В начале 80-ых годов двадцатого века всем серьёзным производителям синтезаторов пришлось сильно напрячься, чтобы остаться на рынке после выхода синтезатора Prophet-5. Первой попыткой от Oberheim стал синтезатор OB-X, второй OB-Xa, вышедший в 1980 году.

Может показаться, что OB-Xа это модернизированый OB-X, но это не так. Он ближе по схемотехнике, и соответственно по звучанию, к OB-SX. Дело в том, что в OB-X для построения звуковых цепей применялся оригинальный дизайн, основанный на использовании дискретных элементов схожий с применённым в модулях SEM. А синтезаторы OB-SX и OB-Xa построены на основе специализированных микросхем CEM, которые широко применялись многими производителями синтезаторов в начале 80-ых (Crumar, Moog, Roland и Sequential Circuits в Prophet-5) .

Синтезатор продолжает концепцию голосовых карт серии OB. Он выпускался с четырьмя, шестью и восемью голосами. Каждая карта-голос содержат:

• Два управляемых напряжением генератора (VCO) на базе CEM3340, производящие пилообразную и прямоугольную формы волны.
• Управляемый напряжением фильтр низких частот (LP VCF). Построен на двух CEM3320. Возможность переключать количество включенных последовательно чипов даёт возможность выбора крутизны среза фильтра – 12 и 24Дб на октаву соответственно.
• Управляемый напряжением усилитель (VCA) – дискретный, такой же как и в модулях SEM.
• Два ADSR-генератора огибающей на микросхемах CEM3310, сигнал которых направлен на управление VCF и VCA.
• Два модуляционных генератора низкой частот (LFO).

Также OB-Xa содержит ещё один модуляционный ГНЧ, расположенный на материнской плате.

В синтезаторе предусмотрена функция самонастройки с автоматической системой отключения отказавших голосов. Полезным нововведением является возможность разделения клавиатуры и наслоения звуков (есть возможность сохранить восемь вариантов наложения и столько же разделений).

Все настройки синтезатора можно сохранить в один из 32 патчей (в поздних ревизиях количество патчей было увеличено до 120).

Oberheim OB-Xa был использован: Depeche Mode, Van Halen, Gary Numan, Jean Michel Jarre, New Order, Paul Sheafer, Prince, Queen, Jethro Tull, Stevie Nicks, Sneaker Pimps, Rush, Bon Jovi.