Doepfer A-101-1 Vintage Vactrol Steiner Filter

A-101-1 ist das erste Vactrol-basierte Modul im A-100.

Unter einem Vactrol versteht man eine Kombination aus lichtempfindlichem Widerstand (LDR = light depending resistor) und Leuchtdiode (LED = light emitting diode), die in einem gemeinsamen, lichtdichten Gehäuse untergebracht sind. Bei Erhöhung der LED-Helligkeit verringert sich der Widerstand des LDRs. Dies kann für verschiedene Schaltungen, die auf veränderlichen Widerständen beruhen, verwendet werden (z.B. VCFs, VCAs, spannungsgesteuerte Phaser, Trigger-Delays, Slew-Limiter, LFOs, Oszillatoren, Hüllkurvengeneratoren usw.). Der große Vorteil von Vactrols gegenüber anderen Lösungen (z.B. OTAs, Dioden, Transistoren oder FETs als veränderliche Widerstände) liegt darin, dass sie sich wie ein normaler Ohmscher Widerstand verhalten und sehr weit ausgesteuert werden können, ohne Verzerrungen zu verursachen. Dies ist der Grund, warum Vactrol-basierte Schaltungen meist subjektiv als sehr "weich" klingend empfunden werden. Nachteile sind der vergleichsweise hohe Aufwand (und damit Preis), die nicht exakt definierte Kennlinie und die Trägheit eines Vactrols.

Jeder Vactrol verringert zwar seinen Widerstand bei Erhöhung der LED-Helligkeit. Mechanische und elektrische Toleranzen bewirken jedoch, dass sich jeder Vactrol etwas anders verhält (z.B. Unterschiede bei Ausrichtung und Abstand zwischen LED und LDR, unterschiedliche LED-Helligkeiten bei gleichem Strom, unterschiedliche LDR-Widerstände bei gleicher Beleuchtung).

Das Modul A-101-1 ist ein spezielles Multimode-Filter, das auf einer Idee von Nyle A. Steiner aus dem Jahr 1974 beruht. Der Entwurf basiert auf der Filter- Standardschaltung mit Einfachmitkopplung (nicht-invertierender Verstärker), wobei die verschiedenen Filtertypen durch Einspeisung des Audio-Signals an verschiedenen Punkten der Schaltung entstehen. Daher besitzt dieses Filter für die Tiefpass (LP), Bandpass (BP) und Hochpass (HP) je einen eigenen Eingang (!) und einen gemeinsamen Ausgang, an dem alle drei Eingangssignale gleichzeitig erscheinen. Man kann somit in dieses Filter gleichzeitig 3 verschiedene Audiosignale einspeisen, die am Ausgang aufsummiert und in unterschiedlicher Filterung Tiefpass/Bandpass/Hochpass) erscheinen. Führt man allen drei Eingängen das gleiche Signal zu, so erhält man durch unterschiedliche Einstellungen der 3 Eingangsabschwächer eine beliebige Kombination von Tiefpass, Bandpass und Hochpass. Auch ein Notch-Filter ist hierbei möglich. Die 3 Filtereingänge sind über Schaltbuchsen normalisiert, d.h. wenn an den Eingangsbuchsen für Bandpass und Hochpass keine Steckverbindung vorgenommen wird, liegt hier auch das Tiefpass-Eingangssignal an.

Im Gegensatz zu der Originalschaltung kommen beim A-101-1 Vactrols statt Dioden als veränderliche Widerstände für die Frequenzsteuerung zum Einsatz. Auf Grund der "krummen" Kennlinien der Vactrols hat das Filter keine exakt definierte Steuerkennlinie (z.B. V/Oktave). Die unvermeidlichen Toleranzen bei den Vactrols werden auch dazu führen, dass jedes Modul ein wenig anders klingt und ein etwas anderes Resonanzverhalten zeigt. Die Resonanzsteuerung ist ebenfalls mit Vactrols ausgeführt, so dass auch dieser Parameter spannungssteuerbar ist. Die Resonanz kann bis zur Eigenschwingung des Filter angehoben werden, wobei auf Grund der Vactrol-Toleranzen die Eigenschwingung nicht gleichmäßig über den gesamten Frequenzbereich verfügbar ist. Zwei LEDs geben Auskunft über die momentan eingestellte Frequenz und Resonanz. Da die LEDs in Serie zu den LEDs in den Vactrols geschaltet sind, zeigen sie gleichzeitig die Beleuchtungsstärke im Innern der Vactrols an.

Als weiteres Feature besitzt das Modul zwei Audio-Ausgänge. Der Ausgang 1 (Out 1) ist der Ausgang der Original-Filterschaltung. Da der Pegel dieses Ausgangs sehr stark mit der Resonanzeinstellung schwankt (höhere Resonanz = höherer Pegel), wurde ein zweiter Ausgang (Out 2) vorgesehen, bei dem dieses Verhalten mehr oder weniger kompensiert ist. Hierzu wird ein zusätzlicher Vactrol verwendet, der in Serie zu dem Vactrol liegt, mit dem die Resonanz gesteuert wird. Mit diesem zusätzlichen Vactrol wird ein einfacher Abschwächer (ein einfacher VCA) aufgebaut, der das Ansteigen des Ausgangspegels bei höheren Resonanzeinstellungen annähernd kompensiert.