Deep Bass Nine – 12 mods

Analogue Solutions – Deep Bass Nine

Deep Bass Nine – unverbastelt

Dieser analoge Racksynthesizer ist aus den 90ern als zahlreiche Firmen versuchten den TB303-Techno-Hype mit eigenen Geräten zu bedienen. Featureliste:

  • es gibt die typischen sieben 303 Parameter
  • Midi-Interface
  • Audio-Eingang
  • CV-/Gate Ein- und Ausgänge
  • Cutoff-Frequenz per Modulationsrad veränderbar
  • CEM3340 Oszillator. (Im Gegensatz dazu was ich im Web gelesen habe, ist das Tracking über alle Oktaven sauber, vielleicht liegt es an meiner Platinenversion „Issue C“)
  • VCF ist KEIN 303 clone und klingt auch leider nicht ganz so kernig
  • wertie Hardware: Stahlblechgehäuse, eingebautes Netzteil, mit dem Case verschraubte, gute Potentiometer.

Erste Enttäuschung

Nach dem ersten Ausprobieren war ich allerdings erstmal verwirrt da einiges von Hause aus nicht so angelegt ist wie man es – zumindest ich – erwartet:

  • der Cutoff-Regler hat eine zu geringe Auswirkung, das Filter lässt sich nur halb schließen (ohne Env Amount)
  • ein Aufdrehen von „Env Mod Amount“ senkt (über ein Stereo-Poti) automatisch die Cutoff-Frequenz
  • die Auswirkung von „Env Mod Amount“ ist zu stark für feinfühliges Einstellen
  • Die ModWheel Auswirkung auf Cutoff ist zu gering um das Filter damit ganz auf zu bekommen
  • Accent wirkt nur auf Cutoff, nicht auf den VCA
  • Accent bewirkt eine seeeehr lange Decayzeit für die Accent-Hüllkurve
  • Accent verkürzt nicht (wie bei der 303) die Decay Envelope auf Minimalzeit
  • Das Schlimmste: Glide wird leider NICHT durch legato gespielte Noten ausgelöst sondern durch ControlChange #65. Und auch das recht seltsam: Glide wird aktiviert wenn CC #65 von 127 ausgehend verkleinert wird. Und wieder abgestellt wenn CC #65 von 0 ausgehend vergrößert wird. Also nicht in den Extremstellungen 0 und 127 sondern nach dem „sich-davon-entfernen“. Seltsam.

Im Folgenden wird das alles behoben, darüberhinaus werden noch einige sinnvolle Erweiterungen dazugebastelt. Das macht aus der DB9 natürlich noch lange keine TB303, sie wird aber deutlich benutzerfreundlicher und klanglich flexibler.

Vorab noch ein wichtiger Sicherheits-Hinweis: ACHTUNG LEBENSGEFAHR! Im Gehäuseinneren befindet sich lebensgefährliche HOCHSPANNUNG. Der Hochspannungs-Ein/Ausschalter befindet sich an der Frontplatte, über die Jahre haben sich hier und an den Trafos teilweise die Isolierungsschläuche gelöst. Die folgenden Änderungen bzw. das Öffnen des Gehäuses sollte nur von einem Fachmann vorgenommen werden! Kaltgerätestecker immer abziehen vor Öffnen des Gehäuses.

Interne Trimmer

DB9 – inside

Das Innere zeigt 2 Platinen, die eine beherbergt das Midi-Interface, die andere den Audioteil. Auf der Audioplatine sind einige Trimmer mit folgender Funktion:

  • PR1 initiale Tonhöhe des Oszillators CEM3340
  • PR2 Span (Scale), auf 1 Volt/Octave justieren
  • PR3 Filter Cutoff justierung
  • PR4 max. Resonance, ggf. hochdrehen damit das Filter bis zur Eigenresonanz geht (dafür Waveform auf X stellen)
  • PR5 VCA DC Offset (justieren auf minimale Störgeräusche wenn Volume auf MAX und die Waveform auf X steht)

Modding

Ich habe leider kleinen Schaltplan zur DB9 gefunden. Was ich hier anbieten kann ich ein HighRes-Foto der Platine mit ein paar wichtigen Signalpunkte und ein PDF mit meinen Mods. Fast alle Mods (ausser PWM) lassen sich direkt ‚von oben‘ anlöten, ohne daß die Platine heraus muss. Um Platz für Regler zu bekommen ist der Midichannel-Drehschalter rausgeflogen. Ich habe die Kontakte auf der Midi-Platine fest auf Channel 9 gesetzt.

DB9_Mod_V1_0

Mod 1 – Cutoff-Poti Range

Platine mit eingezecihneten Funktionspunkten

Sehr einfach: R51 führt den Schleifer des Cutoff-Potis in den Cutoff-Mixpunkt. Ich habe ihn ersetzt durch 15k Ohm (original 330k). Das Poti überstreicht dann den gesamten Frequenzbereich. Ggf. mit dem Trimmer PR3 nachjustieren.

Mod 2 – Cutoff-Senkung durch Env Mod Amount

R43 ausgelötet, R44 um 47k vergrößert

Ein Aufdrehen des Env Mod Potis verstärkt nicht nur die Auswirkung der Envelope auf die Filterfrequenz. Cutoff wird auch gleichzeitig mit zunehmendem Potiausschlag abgesenkt. Ich empfand das als sehr störend und habe R43 (150k) komplett raus genommen – und schon bleibt die Grundfrequenz wo sie ist und die Envelope wird nur addiert.

Mod 3 – Modulationsstärke des ModWheel

R200 ersetzt mit 47k. Der linke pin ist auch der Lötpunkt für die positive keytrack CV

Um die Auswirkung des ModWheel auf die Cutoff-Frequenz zu vergrößern muss R200 verkleinert werden. Ich habe ihn von 100k auf 47k halbiert.

Mod 4 – Decay Error Fix

Wie oben beschrieben hat ein ACCENT die Auswirkung daß eine sehr lange Envelope (ca. 3 Sekunden) angestoßen wird. Der Grund ist daß der OpAmp-Eingang (IC 1 pin 5) für die Accent Envelope über einen 4066 Schalter (Pin 8) abgetrennt wird und frei ‚floatet‘. So dauert es einige Sekunden bis er seine Ladung am Eingang aufgebraucht hat und sein Ausgang wieder zur Nullinie findet. Das läßt sich beheben indem der Opamp-Input/4066 Output (pin 9) über 10k an GND gezogen wird. Die Accent Envelope ist dann genauso lang wie die ’normale‘ Envelope. Andererseites ist das Feature der ‚zu langen‘ Env auch gewinnbringend einsetzbar. Ich habe daher einen Schalter installiert der diese Verbindung des 10k Widerstandes nach GND schaltbar macht.

Mod 5 – Abschwächung Env Mod Amount

Für meinen Geschmack hat das Env Mod Poti eine zu starke Auswirkung, geringes Aufdrehen gibt schon sehr viel Modulation. Rechts neben dem Pot befindet sie R76 (47k) Ich habe ein Beinchen davon aus der Platine gelötet und noch einen 47k Widerstand dahinter geklemmt. Etwas weniger Arbeit als ein Ersetzen durch 100k.

Mod 6 – Accent Envelope Decay Verkürzung

DB9 – 4066

Ein typisches 303 Feature ist, daß die Envelope Zeit bei Accent auf ihren Minimalwert gesetzt wird. Um das bei der DB9 nach zu rüsten missbrauchen wir den ungenutzten 4066 Schalter D an Pins 10-12. Sie liegen alle auf Masse. Am Einfachsten ist die Beinchen abzuknipsen und anzuheben. Schalter B wird bereits für den Accent benutzt um die Envelope im Accent-Fall auf OpAmp 1 zu führen. Daher leiten wir CTR B (Pin6) direkt auf CTR D (Pin12). Die Schalterpins 10 & 11 werden mit den linken beiden Env Decay Poti Pins verbunden um sie per 4066-Schalter bei Accent kurz zu schliessen. Wird bei der 303 genauso gemacht, ggf. in den 303-Schaltplan schauen.

Mod 7 – Glidetime

Auch sehr einfach: R1 (100k) wird ersetzt durch ein 1M log Poti. So ist die Glidetime variabel.

Mod 8 – Pulsweite (siehe PDF mit Mods)

Der Oszillator ist ein CEM3340. Der hat einen eigenen PWM Eingang, wäre doch schade drum… im PDF mit den Modding-Schaltplan ist die Verkabelung ersichtlich. Da die Ansteuerung sowieso eine Mischstufe beinhaltet lässt sich auch gleich noch eine Buchse anbieten um die Pulsweite z.B. zusätzlich per LFO zu modulieren. Interessant: der PWM-Pin ist bei der DB9 komplett unbelegt, der Pin hat kein Potential. Als Folge ist die Pulsweite NICHT 50:50 sonder etwas enger. Daher fehlt der Rechteckwelle ihr typischer Charakter. Der Mod lohnt sich also da er bei entspr. Justierung von P2 die volle Bandbreite bis 50:50 liefert!

Mod 9 – Octave +1 und -1 (siehe PDF mit Mods)

Auch relativ einfach und sehr nützlich. Per Spannungsteiler wird +1 Volt erzeugt und per invertierendem 1:1 Verstärker auch gleich noch -1 Volt. Beide kommen an die Aussenpins eines On-Off-On Schalters. Der Mittelpin wird über 100k an den rechten Pin von R12.

Mod 10 – Positives und negatives Cutoff-Keytrack (siehe PDF mit Mods)

DB9 – modded inside

Die CV für den Oszillator wird an IC1 Pin1 abgenommen und geht an einen 10k lin Poti. Dessen Schleifer wird per 47k mit dem Mittelpin eines Umschalters verbunden. Dessen beiden Aussenpins werden verbunden mit R200 und R47.

Mod 11 – Accent auf VCA/VCF und Squelch (siehe PDF mit Mods)

Nun bekommt der VCA seinen – regelbaren – Accent Anteil. Das Accent-Signal (nach dem Poti) wird zunächst derselben Schaltung wie in der 303 zugeführt (R35, C14, R36) um eine VCA Envelope zu formen. Der 3080 OTA in der DB9 verhält sich wohl etwas anders als the BA… OTA in der 303, zumindest gelang es mir nicht die VCA Envelope einfach per Diode einzukoppeln wie im 303 Schaltplan. Daher gibt es noch einen Stromwandler der über ein 470k log(!) poti und 22k direkt in den Bias input des 3080 geschickt wird. Mit dem 470k pot lässt sich der Anteil des Accent auf den VCA regeln. Das Poti muss leider falsch herum angeschlossen werden um den VCA Anteil über die Range gut einstellen zu können, oder man besorgt sich ein invers logarythimsches Poti.

Einfach aber effektiv: wir kopieren noch das Squelch-Feature der TB303. Anstatt den Accent Envelope Anteil über ein Poti („Accent to VCF“) direkt in den Cutoff-Summenpunkt zu senden gehen wir vom Amount Pot erst in ein 50k Pot und ein 1µ Elko. Der Schleifer des 50k Pots geht dann in den Cutoff Summenpunkt. Der 50k Pot erzeugt je nach Stellung einen kleinen Attack und ist verantwortlich für das typische ‚303-Bellen‘.

Mod 12 – Glide für Legato Noten

DB9 – neues Midi interface und TL074 Quad OpAmp für die mods Octave +/-, PWM und Accent to VCA

Der aufwendigste Teil. Die Voiceplatine bekommt ihre Signale für GLIDE & ACCENT nicht mehr von der DB9 Midiplatine sondern von unserem neuen Midi-Interface: das Midi-Signal wird über einen eigenen Optokoppler an einen Tiny2313 geschickt. Der analysiert die Mididaten auf Kanal 9 und setzt für Legato-Noten das Glide-Signal entsprechend. Ausserdem erzeugt er auch gleich noch ein Accent-Signal sowie die Ansteuerung 2 neuer LEDs, eine für Glide und eine für – klar – Accent. Das Accentsignal wäre zwar nicht nötig da es schon vom hauseigenen Interface bereit gestellt wird. Das neue Interface hat aber noch ein Zusatzfeature: solange die Noten C3, D3, C4 oder D3 auf Kanal 8 gedrückt sind, wird Glide bzw. Accent ignoriert (komplett ausgestellt) oder auf ALLE Noten angewendet – solange eben die Tasten gedrückt bleiben.  

Fazit

Deep Bass Nine – modded, frontpanel

Was noch für das 303 Feeling fehlt: daß bei aufeinanderfolgenden Accent Noten die Cutoff Frequenz steigt und daß das DB9 Filter gegen einen 303 Filterclone ersetzt wird. Beides wäre allerdings mit beträchtlichem Mehraufwand und Umbauten verbunden gewesen.

Demovideo