Педаль-емулятор звуку підсилювача Fender Twin для електрогітари

1. Трішки історії
2. схема педалі
3. Конструкція і друковані плати
4. Рекомендації относительно! Застосування
5. Глосарій (словник специфічних термінів і сленгу)
6. список радіоелементів

Наши партнеры ArtmMisto

Педаль ( «примочка», stomp-box) призначена для імітації звучання одного з каналів слабоперегруженного лампового підсилювача Fender Twin Reverb і реалізації ефектів «Clean» та «Crunch». Відмінною особливістю даної педалі є вельми правдоподібна імітація лампового звуку, а також мале споживання струму від батарейки. ( «Clean» - звук практично без спотворення, але з скоригованим тембром, як правило, яскравий, з переважанням верхніх частот. «Crunch» - звук на межі спотворення і з невеликим перевантаженням). Стаття орієнтована не тільки на професіоналів-музикантів, а й на початківців, тому деякі терміни і поняття розглянуті надто докладно, прохання профі поставитися до цього з розумінням ...

Трішки історії

В сучасній музиці електрогітара займає приблизно те ж місце, що і скрипка в класичній. Деякі стилі року без електрогітари неможливі взагалі ... При всьому при тому, сама по собі електрогітара - інструмент з досить слабкими можливостями (щоб в цьому переконатися - включіть її безпосередньо в микшерский пульт). Саме тому звучання електрогітари багато в чому визначається тим підсилювачем, або «примочкою» / преампом, в який вона включена. Причому, на відміну від техніки аудиофилов, спотворення в гітарному звуці грають ключову роль. Найкращим традиційно вважається звучання лампових гітарних підсилювачів. До того є як суб'єктивні, так і об'єктивні причини - по-перше, цей звук найбільш звичний - адже електрогітара народилася в той час, коли інших підсилювачів просто не було, по-друге - саме лампові підсилювачі володіють декількома дуже цінуємо музикантами властивостями, вкрай рідко зустрічаються в напівпровідникових схемах: в першу чергу це динаміка і читаність. Список достоїнств лампових підсилювачів можна продовжити, але я виділив, на мій погляд, головне.

Строго кажучи - «Ламповий» не є ні гарантією хорошого звуку (зустрічаються і лампові агрегати з огидним звучанням), ні єдино можливим шляхом його отримання. Адже незважаючи на всі достоїнства, недоліків у лампової техніки теж вистачає - це і недовговічність ламп, і дорожнеча, і вага / габарити. Саме тому з моменту появи транзисторів, а пізніше - мікросхем, і великі фірми, і окремі ентузіасти не припиняють спроб відтворити ламповий звук на напівпровідникових елементах. І хоча поки що рано говорити, що ця проблема вирішена повністю і остаточно, я знаю кілька разючих прикладів дуже вдалих рішень, причому ентузіасти-одинаки часто виявляються попереду навіть великих фірм - виробників гітарного обладнання.

Про отримання ефекту «дисторшн» написані сотні статей, є тисячі схем. А ось про звук неперевантаженість і слабо підвантаженими підсилювача часто забувають, особливо початківці гітаристи. Але ж рок не закінчується на «металі», та й його, рідний, теж «клином» не зіпсуєш ... Ще одна причина малої кількості подібних схем - порівняльна складність отримання потрібного звуку. Виявляється - сильний перевантаження з пристойним звучанням отримати простіше, ніж легкий блюзовий кранч ... Саме в області малих Гейне особливо помітна різниця між ламповими і напівпровідниковими приладами - лампа входить в обмеження дуже плавно, несиметрично, тому момент початку спотворення-обмеження і момент виходу з нього майже непомітний. Крім того - через особливості лампового обмеження - спектр обмеженого сигналу бідний вищими гармоніками, звук не ріже вухо навіть на акордах, а відмінна динаміка дозволяє зіграти і голосно і тихо, виділити потрібні ноти і гучністю і тембром ... Більшість же напівпровідникових педалей має досить різкий поріг обмеження (як правило, обмеження зроблено на діодах або світлодіодах), через що спотворення виникають дуже різко при перевищенні цього порога, і пропадають при загасання сигналу нижче нього, що на слух менш приємно, ніж плав ний поріг лампи ... Динаміка напівпровідникових педалей, як правило, помітно гірше лампових, після перевищення порога обмеження тембр і гучність звуку мало залежать від тембру і гучності сигналу з гітари. Те, що в лампових схемах виходить «само-собою», в напівпровідникових потрібно домагатися штучно і часто вельми хитромудрими способами.

Серед класичних лампових підсилювачів своєрідним еталоном «клину» є Fender Twin Reverb, власне, ця схема потім багаторазово застосовувалася як в різних підсилювачах Fender, так і в підсилювачах і преампі інших фірм. Пропонована вашій увазі схема - одна зі спроб відтворити звучання цього легендарного підсилювача на напівпровідниковій основі ...

схема педалі

Блок схема пропонованого пристрою копіює прототип: звук проходить два підсилювальних каскаду, темброблок знаходиться між ними. На цьому схожість з прототипом і закінчується ...

У прототипі перший каскад виконаний на вакуумному тріоді 12AX7 і має коефіцієнт посилення (КУ) близько 50. При напрузі живлення каскаду близько 300В і рівнях сигналу на вході, типових для електрогітари, вихідний сигнал каскаду не обмежується «упором» в харчування.

Пропоноване пристрій живиться від Крони 9В, розмах ж напруги на вході схеми може досягати 4-5 В, в залежності від типу звукознімачів на гітарі і агресивності виконавця ... Тому в запропонованій схемі перший каскад виконаний повторителем, що забезпечує його нормальну роботу з реальними сигналами. Повторювач виконує функцію узгодження високого вихідного імпедансу гітари і щодо низького вхідного імпедансу темброблока. Завдяки цьому вхідний опір педалі відповідає стандартному для гітарних підсилювачів 1 МОм.

Операційний підсилювач в якості повторювача обраний з кількох причин: хоча цей вузол можна було б виконати і на польовому транзисторі, реальних переваг таке рішення не принесло б. Справа в тому, що хоча польовий транзистор і володіє більш низьким рівнем шуму, коефіцієнт передачі такого каскаду приблизно дорівнює 0,7-0,8 (1 для ОУ), а схема його містить більше деталей, і головне - щодо невелике посилення другого каскаду ні як не виявить переваги каскаду на ПВ. Крім того - до складу застосованої мікросхеми TL072 входить два ОУ, що робить використання одного з ОУ повторителем і економічно виправданим, тим більше, що типовий струм споживання TL072 не перевищує 4 мА. А от заміна на «найближчу родичку» TL062 не рекомендується - хоча вона і споживає струм раз в 10 менше, її шумові властивості вже не задовольняють вимогам даної схеми - на повному Гейне її шум проявляється відчутно-чутним шипінням ...

Темброблок в схемі педалі використаний аналогічний Фендеровскому, хоча і має пару відмінностей - номінали елементів перераховані в сторону зниження опорів, оскільки розмах сигналу у багато разів менше, ніж у прототипу, а глибина регулювання в кожній смузі частот помітно збільшена (оптимальні номінали були підібрані за допомогою моделювання схеми в программе-симуляторі Micro-Cap 8 з подальшим ретельним отслушіваніем і порівнянням з прототипом).

Для зменшення рівня чутних шумів схеми, регулятор гейна коштує не після темброблока, як в прототипі - а регулює посилення другого каскаду. Запас регулювання дозволяє отримати звук від клина до мідгейна (при використанні гітар з хамбакернимі звукоснимателями). Друга особливість подібного включення регулятора гейна полягає в тому, що при збільшенні посилення змінюється АЧХ каскаду - завдяки конденсатору С10, при великому посиленні підрізають надлишкові для такого режиму високочастотні складові зі входу схеми.

Посилення другого каскаду на мінімумі гейна дорівнює приблизно 11 - це зроблено для компенсації ослаблення сигналу на Темброблок. Посилення каскаду на максимумі гейна - близько 110. Це не дуже багато, але цілком достатньо для імітації довантажити клинового каналу. Далі збільшувати посилення особливого сенсу немає - звук стає менш «ламповим» і втрачає схожість з прототипом.

Власне, імітацію лампового обмеження дає поєднання ОУ TL072 з MOSFET транзисторів 2n7002. Саме тому не слід міняти TL072 на інший тип ОУ - не всі типи підходять для правильної роботи в цій схемі. Діод VD3 не дозволяє внутрішньому зворотному диоду транзистора VT1 відкриватися при негативній напівхвиль вихідної напруги.

Ось так приблизно виглядає форма обмеженого напруги на виході DA1.2 при синусоидальном вхідному сигналі (форма залежить від частоти сигналу і положення регуляторів тембру і гейна).

За своїм виглядом ця осцилограма вельми схожа на осциллограмму лампового каскаду, перевернуту «догори ногами», ось осциллограмма на аноді лампи 12AX7:

Нахил верхньої полиці обмеження у DA1.2 обумовлений тим, що в момент зняття осцилограми ємність С9 в макеті стояла номіналом 0,1 мкф, при збільшенні її до 1 мкФ нахил практично вирівнюється. Власне слабогейновий прилад народився майже випадково - «дослідження» велися для виготовлення хайгейнового емулятора «червоного» каналу підсилювача Mesa Boogie Dual Rectifier. В процесі моделювання форма обмеженого сигналу здалася дивно знайомою і було вирішено використовувати цей каскад в мирних слабогейнових цілях ... Саме тому в макеті спочатку стояла ємність 0,1 мкф - це спадщина хайгейновой схеми ...

Добре помітно, що округлення сигналу в момент початку обмеження - досить плавні, що і забезпечує порівняно низький рівень вищих гармонік. Причому при наростанні амплітуди вхідного сигналу спочатку відбувається плавне заокруглення верхньої напівхвилі, потім більш жорстке обмеження нижньої - спотворення наростає плавно, як у ламповому каскаді.

Друга позитивна властивість зв'язки ОУ TL072 з MOSFET транзисторів 2n7002 - це асиметричність обмеження. Як і у випадку з лампою, обмежуватися починає спочатку одна полуволна вихідного сигналу (у лампи - нижня, у нас - верхня, що абсолютно несуттєво, бо поворот фази на 180 градусів багаторазово відбувається при подальшому посиленні). При цьому форма обмеження обумовлюється властивостями MOSFET'а, що робить обмеження більш плавним, ніж на діоді. Потім в гру вступає обмеження ОУ по харчуванню (саме TL072, саме на нижній полуволне в цій схемі дає таку форму обмеження, спроби зробити це по-іншому призводять до значно більш гострим кутах на вході в обмеження і помітно гірше звуку). При цьому ще й відбувається зрушення вихідного сигналу по постійному струму - аналогічно лампового каскаду, що злегка змінює шпаруватість вихідного сигналу і дуже позитивно впливає на динаміку звучання.

Тумблер «Bright» працює подібно прототипу - додає в звук «скла», коли це необхідно. Конденсатор С12 трохи пом'якшує тембр на виході. У разі використання дзвінких підсилювачів його варто збільшити, в разі глухого звуку - видалити.

Конденсатор С7 спільно з кнопкою-вимикачем ефекту використовується для «глушіння» схеми емулятора при включенні байпасс - у ізбежаніe проникнення наведень з виходу схеми в сигнал байпасс.

Байпасс в цій педалі пасивного типу, одна з різновидів true-bypass - так званий спліт-байпасс, коли сигнал не відключається від входу схеми. Саме тому при включенні байпасс бажано «глушити» (Мьюту від слова mute) проходження сигналу через обмежувач - інакше можливе проникнення гармонік обмеженого сигналу на вихід, що чутно, як неприємне під'юджування. Пасивний байпасс в цій педалі цілком виправданий - через невисокий граничного гейна педаль не схильна до самозбудження, а при спільній роботі з хайгейновимі приладами пасивний байпасс має більш низький рівень шуму і спрощує схему педалі. При бажанні його дуже просто зробити активним - повторювач на DA1.1 в схемі вже є, достатньо додати розділовий конденсатор з його виходу і резистор на землю для усунення клацань. Як варіант, не відключається вихід після повторювача може бути використаний для підключення тюнера (при установці додаткового вихідного гнізда, природно) ...

Харчування схеми здійснюється або від батареї типу «Крона», або від зовнішнього джерела живлення 9-12В через стандартний роз'єм, блок бажаний стабілізований. Для захисту від неправильної полярності служать діоди VD4, VD5, завдяки яким автоматично підключається джерело живлення, у якого вище напруга, а також при раптовому відключенні блоку живлення автоматично підключиться батарейка. Конденсатор С11 усуває можливе самозбудження схеми і збільшує термін служби батареї. Цілком можливо використовувати тільки один діод, а комутацію батареї і блоку живлення здійснити в самому роз'ємі харчування - більшість серійних роз'ємів має додатковий контакт для батареї. Природно - при такому способі батарея при відключенні на сцені блоку живлення автоматично не підключений, а ще - швидше за все доведеться ізолювати роз'єм живлення від корпусу, що не так просто, якщо він кріпиться гайкою на корпус. Резистори R2, R3 і конденсатор С2 створюють точку «штучної землі» для нормальної роботи ОУ від однополярного джерела живлення.

Увага! Для самоотключения батареї при вийманні шнура з вхідного гнізда, мінусовий дріт від батареї приєднується ні до землі (GND), а до середнього контакту (ring)
роз'єму Input. При включенні в нього звук моно джека гітарного шнура цей контакт замикається на землю і підключає батарею.

Конструкція і друковані плати

Можливо безліч варіантів конструкції - все залежить від фантазії і можливостей конструктора. В авторському варіанті конструкція двухплатная - на одній платі зібраний темброблок, на інший - все інше, крім гнізд і вимикачів. При цьому плати припаяні до потенціометрів, прикрученим до корпусу, і, завдяки невеликій вазі, не вимагають додаткового кріплення. Таким чином, потенціометри розташовані в 2 ряди, а плати перпендикулярні кришці корпусу і паралельні один одному. Недолік такої конструкції - необхідність поєднувати плати між собою, а також гнізда і перемикачі монтажними проводами. Гідність же - компактність плат і педалі в цілому.
Точки на платах, позначені одиночними буквами, з'єднуються між собою (однойменні точки, природно) монтажними проводами. Ці ж букви маркують відповідні точки на принциповій схемі.

Пропоновані плати розраховані на установку SMD компонентів - це мікросхема, транзистор, діоди і більшість резисторів. Виняток зроблено для конденсаторів «впроход» по звуку - туди рекомендується використовувати плівкові конденсатори, як найбільш підходящі. Це не «ламповий снобізм», а результат реальних прослуховувань і вимірювань - керамічні конденсатори помітно дзвінкіше, втім, це стає особливо помітно при лампових напрузі живлення і розмаху сигналу в схемі, тому при відсутності плівки можна на свій страх і ризик поставити кераміку, тим більше , що схема сама по собі дзвінка і слабогейновая.

При відсутності досвіду роботи з SMD цілком можливо переразвесті плату під звичайні деталі - правда, при цьому помітно зросте і її розмір, а при ручному виготовленні (ЛУТ) багаторазово збільшиться робота з свердління отворів. Як варіант, схему можна зібрати на макетної платі, виконавши монтаж обрізками висновків елементів і ізольованими проводками.

Як «головною» кнопки включення ефекту On / Off використаний стандартний перемикач DP2T.
В якості корпусу в авторському варіанті використаний алюмінієвий корпус Pro'sKit 203-125B.
Перемикач Bright - мікротумблер на 2 положення. Резистор R15 припаяний прямо до його висновків.
Світлодіод індикації - ультраяскравий діаметром 3 мм, колір - за смаком. Ультраяскравий діод дозволяє зменшити струм в нього до 0,5мА приблизно при достатньої яскравості, що подовжує термін служби батареї. Якщо застосований світлодіод з прозорою лінзою, її варто заматірованной дрібної наждачкою-нулевкой.

Оформлення корпусу може бути найрізноманітнішим - від полірування корпусу з гравіюванням написів, і до виготовлення панелі методом металографіки.
В авторському варіанті корпус був пофарбований порошковою фарбою, а написи зроблені у вигляді наклейки на прозорій плівці (замовлено в рекламній фірмі) - цей спосіб добре підходить для дрібносерійного або одиничного виробництва.

Ось так виглядає готовий пристрій в авторському варіанті:

Рекомендації относительно! Застосування

Найбільш Стандартним буде включення педалі в ланцюжок ефектів после приладнати з активним байпасс (такий прилад бажано мати дерло после гітари в ланцюжки ефектів, зазвічай це ефект перевантаження - «драйв»). Педаль розрахована на! Застосування спільно з гітарнімі підсілювачамі (і колонками-кабінетамі!), Тому не має в складі фільтра-спікосімулятора (пристрої, что імітує АЧХ гітарного кабінету). Це означає, что при включенні в звичайний побутовий підсилювач або в микшерский пульт на великих Гейне звук может буті непріємно «пісочнім». При такому включенні НЕ слід додаваті много гейна и включать режим «Bright». Цілком можливо також включення педалі перед основним «драйвом» - при цьому педаль можна використовувати не тільки, як клиновий канал педалборд, але і як «грілку» для основного «драйву».

Живити педаль в складі педалборд краще від блоку живлення - зазвичай цей блок загальний для декількох ефектів. Струм споживання педалі становить близько 4 мА, тому її без всяких складнощів і небажаних наслідків можна підключити до вже наявного блоку (рекомендується стабілізований блок - інакше на великих Гейне можливі призвуки і фон). Якщо є можливість - напруга живлення краще збільшити до 12В - при цьому трохи поліпшуються шумові і динамічні властивості педалі. Якщо ж педаль використовується окремо - живлення від Крони цілком виправдано, тому що від свіжої алкалайнових батареї при включенні 5 годин на день педаль пропрацює приблизно з півроку. Ознакою сіла батареї є тьмяне світіння світлодіода включення ефекту і погіршився звук.

Глосарій (словник специфічних термінів і сленгу)

«Клин» ( «Clean») - звук «чистої» гітари (не плутати з байпасс), практично без спотворення, але з скоригованим тембром, як правило, яскравий, з переважанням верхніх частот.

«Кранч» ( «Crunch») - звук на межі спотворення і з невеликим перевантаженням, характерний для блюзу, рок-н-ролу, хард року і деяких стилів «металу». Дуже виразний, допускає виконання перебором і акордами.

«Примочка» - поширене серед гітаристів сленгові назву педалей-ефектів для гітари. Зазвичай підключається до входу гітарного підсилювача.

«Преамп» - гітарний передпідсилювач, як правило - 2 або 3 канальний, зазвичай підключається не у вхід гітарного підсилювача, а в «Return» петлі зовнішніх ефектів - тобто прямо в підсилювач потужності.

«Динаміка» - властивість педалі / преампа виділяти ноту, зіграну більш енергійно, від слабших нот, гучністю звуку і тембром. У разі приладів з великим Гейн - це не так просто, як здається на перший погляд, бо вони мають властивість вирівнювати гучність нот за рахунок обмеження (і «витягати» їх тривалість).

«Читаність» - властивість педалі / преампа не робити «кашу» звуку при грі акордами. Кожна нота в акорді повинна бути чутна і не заважати іншим. Це дає розбірливість звуку на різних риффах, перш за все, і помітно покращує читаність партії гітари в міксі.

«Гейн» ( «Gain») - відношення посилення приладу до порогу обмеження. Більш узагальнено - ступінь перевантаження підсилювача.

«Хайгейн» ( «Highgain») - різновид підсилювачів / преампов з розширеним діапазоном регулювання гейна в сторону максимуму. Широко використовується в современой музиці важких стилів. Як правило, хайгейновие прилади «заточені» саме під великі Гейне і на малих Гейне звучать мутновато, що змушує робити такі прилади багатоканальними - канал кранча зазвичай містить менше каскадів і має іншу частотну характеристику.

«Мідгейн» ( «Midgain») - різновид підсилювачів / преампов із середнім діапазоном регулювання гейна. Звук - від клина / кранча до среднеперегруженного, характерний для долі старої школи, хоча широко застосовується і сьогодні.

«Bright» - режим підкреслення самих верхніх частот діапазону електрогітари, додає яскравості і дзвінкості в звук.

«Байпасс» ( «bypass») - режим «обходу», тобто прямого проходження сигналу через прилад без обробки.

«True-bypass» - з точки зору техніки - пасивний байпасс на механічних контактах, без використання електронних ключів і активних елементів. З точки зору філософії деяких музикантів - єдино правильна різновид байпасс ....

«Хамбакер» ( «Humbacker») - тип звукознімача з двома котушками на загальній магнітної системі, характерний низькою чутливістю до наведенням і потужним вихідним сигналом.

«Пісок» - високочастоних сипучий призвук в звуці спотворюють педалей. При використанні гітарних динаміків в значній мірі фільтрується самим динаміком.

«Драйв» ( «Overdrive») - канал преампа або примочка, яка використовується для отримання звуку перевантаженого підсилювача. Іноді овердрайвом називають м'який перевантаження, дисторшном - жорсткий, але по суті - це одне і те ж ....

«Грілка» - педаль, включена між гітарою і підсилювачем / примочкою / преампом для «підігріву» - підвищення сумарного гейна і зміни тембру звуку. Зазвичай використовуються різноманітні бустери і овердрайв з невеликим Гейн.

«Спікосімулятор» - прилад для імітації звучання через гітарний динамік / кабінет. Зазвичай виконаний у вигляді окремої примочки, іноді входить до складу спотворюють преампов / примочок. Являє собою спеціальний фільтр, АЧХ якого приблизно відповідає АЧХ гітарного кабінету.

«Кабінет» - гітарна колонка, найчастіше на 4 динаміка розміром 12 ".

«АЧХ» - амплітудно-частотна характеристика.

список радіоелементів

Позначення Тип Номінал Кількість Примітка Магазин Мій блокнот DA1 Операційний підсилювач

TL072

1 Заміна не рекомендується Пошук в Utsource В блокнот VT1 MOSFET-транзистор

2N7002

1 Пошук в Utsource В блокнот VD1 Стабилитрон

NZX4V7B

1 BZX4V7 Пошук в Utsource В блокнот VD2 Світлодіод 1 Пошук в Utsource В блокнот VD3 Діод Шотткі

BAT85

1 Пошук в Utsource В блокнот VD4, VD5 Випрямляючий діод

BAS21

2 Пошук в Utsource В блокнот C1 Конденсатор 10 нФ 1 Пошук в Utsource В блокнот C2, C11 електролітичним конденсатор 100 мкФ 2 Пошук в Utsource В блокнот C3, C5 Конденсатор 470 нФ 2 Пошук в Utsource В блокнот C4 Конденсатор 2 нФ 1 Пошук в Utsource В блокнот C6 Електролітичний конденсатор 50 мкФ 1 Пошук в Utsource В блокнот C7, C13 електролітичним конденсатор 10 мкФ 2 Пошук в Utsource В блокнот C8 Конденсатор 47 нФ 1 Пошук в Utsource В блокнот C9 електролітичним конденсатор 1 мкФ 1 Пошук в Utsource В блокнот C10 Конденсатор 390 пФ 1 Пошук в Utsource В блокнот C12 Конденсатор 15 нФ 1 Пошук в Utsource В блокнот R1, R6, R9 Резистор

10 кОм

3 Пошук в Utsource В блокнот R2, R3, R16 Резистор

20 кОм

3 Пошук в Utsource В блокнот R4, R5 Резистор

2 МОм

2 Пошук в Utsource В блокнот R7 Змінний резистор 5 кОм 1 Пошук в Utsource В блокнот R8 Резистор

100 кОм

1 Пошук в Utsource В блокнот R10 Змінний резистор 20 кОм 1 Пошук в Utsource В блокнот R11 Змінний резистор А 20 ком 1 Пошук в Utsource В блокнот R12, R15 Резистор

1 МОм

2 Пошук в Utsource В блокнот R13 Резистор

920 Ом

1 Пошук в Utsource В блокнот R14, R17 Резистор

2 кОм

2 Пошук в Utsource В блокнот R18 Змінний резистор А 200 кОм 1 Пошук в Utsource В блокнот R19 Змінний резистор А 10 кОм 1 Пошук в Utsource В блокнот SA1 Тумблер 1 перемикач Bright Пошук в Utsource В блокнот SA1.1, SA1.2 Кнопка типу footswitch DP2T 1 Bypass Пошук в Utsource В блокнот Роз'єм TRS 6.3 мм 1 Вхід Пошук в Utsource В блокнот Роз'єм TS 6.3 мм 1 Вихід Пошук в Utsource В блокнот Роз'єм 2 контакту 1 Харчування Пошук в Utsource В блокнот Колодка Для батарейки Крона 1 Пошук в Utsource В блокнот Корпус Pro'sKit 203-125B 1 Пошук в Utsource В блокнот Додати все

Завантажити список елементів (PDF)

Прікріплені файли:

Теги: