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23.07.2021

Behringer Model D Modding Workshop

Sync, PWM und Overdrive per Modding hinzufügen

Roll your own Model D

Der Moog Minimoog ist bei aller Klangfülle ein eher schlichtes Gerät, auch im Vergleich zu zeitgenössischen Synthesizern wie zum Beispiel dem Arp Odyssey. Deshalb war es von jeher der Wunsch, durch beherztes Hand anlegen dem Model D noch ein paar weitere Funktionen zu spendieren, als da wären Sync, Pulswellenmodulation (PWM), Einzelausgänge der Oszillatoren, einzelnes Ansprechen der Oszillatoren und viele weitere Dinge. Dazu schwang man dann entweder selber Bohrer und Lötkolben oder man ließ es sich quasi professionell von erfahrenen DIY'lern erledigen. Angesichts der hohen Preise der heutigen Minimoogs, egal ob Vintage oder Reissue, ist die Bereitschaft das teure Schätzchen eventuell mit Kratzern oder weiteren Schaltern zu bestücken doch ein bisschen gesunken. Zumal die meisten DIY'ler ja auch eher einen handfesten Charakter aufzeigen und Design nicht unbedingt im Vordergrund steht – gemoddete Synthesizer ähneln daher meist eher Frankenstein und weniger James Bond.

Aber es gibt da ja auch noch eine Alternative, und das ist der Behringer Model D. Sicher, spätestens dann, wenn sich der Bohrer ins Gehäuse frisst, ist es mit der Garantie so eine Sache. Aber man kann ja auch auf dem Gebrauchtmarkt fündig werden, der Verkaufsschlager Behringer Model D bietet da ein reichhaltiges Angebot.

Welche Mods gibt es?

Der Unterschied zum Original besteht dabei natürlich vor allem in der Größe der Bauteile: während der originale Minimoog mit Through-Hole Technik und großem Chassis ausreichend Platz für allerhand Basteleien bietet, geht es beim kleinen Model D natürlich ein bisschen fummeliger zu. Aber gehen tut es, und reichhaltige Ideen gibt es auch. Besonders hervor getan hat sich dabei der Gearspace User maffez aus Wien, der dort seine ganze Forschungsarbeit öffentlich gemacht hat. Auf seinem Webspace gibt es viele PDFs zum Modden von Model D und einigen anderen Geräten. Die PDFs sind in englischer Sprache und sehr ausführlich, führen den DIY'ler aber nicht völlig an der Hand durch alle Arbeitsschritte und auch die Werte der Bauteile sind nicht immer angegeben. Es ist also nichts für absolute beginners. Es lassen sich auf YouTube und anderen Plattformen aber auch noch andere Mods und Vorgehensweisen finden. Wichtig zu wissen ist auch, dass maffez im Laufe der Jahre unterschiedliche PDFs mit unterschiedlichen Informationen erstellt hat. Es lohnt sich auf die Suche zu gehen, und die Versionen 1 - 4 sowie die „Anniversary Guide“ miteinander zu vergleichen, um dann die „persönlichen“ Mods auszusuchen. Und weitere Informationen, die es nicht in die PDFs geschafft haben, gibt es im Gearspace Forum.

Vor dem Basteln steht die Qual der Wahl, denn es gibt so viele Modifikationen, die man dem Model D angedeihen lassen kann:

  • Einzelausgänge der verschiedenen Wellenformen
  • Verschiedene Möglichkeiten der PWM
  • Verschiedene Möglichkeiten der Synchronisation der Oszillatoren untereinander
  • Separate Ausgänge der verschiedenen Rauschformen
  • Pitch CV Output (womit der Model D zu einem MIDI zu CV Konvertierer wird)
  • Gate Output
  • Separates Ansprechen der Oszillatoren (wodurch der Model D paraphon wird)
  • Separates Ansprechen der VCO Modulationen für VCO 1 und 2
  • CV Steuerung der VCO Modulationen
  • Gemeinsames Ansprechen der beiden Envelopes (spart ein Multiple im Eurorack)
  • Phase Reset für Oszillatoren und LFOs bei Tastenanschlag
  • Behebung des Klicks im Filter- und VCA Envelope
  • Separate Ausgänge des Filters mit 6db, 12db und 18 db
  • Direkter Eingang in Filter und Verstärker
  • Alternativer Noise-Eingang in den Modulationsbus
  • Verschiedene Geschwindigkeiten für den Filter-Envelope
  • Modifikation der LFO Geschwindigkeit und Keytracking des LFO
  • VCA Overdrive und Drone Switch
  • Überspringen von Opamps und Austausch der Filter Kondensatoren für das echte Minimoog Feeling
  • Overdrive Schaltung nach dem Filter

Bei Modifikationen wie der Pulswellenmodulation kann man das bei einem oder mehreren Oszillatoren machen. Bei Sync muss man sich überlegen, welcher Oszillator eigentlich von wem gesynct werden soll. Und wenn man die Modifikationen nicht permanent machen will, gibt es bei den meisten Mods die Varianten on/off, die mit einem einfachen Schalter verwirklicht werden können, oder eben mit einem Drehpoti, damit man den Effekt dosieren kann. 

Model D personalisieren

Was man schlussendlich auswählt, ist natürlich Geschmackssache und darum geht es beim Modden ja auch: Den Synthesizer zu seinem eigenen machen und ihn zu prägen. Ich habe mich für die folgenden Mods entschieden:

  • PWM bei Oszillator 1,
  • Sync von Oszillator 3 durch Oszillator 2
  • Overdrive nach dem Filter

Beim Overdrive ist es für den Klang wichtig, was für ein Kondensator eingesetzt wird. Der von mir gewählte Keramik-Kondensator sorgt für bösartige Verzerrung und ist so ziemlich das Gegenteil eines klassischen Moog Filters. Schließlich habe ich mich für Schalter und gegen Drehpotis entschieden, ein einfaches On/Off reicht mir. Die drei hier vorgestellten Mods basieren alle auf unterschiedlichen Versionen der PDFs und diversen Forumsbeiträgen von maffez. 

Apropos Schalter: Bevor man ans Werkeln geht, muss man sich natürlich auch überlegen, wo man überhaupt die zusätzlichen Bedienelemente platzieren will. Da beim Behringer Model D die Leiterplatte mit der ganzen Elektronik gerade einmal einen Zentimeter unter der Bedienoberfläche sitzt, gibt es da kaum Möglichkeiten, weitere Bedienelemente einzusetzen. Es geht zwar, aber dafür benötigt man sehr flache Stecker, die auch noch weiterbearbeitet werden müssen. Wer den Model D Standalone besitzt, muss also in die Seiten des Chassis bohren. Wer den Model D dagegen im Eurorack einsetzt, kann entweder Multiples zu Erweiterungen umbauen oder sich auch schicke „Anbauten“ erstellen, bei denen alle Möglichkeiten des Moddings schon vorkonfiguriert. Auf ModularGrid gibt es hier und hier zwei Beispiele, käuflich zu erwerben sind sie aber nicht.

Da mein ‚Boog‘ in seinem Chassis bleibt, habe ich mich für die Rückseite des originalen Cases entschieden. Darauf folgt der Einkauf beim Elektrofachhandel, und in meinem Fall waren das gerade einmal folgende Zutaten:

Sync

  • 1x 4148 Diode
  • 1x 3.3k Widerstand
  • 1x Schalter

PWM

  • 1x Schalter

Overdrive

  • 1x 0.1 uf 50V Keramik Kondensator
  • 1x Schalter

Dazu kommt natürlich Litze, also ein ganz einfaches, dünnes Kabel, natürlich ummantelt. Die elektronischen Bauteile gibt es in jedem Elektronikfachhandel und kosten unter fünf Euro. Bei den Schaltern gibt es eine größere Auswahl und man kann sicherlich auch welche aus Bakelit erwerben, aber wer günstig kaufen will, bekommt auch hier drei Stück für unter fünf Euro. Preislich ist das also alles nicht der Rede wert.

Arbeitsschritt 1: Zerlegen, bohren und weiter zerlegen

Ich fange mit dem Bohren an, und an der Stelle, wo ich die Löcher haben will, muss man durch zwei Millimeter Metall bohren. Benötigt dazu werden Bohrmaschine, ein Bohrer für Metall in der richtigen Größe, Handschuhe, Schutzbrille und am Ende auch noch Schmirgelpapier, um die Grate wegzumachen. Die Größe des Lochs bestimmt übrigens die Größe des Schalters, und diese Daten findet man in der technischen Beschreibung. Hier wäre mir dann auch schon fast das erste Malheur passiert, denn das Gewinde eines kleinen Schalters ist nicht besonders tief, da wird es bei einem Bohrloch von zwei Millimetern fast schon knapp, denn die Schraubenmutter will ja auch noch auf das Gewinde. 

Und da ich nicht so häufig bohre, habe ich erst einmal zum Holzbohrer gegriffen und kann berichten, dass das nicht funktioniert hat. Überhaupt wäre hier eine komplett ausgebaute Metallwerkstatt schön, denn leichter geht es, wenn man das Chassis mit Schraubzwingen einklemmen könnte und dann in Ruhe mit beiden Händen die Bohrmaschine halten kann. Bei mir tat es der Akkuschrauber auf dem Balkon und das hat mit Hängen und Würgen geklappt. Tiefere oder größere Löcher hätte mein Gerät nicht bohren können. Während des Bohrens entstehen übrigens auch ziemlich scharfkantige Metallspäne, die man sich dann hervorragend in den Fuß treten kann. Hier ist also genau so Vorsicht angebracht wie bei der zwingend nötigen Schutzbrille, denn Metallspäne im Auge sind unmodern und kratzen auch so lästig bei jedem Wimpernschlag. Bei aller Begeisterung: Die Schutzbrille muss sein.

Im Nachhinein habe ich dann festgestellt, dass die Seitenteile des Chassis nur einen Millimeter dick sind, da wäre es also leichter gewesen. Dort steht auch viel mehr Platz zur Verfügung, jedoch befahl mir meine Eitelkeit, dass meine Schalter sehr sichtbar auf die Rückseite müssen. Und dass hier ein bisschen von der Farbe weggeschmirgelt wurde, sorgt auch einfach für mehr Credibility. Ich übe ja auch schon seit Tagen so beiläufig wie lässig „Ja, habe ich selber gemoddet, war easy“ zu sagen.

Nach dem Bohren freut man sich aufs Löten, aber das ist zu früh gefreut. Da die von mir ausgesuchten Mods auf beiden Seiten der Platine angelötet werden müssen, gilt es erst einmal, den Model D noch weiter auseinander zu bauen, denn für den Sync Mod müssen wir auch an die Oberseite der Leiterplatte, die mit dem Bedienfeld fest verschraubt ist. Da kommen dann schon ein paar Schrauben zusammen und die 29 Schalter möchten nach oben abgezogen werden. Aufpassen muss man aber vor allem an den Verbindungen zwischen Netzteil und Platine, denn gerade der kleine weiße Stecker war bei mir doch schon von vorne herein recht locker und saß nicht richtig auf der Platine. So lange das Gerät in seinem Chassis bleibt, ist das kein Problem, aber beim heraus nehmen muss man an dieser Stelle aufpassen, dass man nicht den Stecker aus der Platine reißt. Benötigt wird für diesen Arbeitsschritt ein Kreuzschlitz- und ein Sechskantschraubendreher.

Arbeitsschritt 2: Löten 

Schließlich liegt die Platine vor mir. Jetzt den Lötarbeitsplatz aufbauen, und zum Löten braucht es Lötkolben, Lötzinn, Seitenschneider, Litze und eventuell eine Lupe, denn bei unserem Mod wird es kleinteilig. Guten bleifreien Lötzinn kauft man am besten bei kleinen Läden, die selber DIY machen und das Zubehör dazu verkaufen. Exploding Shed in Leipzig sind ein Beispiel dafür. Mit dem bleifreien Lötzinn der großen Verkäufer habe ich bislang nicht so gute Erfahrungen gemacht und verbleites Lötzinn muss man zum einen suchen, zum anderen sollte man es einfach nicht mehr verwenden. Es gibt inzwischen gute Alternativen, aber eben nicht überall.

So, jetzt kann es endlich losgehen und ich beginne mit dem einfachsten Mod der PWM: Der Triangel-Ausgang des LFO geht zum Pulswellenmodulations-Eingang von VCO1. Hier kann man sich leicht verwirren, denn wenn die Platine mit der Rückseite vor einem liegt, sind alle Module, die vorher oben waren, jetzt unten. Der VCO1 ist also nicht mehr der oberste Lötstellenkranz, sondern liegt jetzt unten. Hier hilft es schon sehr, vor dem Löten mit der Litze einfach mal ausprobieren, ob denn auch alles so funktioniert wie man sich das gedacht hat.

Ich verbinde also ganz nach der Dokumentation und der kommentierten Fotos der Platine den Triangel-Ausgang des LFO mit dem Schalter und das andere Beinchen des Schalters mit dem PWM-Eingang von Oszillator 1. Weil ich die Steuerspannung aus dem Model D nehme, brauche ich noch nicht einmal eine Diode oder einen Widerstand einbauen. Angeschaltet, ausprobiert, funktioniert, der erste Mod ist - nach inzwischen doch zwei Stunden bohren, schleifen, löten, zerlegen und noch viel mehr Stunden in Dokumentationen und Foren lesen - geschafft.

Die nächste Modifikation ist Hardsync, wobei man hier doch einige Abstriche machen muss. Warum? Weil bei Hardsync die Änderung der Frequenz des syncenden Oszillators die Tonhöhe bestimmt, die Änderung der Frequenz des gesyncten Oszillators aber die Klangfarbe. Um den typischen Sync-Sound zu bekommen, ändert man also nur die Frequenz des gesyncten Oszillators. Da man bei unserem Model D die Tonhöhen der Oszillatoren aber nicht getrennt verändern kann, haben wir da ein bisschen Pech. Wer also den typischen Sync-Sound will, kommt um weitere Modifikationen nicht herum. Uns ist das egal, man erhält trotzdem schöne Ergebnisse.

Wer diese Modifikation einbauen möchte, die übrigens größtenteils dem legendären Kevin Lightner aka Synthfool folgt, sollte ein paar geringe Grundkenntnisse in Elektronik und Elektronikbasteleien haben. Nützlich wäre zum Beispiel zu wissen, dass ein Transistor drei Beinchen mit den Bezeichnungen Basis, Emitter und Kollektor hat und welches Ende einer Diode die Anode ist. Wer das nicht weiß, kann es sich aber auch noch schnell anlesen, und so richtig tief geht es nicht. Wie ein Transistor ganz genau funktioniert muss man nicht wissen.

Das kostet aber wiederum Zeit und das ist nicht die einzige Hürde: Die Transistoren sind recht klein und da hilft dann wieder ein bisschen Übung im Löten. Die Plastikschalter des Behringer Moog sind auch noch im Weg und werden beim konzentrierten Arbeiten an den kleinen Lötstellen schnell mal die mit dem heißen Schaft des Lötkolbens angeschmurgelt. Mir ist das erst kürzlich bei der Reparatur eines Eurorackmoduls passiert und das ist dann schon ziemlich ärgerlich. Schließlich sind die Litzen an den entsprechenden Transistoren angelötet, Diode und Widerstand hängen am Schalter und siehe da, es funktioniert auf das erste Mal. Und auf einmal kann der Model D Töne, die er vorher nicht konnte.

Schließlich kommt noch der Overdrive, der tatsächlich nur aus einer einzigen Lötverbindung – natürlich über den Schalter – und einem Kondensator besteht. Den Kondensator habe ich direkt auf die Platine gelötet, das geht schon auch noch schöner. Aber mir ist es gerade nicht so wichtig und funktionieren tut es auch. Ganz schick wäre es, verschiedene Kondensatoren ansprechen zu können, dann könnte man einmal ganz direkt den Sound von Film-, Tantal- und Keramikkondensatoren vergleichen. Aber es gibt ja immer auch ein nächstes Mal. Auch hier funktioniert die Modifikation auf Anhieb und der Model D klingt nicht mehr wie ein Moog sondern wie eine Moto Guzzi. Herrlich.

Audiobeispiele zu den Behringer Model D Mods

Zum Schluss

Die drei hier beschriebenen Modifikationen sind alle relativ einfach, aber alles in allem braucht so etwas doch immer viel Zeit, wenn man nicht gerade einen Hobbykeller hat, in dem sowieso schon alles aufgebaut steht. Auch muss man sich die Zeit nehmen, um die Modifikationen zu verstehen und dann auszuwählen. Schwierigere Modifikationen verlangen dann schon auch das Aufdröseln von Verbindungen auf der Leiterplatte oder das Entfernen und Ersetzen von Bauteilen. Möglichkeiten gibt es unwahrscheinlich viele und maffez hat eine unglaubliche Arbeit geleistet, sie alle aufzulisten. Dabei wird keine einfache Schritt-für-Schritt Anleitung geliefert, sondern man muss sich schon etwas hineindenken und auch die nötigen Tools fürs Bohren und Löten haben. Gelohnt hat es sich für mich persönlich aber absolut: Der Behringer Model D kann jetzt Töne, die er vorher absolut nicht konnte und ist jetzt auch mehr „mein“ Model D und nicht mehr Massenware. Und genau darum geht es ja oft bei DIY und das hat hier ganz wunderbar funktioniert. 

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