Voxa Harmonia · ModSystem

MIDI-Elektronik für Ihre Orgel.

Sie bauen einen Orgelspieltisch, möchten ein vorhandenes Manual umrüsten oder suchen Elektronik für Ihre Registersteuerung? ModSystem umfasst Steuer- und Anschlussplatinen für unterschiedliche Aufgaben. Lernen Sie die Möglichkeiten zur Tastenabfrage, Registererfassung, Anbindung von Expression-Pedalen und LED-Rückmeldung kennen. Auf der Website von Voxa Harmonia können Sie anschließend die passende Zusammenstellung für Ihr Projekt besprechen.

Module entdecken ModSystem bei Voxa Harmonia

OrgelelektronikMIDI-SteuerungModularer Aufbau

Control Modul Driver — Leiterplattendarstellung — Zentrale Steuerplatine · LeiterplattendarstellungControl Modul Driver

Eingänge passend zur Sensorik

Digitale Hall-Schalter, Reed-Kontakte und analoge Hall-Sensoren liefern unterschiedliche Signale. Welche Manualplatine infrage kommt, hängt von der Klaviaturmechanik und der gewünschten Funktion ab. So lassen sich Sensoranforderungen und Leitungsführung bereits in der Planung klären.

Rückmeldung gezielt planen

Das Einlesen eines Registerschalters und das Ansteuern seiner Anzeige gehören zusammen, stellen aber unterschiedliche elektrische Anforderungen. Zur Auswahl stehen eine kombinierte Register- und LED-Platine sowie eine separate USB-MIDI-LED-Steuerung. Maßgeblich sind Anordnung, Kanalzahl und gewünschte Rückmeldung.

Ein übersichtliches Gesamtkonzept

Zentrale Steuerung, Eingangsplatinen und Matrix-Anschlussplatinen erfüllen klar getrennte Aufgaben. Manuale, Pedalklaviatur, Registerbänke und Stromversorgung lassen sich in einem gemeinsamen Plan festhalten. Das schafft eine belastbare Grundlage für die Bauteilauswahl, Anschlussprüfung und Projektanfrage.

01 / MODSYSTEM

Module von der Tastenabfrage bis zur Anzeige

Zehn Module für zentrale Steuerung, Tastenabfrage, Registereingänge und Matrixanschlüsse. Vergleichen Sie die technischen Beschreibungen, um die benötigten Funktionen auszuwählen. Die Variante Manual 64 Velocity befindet sich noch in Entwicklung.

10 / 10 Angezeigte Module

MOD / 01

Zentrale Steuerung

Control Modul Driver

Die zentrale ModSystem-Steuerplatine auf Basis des Raspberry Pi Pico. Sie verbindet Manuale, Pedalklaviatur und Registermodul zu einem gemeinsamen System und bietet separate Anschlüsse für Treibermodule.

Technische Merkmale

Fünf Manualanschlüsse und ein Pedalanschluss mit IDC-Steckverbindern im Format 2×8.
Separater Anschluss für Stop / LED / Expression sowie acht IDC-Treiberanschlüsse im Format 2×10.
USB-Verbindung, zentrale Stromversorgung und Modulauswahl.

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MOD / 02

LED-Steuerung

Control Modul LED

Dedizierte USB-MIDI-Steuerung für hintereinandergeschaltete LED Driver 64. Sie setzt MIDI-Nachrichten des Computers in Steuersignale für die LED-Treiber um.

Bitte beachten Die LEDs werden separat über die 5-V-Stromanschlüsse der Treiberplatinen versorgt.

Technische Merkmale

Raspberry Pi Pico mit Stromversorgung über USB.
BUS_OUT → BUS_IN des LED Driver 64 über eine IDC-Verbindung im Format 2×10.
Die aktuelle Firmware unterstützt zwei LED Driver 64 mit insgesamt 128 LEDs.

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MOD / 03

LED-Treiber

LED Driver 64

Treiberplatine für 64 einzelne LED-Kanäle mit vier TLC5925-Konstantstromtreibern. Über BUS_IN und CHAIN_OUT lassen sich weitere Platinen in Reihe anschließen.

Technische Merkmale

Vier LED-Steckverbinder mit jeweils 16 Kanälen.
Steuerbus mit 3,3 V Logikpegel und separater Versorgungseingang +5V_LED.
Fortlaufende Kanalzuordnung: LED 00–63.

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MOD / 04

Klaviatur · digitale Hall-Sensoren

Manual 64 Hall

Manualplatine für 64 einzelne digitale Hall-Sensoren. Die magnetische Tastenabfrage übermittelt berührungslos Ein/Aus-Zustände an die zentrale Steuerung.

Bitte beachten Die externen Hall-Schalter befinden sich an den Tasten. Diese Ausführung erfasst Ein/Aus-Zustände.

Technische Merkmale

64-polige Signalleiste und sechs gruppenweise angeordnete Versorgungsanschlüsse.
Acht SN74HCS165-Eingangsbausteine mit gefilterten Eingängen und Pull-up-Widerständen.
IDC-Steuerbus im Format 2×8; digitale Sensoren für 3,3 V.

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MOD / 05

Klaviatur · Schaltmatrix

Manual 64 Reed

Manualplatine zur Abfrage einer 8×8-Schaltmatrix für Klaviaturen mit Reed-Kontakten oder anderen geeigneten Schaltkontakten. Die Matrix bietet 64 Schaltpositionen.

Technische Merkmale

Separater Anschluss für eine 8×8-Col-to-Row-Matrix.
Serielle Abfrage mit 74HC595 und 74HC165.
IDC-Verbindung im Format 2×8 zum zentralen Control Modul Driver.

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MOD / 06

Klaviatur · analoge Hall-Sensoren

Manual 64 Velocity

Platine zur Abtastung von 64 analogen Hall-Eingängen für die Erfassung der Tastenbewegung. Aus den Rohwerten des 12-Bit-ADCs kann die Firmware der zentralen Steuerung die Anschlaggeschwindigkeit berechnen.

Bitte beachten Die Anschlagdynamik erfordert eine Kalibrierung und eine geeignete Steuerungsfirmware. Firmware-Implementierung und Messungen am physischen Prototyp stehen noch aus.

Technische Merkmale

Vier 16:1-Multiplexer, ein TLV9064-Puffer und ein ADC128S102-ADC.
64 einzelne Sensorsignale; externe DRV5055-Sensoren.
IDC-Bus im Format 2×8; analoges Sensorsystem mit 3,3 V.

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MOD / 07

Stop Expression 128

Modul zum Anschluss von Registerschaltern und vier analogen Expression-Gebern. Es überträgt die Signale der Schaltmatrizen und Pedale an die zentrale Steuerung.

Technische Merkmale

Col-to-Row-Matrixeingänge für Registerschalter.
Vier Expression-Eingänge mit einem MCP3204-ADC mit 12 Bit Auflösung.
Serieller Steuerbus mit individueller Modulauswahl.

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MOD / 08

Stop LED Expression 192

Eine Platine vereint drei Registerbänke mit jeweils 8×8 Positionen, LED-Rückmeldung und vier Expression-Eingänge. Schalterabfrage und Registerbeleuchtung werden in einem Modul zusammengeführt.

Bitte beachten Die 5-V-LED-Versorgung und der 3,3-V-Logikbus verfügen über getrennte Versorgungsnetze.

Technische Merkmale

192 Schaltpositionen in drei 8×8-Bänken.
Drei MAX7219-LED-Matrixtreiber.
Vier analoge Expression-Eingänge mit MCP3204-ADC.

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MOD / 09

Anschluss einer LED-Matrix

8×8 Scan Matrix LED

Anschlussplatine mit acht Zeilen und acht Spalten für eine LED-Matrix. IDC-Steckverbinder ermöglichen eine übersichtliche Verkabelung der 64 Matrixpositionen.

Technische Merkmale

Acht Zeilen und acht Spalten.
IDC-Steckverbinder im Format 2×8 für die Matrix und den gemeinsamen Bus.
Für externe LED-Matrixtreiber, beispielsweise die LED-Anschlüsse des Stop LED Expression 192.

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MOD / 10

Schaltmatrix

8×8 Scan Matrix – Dioden

Col-to-Row-Matrixplatine mit 64 Schaltpositionen. Eine 1N4148W-Diode pro Position dient der Entkopplung innerhalb der Schaltmatrix.

Technische Merkmale

8×8 Schaltpositionen mit 64 einzelnen Dioden.
IDC-Steckverbinder im Format 2×8.
Für Manual 64 Reed und geeignete Registermatrix-Eingänge.

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02 / Auswahlhilfe

Welches Modul benötigt mein Spieltisch?

Ausgangspunkt sind die gewünschten Funktionen und der vorhandene Aufbau. Die folgenden vier Bereiche helfen dabei, die Signale zu erfassen und passende Module zu finden. Vor der endgültigen Zusammenstellung sollten Anschlüsse, Stromversorgung und Firmware-Funktionen gemeinsam geprüft werden.

Tasten von Manualen und Pedalklaviatur erfassen

Für eine berührungslose Ein/Aus-Abfrage kommen die digitalen Hall-Eingänge des Manual 64 Hall infrage. Manual 64 Reed liest eine 8×8-Schaltmatrix für Reed-Kontakte oder andere geeignete Tastenkontakte ein. Manual 64 Velocity ist für analoge Hall-Sensoren und die Erfassung der Tastenbewegung vorgesehen. Die Velocity-Firmware und Messungen am physischen Prototyp befinden sich noch in Entwicklung. Berücksichtigen Sie diese Variante daher als Entwicklungsoption. Neben der Tastenanzahl sind Sensortyp, Einbauposition und der verfügbare Platz für die Verkabelung entscheidend.

Manual 64 Hall ↑Manual 64 Reed ↑Manual 64 Velocity ↑

Registerschalter und Expression-Pedale anschließen

Stop Expression 128 ist ein Ausgangspunkt, wenn Registerschalter und analoge Pedalgeber eingelesen werden sollen. Werden zusätzlich beleuchtete Registeranzeigen benötigt, verbindet Stop LED Expression 192 drei Registerbänke mit jeweils 8×8 Positionen mit LED-Matrixtreibern. Beide Module besitzen vier analoge Expression-Eingänge. Beschreiben Sie für die Auswahl neben der Schalteranzahl auch die Aufteilung der Registerbänke, die elektrischen Eigenschaften der Pedalgeber und die gewünschte Anzeige. So werden Eingangs- und Rückmeldebedarf gemeinsam erfasst.

Stop Expression 128 ↑Stop LED Expression 192 ↑

LED-Rückmeldung für Register und Bedienelemente

Für eine separate LED-Ansteuerung setzt Control Modul LED USB-MIDI-Nachrichten in Steuersignale für LED Driver 64 um. Ein Treiber bedient 64 einzelne LED-Kanäle; die aktuelle Steuerungsfirmware unterstützt zwei Platinen und damit insgesamt 128 LEDs. Die LEDs benötigen eine separate 5-V-Versorgung. Für eine Anordnung in Zeilen und Spalten kommt die Anschlussplatine 8×8 Scan Matrix LED zusammen mit einem geeigneten externen Matrixtreiber infrage. Einzelne LED-Kanäle und eine LED-Matrix unterscheiden sich in ihrer Verkabelung.

Control Modul LED ↑LED Driver 64 ↑8×8 Scan Matrix LED ↑

Den gesamten Spieltisch verbinden

Control Modul Driver ist die zentrale Anschlussstelle für Manuale, Pedalklaviatur und Registermodul. Die Platine bietet fünf Manualanschlüsse, einen Pedalanschluss und separate Modulverbindungen. Die Dioden-Ausführung der 8×8 Scan Matrix ordnet 64 Schaltpositionen mit jeweils einer Entkopplungsdiode und wird an einen geeigneten Matrixeingang angeschlossen. Halten Sie für ein Gesamtsystem zunächst Signalwege und Modulverbindungen fest. Danach folgen Stromversorgung und gewünschte MIDI-Zuordnung. Gleiche Steckverbinder allein gewährleisten noch keine elektrische Kompatibilität.

Control Modul Driver ↑8×8 Scan Matrix – Dioden ↑

03 / MODSYSTEM

So greifen die Funktionen ineinander

Tasten, Registerschalter und Expression-Pedale werden über die passenden Eingangsmodule mit der zentralen Steuerung verbunden. Für LED-Rückmeldungen ist ein eigener Treiberpfad vorgesehen. Dies ist eine Funktionsübersicht; Verdrahtung und Stromversorgung müssen passend zu den gewählten Modulen geplant werden.

Spieltisch: Manuale, Register, Expression ↗

USB-MIDI-LED-Kette · separate 5-V-Versorgung ↗

Übersichtsdiagramme des Systems. Die genaue Verdrahtung und Stromversorgung sind für die ausgewählten Module abzustimmen.

04 / Fragen

Häufige Fragen vor dem Bau eines Orgelspieltischs

In einem Spieltisch treffen unterschiedliche Signale zusammen: die Schaltzustände von Tasten und Registern, analoge Pedalstellungen und die Rückmeldung des Computers an Leuchtanzeigen. Dafür werden jeweils geeignete Eingänge und Treiber benötigt. Mit ModSystem lässt sich die Elektronik nach ihrer Aufgabe auswählen, sowohl für eine selbst gebaute MIDI-Orgel als auch bei der Planung einer elektronischen Umrüstung. Sensoren, Verkabelung und Steuerungsfirmware müssen dabei gemeinsam betrachtet werden. Eine genaue Beschreibung der Anschlüsse hilft deshalb mehr als die Auswahl allein nach der Kanalzahl.

Ich suche Elektronik für eine selbst gebaute MIDI-Orgel. Womit beginne ich?

Notieren Sie für jedes Manual und die Pedalklaviatur die Tastenanzahl und den Sensortyp. Ergänzen Sie Registerschalter, Expression-Pedale und LEDs. Daraus ergeben sich die benötigten Eingangs- und Treiberfunktionen. Bereiten Sie auch die gewünschte MIDI-Zuordnung Ihrer virtuellen Orgelsoftware vor, damit Hardware und Software gemeinsam besprochen werden können.

Wie unterscheiden sich die Manualplatinen für Hall- und Reed-Sensorik?

Manual 64 Hall empfängt Ein/Aus-Signale einzelner digitaler Hall-Sensoren. Manual 64 Reed liest Schaltpositionen einer 8×8-Matrix ein. Die Auswahl richtet sich nach der vorhandenen oder vorgesehenen Sensorik der Klaviatur. Signalverkabelung und Eingangsbeschaltung unterscheiden sich; die Anschlüsse sind deshalb nicht einfach austauschbar.

Erfasst Manual 64 Hall die Anschlaggeschwindigkeit?

Die digitale Hall-Ausführung erfasst Ein/Aus-Zustände. Manual 64 Velocity mit analogen Hall-Sensoren ist dagegen zur Abtastung der Tastenbewegung vorgesehen. Anschlagdynamik setzt eine geeignete Steuerungsfirmware und Kalibrierung voraus. Die Firmware-Implementierung und Messungen am physischen Prototyp stehen noch aus. Diese Variante ist daher keine fertig entwickelte Velocity-Lösung.

Lässt sich ModSystem mit Hauptwerk oder GrandOrgue verwenden?

Stimmen Sie bei der Planung die genauen Versionen der Orgelsoftware und Steuerungsfirmware ab. Dazu gehören MIDI-Nachrichtentypen, Kanalzuordnung und Registerrückmeldung. Erst anhand dieser Angaben lässt sich die vorgesehene Konfiguration beurteilen. Diese Übersicht enthält keine allgemeine Kompatibilitätszusage und keine Zusage für sämtliche Softwareversionen.

Kann ich Module für einen vorhandenen Orgelspieltisch auswählen?

Dokumentieren Sie zuerst Tastensensoren, Schalter und Verkabelung des vorhandenen Spieltischs. Anschließend lässt sich prüfen, welche Verbindungen zu den Anforderungen der Module passen. Eine Beschreibung des Aufbaus, Angaben zu den Steckverbindern und Fotos helfen dabei. Das Zusammenspiel von Mechanik, Sensorik und Elektronik muss für das jeweilige Projekt geklärt werden.

Kann eine Platine Registerschalter einlesen und ihre Anzeigen ansteuern?

Stop LED Expression 192 kombiniert Registerabfrage, LED-Matrixtreiber und vier Expression-Eingänge. Für ein separates LED-System kommen Control Modul LED und LED Driver 64 infrage. Entscheidend sind die räumliche Anordnung, die Anzahl der Anzeigen und die gewünschte Rückmeldung der Software an den Spieltisch.

Wie erhalte ich ein Angebot für die Module?

Beschreiben Sie Ihr Vorhaben und die in Betracht gezogenen Module über die Kontaktmöglichkeit auf der Hauptwebsite von Voxa Harmonia. Die Zusammenstellung, noch in Entwicklung befindliche Funktionen und Bestellbedingungen können direkt abgestimmt werden. Die folgende Liste hilft bei der Vorbereitung, auch wenn noch kein vollständiger Schalt- oder Verdrahtungsplan vorliegt.

Welche Orgelbauteile gehören zu ModSystem?

Die hier vorgestellten Orgelbauteile sind Elektronikplatinen: zentrale Steuerungen, Manual-Eingangsplatinen für Tastensensoren, Register- und Expression-Module, LED-Treiber und Matrix-Anschlussplatinen. Klaviatur, Sensoren, mechanische Teile und Stromversorgung sind bei der Planung gesondert abzustimmen. Auch bei analogen Gebern zur Schwellsteuerung sind die elektrischen Anforderungen zu prüfen. Die Auswahl eines Moduls ist noch keine Bestellung eines vollständigen, einbaufertigen Spieltischs.

05 / VOXA HARMONIA

Lassen Sie uns Ihren Spieltisch besprechen.

Für eine erste Anfrage brauchen Sie keinen fertigen Schaltplan. Eine genaue Beschreibung zeigt, welche Bauteile bereits vorhanden sind und für welche Funktionen Sie noch Elektronik benötigen. Über die Hauptwebsite von Voxa Harmonia können Sie Ihr Projekt direkt besprechen.

Voxa Harmonia kontaktieren

[email protected]+36 30 84 87 824

Anzahl der Manuale und Pedalklaviaturen, Tastenanzahl und Sensortypen
Anzahl der Registerschalter, Taster und gewünschten LED-Anzeigen
Anzahl der Expression-Pedale und bekannte elektrische Eigenschaften
Orgelsoftware mit Versionsnummer und vorgesehener MIDI-Zuordnung
Kurze Beschreibung von Verkabelung, Stromversorgung und mechanischem Aufbau

Angebotsanfragen und Bestellabsprachen erfolgen über die Website von Voxa Harmonia.