würde dies in die Sektion der Auswahl der Module gehören, jedoch scheint hier ein eigener Absatz nötig. Jedes der Module, mit Ausnahme der wenigen rein passiven Module (wie der A-180-2 Multiple), benötigt eine Versorgungsspannung. Wie viel Ampere das Modul verbraucht, ist stets von Hersteller angegeben. Dabei gilt grundsätzlich: Digitale Module und solche mit vielen Anzeigen, seien es LEDs oder OLED-Bildschirme oder wie bei den 1010music-Modulen handflächengroße Touch-TFTs, verbrauchen auch entsprechend viel Strom. So verbraucht das rein analoge Evolution-Filter von REM 85 mA auf +12 V und 75 mA auf -12 V, der bitbox Sampler von 1010music braucht jedoch satte 350 mA auf +12 V und benötigt weder -12 V, noch +5 V.

Der Eurorack-Bus im Detail

Beim Zusammenstellen notiert man sich alle Angaben über den Stromverbrauch der einzelnen Module und kommt so zu dem Ergebnis, wie viel Ampere das gesamte Rack auf jeder Schiene braucht. Mit diesem Ergebnis kann dann das richtige Netzteil geordert werden. Denn je mehr Leistung das Netzteil hergeben soll, desto teuerer ist es. Im Fall des MODMATRIX-Racks griff ich auf das größte Doepfer Netzteil zurück, das für die +12 V 2 A zur Verfügung stellt, 1,4 A für die -12 V und 4 A für die +5 V. Allerdings gibt es auch Netzteile anderer Hersteller, die noch mehr Ampere bereitstellen, diese Riesenracks mit fünf Etagen wollen ja auch versorgt werden.

Das Netzteil versorgt dann die Busplatinen, die einfach als Mehrfachsteckdose fungieren. Allerdings ist es wichtig, dass das Kabel des Moduls auch richtig eingesetzt wird.

Minus 12 Volt kommen nach unten und sind mit der roten Leitung markiert

Auf der Busplatine gibt es nämlich keine Führung oder Arretierung, die das falsche Aufsetzen des Steckers verhindern würden. Auch bei vielen Modulen gibt es das nicht. Allerdings ist die Stelle, an der -12 V benötigt werden, in den allermeisten Fällen mit einer Kennzeichnung (-12 V) versehen. Eine Regel besagt, dass dort, wo die erste Leitung auf dem Flachbandkabel rot markiert ist, auch die -12 V anliegen. Aber selbst wenn man mal was falsch macht, viele Module haben einen Verpolungsschutz, der bei falschem Anschluss dafür sorgt, dass das Modul keinen Schaden nimmt.

Hier ist die Markierung deutlich (Rossum Evolution), außerdem ist zusätzlich eine richtige Führung für den Stecker vorhanden

Bussystem – CV/Gate

Der Bus hat aber auch noch eine andere Funktion. Die oberen beiden Busleitungen sind nämlich dafür ausgelegt, ein CV- und ein Gate-Signal über den Bus zu verteilen. Ganz so wie die Stromversorgung: Gibt ein Modul, wie hier das MIDI-to-CV-Interface, eine CV-Spannung und ein Gate-Signal auf den Bus, können alle daran angeschlossenen Module die Signale über den Bus empfangen. Nicht alle Module haben diese Funktion, die verwendeten Oszillatoren und ADSR-Hüllkurven von Doepfer jedoch schon. Der Vorteil liegt natürlich darin, dass man weniger Patchkabel benötigt. Unterbrochen wird die Steuerspannung über den Bus, wenn man den eigentlichen CV-Eingang für die Tonhöhe (meist als 1 V/Oct bezeichnet) manuell mit einem Kabel patcht. Beim Modmatrix-Rack spart der Bus so vier Kabel und ein Multiple-Modul.

Q-TIP

Ob eine Modul den CV/Gate-Bus nutzt, kann man am mitgelieferten Kabel abschätzen. Ist es 10-polig, nutzt es den Bus nicht. Ist es 16-polig nutzt es den Bus vielleicht, denn ob die zusätzlichen Leitungen tatsächlich benutzt werden, kann man nur der Anleitung entnehmen.

Wichtig ist dabei, dass nicht mehrere Signalgeber auf einen Bus zugreifen. Das führt unweigerlich zu Problemen oder Defekten. Zu diesem Zweck ist die Busplatine in der Mitte mit einem Jumper bestückt. Wird dieser abgenommen, teilt sich der CV/Gate Bus auf die zwei Hälften der Busplatine auf. Im Modmatrix-Rack sind zwei Busplatinen verbaut, die untereinander nicht verbunden sind, was CV/Gate betrifft. Deswegen habe ich ein MIDI-to-CV-Interface in die obere und eins in die untere Hälfte gepackt.

Diese Jumper sorgen für die Verteilung der CV/Gate Signale auf dem Bus

Forum
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    WOK  

    „Die bessere Alternative sind hier die drahtähnlichen Kabelbinder, die einem bei den meisten gekauften Elektronikprodukten in den Schoß fallen. Diese sind leicht wieder zu entfernen und wiederverwendbar“
    Naja, bei diesen „Zwirbeldingern“ bröselt irgendwann die Isolierung ab (und fällt dann irgendwohin, ggf. auch in die Patchbuchsen), und die blanken Drähte können dann in den Patchbuchsen Kurzschlüsse verursachen. Dann schon lieber die kleinen Klettkabelbinder nehmen (kann man ggf. auch auf Länge schneiden).

    „viele Module haben einen Verpolungsschutz, der bei falschem Anschluss dafür sorgt, dass das Modul keinen Schaden nimmt“
    Darauf würde ich mich in keinem Fall verlassen. Schlimm genug, dass sich die Hersteller nicht auf eine Richtung der Anschlussleiste einigen können und manche sogar auf eine Markierung verzichten.

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      penishead  AHU

      Ich finde jeder Anfänger sollte mal das Kabel falsch reinstecken, denn dann weiß man was passiert und gibt für alle Zeit besser acht. Zusätzlich wird man angespornt, die durch einem Knall geschmorenen Bauteile nach und nach mit Hilfe des Herstellers auszutauschen, um somit einen Grundkurs in Elektrotechnik auch noch gleich mitgeliefert bekommt.
      Und ja, ich würde sagen, das die meisten Hersteller keinen Schutz einbauen. Daher am besten Cases mit Steckbuchsen kaufen, dann dann nichts schiefgehen.

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    penishead  AHU

    Goldschmitz, was ist los? Ich lese mich gerade in den Artikel ein, ob auch alles richtig ist, und dann endet er abrupt. Jetzt, wo es spannend wird und die Ungereimheiten und Besonderheiten von 5V oder über Probleme mit dem Einschalten von vielen Modulen gleichzeitig, und Überspannung oder umstecken von Stromkabeln, damit auch wirklich alles hochfahren kann. Oder die Problematiken mit Touchmodulen wie dem Rene vom Make Noise, wenn die Stromversorgung oder die Erdung nicht richtig passt, und und und. Ach ja, und was mache ich wenn mein Modul keine doppelte Pinbelegung als Anschluss hat, sondern nur eine Reihe, aber das Kabel zweireihig ist?…. Ja, ich weiß das man darüber eine Doktorarbeit schreiben kann… Wollte nur sagen, das ich jeden Artikel von Dir gerne lese.

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      Mondlabor

      Hallo zusammen! Hier mein erster Kommentar auf Amazona. Das Thema Stromversorgung finde ich sehr interessant und finde es auch etwas seltsam, daß der Bericht (gefühlt) plötzlich endet. Auch mich würde die Problematik mit den Touchmodulen interessieren. In meinem Fall Pressure-Points von Make Noise. Manchmal reagieren die Touchplates, in meinem System, nicht so wie sie sollen. Danke für den Artikel.

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        penishead  AHU

        Willkommen Mondlabor, ja, genau solche Sachen habe ich auch gemeint. Das füllt aber ganze Threads in Foren. Das liegt an den verschiedenen Netzteilen, die so erhältlich sind. Und an den Rackschienen. Je nachdem wie Dein System aufgebaut ist, kann es schon sein, das die Touchmodule nur mit viel Feuchtigkeit an den Fingern funktionieren, und bei anderen geht es auf Anhieb mit einem Hauch von Kontakt mit dem Finger.

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          Mondlabor

          Danke! Bei mir ist seltsamerweise beides der Fall. Oft funktioniert Pressure-Points stundenlang einwandfrei und aus heiterem Himmel plötzlich nicht mehr so gut. Da ist dann Handcreme angesagt :) Frage an Dich: Wie können Rackschienen möglicherweise Einfluss darauf haben? Bei mir ist ein Doepfer A-100LC3v Gehäuse im Einsatz.

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            penishead  AHU

            So genau bin ich auch noch nicht dahinter gekommen. Folgende Komponenten scheinen das zu beeinflussen: Ob Du Rails (also durchgängige Befestigungsschienen) hast, oder ob du einzelne Muttern in der Schiene hast. Dann noch, ob du Unterlegscheiben am Modul hast oder nicht. Und das Netzteil scheint entscheidend zu sein. Ich stelle mir das so vor. Deine Finger dienen als Erdung. Wenn die Erdnung jedoch im Rack selbst schon in irgendeiner Weise vorhanden ist, dann werden deine Finger eben nicht so gut erkannt, weil es woanders eben schon stattfindet.
            Vorher hatte ich den Rene in einem Tiptop Case und da gings nur mit einem Handschuh für Handys. Und jetzt im anderen größeren Case geht es einfach so ganz easy.

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              Mondlabor

              Danke, interessant! Hatte Pressure-Points zuerst in dem größeren Doepfer A-100LC6v eingebaut. Hier war die Fehlerrate deutlich höher als jetzt, in dem kleineren Gehäuse. Doch so ganz, ist das Mysterium für mich noch nicht gelöst.

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    Mr. Moog

    Das mit dem Jumper wusste ich noch nicht, danke für die Info!

    Aber kein Hinweis auf Modular Grid für die Berechnung des Strombedarfs? Dürfte gerade für Anfänger sehr hilfreich sein.

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    Marco Korda  

    Ich bin gerade mit Modular angefangen und finde die Hinweise sehr gut. Ich habe zwar durch Eigenrecherche z.B. die Verpolungssituation selbst klären können, dennoch kann ich nur betonen, dass es wichtig ist, darauf immer wieder hinzuweisen. Der Artikel gefällt mir daher sehr gut. Für den erfahrenen Hasen mögen einige Dinge trivial wirken. Nichtsdestoweniger ist jeder Beitrag hilfreich, der auf die besonderen Umstände beim Modularsystem hinweist, sofern es nicht falsch wiedergegeben wird (was im Netz besonders in Foren zu finden ist). Eine Kreuzvalidierung durch verschiedene Quellen ist daher enorm wichtig.

    Vielen Dank dafür

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