 |
GITARA ELEKTRYCZNA
PORADY PRAKTYCZNE |
Zapraszam do posłuchania moich kompozycji
 |
 |
 |
|
-
maksymalnie długIE WYBRZMIEWANIE (SUSTAIN - szeroki zakres ustawień GŁĘBOKOŚCI przesteru WYPOSAŻENIE: - układ redukcji szumów (załączanie ON-OFF) - regulacje: - DRIVE głębokość przesteru, - TONE barwa dźwięku wysokie-niskie - LEVEL poziom sygnału przestera |
||
| X13 w przykładowym wykonaniu | ||
Efekty typu "przester" są najczęściej używanymi efektami gitarowymi, a ich charakterystyczne brzmienie jest wręcz podstawą wielu gatunków muzycznych. Jest cała gama tego typu efektów różniących się stopniem zniekształcenia dźwięku: od stosunkowo subtelnych w działaniu efektów typu booster, crunch, przez overdrive do bardziej agresywnych typu distortion, metal czy fuzz.
Sposób działania "przesterów" jest podobny: sygnał gitary jest wzmacniany, a następnie jego wierzchołki są obcinane na odpowiednim poziomie przez układy elektroniczne (najczęściej diody). W wyniku obcięcia sygnału otrzymywany jest sygnał quasi-prostokątny, który (co wynika z cech sygnałów prostokątnych) zawiera dużą ilość wyższych harmonicznych sygnału podstawowego. Różnica pomiędzy typami "przesterów" sprowadza się w zasadzie do "ilości przesteru" (zawartości zniekształceń) i sustainu (długości wybrzmiewania).
Najtrudniej jest zaprojektować układ charakteryzujący się możliwie najdłuższym sustainem, by efekt ekstremalnie długo "ciągnął" dźwięk. Warunkiem uzyskania długiego i równego wybrzmiewania dźwięku jest zastosowanie bardzo dużego wzmocnienia sygnału gitary. Jednakże układy o tak dużym wzmocnieniu są podatne na samowzbudzenia, sprzężenia wewnętrzne. Istotnym wyzwaniem są również szumy własne półprzewodników (tranzystory, układy scalone) i innych podzespołów elektronicznych.
By w pełni wykorzystać "potencję" tego typu efektu należy zwrócić uwagę na istotną kwestię związaną z samą gitarą: przetworniki powinny być najlepiej bezbrumowe, a układ elektryczny gitary musi być prawidłowo wykonany w zakresie właściwego prowadzenia mas (brak pętli) a komory gitary powinny być zaekranowane. Wynika to z faktu, że układy elektroniczne przesteru wzmacniają sygnał wejściowy nawet kilka tysięcy razy i, po jego obcięciu, wszelkie szumy i brumy z układu elektroniki gitary oraz z przetwornika - niesłyszalne lub nieuciążliwe przy grze na cleanie - są "wyciągane" do poziomu porównywalnego z sygnałem użytecznym, co objawia się mocnymi zakłóceniami i nieczystościami dźwięku. Istotny może być również kabel gitarowy.
Główne cechy
Poniżej prezentuję opis opracowanego, wykonanego i sprawdzonego przeze mnie efektu typu "przester" (fuzz-distortion), który charakteryzuje:
- maksymalnie długie wybrzmiewanie dźwięku - sustain - wyjątkowe w stosunku do powszechnie znanych
konstrukcji przesterów (bardzo długie wybrzmiewanie uzyskuje się również z przetwornikami typu "single coil",
które mają niższy sygnał niż humbuckery - w tym przypadku zalecane są przetworniki bezbrumowe)
- szeroki zakres regulacji stopnia przesteru: od lekkich przesterowań gitary do ekstremalnie długiego "distortion"
- zminimalizowane szumy własne - w układzie zastosowano dodatkowo układ redukcji szumów.
Efekt posiada trzy potencjometry regulacyjne:
- DRIVE: do ustawienia głębokości przesteru (stopnia przesterowania i w konsekwencji długości wybrzmiewania)
- TONE: do ustawienia barwy dźwięku (regulacja: wysokie-niskie)
- LEVEL: do ustawienia poziomu sygnału wyjściowego przesteru względem poziomu czystego sygnału gitary.
Przykładowo przy maksymalnym ustawieniu wzmocnienia ("DRIVE") i ustawieniu odpowiedniej barwy oraz doborze pozycji przetwornika gitary można bez problemu uzyskać klarowne, długo wybrzmiewające, niemal "syntezatorowe" brzmienie przesterowanej gitary, jak np. w kultowym utworze King Crimson - "Starless" czy Guess Who - "American Woman".
Opis schematu, zasada działania
PIERWSZY STOPIEŃ WZMACNIAJĄCY
Sygnał z gitary podawany jest przez kondensator C1 na wejście nieodwracające pierwszego wzmacniacza operacyjnego układu scalonego U. Rezystory R2, R3 stanowią dzielnik napięcia służący do polaryzacji wejścia układu scalonego, napięcie polaryzacyjne podawane przez dużej wartości rezystor R1, co zapewnia dużą wartość impedancji wejściowej koniecznej dla układów gitar. Pierwszy wzmacniacz układu scalonego U wzmacnia sygnał o wartość odpowiadającą stosunkowi wartości rezystorów R5/R4. Kondensator C4 zapobiega wzbudzeniu się wzmacniacza.
DRUGI STOPIEŃ WZMACNIAJĄCY
Przez układ C5, R6 wzmocniony w pierwszym stopniu sygnał podawany jest na wejście nieodwracające drugiego wzmacniacza operacyjnego układu scalonego U. Rezystory R8, R9 stanowią dzielnik napięcia służący do polaryzacji wejścia drugiego wzmacniacza układu scalonego, napięcie polaryzacyjne podawane przez rezystor R7. Drugi wzmacniacz operacyjny układu scalonego U wzmacnia sygnał o wartość odpowiadającą stosunkowi wartości rezystorów (R11+P1)/R10. Potencjometrem liniowym P1 (DRIVE) reguluje się wzmocnienie układu, a co za tym idzie, "ilość przesteru": przy przy minimalnej wartości rezystancji potencjometru otrzymuje się efekt subtelnego, "lampowego" przesterowania gitary, przy maksymalnej - głęboki "przester" z maksymalnym "sustainem". Kondensator C8 zapobiega wzbudzeniu się wzmacniacza.
OGRANICZNIK DIODOWY
Przez układ C9, R12 sygnał podawany jest na ogranicznik napięcia, który stanowią dwie krzemowe diody D1, D2 z odwróconą względem siebie polaryzacją. Diody obcinają przebieg sygnału do wartości odpowiadającej napięciu przewodzenia zastosowanych diod. Kondensator C10 dodatkowo zabezpiecza układ przed wzbudzeniem się oraz stanowi element odcięcia niepożądanych częstotliwości akustycznych.
UKŁAD REDUKCJI SZUMÓW
Diody germanowe D2, D4 z odwróconą względem siebie polaryzacją, wraz z rezystorem R13 pracują jako nieregulowana "bramka szumów" odcinająca sygnały poniżej progu wynikającego z napięć przewodzenia diod germanowych. Elementy te zapewniają minimalizację szumów własnych układu przy ustawieniu dużego wzmocnienia (DRIVE).
UWAGA: Układ redukcji szumów wprowadza (jak każdy układ typu "bramka szumów") pewne zniekształcenia dynamiczne dźwięku na końcu jego wybrzmiewania (próg wyciszania). Dodatkowo można więc zamontować przełącznik zwierający diody, co wyłącza bramkę szumów - wtedy przy minimalnym ustawieniu wzmocnienia (DRIVE) i odpowiednim ściszeniu potencjometru gitary można uzyskać praktycznie czysty dźwięk (clean) wybrzmiewający naturalnie - bez wyciszenia na końcu sygnału. Taki dodatkowy przełącznik umożliwi wybór wariantu charakteru wybrzmiewania przesteru w zależności od aktualnych potrzeb gitarzysty.
KOREKTOR BARWY DŹWIĘKU
Elementy R14, R15, R16, C11, C12 oraz potencjometr liniowy P2 (TONE) stanowią układ regulacji barwy: tony wysokie-niskie. Ze ślizgacza potencjometru barwy sygnał podawany jest na potencjometr P3 (LEVEL), który służy do ustalania poziomu sygnały wyjściowego efektu w stosunku do sygnału gitary. Ze ślizgacza potencjometru P3 sygnał przez elementy C13, R17 podawany jest na wyjście układu.
Prezentowany przester wykonano w technologii montażu powierzchniowego z zastosowaniem elementów SMD. Urządzenie zamontowano w aluminiowym pudełku GAINTA BS13 o wymiarach 114 x 64 x 30 mm.
W układzie wykorzystano popularny i tani układ scalony TL072, będący podwójnym wzmacniaczem operacyjnym typu JFET o dużej impedancji wejściowej oraz małych szumach własnych. Można użyć inny układ scalony np. o jeszcze mniejszych szumach własnych.
| WYKAZ ELEMENTÓW | ||
|
REZYSTORY R1 - 1M R2, R3 - 2 x 10-47k R4 - 1k R5 - 22k* (15-33k) (wzmocnienie) R6 - 5k6 R7 - 1M R8, R9 - 2 x 10-47k R10 - 1k R11 - 10k R12 - 2k2 R13 - 2k2 R14 - 2k2 R15 - 6k8 R16 - 6k8 R17 - 10k |
KONDENSATORY C1 - 100nF (1nF) C2 - 10uF/min.10V (elektrolit) C3 - 10uF/min.10V (elektrolit) C4 - 330pF C5 - 470nF C6 - 10uF/min.10V (elektrolit) C7 - 10uF/min.10V (elektrolit) C8 - 120 pF C9 - 470nF C10 - 10nF C11 - 22nF (styroflex) C12 - 100nF (styroflex) C13 - 470nF C14 - 10uF/min.16V |
PÓŁPRZEWODNIKI U - TL072 (lub niskoszumny odpowiednik) D1, D1 - diody krzemowe np. 1N4148 D3, D4 - diody germanowe POTENCJOMETRY P1 - 500k / liniowy P2 - 22k / liniowy P3 - 22k / logarytmiczny |
Obok przedstawiono modyfikację układu polegającą na możliwości wyłączenia korektora barwy dźwięku: TONE (wysokie-niskie).
Rezystor R18 służy do wyrównania poziomu sygnałów: między sygnałem za korektorem barwy, a uzyskiwanym bezpośrednio za przesterem (z pominięciem układu korekcji barwy). Do przełączania sygnałów służy dwupozycyjny przełącznik: TONE ON/OFF.
UWAGI NA TEMAT WYKONANIA
Pomimo prostoty schematu ideowego budowa powyższego układu wymaga sporej wiedzy i doświadczenia w zakresie konstruowania urządzeń elektronicznych. Jest to spowodowane bardzo dużym wzmocnieniem napięciowym sygnału z gitary - według podanych na schemacie wartości, wzmocnienie pierwszego członu wynosi ok. 20x, drugiego (dla maksymalnej wartości rezystancji potencjometru P1) - 500x. Sumaryczne wzmocnienie układu wynosi więc aż ok. 10.000 (dziesięć tysięcy) razy!!!
W układach o tak wielkim wzmocnieniu, przy nieodpowiednim zaprojektowaniu, mogą występować sprzężenia "z powietrza" (sprzężenie pojemnościowe) pomiędzy wejściem i wyjściem układu powodujące niewłaściwą i niestabilną pracę urządzenia. Dlatego też warunkiem poprawnej pracy powyższej kostki efektowej jest prawidłowe, zgodnie z zasadami budowy urządzeń audio, zaprojektowanie płytki drukowanej, w tym właściwe rozmieszczenie elementów na płytce, prawidłowe prowadzenie ścieżek masy itp. Istotne są również połączenia kablowe elementów przyłączanych do płytki (potencjometry, gniazda, footswitch) oraz ekranowanie urządzenia - jako ekran może służyć metalowa obudowa, w przypadku zastosowania obudowy z tworzywa zalecane jest część elektroniczną zaekranować cienką blachą stalową a połączenia kablowe potencjometrów, gniazd, przełącznika nożnego wykonać kablem ekranowanym.
W przypadku błędów z konstrukcji układ może się wzbudzać na wysokich częstotliwościach (co może objawiać się szumami) lub w zakresie częstotliwości akustycznych (co może objawić się piskami). W takim przypadku pomóc może zwiększenie pojemności kondensatorów C4, C8, lecz najlepiej jest usunąć błędy i wykonać układ poprawnie.
Wykonany zgodnie z ogólnymi zasadami projektowania i budowy urządzeń audio układ działa stabilnie i bez żadnych tendencji do wzbudzeń nawet przy maksymalnych ustawieniach wzmocnienia ("DRIVE") i poziomu sygnału wyjściowego ("LEVEL").
Przy dużym ustawieniu potencjometru "DRIVE" już lekkie dotykanie strun do progów daje pełny dźwięk przesteru, co jest szczególnie korzystne przy grze techniką tappingu.
| Przedstawiony
układ można wykorzystać wyłącznie do wykonania urządzeń dla
celów własnych. W przypadku wykorzystania układu w ramach działalności zarobkowej należy skontaktować się z autorem. Przywołanie układu w publikacjach może nastąpić pod warunkiem podania autora i źródła. Wszelkie nieuprawnione wykorzystanie będzie traktowane jako naruszenie własności. |
