Órgãos Antigos dos Anos 70: Geradores e Divisores de Oitavas
Os anos 70 foram uma época de efervescência musical e inovação tecnológica, e os órgãos eletrônicos desempenharam um papel crucial nesse cenário. Esses instrumentos, muitas vezes utilizados em bandas de rock progressivo, jazz fusion e música eletrônica da época, eram dotados de características sonoras únicas, inicialmente construidos com o objetivo de serem fiéis aos órgãos de tubos, sua sonoridade única e portabilidade logo achou seu lugar próprio na música.
Geradores de Oitavas: A Base do Som Único
Os geradores de oitavas são circuitos eletrônicos projetados para gerar sinais de áudio em diferentes oitavas. No contexto desses instrumentos, os geradores de oitavas eram responsáveis por criar as frequências fundamentais e suas oitavas superiores e inferiores.
Os órgãos antigos, como o lendário Hammond B3, utilizavam geradores de oitavas para produzir um som encorpado e cheio. A manipulação desses geradores nos Drawbars permitia aos músicos criar timbres ricos e expressivos, tornando esses instrumentos essenciais para a música da década.
Divisores de Oitavas: Enfatizando a Profundidade Sonora
Em adição aos geradores de oitavas, os órgãos antigos dos anos 70 também contavam com divisores de oitavas. Esses dispositivos eram responsáveis por dividir o sinal gerado pelos osciladores em diferentes oitavas, permitindo uma abordagem mais versátil e dinâmica na criação de sons.
Os divisores de oitavas eram particularmente notáveis pela forma como enriqueciam a paleta sonora dos músicos. Ao controlar a distribuição do sinal em oitavas específicas, os músicos podiam criar texturas sonoras complexas, empregando escalas e acordes de forma única. Isso proporcionava uma variedade de opções tonais, desde as profundezas ressonantes das oitavas mais baixas até as agudas e cristalinas oitavas superiores.
O par de chips S50240 e S10430
Antes do advento de circuitos integrados especializados em geração e divisão de oitavas o processo de dividir as frequências das notas eram feitos com flip-flops discretos ou integrados. Os circuitos integrados S50240 e S10430 facilitaram a construção de órgãos eletrônicos polifônicos com o uso de apenas 2 ou três chips especializados. O S50240 é o circuito integrado responsável por sintetizar as oitavas superiores do instrumento. Um oscilador tipicamente de 2Mhz será ligado na entrada e dividido em 12 frequências gerando 12 ondas quadradas com 50% de duty cycle correspondente a cada nota musical. As divisões podem ser conferidas na tabela abaixo:
| Divisão | Frequência resultante | Nota |
|---|---|---|
| ÷478 | 4184.10 Hz | Dó inferior |
| ÷451 | 4434.60 Hz | Dó sustenido |
| ÷426 | 4694.80 Hz | Ré |
| ÷402 | 4975.10 Hz | Ré sustenido |
| ÷379 | 5277.80 Hz | Mi |
| ÷358 | 5586.60 Hz | Fá |
| ÷338 | 5917.20 Hz | Fá sustenido |
| ÷319 | 6269.60 Hz | Sol |
| ÷301 | 6644.50 Hz | Sol sustenido |
| ÷284 | 7042.30 Hz | Lá |
| ÷268 | 7462.70 Hz | Lá sustenido |
| ÷253 | 7905.10 Hz | Si |
| ÷239 | 8362.20 Hz | Dó superior |
O S50240 sozinho nos permite apenas gerar 12 notas fundamentais. Para se obter as notas das oitavas inferiores dois S10430 são usados em conjunto com o S50240. Cada S10430 dividirá 4 notas em 4 oitavas e 2 notas em 3 oitavas totalizando por chip 22 teclas por chip e para se obter 44 teclas dois S10430 são usados em cascata. Cada divisor tem 4 saídas diferentes permitindo que com um potênciometro o músico possa misturar 4 oitavas da mesma nota nos níveis desejados alterando assim o timbre da nota. Além das 4 saídas as entradas das teclas no S10430 são sensíveis a tensão aplicada, permitindo a criação de efeitos de ataques e liberação das teclas, normalmente utilizando circuitos RC em cada tecla.
O diagrama abaixo retirado do datasheet do S10430 ilustra facilmente essas ligações.
Outros chips
Esses chips são obsoletos e difíceis de se achar no mercado, porém não são os únicos a fazerem essa funções. Outras empresas lançaram no mercado outros chips muito conhecidos:
13 Note Top Octave Synthetizer (TOS)
50% Duty Cycle
- MO83B
- M50240
- M5891B1
- S50240
- 50240
13 Note Top Octave Synthesizer (TOS)
30% Duty Cycle
- MO82B
- M50241
- M5891A
- S50241
- 50241
Qual a importância do Duty Cycle?
Ter um duty cycle de 30% ou 50% influencia nos harmônicos gerados pela onda quadrada. O duty cycle de 50% gera harmônicos impares que para alguns gostos é mais ácido e agudo. Enquanto usar um duty cycle de 30% gera um forte harmônico par resultando em um timbre mais leve e macio. Alguns construtores alegam que um duty cycle de 25% é o melhor valor para gerar harmônicos pares.12 Note Top Octave Synthesizer (TOS)
- MO86B
- M50242
- S50242
- 50242
- AY-1-0212
- ECG-2043
12 Note Top Octave Synthesizer (TOS)
- MO87B
- MC86B1
- ECG-2043
Opções de substituição são poucas. O técnico dependerá de peças velhas. Alguns podem fazer seu próprio TOS utilizando FPGA ou algum microcontrolador rápido o suficiente para gerar 12 ondas quadradas sem desvio de fase. É importante se atentar que a maioria dos órgãos tem Vibrato quando se varia levemente a frequência do oscilador VCO de 2MHz.
Fontes:
http://www.armory.com
S50240 e S10430 Datasheets
Wikipedia