Platine '2tone'

Anfang 2008 zeigte mir der befreundete Funkamateur Volker (DD0EU) eine selbstgebaute Platine. Auf dieser steuerte ein kleiner Mikrokontroller ein Piezo-Element an und erzeugte damit einstimmige Melodien.
Angetan von diesem kleinen Aufbau begann ich damit, mir einige Gedanken darüber zu machen, ob es vielleicht möglich wäre, den Mikrokontroller dazu zubringen, mittels Puls-Breiten-Modulation (PWM) mehrstimmige Musik zu erzeugen. Ich unterhielt mich mit einigen erfahrenen Bastlern darüber, die meinten, es auf einen Versuch ankommen zu lassen. Schließlich besorgte mir ein paar aktive und passive Bauteile, etwas Platinematerial und ein paar Werkzeuge und machte mich an einen ersten Entwurf.

Version 1

Im März 2008 fertigte ich die erste Version. Ich entschied mich für einen Mikrokontroller der Firma Atmel, das Modell ist ein Tiny mit 16 MHz Taskfrequenz, 256 Byte RAM und acht Kilobyte EEPRON. Der Kontroller steuerte mit seinem PWM-Ausgang direkt eine kleinen Lautsprechner an. Die Ausgabe wurde lediglich über einen zweistufigen Tiefpass geglättet. Das Ergebnis: Es waren Töne erkennbar, die aber leider viel zu leise waren.

Version 2

Im April 2008 wagte ich mich daraufhin an einen neuen Entwurf. Auf Anraten befreundeter Bastler verbaute ich diesmal auch einen Verstärkerbaustein. Das Ergebnis war entschieden vorzeigbarer.

Version 2 als Simulation im Layout-Programm (oben) und aufgebaut auf Punktraster-Platine (unten).

Version 3

Im Mai 2008 hatte ich nun die Idee, bis zu 16 Töne gleichzeitig ausgeben zu wollen, angespielte Töne sollten über die Spieldauer leiser werden und abklingen. Um dies zu berechnen musste ich den Tiny etwas übertackten und mit 20 MHz laufen lassen, was dieser aber problemlos und ohne warm zu werden erledigte. Auch waren mir bisher die erzeugten Wellenformen noch nicht glatt genug, deshalb führte ich den Tiefpass diesmal dreistufig aus. Ich verbaute diesmal einen deutlich größeren Lautsprechner.

Version 3 aufgebaut und in ein Gehäuse eingebaut.

Oszilloskop-Aufnahmen der erzeugten Wellenform mit ein-, zwei- und dreistufigem Tiefpassfilter.

Audio-Beispiele

Ich habe einige Hör-Beispiele aufgenommen und hier als MP3-Dateien bereitgestellt:

• Alabama (1:16 Min, 0,60 MB) (herunterladen)
  
• Entertainer (2:32 Min, 1,16 MB) (herunterladen)
  
• Mondschein-Sonate (1:45 Min, 0,83 MB) (herunterladen)
  
• Nobody (0:53 Min, 0,42 MB) (herunterladen)
  
• Tune, Rock'N'Roll (1:11 Min, 0,58 MB) (herunterladen)