VCO用于合成V / Octave和电池供电？

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几年来构建模拟合成器一直是我的梦想。

这次，我基于555定时器构建了VCO，我知道如果没有很多其他电路，它们通常不会具有准确的频率响应。

555 VCO

我还基于LM358运算放大器构建了一个VCO。这听起来似乎更好并且更稳定。

358 VCO

我在互联网上发现的许多VCO设计都非常复杂，需要+ -12v电源。这是一个设计为可使用两节9v反向电池运行的示例。

358 V / Hz VCO

我要寻找的是一种简单的设计，而不是大量的组件，V / Octave频率响应，并且可以由一个（或两个）电池（音频频率范围在20Hz-12.5kHz之间）通过DC供电。

我也在考虑DCO方法，使用可编程分频器从主时钟获得频率的Juno方法似乎很有吸引力。

oscillator music vco

— 布拉格
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什么频率范围？提及555表示您在谈论的是kHz，而不是MHz，但您从未这么说。

— Photon 2013年

音频范围。刚刚编辑了问题以包括此内容。

— blarg 2013年

1V /八度表示电压和频率之间的指数关系。在模拟域中执行此操作通常会涉及某种二极管结，并且要使这种电路足够精确且稳定以用于音乐目的，需要花费大量的精力（和复杂性）。您对使用单芯片微控制器“模拟”此功能有何感觉？

— Dave Tweed13年

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在20Hz至15KHz范围内，每倍频程1V是一个控制电压，对于9V电池可能是一个问题。我并不是说您无法按比例缩小它，而是说这会增加一些复杂性，您正在寻找一种简单的设计。简单模拟VCO的线性度也非常差，尤其是当它们需要跨越9个以上的八度音阶时。我会考虑数字方法。

— 安迪（aka Andy）

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@JackDamery-您添加的新电路仍然是每伏特线性Hz电路-您不能将其用于合成器中的VCO-它必须为八度/伏特。

— 安迪（aka）

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有一些原因导致今天的模拟合成器已经过时，主要的原因是要制作一个能在很宽的电压和温度范围内保持一致的VCO非常困难。我建议一种替代的混合方法。

使用带有内置DAC或外部音频DAC的简单微控制器作为“振荡器”。MCU的输入可以是内部ADC的模拟电压，MIDI数据或其他一些数字数据。输出将是正确频率的正弦波。然后，输出进入您选择的模拟电路。

确保从真正的XTAL或石英振荡器而不是内部振荡器上运行MCU。内部振荡器的准确性不足以保持协调。

这种方法的妙处在于，您可以轻松输出除正弦波之外的其他内容。正方形，三角形，锯齿形或“自定义”形状就像正弦波一样容易。这样可使您的模拟滤波器产生更多的谐波，并产生更多有趣和有用的声音。哦，与典型的VCO相比，它的功耗相当低。

1980年代的第一个“数字”合成器使用了这种混合方法，实际上是使合成器具有更广泛的市场吸引力的主要技术进步-至少直到我们有能力完全在数字领域做到这一点为止。

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感谢您提供的丰富信息。这种方法非常吸引人，也许我可以获得与Korg DW8000类似的声音？我认为难度水平，陡峭的学习曲线和不可预测性是构建模拟合成器的部分吸引力。

— blarg 2013年

@JackDamery-如果您走这条路，请不要低估ADC的精度。从1V到4V的3个八度音阶控制涵盖了36个半音，如果您想要“平滑的”滑音效果，您可能希望每个半音目标20个步。在频谱的低端，半音变化将是大约50mV的伏特变化，因此，您需要2.5mV才能使半音的1/20步长变化。这意味着ADC分辨率约为11位，并且仅适用于三倍频程的VCO。如果可以，请尝试16位。

— 安迪（aka Andy）

我一直在研究使用此库将Arduino用作波形发生器，然后使用模拟电路进行波动处理/滤波。实际上，我更希望从任何微控制器中提取波形生成。我是否想在您的原始响应中理解，您建议使用模拟电压来改变数字振荡器的频率以模拟模拟变化。

— blarg

@JackDamery您可以使用任何想要控制MCU的方式：MIDI，模拟输入，I2C，SPI等。这完全取决于您，并且取决于系统其余部分的外观。我个人将使用数字连接，因为我不喜欢弄乱模拟信号的准确性，但是模拟也可以工作。

我记得在某人的插板合成器上（大约于1989年）见过的另一种方法，但从未亲自使用过，它是使用微处理器，DAC和四路模拟采样保持（“ quash”）来为四个线性V / F振荡器产生控制电压。处理器可以使用螺距查找表，从而无需精密指数转换器。

— 超级猫

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我刚刚成功建立了一个VCO。它产生方波和三角波，可以用电压（LFO，音序器等）控制，并且易于构建。查看这篇文章。VCO位于第10页。即使原理图暗示+ -15V（30V），我也只使用0-9V。该集成电路是LM13700 OTA（运算跨导放大器）。由于可以轻松实现电压控制，因此OTA广泛用于模拟合成器。OTA是一种具有一些额外功能的运算放大器。您可以使用这些IC来构建VCO，VCA和VCF，并且在Marston文章中提供了这三种集成电路的示例原理图。雷·马斯顿（Ray Marston）的文章（Nuts＆Volts）中的OTA VCO

— alkopop79
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给我发消息到gmail.com的alkopop79！我可以详细介绍OTA。我强烈建议您阅读Forest Mim的“运放IC电路（工程师的微型笔记本）”书。LM13700可以从英国的Rapid Online便宜地购买（在Ebay上真是太贵了！）。使用OTA并不是那么容易，但是比微控制器好玩得多！自70年代以来，它们已在许多合成器中使用。

— alkopop79

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AD654之类的东西怎么样？频率范围是0-500kHz。使用RC对可调 $f=\frac {V}{10RC}$ 。如果无法正确确定范围，则始终可以在输出中弹出除以10的结果。

— 斯科特·塞德曼
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如果您自己开始搜索，我会发现对于像这样的低频，更好的搜索词是“电压到变频器”，因为VCO会产生更高频率的设备

— Scott Seidman 2013年

我看到有一个小的合成器构建社区。但通常他们的设计基于难以获得的过时IC和+/- 15v电源。AD564看起来很有趣。我正在尝试查找用作VCO的示例。

— blarg 2013年

这是一个VCO。只要您不需要正弦波之类的东西，该IC就可以满足您的要求。但是，请仔细阅读数据表。如果您想要5v的输入范围，则似乎需要9v供电。我看不到输入变化速度的限制，但是他们谈论的是在60Hz正弦波（无问题）之后的IC，我怀疑它会比这快得多。

— Scott Seidman 2013年

听起来好像合成器社区就像我在科学领域中处理过的社区一样，电路是几年前由一些才华横溢的（或没有）研究生设计的，然后像这样由导师交给了受指导者这是精美的经文，永不改变。;）

— Scott Seidman

AD654看起来很酷，但其“满量程校准误差”为10％。目前尚不清楚是什么导致了此错误，但很可能是芯片之间的差异和老化。数据表中还有几页讨论校准。

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@JackDamery-如果您可以建议使用电源轨的VCO电路与9V电池不太匹配，那么也许有人可以提出一些建议，以使其在9V电池下工作。但是只有您知道“简单”的含义。同样，用9V电池产生+/- 12V的电源电路可能会更容易，但要注意，电池的寿命可能会缩短。

另外，您现在在问题中说的是Hz / V，我认为这不是您所需要的-您需要将输入电压中每个相同增量步长的频率加倍，即如前所述，每伏1倍频程。不能执行此操作的合成器VCO受到限制，因为您不能“混合” VCO输出并通过相同的输入控制电压控制它们，而不会让您的耳朵感到垃圾。

— 安迪（aka）
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这是我使用两支pp3电池在+/- 9v上尝试失败的电路。我非常喜欢它适应9V electro-music.com/forum/topic-41483.html

— blarg

这是线性伏特/伏特电路，不适用于音乐合成器。它必须是每伏特八度音，即VCO输入上每增加一伏特，频率就会加倍，或者换句话说，每半音调的增加是由输入电压的相同增加引起的-在100Hz时，半音调更高，为105.9Hz，下一个半音调更高的是112.2Hz-新步骤为6.3Hz，而第一步为5.9Hz。

— 安迪（aka Andy）

从那以后，我就开始在+/- 12v上工作，并为每个倍频程建立了1v指数转换器。MIDI使用带有DAC IC的Arduino由MIDI提供到CV的控制。

— blarg 2013年

@JackDamery太酷了Jack-您使用了哪个指数转换器？

— 安迪（aka）

谢谢安迪，尽管它非常模拟，但它只能跟踪大约3个八度。这是一个声音片段soundcloud.com/dot，我使用了此原理图左下方窗口中所示的expo转换器，但必须对晶体管进行细分。electro-music.com/forum/phpbb-files/40106vco_954.png

— blarg

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一般而言，对于乐器所需的几个倍频程的倍频至频率转换器，稳定性是个大问题。那里有很多电路，所以我只解决稳定性方面的一般问题。

您需要某种反馈环路来实时调整振荡器。您可以在一个小型微控制器中实现它，该微控制器将测量频率设定点电压，并且还可以计算振荡器的输出频率。MCU的调节输出可以通过数字电位器提供，也可以作为电压注入振荡器电路中-这完全取决于振荡器的设计。

我将振荡器称为“倍频”的原因是，它暗示了VF关系是非线性的。电压与频率的对数成正比。

— 恢复莫妮卡
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通过使用晶体管NPN / PNP结/ +/- 9伏电池作为恒流参考源/进入相等的阶梯式电阻分压器/可以得出精确的1伏/倍频程控制电压。指数转换由二极管/基数2 Log /或1v /倍频程= 12个半音= 2f完成。

时序电路和奥伯海姆都使用了类似的方法。使用ADC读取/记录控制罐的值，并将这些数字字存储为程序补丁。

实际的VCO'/ VCF'$ / VC @'是Curtis电子芯片3310/3320/3330 /或SEM'$，版本1和2先知中使用的稳定性较差的芯片。

DACS用于数字调制器/ LFO $ / SAH /琶音/ Portamento / Summers等。有几种不同的实现方法。

首先决定/加法或减法合成器？减法运算是通过使用VCF'$整形波形/使用VCA'$来控制两个VCO'$上的ADSR /多数早期合成器具有同步这些语音振荡器的功能。

全部基于1volt /八度。一本好书？微处理器的音乐应用... Hal Chamberlain ...电音符...

此处列出的资源太多。去谷歌上查询。尝试先知5原理图吗？OBXA / OB-8

自上而下的分压器/指数/非线性/基于晶体管的键盘分压器/每八度1伏。输出CV'$ /输入CV'相同@ 1v /八度。标准。

http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/Voltage-control-oscillator-VCO-circuit-with-a-555-timer.php

https://drive.google.com/file/d/0B23HmiX6RdPbVVVCOUhpS05lNDg/view?usp=drivesdk

— 爱德华·M·卡拉乔利
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