Elektronické varhany Galaxia Z. Hoška

Elektronické varhany Galaxia

Tyto elektronické čtyřoktávové varhany byly postaveny kolem roku 1975 a jejich stavba byly motivována snahou postavit nástroj zvukově podobný továrně vyráběným nástrojům ovšem s daleko nižšími výrobními náklady. Inspirací byly též mnohé návody na stavbu nástrojů uveřejněných v té době v amatérských časopisech.

Základem pro stavbu tohoto nástroje byla čtyřoktávová klávesnice, kterou nebylo jednoduché získat. Tato klávesnice neobsahovala žádný spínací systém. V první fázi byly proto varhany vybaveny spínacím systémem, kdy byl spínán každý tón podobně jako ve varhanách Hammond. Tyto varhany byly pětistopé a to v rozsahu 16´, 8´, 4´, 2´, 2 2/3´a jednoduše bylo možné spínací systém rozšířit přidáním dalšího kontaktu a sběrnice. Vzhledem k tomu že spínací systém byl zhotoven z kytarových strun a sběrnice z postříbřeného drátu, došlo časem k oxidaci a tím k nedokonalému spínání a výpadku různých tónů. Z tohoto důvodu bylo časem přikročeno k rekonstrukci nástroje a spínací systém byl přepracován na elektronické spínání pomocí tranzistorů, kdy pod každou klávesou bylo spínáno pomocí jednoho kontaktu pět tónů s příslušným zpožděním. V tomto případě byly odstraněny případné tzv. kliksy a všechny tóny nasazovaly stejně což bylo v původním případě problematické, neboť jednotlivé kontakty bylo obtížné najustovat tak aby spínaly stejně. Pro tento spínací systém bylo zapotřebí celkem 245 ks tranzistorů a tranzistory v té době nebyly ještě příliš levné a tak tato položka byla rozhodující při stavbě nástroje. Hledaly se proto i náhrady nákupem tzv. druhojakostních tranzistorů, které však mnohdy proznívaly a musely být nahrazeny jinými. Tranzistorový systém naopak umožnil nastavit různé doznívání tónů. Dozvukovým zařízením např. na bázi pružin nástroj vybaven nebyl. Jednoduchý nebyl rovněž výběr oscilátorů nejvyšší oktávy, neboť tyto se podílely rozhodující měrou na stabilitě kmitočtu nástroje. Jako oscilátor byl nakonec zvolen RC oscilátor, neboť se nepodařilo získat dostatečně stabilní cívky s možností doladění kmitočtu. Na výstupu oscilátorů je k dispozici kmitočet, který je přiváděn

na tranzistorové děliče kmitočtu, tyto byly ke stavu součástkové základny zvoleny ze dvou germaniových tranzistorů. Na výstupu děličů je obdélníkový signál, který je u tohoto nástroje tvarován jedním tranzistorem na pilový, ten obsahuje vyšší počet harmonických tónů a barva imitovaných nástrojů je přirozenější. Tóny z tvarovačů jsou přiváděny do spínacího systému. Tóny z výstupu sběrnic jsou dále zaváděny do slučovacích zesilovačů a jednotlivých filtrů, které jsou koncipované jako dolní, horní nebo pásmové propusti a to s pomocí RC nebo LC filtrů. Varhany též obsahují jednoduchý přeladitelný pásmový filtr, který lze ovládat ručně nebo nožním pedálem. Výběr jednotlivých nástrojů a barev tónů se provádí tahovými potenciometry, kterými se provádí i další řízení nástroje. U tohoto nástroje jsou vzhledem k jednoduchosti filtrovány příslušnými filtry celé hlasové řady, kdy ovšem vzniká problém s odfiltrováním nežádoucích složek a zvuk není tak v celém rozsahu klávesnice vyvážený. Varhany s filtrací celých oktáv nebo ještě jemnější filtrací pomocí dolních propustí, umožňují imitovat tzv. flétnové filtry zvukově podobné Hammondovým varhanám. Konstrukce je ovšem daleko složitější. Varhany s těmito filtry budou popsány v dalším příspěvku.

Dále tyto varhany obsahují modulační oscilátor, kterým lze modulovat základní oscilátory a vytvářet tak účinné vibráto. Výstup z tohoto oscilátoru je zaváděn i do tranzistorového zesilovače, jehož výstup ovládá žárovku a přes fotoodpor v cestě signálu vytváří efekt typu tremolo. Z výstupu varhan je signál přiváděn na nožní regulátor hlasitosti s potenciometrem. Napájení elektroniky zajišťuje síťový

transformátor, usměrňovač a několik stabilizátorů různých napětí. Varhany byly v provozu několik let a velmi se osvědčily při hře rockové hudby. 

Stabilita kmitočtu byla dostačující, přesto bylo nutné občas provézt doladění nástroje a to cermetovými trimry u oscilátorů. Ladění se provádělo na kvintový kruh, kdy bylo možné slyšet pravidelné zázněje při odladění tónů o několik centů od sebe.

Bohužel po několika letech byly tyto varhany rozebrány a klávesnice se použila do jiného nástroje. Ostatní díly se zachovaly, což dokumentuje několik fotografií. Na nich jsou vidět tranzistorové děliče s tvarovači tónu. Provedení oscilátorů, generátoru vibráta, modul tremola, desky rejstříků, ovládací modul s filtrem a desky zdrojů jsou zobrazeny společně na jedné z fotografií. Původní nástroj je pak zobrazen na černobílých fotografiích.

Jak již bylo řečeno, návody na stavbu podobných nástrojů byly v té době celkem pravidelně uveřejňovány v časopisech pro elektroniku. Řešení jednotlivých obvodů bylo různorodé, později se využívaly při stavbě i integrované obvody, zejména jako generátory nejvyšší oktávy a děliče kmitočtu. Další inspiraci najdou zájemci v amatérských časopisech a příslušné literatuře té doby. I dnes je stavba takovýchto nástrojů možná a jistě by přinesla zajímavé výsledky. Součástková základna by to jistě umožnila, zejména s využitím moderních IO. Problematika obvodových řešení elektronických varhan moderní koncepce s využitím efektových jednotek je ale velice obsáhlá, což lze dokumentovat nahlédnutím do servisního manuálu továrního nástroje. Stavba takovýchto nástrojů je časově velice náročná a tak asi dnes varhany podobné koncepce nikdo amatérsky nestaví, rovněž finanční stránka

při stavbě není zanedbatelná. Nástroje podobné koncepce lze dnes poměrně levně získat i ve výprodejích či na různých aukcích. Toto je tedy opět jedna z připomínek toho, že i amatéři dokázali konkurovat stavbou takovýchto nástrojů. Příznivci hudební elektroniky a konstruktéři, představte svoje konstrukce na tomto webu.

Technické údaje:

Zvuk: plně polyfonní nástroj

Osazení polovodiči: cca 260 ks Si tranzistor - spínací systém, pomocné obvody

cca 250 ks Ge tranzistor - děliče kmitočtu, tvarovaře obd. - pila

36 ks Si tranzistor - oscilátory nejvyšší oktávy

1 ks IO pro pásmový filtr, cca 20 ks dioda pro zdroj

Klávesnice: 4 oktávy - klasické rozměry , nejvyšší tón C5

Počet stop: 5 ( 16´, 8´, 4´, 2´, 2 2/3´ )

Rejstříky: plynule regulovatelné - na každou stopu cca 2-3 rejstříky

Názvy rejstříků: dle varhanní klasifikace např. string, salicet, oboe, violin, organ atd.

Efekty: vibráto, tremolo, řízená pásmová propust, Wa-Wa, glissando, doznění tónů

Ladění: možnost plynulého doladění k jinému nástroji cca +- tón

Konektory: výstupní pro zesilovač a sluchátka

Regulace hlasitosti: interní, externí - nožní pedál

Napájení: 220 V

Hmotnost: cca 30 kg

Rozměry: cca 900 x 600 x 250 mm

Vyrobeno: v r. 1975

Vyrobil: amatérský výrobek - Z. Hošek

Dokumentačně zpracováno: červenec 2009