E&MM Spectrum – Vintage DIY-Synth mit Kultstatus

In der Zeitschrift „Electronics & Music Maker“ vorgestellt, wurde der E&MM SPECTRUM SYNTHESISER in den Jahren 1981 und 1982 als Bausatz angeboten: Alle Elektronik- und Hardware-Teile inklusive Paneel (plus – wie wir annehmen – Rückseite), Joystick und Tastatur. Was im Paket fehlte war ein Gehäuse. Hier durfte jeder DIY-Enthusiast selbst zur Säge greifen, weshalb das Äußere des SPECTRUM von Exemplar zu Exemplar zum Teil stark variiert …

Wie viele der vom britischen DIY-Spezialisten Maplin vertriebenen Bausätze Anfang der 80er-Jahre tatsächlich verkauft wurden, lässt sich natürlich nicht sagen. Die Bausätze waren zu einem Preis von knapp über 200 Pfund immerhin günstig zu haben (also: günstig für einen Synthesizer mit professionellen Features), zudem erfreute sich das Schwingen des Lötkolbens in den 80ern großer Popularität … womit die Hoffnung gestärkt ist, dass die DIY-Initiative von E&MM / Maplin auf ausreichendes Interesse stieß.

Beobachtet man nun den Gebrauchtmarkt, so ist festzustellen, dass SPECTRUM-Auktionen auch im 21. Jahrhundert nach wie vor erstaunlich niedrige Preise erzielen (meist im Bereich von 200 bis 900 Pfund). Klarerweise ist ein Synthesizer der Marke „Do-it-Yourself“ mit diversen großen Fragezeichen versehen und erreicht keine Sammlerpreise, doch wer den SPECTRUM einmal kennen gelernt hat, dürfte dieses Instrument – DIY hin oder her – möglicherweise umgehend auf seine geheime Wunschliste setzen.

Basis des Klanges: CEM-Bausteine

Während das DIY Projekt nun von E&MM beworben wurde, lieferte Maplin die SPECTRUM Bausätze. Sehr positiv: Alle Platinen kamen im fertigen Zustand. Einzig die ICs – die CEM-Chips waren ohnehin separat zu kaufen – mussten in die Sockel gesteckt und die Lötpunkte der Platinen mit den Schaltern verkabelt werden …

… was im Klartext bedeutet, dass die SPECTRUM Platinen – mit das Wesentlichste, wenn es um die Klangqualität geht – grundsätzlich in „sauberem“ Zustand sind.

„A professional front panel and ready made PCB’s were available from Maplin Electronics, whilst the CEM IC’s were available from Digisound. Being a DIY project, some examples are of excellent quality and others never made it off the bench!

The unit was a well specified 2 VCO switch routed synth with a few nice touches. The Spectrum is based around two CEM 3340 VCO’s (Curtis Electro Music), CEM 3320 filter, CEM 3330 VCA and CEM 3310 envelope generators.“

(Quelle: bigbluewave.co.uk)

Die Verwendung der bekannten CEM-Bausteine lässt vermuten, dass der SPECTRUM SYNTHESISER ähnlich wie andere Vintage Synthesizer mit derselben CEM-basierten DNA klingt (z.B. Sequential Pro-One, Synton Syrinx, Roland SH-101, …). Dass dem nur bedingt so ist, zeigt auf, wie sehr das jeweilige PCB Layout / Konzept der Klang-Architektur entscheidend darüber ist, dass der betreffende Synthesizer schließlich doch (s)einen eigenständigen Klangcharakter erhält.

DIY-Aspekte: Hardware, Zuverlässigkeit & Co.

Wie schon angedeutet ist klar, dass die Self-Made-Bauweise eines SPECTRUM nicht mit der hochwertigen Fertigungsweise à la Roland, Korg, Yamaha, Sequential etc. verglichen werden kann. Während die Platinen selbst – zumindest bei unserem Exemplar – sauber und geradezu vorbildlich aufgebaut sind, hinterlassen die Kabelverbindungen / Lötpunkte / Schalter – eben die DIY Bereiche – nicht immer den vertrauenswürdigsten Eindruck.

In unserem Fall bedeutet dies, dass der SPECTRUM zu mehr als 90% tadellos funktioniert. Konkrete Schwachstellen? Die VCO-Fußlagen-Schalter sind nicht oktavrein (hier gäbe es im unten angefügten PDF eine Kalibrierungsanleitung), der Output/Pan Schalter steckt auf ewig in einer bestimmten Position (-LFO PAN) fest, viele Potis knistern (das ließe sich mit Fader-Lube beheben) und speziell das Keyboard verursacht so manche Glide- und Doppeltrigger-Effekte. Dies sind großteils Aspekte, die man von anderen Vintage-Synthesizern ebenso kennt.

Ein Techniker mit Hingabe zum Detail könnte jedenfalls die genannten Schwachstellen leicht beheben. In Anbetracht des so musikalischen SPECTRUM Klanges möchten wir die DIY-Problematik in diesem Zusammenhang relativieren: Entscheidend ist die grundsätzliche Funktionalität bzw. Zuverlässigkeit, korrekte Oktavreinheit (Keyboard und externe CV), sowie ein solides / starkes Audio-Signal. Da alle diese Faktoren zutreffen, scheint uns der SPECTRUM – in diesem oder ähnlichem positiven Zustand – ein durchwegs empfehlenswertes Instrument.

Aufbau des SPECTRUM

Der monophone Synthesizer verfügt über:

• 2 VCOs mit Sub-Oszillatoren
• 1 MultiMode VCF (LP, LBP, BP)
• 2 ADSR Hüllkurven (Env Gen, Env Shaper)
• 1 LFO (inkl. Sample/Hold); 0,04 bis 42 Hz
• Osc-Sync, stufenlos einblendbar
• Lineare FM, stufenlos einblendbar
• Osc-Sync und FM kombinierbar
• Ring-Modulator und Noise
• Lautstärke von RM / Noise modulierbar

• Loop-Funktion der Filter-Hüllkurve
• Diverse Gate-Modi inkl. LFO Trig. / Loop-Env. Trig. / Hold
• Joystick mit mehreren frei zuweisbaren Zielen (X-Achse)
• CV-Steuerbarkeit des Joysticks (und dessen Ziele)
• LFO MAN(uel) Funktion des Joysticks (Y-Achse)
• Mono + Stereo Audio-Out mit Pan- und AMP-Modulation
• CV/Gate IN/OUT, Controller CV IN/OUT, VCO1 RAMP OUT
• PRE-VCF und POST-VCF Audio-In
• Master-TUNE und GLIDE
• 4-Oktaven Keyboard

Die VCOs (CEM 3340)

Mit jeweils 6 Wellenformen und Fußlagen von 64′ bis 2′ sind die beiden VCOs üppig ausgestattet. Sie verfügen jeweils über einen Sub-Oszillator (bei dessen Einstellung eine Pulswelle „und“ eine Rechteckteckwelle 1 Oktave tiefer erklingt). Die Modulation per LFO MAN (Mod-Stärke mit dem Joystick vorwärts / rückwärts veränderbar), LFO (+/-), EG (+/-) und NOISE kann sowohl PW, VCO1+2 oder nur VCO1 bzw. VCO2 betreffen. Leider können – eine der wenigen Design-Schwächen des Instruments – die Oszillatoren in der Lautstärke nicht gemischt werden … ON oder OFF, das war’s.

Neben der zuvor schon genannten OSCILLATOR MODULATION Sektion gibt es noch die Möglichkeit der linearen Frequenz-Modulation (FM) sowie Osc-Sychronisation in zwei Varianten (SYNC I / SYNC II). FM und SYNC lassen sich stufenlos einblenden sowie einzeln oder kombiniert verwenden. Schließlich kann auch das Signal von NOISE oder RING-MODULATOR stufenlos hinzugefügt und in seiner Lautstärke von LFO MAN, LFO (+/-), EG (+/-) moduliert werden. Die beiden schon genannten Audio-Eingänge (PRE-VCF / POST-VCF) sowie das direkte (ungefilterte) VCO1 RAMP OUT Signal runden die beeindruckende Bandbreite an Audio-Quellen ab.

Das VCF (CEM 3320)

Das Filter verwendet mit CEM 3320 den gleichen Baustein, wie er auch im Elka Synthex zu finden ist. Es steht beim SPECTRUM in den Modi LowPass, LowBandPass und BandPass zur Verfügung. Key Tracking (hier KEYBOARD FOLLOW genannt) ist stufenlos einstellbar und die Filter-Frequenz kann wieder einmal von LFO MAN, LFO (+/-), EG (+/-) und NOISE, sowie vom Joystick bzw. einer externen CV-Spannung moduliert werden. Kleiner Kritikpunkt: Da bei SOURCE der LFO und die Hüllkurve nur wahlweise zur Verfügung stehen, kann man diese beiden Modulationsquellen nicht gemeinsam verwenden.

Die Hüllkurven (CEM 3310)

Die Filter-Hüllkurve aka ENVELOPE GENERATOR darf nicht nur zur Modulation des Filters (und anderer Module) verwendet werden, sie verfügt auch über eine RPT (Repeat) Funktion, sprich LOOP, schaltbar in der GATE Abteilung. So dem Namen „Generator“ (Prinzip der Rotationsenergie) gerecht werdend, wird hier strikt zum ENVELOPE SHAPER des VCAs / der VCAs (CEM 3330) hin unterschieden. Das Signal des nun angesprochenen Stereo-Ausgangsmoduls OUTPUT lässt sich schließlich noch in Panorama und Lautstärkegrad per EG (+/-) bzw. LFO (+/-) modulieren. Sehr nobel …

Klang: DNA des EMS Synthi?

Unsere Theorie wird sich nicht bestätigen lassen, doch immerhin ist es auffallend, dass der SPECTRUM SYNTHESISER über DNA-Merkmale des ebenfalls aus England stammenden EMS Synthi verfügt. ENVELOPE GENERATOR (Loop-EG) und Joystick als Stichworte. Zugegeben dürfte das Erbgut wohl eher von anderen Synthesizern des Kit-Anbieters stammen, wie Maplin 4600 oder 5600S, die neben dem Joystick noch mit einem Pin-Steckfeld als markanteste Reminiszenz an den EMS Synthi ausgestattet wurden.

Klanglich schlägt unser Gedanke an EMS jedenfalls in eine bestimmt Kerbe: Der SPECTRUM SYNTHESISER ist hervorragend für Effekt-Sounds und experimentelle Klang-Kreationen geeignet. Die vielen Modulationsmöglichkeiten (LFO bis in den Audio-Bereich, viele Mod-Wellenformen inkl. S/H, lineare FM, Noise-Modulation, Hüllkurve mit Repeat-Funktion, Lautstärke- und Panorama-Modulation, flexibler CV-Eingang > z.B. VCO1 RAMP OUT zu Controller CV IN für Cross-Mod, Filter-FM) machen den Spectrum zu einem 1A Synthesizer für FX-Klänge aller Art.

Ein wesentlicher Teil der gesteigerten Modulationsmöglichkeiten liegt in der Verfügbarkeit von positiven und negativen Modulationsquellen begründet. VCO-Steuerung durch +LFO bei VCF/VCA Steuerung von -LFO sei als einfachstes Beispiel genannt. Simpel, aber effektiv. Nicht zu vergessen das eben angesprochene MultiMode Filter, welches mit LowBandPass (LBP) über einen ganz speziellen Filtertyp verfügt.

Zugegeben ist LBP klanglich weniger spektakulär als der Name vermuten ließe, doch das BandPass (BP) Filter ist ebenso wie das LowPass (LP) Filter speziell bei hohen Resonanzwerten ein für experimentelle Sounds äußerst ergiebiges Werkzeug. Dreht man im LowPass Modus die Resonanz auf Null, sorgt die CEM-basierte Klangarchitektur wiederum für Bass-Sounds vom Feinsten (hier liegt der SPECTRUM mit 2 VCOs + 2 Sub-Oszillatoren fast auf Augenhöhe mit dem kürzlich vorgestellten Oberheim OB-1).

Die voluminösen Bässe sind jedenfalls ein Ohrenschmaus, auch dank der – hier sind sie wieder – perkussiven CEM 3310 Hüllkurven. Lead-Sounds klingen 1A, wenngleich das Spielen auf der – in unserem Fall – nicht ganz zuverlässigen Tastatur von etwas getrübter Freude ist. (Überhaupt wird das Keyboard des SPECTRUM sowohl in der Literatur als auch in Auktionen immer wieder als Schwachstelle erwähnt, es scheint also ein grundsätzlich heikler Punkt zu sein.)

Stichwort Literatur: Häufig werden FM & SYNC als die großen Besonderheiten des SPECTRUM genannt. In der Tat ist ihr Einsatz effektiv und zum Teil durchaus ungewöhnlich (das stufenlose Einblenden der jeweiligen Funktion erlaubt eine große Variation an groben – wie auch sehr feinen – Klangfarben). Wir würden hier noch den RING MODULATOR ergänzen, wo das Drehen am PULSE WIDTH Regler von VCO1 eine wunderbare (subtile) Veränderung des RM-Sounds zur Folge hat.

Weiters sind die am Paneel befindlichen Ein- und Ausgänge des SPECTRUM von großer Bedeutung. Einerseits sorgen sie für die externe CV/Gate Steuerung des Instruments (was die heikle Situation rund um das Keyboard deutlich entschärft), andererseits darf speziell die CONTROLLER CV IN Buchse als kleine Goldgrube für FX-Klänge gesehen werden. So lassen sich VCF, PW, VCO1/2 oder getrennt VCO1 bzw. VCO2 von externen Controllern – z.B. analogen Sequenzern – modulieren.

Über allem schwebt noch die simple Tatsache, dass der Klang des SPECTRUM eine ganz eigene Aura hat. Woran dies liegt, wir wissen es nicht. Die gesamte CEM-Struktur ist absoluter Standard, doch die Klänge des SPECTRUM sind häufig (wenn auch nicht immer) weit weg von „Standard“: lebendig, organisch, voluminös (LP Filter bei geringer Resonanz), filigran (LBP Filter bei hoher Resonanz), manchmal unkontrollierbar (FM & SYNC), oft überraschend.

Gebrauchtmarkt

Der SPECTRUM SYNTHESISER ist ein seltenes Instrument, ab und an zu entdecken auf Reverb oder Vemia. Die Chancen, einem nur teilweise funktionierenden Exemplar zu begegnen sind höher als die Wahrscheinlichkeit, einen SPECTRUM im tadellosen Zustand zu finden. Doch die Schaltpläne und Listen aller Bauteile sind vorhanden, weshalb mit Zeit und Geduld wohl fast jedem noch erhaltenen SPECTRUM zu frischem Glanz – optisch wie klanglich – verholfen werden kann.

Nicht selten dürfte ein kompletter Recap des Innenlebens (inklusive neuer Tastatur) die wohl einzig vernünftige Lösung rund um ein So-LaLa-Exemplar des SPECTRUM sein. From scratch: Regler auf Vordermann bringen, Kabel neu verlöten etc. Doch die Investition sollte sich lohnen, speziell für Musiker mit einem Faible für ungewöhnliche Klänge und Effekt-Sounds. Nicht viele Synthesizer (unterhalb der Kategorie eines EMS Synthi A oder ARP 2600) verzaubern so wie der SPECTRUM.

Fazit

Dass Kit-Instrumente kleinerer Anbieter keineswegs minderwertiger klingen müssen als Pro-Instrumente großer Synth-Firmen dürften unter Insidern schon lange bekannt sein. Ende der 70er-Jahre haben Unternehmen wie ETI / Electronics Today International (Australien) oder Maplin sowie E&MM / Electronics & Music Maker (UK) hoch interessante Synthesizer als Bausätze beworben bzw. angeboten: ETI 3600 / 4600 oder Maplin 3800 / 4600 / 5600S.

Anfang der 80er-Jahre folgte der E&MM SPECTRUM SYNTHESISER, der – sofern erfolgreich und gut zusammen gebaut bzw. erfolgreich und gut recapped – zu den klanglich vielseitigsten Vintage-Synthesizern zählt. Er hat neben der Standard-Palette an exzellenten Analog-Sounds (Bässe, Leads, …) eine ganze Reihe an ungewöhnlichen Klängen im Angebot, die ihm dank seiner speziellen Modulationsmöglichkeiten zu einem Instrument mit besonderem Charakter machen.

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Wie üblich sind 40+ Minuten Klangbeispiele angefügt. Zu hören ist ausschließlich der SPECTRUM SYNTHESISER. Musikalische Schwerpunkte sind neben Bass- und Sequencing-Patterns vor allem Effekt- und Modulationsklänge aller Art. Wie üblich, das stimmt auch (o: