Výroba domácích varhan, 2. část - elektronika
Celé varhany fungují elektronicky na částech, které jsem vyřezal za pomocí rozbrusky ze svého prvního synthetizéru Roland XP-10. Klávesy na varhanách mačkají spínače, které jsem napojil paralelně k původním spínačům z klaviatury synthetizéru. Použil jsem prvních 32 (C1 až G3). Tato deska z podklaviatury XP-10 pak vede do sběrnice (srdce XP-10), kde se jednotlivé signály vyhodnocují. Jak nám může být jedno, hlavně že hraje... Roland XP-10 má na klávesách dynamiku, tj. citlivost na stisk, proto jsou u každé klávesy spínače dva. Postupným stikem klávesy se nejdříve sepne první, poté druhý. Podle délky intervalu mezi stisky se pak vyhodnotí síla úderu. Tuto funkci však u varhan využívat není potřeba, proto oba spínače můžeme spínat zároveň pomocí jediného dvoupólového tlačítka.
Z kláves jsem vypitval celkem 3 nejpotřebnější díly - ovládací panel na zvuk, tlačítka a centrální desku s procesorem, sběrnicí na spínače, vstupními a výstupními konektory. Původně jsem zamýšlel i s displayem, avšak poněkud se mi olámaly kontakty. Tak jsem se rozhod to přepájet, avšak jeden kontakt se zmasakroval úplně, a jak se ukázalo později, tak zrovna ten, který přiváděl napájení. Takže holt musel jít stranou. Na zbývající moduly jsem si vyřezal krabičku, do které jsem je přidělal. Do centrální desky jsem do sběrnice napájel 16 kabelů, které jsem vyvedl do dvou konetorů RJ-45. Počet odpovídal a UTP kabely se snadno krimplují a mají značnou odolnost, takže jasná volba. Jen je potřeba dávat při pájení dobrý pozor, protože je tam hrozně málo místa a špatný pohyb může přidělat tuze práce s obnovováním originálních spojů. Je potřeba si také poznamenat původní zapojení mezi deskou se spínači a sběrnicí, kabely UTP slouží jen jako prodloužení. Druhou stranu kabelů, tj. vlastní spínače pod klávesama popíši v dalším článku. Tímto přítupem zachováme plnou funkčnost originálního nátroje. Jen byla oddělena část klaviatury a ovládání a byly přepojeny spínače jednotlivých tónů. Takto můžeme tento modul zapojit přímo do komba a hrát. Avšak Roland XP-10 má ve své výbavě i MIDI rozhranní, přes které odesílám zpracovaná data ze spínačů dál přes ovládací pult, který tyto informace bud pouští nebo nepouští dál do Yamah QS-300, kde se notám odesílaných přes MIDI přiřazují rejstříky. Tuto strategii jsem volil, poněvadž jsou Yamahy novější a mají kvalitnější zvuk, tak proč toho nevyužít. Analogové výstupy obou manuálů jsou v ovládacím panelu smíchány, a pak jako jeden analogový signál veden do komba. Výrobu ovládacího panelu popíšu v dalším ze článků.
Tento modul jsem poté přidělal k lavici pomocí pantu - lze jej odklápět a sundavat.
Fotka z pitvy Rolans XP-10
Prvek na ovládání hlasitosti
Ovládací tlačítka
Hlavní deska kláves
Finální modul zezhora
Finální modul zezadu
Spínače klaviatury
Nyní je vše připraveno na oživení kláves. K tomu je potřeba vyrobit plošné desky se spínači. Výrobu spínačů je dobré dělat až v této fázi, poněvadž si člověk může proměřit co kam, aby byly spínače pod pedály a ne mimo. Dělat se 100% přesností v domácích podmínkách nejde. Z desky pod klaviaturou Roland XP-10 jsem vytáhnul 16 drátů do 2 RJ45 konektorů, které sem připojil jako v modulu, tím se defakto prodloužily původně krátké vodiče mezi touto deskou a řadičem (na obrázku původní desky jsou tyto kontakty vpravo dole). Po té je potřeba z této desky také vytáhnout vodiče od spínačů - využijeme elektroniku desky a pouze zapojíme k již exitujícím spínačům paralelně spínače vlastní. Ty pak budou stiskávány pomocí pedálů. Můj synthetizér má členěnou klaviaturu po osmicích, které mají společné vždy vstupní vodiče spínačů, výstupní pak různé. Je vhodné zvolit délku vodiče tak, aby dosáhly na svá místa.
Zdlouhavá práce je každý kontakt vedoucí z desky ke spínačům okrimplovat dutinkou. Poněvadž takové kleště nemám, musel jsem každý pin dělat ručně kleštičkami, což je opravdu hrozná práce, avšak vyplatí se, protože budou pak jednotlivé desky se spínači snadno odnímatelné. Desky se spínači jsem udělal podle struktury klaviatury, tj. podle bloků kláves. Desek je celkem pět (C1 - E1; F1 - H1; C2 - E2; F2 - H2; C3 - E3; F3 - G3). Zvolil jsem tak, protože tvoří shluky, tím se omezí prázdným místům na plošňáku. Umístění spínačů na jednotlivé desky je potřeba rozměřit podle klaviatury, aby byly pěkně uprostřed kláves. Zde dostanou využití spodní špalíčky na bílých klávesách. Ty snižují totiž jejich výšku, a tak jsou spínače na bílé i černé klávesy v jedné hladině, což dozajista určitě zjednodušuje práci.
Jako spínače jsem použil dvoupolová tlačítka, která se při stisku sepnou, po uvolnění opět rozepnou. Já sem i vybral z katalogu GM electronics s rozměry 8.5x8.5 a na ně ještě barevné klobučky, které dle mého soudu zvyšují životnost, protože blokují pohyb osy spínače dolů. V MS-Wordu jsem si vytiskl šablonku s dírami na vypínače a dírami na lámací lišty, na které se pak budou připojovat vodiče z desky s původními spínači. Dutinky je vhodné umístit do plastových pouzder, lépe se pak zapojují (třeba 6tice). Vlastní interpretace zapojení je věcí možností.
Každou desku je potřeba nejdřív navrtat podle součástek a pak vytáhnout fixem spoje a vložit do leptací lázně. Poté již stačí desku osadit, připojit piny a otestovat zapojením modulu do zesilovače. Poněvadž jsem již měl dosti použitý leptací roztok, potáhnul jsem spoje pro jistotu cínem. Také jsem nebral ohledy na estetičnost. Jak mi to přišlo pod ruku, tak jsem to tam načmáral. Vidět to přecijenom ve finále není.
Nyní jen zbývá přidělat desky se spínači k lavici. Na zkoušku tam desku vložíme, zkusíme zmákčnout klávesu. Pak desku zvedáme tak dlouho až se všechny spínače sepnout po zmáčknutí příslušných pedálů. Desku vypodložíme v této výšce třeba matičkami (tak jsem to udělal já) a přivrtáme k lavici vruty. Po přidělání všech desek zapojíme piny z původní desky. Nyní již zbývá zablokovat klávesám pohyb vzhůru po zvednutí pružinou. Jako nejlepší řešení mi přišlo uchycení provázky. Já použil provázky na rybářké sítě, které jsou dosti pevné a drží uzle. Nyní si již můžete zahrát nohama. Ještě však je potřeba postavit ovládací pult a stojany.
Původní deska z XP-10
Deska s vyvedenými kontakty
Schéma zapojení z pohledu součástek (zezhora)
Modul V, rozsah C3 - F3
Modul V, rozsah C3 - F3 ze strany spojů
