Популярность электрогитары сегодня во многом объясняется возможностью подключать к ней электронные приставки, позволяющие получать самые разнообразные звуковые эффекты. Среди музыкантов-электрогитаристов можно услышать незнакомые для непосвященных слова «вау», «бустер», «дистошн», «тремоло» и другие. Все это - названия эффектов, получаемых во время исполнения мелодий на электрогитаре.
Если ударить медиатором по одной из струн гитары и посмотреть на осциллографе форму электрических колебаний, снимаемых с выводов звукоснимателя, то она напомнит импульс с заполнением. Фронт «импульса» более крутой по сравнению со спадом, а «заполнение» - не что иное, как почти синусоидальные колебания, промодулированные по амплитуде. Это значит, что громкость звука при ударе по струне нарастает быстрее, чем спадает. Время нарастания звука музыканты называют атакой.
Динамика исполнения на гитаре возрастет, если ускорить атаку, т. е. увеличить скорость нарастания звука. Примочка гитары получила название «бустер». Конструкция рассчитана на работу с бас-гитарой, которой обычно отводится важная роль в вокально-инструментальных ансамблях. Выполняя ритмический рисунок музыкальной композиции, бас-гитара нередко становится и солирующим инструментом.
Чтобы получить эффект «бустер», достаточно эффективно, воспроизвести нижние частоты (основной тон) и форманту высших частот в диапазоне 2000...5000 Гц для подчеркивания атаки, и подавить в определенной степени обертона в диапазоне частот 500... 1000 Гц. Эту задачу выполняет предлагаемая приставка.
Сигнал с датчика электрогитары поступает на разъем XS1, а затем на предварительный усилитель, выполненный на полевом транзисторе VT1. Со стока транзистора сигнал поступает через конденсатор С4 на разъем XS3, к которому подключают основной усилитель электрогитары.
В предварительном усилителе использовано два резонансных контура, поэтому частотная характеристика приставки неравномерна. Контур L1C1, включенный в стоковую цепь транзистора, настроен на частоту примерно 2800 Гц, в результате чего усиление приставки на этих частотах возрастает в 10... 15 раз. Контур L2C3 в истоковой цепи настроен на частоту около 500 Гц, и сигналы такой частоты ослабляются приставкой в 2...3 раза. На более низших частотах усиление приставки близко к единице.
Питается приставка от источника GB1, который подключается к усилителю при вставленной ответной части разъема XS2.
Примочка гитары. Схема бустер приставки
Катушки должны быть индуктивностью примерно 1 Гн. Удобно использовать готовые катушки, например вторичную обмотку согласующего трансформатора радиоприемника «Соната». Этот трансформатор выполнен на магнитопроводе Ш4Х6. его вторичная обмотка содержит 2X500 витков провода ПЭВТЛ-1 0,11, сопротивление обмотки примерно 70 Ом. Подойдут аналогичные трансформаторы и от других переносных или малогабаритных радиоприемников. При необходимости каждую катушку можно намотать на кольце типоразмера К20Х12Х6 из феррита 2000НН - она должна содержать 500 витков провода ПЭВ-1 0,1...0,12.
Настройка приставки заключается в подборе резистора R3 с таким сопротивлением, чтобы ток стока транзистора составлял 0,8...1 мА.
Примочка гитары. ВАУ приставка |
Если при прослушивании музыкальной передачи, скажем, через радиоприемник начать быстро и в широких пределах поворачивать ручку регулировки тембра, звук обретет новую окраску, появится модуляция, схожая со звуками «ква-ква» или «вау-вау». Такой эффект проявляется и при исполнении мелодии на электрогитаре, сигнал с которой проходит через специальную примочку для гитары. Недаром подобная примочка гитары нередко называется «квакушка».
Примочка гитары. Схема ВАУ приставки
Обычно «вау»-приставка устроена так, что ее амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) может изменяться переменным резистором или автоматическим регулятором резонансной частоты. При этом в области низших частот на почти прямолинейной АЧХ возникает резонансный «горб» (он похож на резонансную кривую колебательного контура), который можно перемещать с помощью ножной педали, механически связанной с осью переменного резистора, по АЧХ в сторону высших частот.
Конструкций «вау»-приставок много, рассмотрим лишь некоторые из них, наиболее доступные для повторения начинающими радиолюбителями.
Примочка гитары представляет собой однокаскадный избирательный усилитель, выполненный на транзисторе VT1. Между выходом и входом усилителя включена цепочка из резисторов R3 - R5 и конденсаторов СЗ - С5, образующая двойной Т-образный мост, - через него осуществляется отрицательная обратная связь. От параметров деталей цепочки зависит резонансная частота каскада (иначе говоря, его АЧХ). Переменным резистором R5 ее можно «сдвигать» по АЧХ в довольно широких пределах. С осью этого резистора связана ножная педаль, на которую нажимают во время игры. Когда педаль отпущена, движок резистора должен находиться в нижнем по схеме положении.
Полосу пропускания усилителя и усиление каскада регулируют переменным резистором R2: чем ниже по схеме находится движок резистора (т. е. чем больше введено сопротивление резистора), тем меньше усиление каскада и уже полоса пропускания.
Датчик электрогитары подключают к разъему XS1, а с разъема XS2 сигнал подают на основной усилитель.
Приставка экономична, потребляемый ею ток не превышает 0,7 мА, поэтому в качестве источника питания можно использовать батарею «Крона» (ее хватит на несколько сотен часов работы).
Транзистор может быть другой - из серий КТ315, КТ342В или аналогичный высокочастотный транзистор с коэффициентом передачи тока не менее 100. Конденсатор С2 - К50-6, остальные конденсаторы могут быть МБМ, КЛС. Постоянные резисторы - МЛТ-0,25, переменные - СП-I группы Б (с обратной логарифмической зависимостью изменения сопротивления от угла поворота оси). Разъемы и выключатель питания - любой конструкции.
Примочка гитары. Вариант ВАУ приставки |
Она более универсальна по сравнению с предыдущей, поскольку позволяет получить не только эффект «вау-вау», но и «бустер», «вау-бустер», «мягкая атака». С эффектами «вау» и «бустер» вы уже знакомы. Эффект «мягкая атака» заключается в том, что после щипка струны громкость звука нарастает медленнее, чем это есть на самом деле.
Примочка гитары. Схема варианта ВАУ приставки
Она содержит резонансный усилитель на транзисторах VT2, VT3 с перестраиваемым Т-мостом в цепи отрицательной обратной связи, и манипулятор на транзисторе VT1. В показанном на схеме положении кнопочных переключателей SB1 и SB2 приставка работает в режиме «вау-вау». Входной сигнал подается на усилитель, а эффект «вау-вау» получают перемещением движка переменного резистора R10 (он связан механически с ножной педалью).
Когда нажимают кнопку переключателя SB1, подвижные контакты секций SB1.1 и SB1.2 соединяются с нижними по схеме неподвижными контактами и усилитель отключается. Вступает в действие манипулятор. Он управляется металлическим медиатором, которым теперь пользуются во время игры на гитаре вместо пластмассового. Такой медиатор может быть вырезан из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. К фольгированной поверхности припаивают тонкий многожильный монтажный провод в поливинилхлоридной изоляции. Еще лучше использовать тонкий экранированный провод, экранирующую оплетку которого соединяют с общим проводом приставки. Струны гитары в этом случае также должны быть соединены с общим проводом приставки - «заземлены».
При касании металлической стороной медиатора струны, замыкается цепь нагрузки элемента G1. Через резистор R1 заряжается конденсатор С1, а затем открывается транзистор VT1. Переменными резисторами R1 и R2 можно изменять продолжительность зарядки конденсатора и степень открывания транзистора. В зависимости от положения движков этих резисторов выполняется эффект «бустер» либо «мягкая атака». Но следует учесть, что во избежание влияния импульса зарядного тока на качество звука (появление щелчков) не рекомендуется выводить движок резистора R1 в крайнее левое (по схеме) положение.
Когда же понадобится эффект «вау-бустер», нажимают кнопку SB2, a SB1 устанавливают в показанное на схеме положение. Вместо переменного резистора R10 к Т-мосту подключается участок коллектор-эмиттер транзистора VT1. Теперь при касании медиатором струны по мере зарядки конденсатора, а значит, уменьшения сопротивления участка коллектор-эмиттер транзистора, Т-мост усилителя перестраивается на более высокую частоту. Подчеркиваются высокочастотные составляющие спектра сигнала. По мере разрядки конденсатора С1 после щипка струны сопротивление указанного участка транзистора VT1 увеличивается, и резонансный пик на АЧХ усилителя смещается в область нижних частот.
Если приставка работает с гитарой, спектр звучания которой содержит высокочастотные составляющие, а длительность перестройки моста невелика (например, при малых введенных сопротивлениях резисторов R1 и R2), на слух этот процесс будет восприниматься как быстрая смена звука «и» на «у».
При медленном темпе игры исполнитель может дополнительно реализовать еще один эффект - «тембровое вибрато», характерный «вибрирующим» по громкости звуком. Для этого нужно периодически прикасаться свободным пальцем правой руки к металлическому участку медиатора (конечно, после щипка струны).
Когда понадобится отключить все эффекты, достаточно нажать кнопку SB1 и извлекать звуки обычным медиатором или пальцами.
Конструктивно приставка может быть выполнена в виде небольшого корпуса с ручками управления на передней панели или в виде педали с ножным переключением режимов.
Примочка гитары. Упрощенный вариант ВАУ приставки |
Нетрудно заметить, что участок коллектор-эмиттер транзистора VT2 выполняет роль переменного резистора в Т-мосте усилителя, собранного на транзисторах VT1 и VT3. Как и в предыдущем случае, управляют транзистором VT2 с помощью металлического медиатора, соединенного с базовой цепью транзистора. Как только медиатором касаются струны, сопротивление участка коллектор-эмиттер транзистора VT2 падает, а затем, по мере разрядки конденсатора СЗ, возрастает и становится исходным. При этом частота фильтра усилителя перестраивается примерно от 200 до 2500 Гц (она определяется в основном емкостью конденсаторов С2, С5 и сопротивлением указанного участка транзистора VT2). Одновременно изменяется атака звука. Формируется интересное звучание, несколько отличающееся от обычного «вау»-эффекта. Резистором R4 можно плавно изменять продолжительность перестройки частоты фильтра и атаку звука. Кроме того, совместно с конденсатором СЗ резистор R4 позволяет ослабить щелчки в динамической головке в момент касания медиатором струны.
Примочка гитары. Схема упращенной ВАУ приставки
Чтобы работа приставки меньше зависела от разницы в выходном сопротивлении различных датчиков или устройств, включаемых между датчиком и приставкой, на входе стоит согласующий резистор R1. Приставка хорошо работает при входном сигнале амплитудой около 5 мВ. Увеличение амплитуды вдвое может привести к появлению заметных на слух нелинейных искажений.
С целью уменьшить уровень собственных шумов транзисторы приставки работают в режиме малого тока. Это позволило также снизить потребляемый приставкой ток от источника питания до 0,3 мА.
Транзисторы КТ312Б можно заменить любыми из серии КТ315, а вместо МП42Б применить любой другой маломощный германиевый транзистор структуры p-n-р. Источник питания GB1 - батарея 3336 либо три элемента 332, 343, соединенные последовательно. Остальные детали - таких же типов, что и в предыдущей конструкции.
Детали приставки монтируют на плате, чертеж которой нетрудно составить самим, воспользовавшись чертежом платы предыдущей конструкции и расположением на ней аналогичных каскадов.
Налаживание приставки сводится к подбору режима транзисторов усилителя. Резистор R2 подбирают с таким сопротивлением, чтобы ток эмиттера транзистора VT1 был равен 40...50 мкА, а ток эмиттера транзистора VT3 - 250...300 мкА. Если усилитель склонен к самовозбуждению, следует зашунтировать резистор R5 конденсатором емкостью 10... 150 пФ.
Примочка гитары. ВАУ приставка с автоматическим формированием эффекта |
Для работы этой гитарной примочки не используется металлический медиатор. Примочка гитары содержит два узла. С одним из них вы уже знакомы - это управляемый RC-фильтр, выполненный на транзисторах VT3, VT4 и содержащий Т-мост в цепи отрицательной обратной связи. Работа его ничем не отличается от подобных узлов предыдущих конструкций. Сигнал на фильтр поступает с разъема XS1, а снимается на основной усилитель электрогитары с разъема XS2.
Второй узел приставки - автоматического управления, собран на транзисторах VT1, VT2, VT5 - VT7. Работает он только при показанных на схеме положениях подвижных контактов секций переключателя SA1, когда через секцию SA1.1 на узел поступает питающее напряжение, а через секцию SA1.2 управляемый фильтр подключается к узлу-автомату.
Проследим за работой второго узла. Сигнал со звукоснимателя электрогитары поступает на предварительный усилитель автомата, выполненный на транзисторах VT1, VT2. Усиленный им сигнал выпрямляется диодами VD1, VD2. Образующееся при этом на конденсаторе С7 постоянное напряжение подается На ждущий мультивибратор, выполненный на транзисторах VT5, VT6. Мультивибратор срабатывает, и на нагрузке одного из его плеч - резисторе R16 формируется импульс положительной Полярности амплитудой около 1,2 В и длительностью 0,1 с. Через цепочку Cl 1VD3C12R17C13 он поступает на базу транзистора VT7. Сопротивление участка коллектор-эмиттер этого транзистора изменяется, в результате чего изменяется и частота управляемого фильтра.
Продолжительность действия эффекта «вау» зависит от емкости конденсатора С12. Если выключателем SA2 к нему подключить конденсатор С14, продолжительность возрастает до 1,5 с. Диод VD3 препятствует разрядке времязадающих конденсаторов через открытый транзистор VT6 (когда мультивибратор возвращается в исходное состояние).
Когда переключатель SA1 переводят в положение «Педаль», приставка работает в обычном режиме «вау-вау». Частоту фильтра в этом случае изменяют переменным резистором R12, смонтированным в ножной педали.
В предварительном усилителе автомата могут работать другие, кроме указанных на схеме, кремниевые транзисторы малой мощности, структуры n-р-n и со статическим коэффициентом передачи тока не менее 60. Транзисторы VT5, VT6 могут быть любые из серий МП35 - МП38. Вместо КТ301Е можно установить маломощные среднечастотные или высокочастотные кремниевые транзисторы с возможно большим коэффициентом передачи тока (но не более 100) и меньшими собственными шумами. Диоды - любые из серии Д9. Конденсаторы и резисторы могут быть таких же типов, что и в предыдущих приставках. Источник питания - две последовательно соединенные батареи 3336, хотя подойдет и «Крона». При выборе источника питания следует учесть продолжительность ежедневной работы приставки и потребляемый ею ток - около 3 мА.
Большинство деталей приставки монтируют на плате (рис. 96), размеры которой определены из расчета использования указанных деталей (в частности, резисторы МЛТ-0,25, оксидные конденсаторы К50-6).
Налаживание приставки начинают с регулировки режимов транзисторов управляемого фильтра. Переключатель SA1 устанавливают в положение «Педаль» и подбором резистора R5 добиваются на эмиттере транзистора VT4 постоянного напряжения 4...5 В. Проверяют работу приставки от педали. На вход приставки при этом должен поступать сигнал амплитудой не менее 40 мВ.
Затем переводят переключатель SA1 в положение «Авт.» и проверяют действие автомата. Подстроечным резистором R2 и подбором конденсатора С6 устанавливают оптимальную чувствительность узла управления, при которой приставка работает четко во всем диапазоне частот гитары и отсутствуют повторные срабатывания после щипка медиатором струны.
Если возникнут трудности в получении нужных результатов работы автоматики, следует проверить напряжение на эмиттере транзистора VT2 - оно должно быть около 3,8 В. В случае значительного отличия измеренного напряжения нужно заменить транзистор VT1 другим такого же типа, с меньшим или большим обратным током коллектора. Определить точнее, какой нужен транзистор, можно так: если напряжение на эмиттере транзистора VT2 больше заданного, понадобится транзистор VT1 с большим обратным током коллектора, и наоборот.
Примочка гитары. Приставка Вибрато |
Напомним, что эффект «вибрато» проявляется в том, что основные колебания сигнала, снимаемого с датчика электрогитары, модулируются по амплитуде колебаниями весьма низкой частоты (от единиц до нескольких десятков герц), причем глубина модуляции небольшая.
Входной сигнал с датчика электрогитары поступает через конденсатор С1 на базу транзистора VT1, на котором собран каскад усиления звуковой частоты. С коллекторной нагрузки транзистора (резистор R4) усиленный сигнал поступает через конденсатор С6 на выходной разъем XS2.
Примочка гитары. Схема приставки «вибрато»
В эмиттерной цепи транзистора стоит резистор R5, обеспечивающий отрицательную обратную связь по переменному напряжению. На этот резистор поступает через конденсатор С2 переменное напряжение с генератора синусоидальных колебаний, выполненного на транзисторах VT2, VT3. Частота колебаний зависит от номиналов резисторов R7 - R10 и конденсаторов СЗ - С5 и может изменяться переменным резистором R9 в пределах от 3 до 30 Гц. Амплитуду подаваемого на усилитель сигнала с генератора можно плавно регулировать переменным резистором R6.
Поскольку через резистор R5 протекает общий ток каскада, изменения его благодаря подаче переменного напряжения отразятся и на сигнале, снимаемом с коллектора транзистора. Иначе говоря, сигнал на коллекторе окажется промодулированным сигналом генератора. Глубину модуляции изменяют переменным резистором R6, частоту - переменным резистором R9. А чтобы выходной сигнал приставки не искажался, рабочую точку транзистора можно подобрать точнее подстроечным резистором R2.
Транзисторы следует установить любые из серии КТ315 с коэффициентом передачи тока не менее 50. Постоянные резисторы - МЛТ-0,25, переменные R6 и R9 - СП-I, подстро-ечный R2 - СПЗ-16. Конденсаторы СЗ - С5 - МБМ, КМ или другие возможно меньших габаритов, остальные конденсаторы - К50-6. Источник питания - батарея «Крона» либо две последовательно соединенные батареи 3336.
Часть деталей смонтирована на плате, ее укрепляют в небольшом корпусе. На передней панели корпуса устанавливают переменные резисторы и выключатель питания, на задней - разъемы.
Перед проверкой и налаживанием приставки движок переменного резистора R6 следует установить в верхнее по схеме положение, a R9 - в нижнее. Ко входу приставки подключают датчик электрогитары, к выходу - основной усилитель. Играя на гитаре, перемещают движок подстроечного резистора в такое положение, при котором будет прослушиваться чистое звучание даже при сильном сигнале. Затем во время игры плавно перемещают движок резистора R6 вниз по схеме и прослушивают эффект «вибрато». Проверяют звучание при изменении частоты генератора, но движок резистора R9 не доводят до верхнего по схеме положения, иначе колебания генератора сорвутся. Если звук будет искажаться при наибольшей глубине модуляции, искажения устраняют более точным положением движка подстроечного резистора.
Возможно, в процессе работы приставки из-за снижения напряжения батареи появятся искажения звука. Их можно устранить или уменьшить подстроечным резистором либо заменой источника питания.
Примочка гитары. Приставка дистошн |
Этот эффект - один из популярных и часто употребляемых в эстрадной музыке. Сущность его состоит в том, что сигнал с датчика электрогитары усиливается и ограничивается с обеих сторон, в результате чего на выходе появляются частоты, кратные основной частоте колебаний. Иначе говоря, появляются гармоники, обогащающие звучание электрогитары.
Примочка гитары. Схема приставки «дистошн»
Чтобы приставка вступила в действие, нужно перевести подвижные контакты переключателя SA1 в противоположное по сравнению с показанным на схеме положение. Теперь поступающий от датчика сигнал подается через конденсатор С1 на усилитель, выполненный на транзисторах VT1 и VT2. Это обычный усилитель с непосредственной связью между каскадами, он лишь усиливает сигнал с датчика до нужной амплитуды.
Далее следует каскад на транзисторе VT3, выполняющий роль двустороннего ограничителя сигнала. Поскольку вместе с полезным сигналом усиливаются различные помехи и особенно шумы первого транзистора, к выходу каскада подключен через конденсатор С4 диодный ограничитель на диодах VD1 и VD2, включенных встречно-параллельно. Они «срезают» усиленные шумы.
С резистора R7, являющегося регулятором громкости, сигнал поступает на фильтрующую цепочку из конденсаторов С5, С6 и резисторов R8 - R10, снижающую высокочастотные составляющие спектра сигнала (они несколько ухудшают звучание гитары с данной приставкой).
Когда эффект «дистошн» нужно выключить, переключатель SA1 устанавливают в показанное на схеме положение, и сигнал через контакты секций SA1.1, SA1.3 поступает непосредственно с датчика электрогитары на основной усилитель.
Эффект «тремоло» схож с эффектом «вибрато». Отличие лишь в том, что при «тремоло» амплитудная модуляция колебаний электрогитары более глубокая (до 100 %), чем при «вибрато». Поэтому и вибрация звука при «тремоло» более ощутима.
Схема состоит из генератора инфранизких частот и модулятора. Генератор выполнен на транзисторе VT1 по схеме самовозбуждающегося избирательного каскада с двойным Т-образным мостом (R1R4C2 и C1R2R3C3) в цепи отрицательной обратной связи. Переменным резистором R2 можно плавно перестраивать частоту генератора в небольших пределах. Режим работы каскада, обеспечивающий его надежное самовозбуждение, подбирается резистором R5.
Примочка гитары. Схема приставки «тремоло»
С нагрузки каскада (резистор R7) сигнал генератора подается через конденсатор С5 на переменный резистор R9 - регулятор глубины модуляции. С движка резистора сигнал поступает на модулятор, выполненный на транзисторе VT2. Этот транзистор включен в цепь делителя, составленного резисторами R10, R11. Когда на базе транзистора VT2 нет сигнала или он мал для открывания транзистора, сигнал с датчика электрогитары поступает через входной разъем XS2, резистор R11 и выходной разъем XS1 непосредственно на основной усилитель. Когда же амплитуда переменного напряжения на базе транзистора VT2 достигает значения, при котором транзистор открывается, резистор R10 оказывается подключенным к общему проводу, и поступающий на разъем XS1 сигнал уменьшается в несколько раз - при указанных номиналах резисторов R10 и R11 - в 4 раза, без учета входного сопротивления основного усилителя. Иначе говоря, в такт с инфранизкой частотой транзистор VT2, подобно ключу, будет замыкать и размыкать левый по схеме вывод резистора R10 и общий провод.
Изменяя переменным резистором R9 амплитуду переменного напряжения на базе транзистора VT2, можно изменять степень его открытия, т. е. сопротивление участка коллектор-эмиттер, а значит, коэффициент передачи делителя и глубину модуляции. Этим способом можно плавно изменять характер проявления эффекта «тремоло» и переходить от «тремоло» к «вибрато».
Привет друзья, сегодня я расскажу про схему гитарной примочки с эффектом distortion. Проект довольно простой, я рекомендую его для начинающих в пайке.
Понадобятся:
- Операционный усилитель TL072.
- Резистор 10 кОм (4 шт).
- Резистор 1 мОм (2 шт).
- Резистор 3,3 кОм.
- Резистор 680 кОм.
- Потенциометр 100 кОм (2 шт.).
- Потенциометр 50 кОм.
- Конденсатор 100 nF (3 шт.).
- Конденсатор 10 nF.
- Конденсатор 100 uF.
- Конденсатор 47 nF.
- Конденсатор 47 pF.
- Конденсатор 100 pF.
- Диод 1N4148 (2 шт).
- Кнопка.
- 2 гнезда для джека 6.1 мм.
- Разъем для кроны и крона.
Сборка схемы
В интернете я нашел схему для этого проекта.
Но делать ее на плате мы не будем, так как сначала ее придется изготовить, а не все умеют травить печатные платы. Эта педаль будет максимально простой. Собирать ее будем на картонке 66*33 мм, она и будет в качестве основной платы. Получится что-то среднее между печатной платой и навесным монтажом. На картонку клеем при помощи ПВА макет проекта. Макет перед этим необходимо распечатать в реальном размере (как на фото).
Далее швейной иголкой я проделал отверстия в картонке под лапки радиодеталей.
Отрезать лапки деталей ни в коем случае нельзя, они будут выступать в качестве дорожек. Теперь вставляем детали в свои места, а с обратной стороны пропаиваем дорожки. Особо много говорить про это не будем, там все интуитивно понятно.
В некоторых местах их длины будет не хватать, поэтому используйте провода. Как здесь:
Когда все будет готово, плата будет иметь следующий вид:
Теперь по схеме, которую я давал ранее, припаиваем кнопку, разъем для батарейки крона и гнезда для джеков.
Места, где возможно замыкание, я проклеил термоклеем.
На этом изготовлении самой схемы завершено.
Корпус
После небольшого теста, стало ясно, что педаль рабочая. Теперь сделаем для нее корпус. Сделал из коробки из-под губки для обуви. Колхоз, конечно, но педаль изначально делалась «дешево и сердито».
В крышке проделываются отверстия для потенциометров и кнопки. По бокам для джеков. Коробочка оказалась маловатой. И с кроной уже еле закрывалась, поэтому пришлось крышку примотать изолентой.
Для крутилок у меня нашлись пара ручек, но они сюда не вписывались. Поэтому я использовал мелочь, чтобы крутить ручки gain, tone, level. На этом изготовление гитарной педали Distortion завершено. Проект довольно простой, звук при этом меня устраивает.
Привет, друзья! Вероятно, каждый хоть разок да провел ночь с паяльником в руках среди клубов канифольного дыма, движимый одной лишь идеей создания чего-то особенного, нового, звучащего или работающего не как у других. Сколько выводов микросхем было оборвано после многократных паек, сколько чипов было убито статическим электричеством после почёсывания головы!
Сижу я как-то вечером, поглядываю в интернет-магазине отправленные для меня микросхемы, которые в лучшем случае доедут через неделю-две, и вдруг в моей голове возникает вопрос: «А можно ли как-то ускорить процесс разработки устройства, да так, чтобы сразу можно было его заказчику показать?». В то время мне как раз заказали несколько примочек для электрогитары. И я, имея достаточно опыта в обращении с системой создания и моделирования схем Proteus, собрался разрешить этот вопрос с помощью данной программы.
Немного о себе
Меня зовут Даниил, мне 23, и я инженер. Я из тех инженеров, которые поступили в ВУЗ на инженера, закончили, и устроились работать инженером. То есть я по жизни занимаюсь тем, что мне действительно интересно и тем, что я люблю.Ввиду молодости, энергичности и просто из интереса, я занимаюсь электроникой и в качестве хобби. Да-да, разрабатывая схемы весь рабочий день, я прихожу домой, и делаю тоже самое дома, только в более творческом ключе и на очень разнообразные темы. Одной из таких тем является тема гитарных эффектов, да и оборудования в принципе.
Также в меню выходного сигнала настраивается битрейт, глубина в битах и время повтора трека по окончанию обработки (Loop time) в секундах. Отсюда можно прослушать получившуюся запись и экспортировать её себе на компьютер.
Вот, что получилось у меня после обработки.
Рисунок 10 - Сверху - выходной сигнал, снизу - входной
Гитарный сэмпл был следующий:
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только
Итог
Заказчику звук показался слишком ярким, несмотря на мои уверения, что не стоит воспринимать результат моделирования как гарант звука. На выходной записи довольно много шума, скорее всего, тут необходим очень качественный исходный сэмпл. Судя по прослушанному звуку данной педали на YouTube, характер звучания модели схож.Из подводных камней (помимо производительности) я бы поставил под вопрос достоверность SPICE моделей. В схеме этой педали используется ОУ 741, но в модели эта микросхема отказалась работать корректно (на некоторых записях выходной сигнал был просто шумом), так что я использовал ОУ с названием модели LM741.
Послесловие
Я ни в коем случае не претендую на особые знания гитарных эффектов и их правильного звучания.Лично мне такой подход к разработке пришёлся по душе, а насчёт его эффективности - думаю, время покажет.
Всем спасибо за внимание!
Читательское голосование
Статью одобрили 54 читателя.
Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.Если вы заядлый гитарист и разбираетесь в электронике, то, наверное, пробовали самостоятельно собрать свою гитарную педаль эффектов и, возможно, не одну. Ламповые педали, конечно, очень хороши в звучании, но относительно дороги в создании, зато педали на дискретных компонентах можно собирать с малой себестоимостью, и их создание доступно даже новичкам в области звукотехники.
Но, как правило, одна педаль дает один эффект, а зачастую хочется, чтобы их было больше для колоритного звучания. В этом случае нужен целый процессор эффектов. Но сегодня даже новичок может собрать свою гитарную педаль с возможностью программирования для нее различных эффектов благодаря плате Arduino.
Теперь для Arduino Uno можно собрать специальный шилд pedalSHIELD UNO, исходники которого находятся в открытом доступе. С помощью pedalSHIELD UNO можно довольно легко сделать программируемую гитарную педель эффектов. Этот шилд собирается на основе широко доступных компонентов и не требует глубоких знаний в программировании алгоритмов цифровой обработки сигналов. Вот так внешне выглядит шилд pedalSHIELD UNO:
Схема подключения разъемов, кнопок и других компонентов к плате Arduino Uno показана на изображении ниже. Здесь входной сигнал гитары через джек заводится на аналоговый ввод A0 и впоследствии считывается с помощью АЦП. Выходной сигнал обеспечивается ШИМ-каналами 9 и 10.
Список компонентов схемы шилда pedalSHIELD UNO:
C5,C2, C7, C8, C9 конденсаторы 6.8 нФ
C3, C6, C10 конденсаторы 4.7 нФ
C1, C11 конденсаторы 100 нФ
C4 конденсатор 100 пФ
R12,R13, R10, R9, R6, R4, R3 резисторы 4.7 КОм
R5, R7, R8 резисторы 100 КОм
R1, R2 резисторы 1 МОм
R11 резистор 1.2 МОм
RV1 потенциометр 500 КОм
D1 светодиод 3 мм синий
U1 операционный усилитель TL972
pdip-8 разъем для 8-выводных DIP-корпусов
SW1 тройной переключатель-кнопка
SW2 переключатель
SW3, SW4 кнопки
J1, J2 аудиоразъемы-джеки
Для того чтобы запрограммировать Arduino для реализации определенного гитарного эффекта, нужно архив со скетчами, обеспечивающими эти эффекты. На данный момент представлено одиннадцать скетчей, и среди них есть такие популярные звучания, как дисторшн (distortion), тремоло (tremolo), задержка (delay) и ряд других.
Таким образом, собрать гитарную педаль своими руками с помощью Arduino представляет собой довольно простой процесс. Конечно, она не получится такой же качественной по звучанию, как педали именитых производителей Fender, Marshall или Boss, но благодаря этому проекту можно многое чему научиться в деле проектирования звукотехники.
Есть много причин для того, чтобы собрать свою педаль эффектов для гитары: цена, поиск нужного звука, какие-то особенные пути прохождения сигнала или простое любопытство. Несмотря на то, что создание собственной обработки может показаться довольно сложным с технологической точки зрения процессом, реальность такова, что базовых знаний и понимания принципов электроники вполне достаточно для сборки своей кастомной педали гитарных эффектов.
Мы уже знаем, и оборудовать студию самодельными . С помощью этой статьи новички и любители узнают, как собрать свою педаль эффектов. Мы не будем вдаваться в глубокие дебри, а лишь расскажем, что потребуется для сборки, с чего начать и как провести макетирование, тестирование и сборку. В дальнейшем, желая развить свое мастерство в этом вопросе, вы сможете самостоятельно изучить профильную литературу или поискать необходимую информацию на просторах Сети.
Что нужно, чтобы собрать свою педаль эффектов?
Для того, чтобы собрать педаль эффектов, понадобятся отвертки, кусачки, плоскогубцы, поэтому первое и самое необходимое - это типовой набор инструментов. Приобрести его можно в любом строительном магазине. Также потребуется паяльник с тонким и с толстым жалом, припой, изолента и прочие вещи, необходимые для пайки (как и сам навык пайки).
Внутри любой аналоговой педали эффектов насчитываются десятки мелких деталей. Несмотря на это, реальное количество необходимых для сборки компонентов не так велико, как может показаться, да и разобраться в их предназначении довольно просто. Итак, нам понадобятся:
- Тестовая плата BREADBOARD;
- Конденсаторы;
- Резисторы;
- Диоды;
- Транзисторы;
- Потенциометры;
- Кабели;
- Разъемы для подключения кабелей.
Макетная плата VEROBOARD (STRIPBOARD)
Макетная плата VEROBOARD (STRIPBOARD) Перед тем, как браться за пайку и сборку, педаль нужно спроектировать. Для этого понадобится обыкновенная макетная плата Veroboard (Stripboard), часто используемая радиолюбителями для планирования будущих схем пайки.
Veroboard предназначена для воспроизведения любых схем без дополнительной практической и теоретической подготовки. Плата легко поддается резке, поэтому ее размер можно подогнать под будущее устройство, просто обрезав Veroboard ножницами, ножовкой, резаком для ножовочного полотна или другими подобными инструментами.
Одна сторона платы оснащена изолированными друг от друга прямыми полосами медной фольги, вторая предназначена для монтажа деталей и перемычек. Считается, что такой способ монтажа идеален для простых схем с одним или двумя чипами (микросхемами).
Схема макетной платы Stripboard Stripboard отличается дешевизной: на AliExpress можно найти подобные платы от 300 рублей, в зависимости от продавца. При этом в Интернете есть обилие форумов, сообществ и сайтов радиолюбителей, где можно найти схемы распайки макетов для производства самых разнообразных эффектов. Это хорошее подспорье для тех, кто не хочет тратить огромные суммы денег на новые платы в случае порчи, выхода из строя или при неудачной распайке Veroboard.
Учтите, что работа с макетной платой требует внимательности и осторожности. Будьте готовы к тому, что с первого раза может ничего не получиться. Единственный совет: запастись терпением и Stripboard.
Резисторы
Резисторы Резисторы - пассивные компоненты, контролирующие работу линейным образом. Резисторы противостоят потоку тока, создавая необходимые электрические условия для правильной работы всех остальных компонентов системы. Обычно резисторы имеют цветовую маркировку, состоящую из 4 или 5 колец разного цвета, которая сообщает о возможностях сопротивления компонента входящему току. В нашем случае такие маркировки можно проигнорировать.
Конденсаторы
Конденсаторы Конденсаторы - еще один пассивный компонент системы, используемый в аудиосхемах. Конденсаторы полезны тем, что блокируют постоянный ток. Это исключает скачки напряжения в цепи и позволяет изолировать разные части аудиосхемы друг от друга. Они бывают двух типов: цилиндрические и сферические. Сферические конденсаторы имеют коннекторы на каждом конце сферы, в то время как цилиндрические обладают коннекторами на концах обеих ножек.
Конденсаторы бывают поляризованными. Если конденсатор неполяризованный, он может быть установлен в любом месте схемы; если конденсатор поляризованный, то он оснащается специальной схемой, сообщающей о его месте расположения.
Длинная ножка конденсатора - анод, короткая - катод. Обычно на катод наносят риску серого, белого или серебристого цвета для облегчения его нахождения.
ВНИМАНИЕ! Помните, что неправильная установка конденсатора может вывести систему из строя.
Потенциометры
Потенциометр Потенциометр - это компонент, управляющий самой педалью, выключатель будущего устройства. Отчасти потенциометр можно считать резистором, так как его основная задача в том, чтобы делить электрическое напряжение, идущее по цепи. При использовании потенциометра, на схеме (плате) обычно имеются два деления. В зависимости от того, на какое из них повернут потенциометр, используется соответствующая цепь прохождения сигнала.
Помимо потенциометров существуют реостаты, которые в отличие от потенциометров регулируют не напряжение, а силу тока. К примеру, педаль ZVEX Fuzz Factory использует реостат, контролирующий суммарную силу тока в аудиосхеме устройства, а фузз Electro-Harmonix Big Muff оснащается потенциометром, соединенным с регулятором тона, который позволяет переключать работу фильтра с высокочастотного на низкочастотный, и обратно.
Диоды
Диоды Диоды - поляризационные компоненты, перенаправляющие ток в одном конкретном направлении. Помимо этого, диоды участвуют в формировании звуковой волны аудиоэффекта. К примеру, в том же Electro-Harmonix Big Muff основой дисторшна служат именно диоды.
Вместе с тем диоды могут исправлять форму сигнала при переходе с переменного на постоянный ток. Это важный момент, ведь сигнал электрогитары создается звукоснимателями за счет индукции переменного тока, а большинство компонентов аудиовоспроизводящих устройств используют постоянный ток.
ВНИМАНИЕ! Диоды очень восприимчивы к высоким температурам, поэтому требуют продуманной системы охлаждения.
Помимо обычных, существуют также LED-диоды, требующие наличие резистора между ними и источником электрического тока, чтобы избежать повреждений аудиоустройства. ю
Транзисторы
Транзистор. Слева направо: эмиттер, база, коллектор Транзисторы (полупроводники) - активный компонент, состоящий из трех частей или слоев: коллектора, базы (основы) и эмиттера. Слои расположены последовательно, а сам компонент может переносить заряды электричества с одних слоев на другие.
Транзисторы бывают двух полярностей: позитивной и негативной. В аудиосхемах находят применение биполярные транзисторы, усиливающие генерацию колебаний, то есть выступающие в роли обыкновенных усилителей. В некоторых случаях транзисторы используются в качестве элементов, переключающих ток.
ПОЛЯРИЗОВАННЫЕ И НЕПОЛЯРИЗОВАННЫЕ КОМПОНЕНТЫ Первостепенная задача состоит в том, чтобы разобраться, какие компоненты являются поляризованными, а какие нет. Помните, что поляризованные компоненты располагаются в определенных местах схемы/цепи, в то время как неполяризованные могут быть установлены где угодно.
Подготовка к сборке педали на тестовой плате
Чтобы понять принципы того, как собрать педаль эффектов, лучше всего подойдет схема самого простого фузза. Выбор этого эффекта обусловлен малым количеством компонентов, необходимых для создания педали.
Схема педали эффектов фузз. Схема вполне наглядна: есть вход и выход, батарейка, а также конденсаторы, диоды, резисторы и джеки. На схеме:
- BATTERY - батарея 9В (крона);
- R1 - резистор;
- R2 - резистор/потенциометр, выступающий в роли ручки громкости, то есть регулирующий уровень выходного сигнала;
- Q1 - транзистор;
- D1 - диод (будет зацикливать сигнал);
- C1 - входной конденсатор;
- C2 - конденсатор, работающий как фильтр для поступающего сигнала;
- J2, J3 - входной и выходной джеки.
Все компоненты, необходимые для сборки Для сборки понадобится 9 деталей (в скобках указано название на английском для упрощения поиска на eBay или AliExpress - прим.ред. ) :
- Макетная плата VEROBOARD (Veroboard plate) и тестовая плата (breadboard);
- 4,7 мкФ цилиндрический поляризованный конденсатор (4.7uF radial polarized capacitor);
- 22 нФ неполяризованный конденсатор (22nF non-polarized capacitor);
- Диод 1N914 (1N914 diode);
- Резистор на 10K (10K resistor);
- Транзистор MPSA18 (MPSA18 Transistor);
- Линейный потенциометр 100k (100k linear potentiometer);
- Два входа-разъема под кабель 6,3 Jack (Neutrik jack);
- Адаптер для батареи на 9В (9V battery clip).
ВНИМАНИЕ! Соблюдайте правила безопасности и все меры предосторожности! Если не умеете паять и/или никогда этого не делали, попросите кого-то более «рукастого» помочь вам.
Сборка тестовой платы
Прежде чем браться за макетную плату, создадим педаль на тестовом стенде, используя специальный тестер. С его помощью можно воспроизвести всю цепь прохождения сигнала и не бояться ошибок.
ПРОВЕРКА ПИТАНИЯ На тестовой плате всегда имеется шина питания, к которой можно подключить батарею на 9В, чтобы проверить не только саму схему работы, но и цепь питания. Обычно красная линия и красные провода обозначают само питание, а черные - заземление.
Для начала подключим к шине питания батарейку, соединив провода и линии одного цвета. Следом за этим поместим на тестер первый конденсатор (C1). Ножки конденсатора должны располагаться в разных отверстия. После этого подключите разъем джека одним кабелем к заземлению, вторым в любое свободное отверстие в том же ряду, что и конденсатор C1.
Установленный транзистор Поместите на левую сторону платы транзистор MPSA18 (Q1) так, чтобы его ножки были в разных рядах (пронумерованы на плате). Если перевернуть плату гладкой стороной к себе, ножки транзистора должны быть расположены в следующем порядке - эмиттер, база, коллектор (слева направо).
Следующим элементом, который мы поместим на плату, будет диод 1N914. Поместите анод (ножку положительного заряда) в том же ряду, что и коллектор транзистора. Катод (ножку отрицательного заряда) должен быть расположен в том же ряду, что и анод конденсатора.
Установка диода на тестовую плату Примечание: обычно катод диода помечается черной или серой линией.
При помощи провода соедините анод конденсатора C1 с базой (средней ножкой) транзистора Q1, помещенного на плату чуть ранее. С помощью второго провода соедините ножку эмиттера транзистора (самая левая) с заземлением. Наконец, при помощи еще одного кабеля подготовьте связь между коллектором транзистора (самая правая ножка) и противоположной стороной платы, куда мы поместим резистор.
Резистор R1 одной ножкой должен находиться в том же ряду, где проходит цепь питания (помечена красным), а второй быть установлен в любое свободное отверстие на плате. Именно ко второй ножке мы и подключим провод, который соединит резистор с коллектором транзистора. Напоследок, неподалеку от ряда с коллектором транзистора, поместим еще один конденсатор C2.
Теперь создадим возможность регулировки уровня громкости, подключив к плате потенциометр. Потенциометр имеет 3 входа, кабели от которого мы будем подключать следующим образом: самый правый кабель (pin 3) должен находиться в том же ряду, куда мы поместили конденсатор, а средний (pin 2) и левый (pin 1) кабели подключены в отдельных рядах в любые свободные отверстия.
Подключение потенциометра Чтобы замкнуть нашу цепь, соедините левый кабель потенциометра с заземлением, подключив новый кабель в том же ряду, куда мы подключили pin 1. Следом добавьте выходной джек, подключив его одним кабелем к «земле», а другим в свободный разъем в том же ряду, куда мы подключали средний кабель (pin 2) потенциометра.
Тестовый макет в сборе Даже в таком тестовом виде будущий фузз можно использовать для обработки сигнала. Подключите гитару и поиграйте что-либо.
Перенос схемы на макетную плату (пайка)
После успешного тестирования и проверки работоспособности можно переходить к переносу схемы на макетную плату. Стандартные размеры Stripboard могут быть больше, чем требуется, поэтому все лишнее можно отрезать, уменьшив рабочую поверхность.
Обрезка макетной платы Несмотря на изолированность медных полосок друг от друга, рекомендуется удалить те, что не задействованы в цепи. Сделать это можно небольшим сверлом, которое без проблем справится с медью и разорвет связь. Остатки меди лучше удалить.
Разрыв медных связей сверлом После того как закончите пайку, а схема будет полностью перенесена на макетную плату, советуем еще раз проверить работоспособность педали.
После того, как схема будет перенесена и спаяна на макетной плате, можно переходить к финальному этапу - сборке корпуса. Для этого нам понадобится алюминиевая заготовка, купить которую можно на том же AliExpress за 300-500 рублей.
Алюминиевая заготовка корпуса с просверленными отверстиями Определившись с расположением всех элементов внутри, просверлите в корпусе четыре отверстия: для разъема питания, входного и выходного джека, и регулятора громкости. Для сверления лучше использовать ступенчатое сверло, если такое окажется под рукой.
Собрать собственную педаль и не придумать ей неповторимое визуальное оформление - преступление похлеще тех, что творил Грин-де-Вальд. С выбором краски проблем возникнуть не должно, так как сегодня на рынке представлено широкое множество аэрозольных баллончиков, предназначенных для работы с самыми различными поверхностями. В качестве графической составляющей всегда можно воспользоваться модными стикерами, если вы, конечно, не обладаете художественными навыками.
Итогом всех действий станет самый настоящий кастомный фузз. При желании, схему можно усложнить, добавив в цепь тот же байпасс. Как видите, собрать свою педаль эффектов не так сложно, как кажется.
