5.4 „Ich glaub, du hast’n Kurzen.“ – Elektronische Schaltkreise durch „Circuit Bending“ entdecken

Im Folgenden werden grundlegenden Techniken und Arbeitsweisen für das „Circuit Bending“ – eine aleatorische Musikkunst (vgl. TAZ, 2006) – beschrieben.

Was ist „Circuit Bending“?
Beim „Circuit Bending“ geht es darum, elektronische Schaltkreise losgelöst von kon- ventionellen Theorien zu entdecken bzw. zu modifizieren. Dadurch entstehen immer wieder neue Klänge und Instrumente. Qubais Reed Ghazala gilt als Vater des „Circuit Bending“. Er beschäftigt sich mit Fotografie, Malerei, Musik und Software-Kunst und hat das Meiste autodidaktisch erlernt. (Vgl. ebd.). Ca. 1967 wollte sich Ghazala, im Alter von 15 Jahren die Zeit vertreiben und stöberte in seiner Schulschreibtischschub- lade, die er selbst als seinen „Junkyard“ (Schrotthalde) betitelt. Dort entdeckte er einen defekten 9V batteriebetrieben „mini Radioempfänger“ mit integriertem Verstärker (Amp). Er schraubte das Gerät auf und entdeckte eine simple Elektroschaltung mit einigen Transistoren, Kondensatoren, Widerständen usw.. Doch er beschäftigte sich nicht weiter damit, räumte das auseinandergeschraubte Gerät wieder in die Schublade und schloss diese. Dabei rutschte anscheinend ein metallischer Gegenstand auf die Leiterplatte und erzeugte einen Kurzschluss bzw. verschiedene Synthesizer ähnliche Klänge. Ghazala konnte zuerst die Ursprungsquelle nicht zuordnen und suchte darauf- hin sein Zimmer ab. Nach einer Weile entdeckte er den Verursacher der Geräuschquelle. Ghazala konnte es nicht fassen, dass sein kleiner Radioempfänger ähnliche Klänge wie ein Synthesizer erzeugen konnte. Dies motivierte ihn weitere Modifikationen an der Schaltung vorzunehmen. Zuerst überbückte er mit einem Draht die verbauten Komponenten und beobachte gespannt, was passiert. Schnell machte er die Beobachtung, dass unterschiedliche Bauteile entsprechende Veränderungen des Klangs verursachen. Daraufhin baute Ghazala sein erstes „Circuit Bending“ Instrument (Abb. 6). Durch ein simples Steckfeld mit Aluminiumkontakten konnte er die Schaltung bzw. den Klang seines Instruments gezielt manipulieren. (Vgl. Ghazala, 2005, S. 7 f. f.)

Ghazalas erstes Circuit Bending Instrument (1967-68)

Abb. 6 Ghazalas erstes Circuit Bending Instrument (1967-68)

Entsprechend dieser Philosophie des Circuit Bending soll der folgende Abschnitt einen informellen Zugang über den spielerisch kreativen Umgang mit elektronischen Geräten beschreiben. Für diesen Zweck sind zwar keine grundlegenden Elektronikkenntnisse erforderlich, dennoch sollten beteiligte Personen am Projekt die Möglichkeit haben, ihr vorhandenes Wissen und bestehende Kompetenzen effizient in das weitere Vorgehen zu integrieren – besonders im Hinblick auf das möglich Potenzial für den Peer-Education Ansatz. Oftmals haben Jugendliche schon ein rudimentäres Verständnis für Elektronik, z. B. ist den meisten bekannt, dass eine Batterie in einem Geräte für die Stromversorgung verantwortlich ist oder dass der Strom aus der Steckdose aufgrund der hohen Spannung lebensgefährlich ist. Für das weitere Vorgehen sollen die Jugendlichen in ihrem Umfeld nach potenziellen Geräten Ausschau halten, die für mögliche „Circuit Bending“ Instrumente geeignet sind. Dies kann ein alter Nintendo Gameboy sein, elektronisches Spielzeug von Fastfood-Ketten (oft sind in diesen Spielzeugen kleine Piezos verbaut, die man zu einem Kontaktmikrofon umbauen könnte), ein alter DAT Kassettenspieler (Die Leseköpfe können in Kombination mit einem Magnetstreifen, von z. B. einer EC-Karte, „scratch“-artige Töne erzeugen. Siehe Abb. 7 und
auf CD im Ordner „Circuit Bending“ für weitere Audiosamples).

Abb. 7 DAT- Wiedergabekopf an Klinkenstecker

Abb. 7 DAT- Wiedergabekopf an Klinkenstecker

Hauptsache ist, dass die gewählten Geräte ihre Stromversorgung
über Batterien beziehen bzw. mit maximal 12 Volt betrieben werden. Auch defekte Geräte können für die Projekte hilfreich sein. Zum einen kann man die verbauten Elektronikkomponenten durch Entlöten für seine Projekte nutzen, aber auch das Löten an sich kann an alten Platinen trainiert werden. Entsprechend lohnt es sich auch, mit den Jugendlichen einen Schrottplatz zu besuchen. Zum einen finden sie dort genügend Ressourcen für Bauteile und „Circuit Bending“ Instrumente, zum anderen kann man in dem Kontext als Nebeneffekt die Mentalität der „Wegwerfgesellschaft“ mit der Gruppe thematisieren – oft finden sich auf Verwertungshöfen funktionierende Elektrogeräte, wie z. B. Röhrenfernseher, die durch einen Flachbildschirm ersetzt und entsorgt wurden. Es ist nicht zu empfehlen, Fernsehgerät für die Projekte zu öffnen oder an ihnen zu experimentieren, weil es sein kann, dass in den verbauten Kondensatoren noch eine Restladung vorhanden ist, was wiederum Lebensgefahr bedeutet. Es muss dazu gesagt werden, dass ältere Geräte oftmals eher für „Circuit Bending“ Projekte geeignet sind, da durch die kompaktere Bauweise und besonders durch die „surface-mounted device“ (SMD) Bauweise entsprechende Lötarbeiten sehr schwierig sind.

Das sollte man bei der Suche nach Geräten berücksichtigen, aber dies bedeutet nicht, dass Geräte mit SMD Platinen und Elementen sich nicht für „Circuit Bending“ eignen oder dass man sich von der kompakten Bauweise einschüchtern lassen sollte.

Benötigtes Werkzeug

werkzeug für circuit bending

  • elektrischer Lötkolben (am besten mit einer sehr spitz zulaufenden Lötspitze. Damit lässt sich wesentlich präziser arbeiten bzw. es ist eine Erleichterung für die angesprochene SMD Komponenten.)
  • Lötzinn (Es ist zu empfehlen, einen sehr geringen Durchmesser (z. B. 0,5 mm) zu verwenden, da so weniger die Gefahr besteht, dass zu viel Lötzinn beim Arbeitsprozess unbeabsichtigt geschmolzen wird bzw. man kann die benötigte Menge besser kontrollieren.)
  • Seitenschneider (um entsprechende Komponenten zu stutzen oder um die Isolation der Kabel zu entfernen)
  • Schraubendreher (verschiedene Größen und Formen)
  • digitales Multimeter
  • Bohrmaschine und unterschiedliche Bohraufsätze (um die Komponenten später am Gehäuse zu befestigen)

.    Benötigte Bauteile:

  • Litzendraht (am besten in verschiedenen Farben, um die entsprechenden Lei
tung später besser zu unterscheiden)
  • verschiedene elektrische Widerstände (Die Werte der Widerstände kann man anhand der Ringfarbkodierung ermitteln.)
  • Kondensatoren (Bei manchen Kondensatoren muss auf die Polarität (+/-) geachtet werden.)
  • Drehpotentiometer (Poti)
  • verschiedene Sensoren (Licht-, Feuchtigkeits-, Drucksensoren)
  • verschiedene Taster und Schalter
  • LEDs (Diese müssen entsprechend ihrer Polarität angeschlossen werden. Oftmals ist ein Vorwiderstand nötig, da die anliegende Spannung für LEDs zu hoch ist.)

Für die ersten Versuche reicht ein Schraubendreher, um die Geräte zu öffnen und sich einen Überblick über die Platine und ihre Komponenten zu verschaffen – genauso wie es damals Ghazala gemacht hat. Im Anschluss kann man mit leitendem Material (z. B. angefeuchteten Fingerkuppen, Kroko-Klemmen, Litzendraht usw.) versuchen, die Schaltkreise auf andere Kontaktpunkte umzuleiten (kurzzuschließen). Falls man interessante Veränderungen beobachtet, kann man im nächsten Schritt ausprobieren, ob ein Zwischenschließen von anderen Bauteilen (Potentiometern, Widerständen, Kondensatoren usw.) noch weitere Veränderungen am Klang hervorbringet. Man sollte es tunlichst vermeiden, die Kontakte der Batterie direkt an den Audioausgang zu klemmen, weil dadurch die nachfolgenden Geräte durch die hohe Spannung beschädigt werden könnten. Bei Geräten, die mit weniger als 6 Volt betrieben werden, ist die Gefahr etwas geringer.

Hat man die ersten Entdeckungen gemacht, sollte man dies möglichst dokumentieren. Falls eine Digitalkamera verfügbar ist, sollten die Jugendlichen die Arbeitsschritte mit dieser festhalten – oft haben Jugendliche in ihrem Handy bzw. Smartphone eine entsprechende Fotokamera integriert, mit der man inzwischen relativ brauchbare Fotos schießen kann. Es ist empfehlenswert, die Platine zu fotografieren und dieses Foto auszudrucken, um entsprechende Entdeckungen zu markieren bzw. um sie besser zu organisieren. Dazu kann man auf eine der zahlreichen kostenlosen Zeichenapplikationen für die unterschiedlichen Smartphone und Tablet Plattformen zurückgreifen (siehe Abb. 8).

Abb. 8 beschriftete Trommelspielzeugplatine mit iPad und Adobe Idea App

Abb. 8 beschriftete Trommelspielzeugplatine mit iPad und Adobe Idea App

Durch ein Trial-And-Error Prinzip erweitert man sein Gerät und entdeckt das musikalische Potenzial, das in der eignen Erfindung steckt. Zudem ist es sehr wahrscheinlich, dass sich im Kontext dieses Vorgehens ein Verständnis für die physikalischen Eigenschaften der elektronischen Komponenten einstellt. Verbaut man statt eines Lautsprechers eine Klinkenbuchse (am besten 6,3mm), besteht die Möglichkeit, sein entwickeltes Instrument mit weiteren Effektgeräten (z. B. Gitarreneffekten) bzw. mit einem Computer über einen Mikrofoneingang zu koppeln und damit den Klang weiter zu modifizieren bzw. digital aufzunehmen. Es empfiehlt sich, eine Volumenregulierung zwischen „Circuit Bending“ Instrument und der folgenden Klangkette anzuschließen, um einer Übersteuerung des Signals entgegen zu wirken (siehe Abb. 9).

Abb. 9 Einfacher 2 Kanal Passiv Mixer (K 1,2,3= Mono Klinkenbuchsen, P 1, 2= 10- 100kOhm Potentiometer, W 1, 2= 10kOhm Widerstand). Die Potis können auch durch Lichtsensoren usw. ersetzt werden.

Abb. 9 Einfacher 2 Kanal Passiv Mixer (K 1,2,3= Mono Klinkenbuchsen, P 1, 2= 10- 100kOhm Potentiometer, W 1, 2= 10kOhm Widerstand). Die Potis können auch durch Lichtsensoren usw. ersetzt werden.

Benutzt man statt regulärer Potentiometer digitale Potentiometer IC, wie dem „MAXIM INTEGRATED PRODUCTS DS1844-010+“ zur Regelung der Spannung in Kombination mit einem Mikroprozessor, wäre es möglich, eigene Klang-Presets zu speichern oder das Circuit Bending Instrument via MIDI-Steuersprache zu kontrollieren. Es bestehen unendliche Möglichkeiten, die nur durch die Phantasie der Konstrukteure eingeschränkt werden. Die folgende Abb. 10 zeigt eine eigene Entwicklung eines Circuit Bending Instruments.

Abb. 10 Modifiziertes Kindertrommelspielzeug; Über Drehpotentiometer, Druckknöpfe, Switch mit Kon- densatoren, LEDs und einem Lichtsensor wird der Klang des Spielzeugs modelliert.

Abb. 10 Modifiziertes Kindertrommelspielzeug; Über Drehpotentiometer, Druckknöpfe, Switch mit Kon- densatoren, LEDs und einem Lichtsensor wird der Klang des Spielzeugs modelliert.

5.3 Konzept & Projektaufbau |

5.5 „Hör mir zu!“ – Einen eigenen MIDI/OSC Controller entwickeln |