Visar Stompboxes - Fuzz/distortion reamp test

Booster gitarowy

Cześć!

Jakiś czas temu otrzymaliśmy nietypowe zapytanie. Zamiast „kostki” mieliśmy zrobić mały moduł montowany wewnątrz gitary, którego zadaniem miało być podbijanie konkretnego pasma częstotliwości. 

Specyfikacja:

·         booster do zamontowania w gitarze,

·         aktywowany  potencjometrem push pull lub switchem.

·         8dB podbicia sygnalu z gitary na częstotliwości 1.4 kHz.

Booster dodatkowo miał mieć możliwość regulacji podbijanej częstotliwości, wzmocnienia oraz dość wąskie pasmo (1350-1450Hz), a częstotliwości spoza tego zakresu powinny charakteryzować się jednostkowym wzmocnieniem (0dB).

Z pozoru – prosty układ filtra pasmowo-przepustowego. Należało tylko policzyć wartości elementów i już.

Takie rozwiązanie nie spełniało wszystkich wymagań. Przede wszystkim problemem okazało się „wygaszanie” sygnału spoza założonego zakresu (co było z resztą oczywiste). Pierwsze rozwiązanie zakładało pasywne miksowanie sygnału wejściowego z  sygnałem wyjściowym z filtra.

Rysunek 1. Pierwsza wersja boostera.

 Przeprowadziliśmy wstępną symulację,  której wyniki nie były zadowalające. Wzmocnienie sygnału na wymaganej częstotliwości było widoczne, natomiast poza tym zakresem otrzymaliśmy w dalszym ciągu tłumienie. Poza tym regulacja wzmocnienia oddziaływała na cały zakres częstotliwości.

 Zdecydowaliśmy się więc na dodanie bloku wzmacniacza odwracającego o odpowiednim stopniu wzmocnienia dla poszczególnych sekcji. Regulacja wzmocnienia została przesunięta przed blok miksera. Schemat możecie znaleźć na rysunku 2.

Rysunek 2. Ostateczna wersja boostera. Na PCB R3 i R5 zastąpione potencjometrami.

Wyniki symulacji natomiast można obejrzeć na rysunku 3. Widać na nim wąski pik wzmocnienia, który gwałtownie opada. W zakresie +/- 70 Hz wzmocnienie spada o około 4dB. W czasie symulacji przesuwaliśmy częstotliwość środkową od 1kHz do 2kHz, żeby sprawdzić parametry wzmocnienia. Szerokość piku oraz „decybele” pozostawały niezmienione.

Rysunek 3. Odpowiedź częstotliwościowa filtra. Częstotliwość wzmacniana ustawiona na 1850 Hz

Przygotowaliśmy PCB (na szybko, termotransfer) i  przystąpiliśmy do składania boostera. Sam moduł ma wymiary 35x40mm, więc powinien się spokojnie zmieścić w kieszonce na potencjometry. Zdjęcia wykonanego układu.

Yellow Plexi Punch

Jakiś czas temu dostaliśmy zamówienie na efekt symulujący brzmienie wzmacniaczy Marshalla, w jednej puszce mieliśmy zamknąć:

- 3 mody brzmieniowe (od JTM drive, przez JMP/JCM do JCM drive), 
- gain booster do dopalenia wybranego modu,
- korekcja: bass, middle, treble, level, gain,
- potencjometr input,
- 3 pozycyjny przełącznik częstotliwości tonów średnich,
- włącznik on/off,
- zasilanie podbijane wewnątrz efektu z 9 na 18 volt,
- true baypass.

Wiedzieliśmy, że wyjdzie z tego niezły kombajn, więc dogadaliśmy się z  zleceniodawcą na obudowę o wymiarach 188 x 120 x 37 mm. Pozostało nam zabrać się do pracy.

Do zasilania efektu wykorzystaliśmy przetwornicę konwertującą napięcie wejściowe 9 VDC, na symetryczne +15/-15 V. Po odfiltrowaniu i stabilizacji otrzymaliśmy zasilanie +12/-12 V. To nawet lepsze rozwiązanie niż podbijanie napięcia stałego z 9 na 18 V.

Efekty w stylu Plexi są popularne i chętnie powtarzane przez wielu znanych producentów, jednak schematy większości nie są udostępnione. Dla nas największym wyzwaniem było zaprojektowanie odpowiedniego clipping stage (fragment układu elektronicznego, odpowiedzialny za generowanie przesteru), które oddawałoby charakter oldschool'owego Marshalla. Podczas prób na płytce stykowej najlepiej wypadła wersja "soft clipping", gdzie czerwone LED'y  znajdują się na sprzężeniu wzmacniacza operacyjnego JRC4558. W ten sposób uzyskaliśmy soczyste, pełne brzmienie przesteru. Tutaj także dołożyliśmy przełącznik odpowiedzialny za mody efektu. Zmieniając wartość kondensatora ustalany jest poziom gain'u i charakterystyka częstotliwościowa. Analizując oryginalne wzmacniacze Marshall'a wybraliśmy wartości dla poszczególnych modów - JTM, JMP i JCM.

W starych Marshall'ach stosowany był prosty filtr pasywny. Jego działanie polegało na wytłumianiu poszczególnych zakresów częstotliwości, tzn. przekręcając potencjometr bass na minimalne ustawienie wytłumialiśmy niskie częstotliwości, działało to analogicznie dla pozostałych dwóch pasm. My zdecydowaliśmy się na filtr aktywny, który w zależności od tego jak są ustawione potencjometry wzmacnia lub tłumi poszczególne pasma. W tym miejscu układu zmieściliśmy także przełącznik średnich tonów. Skonstruowaliśmy filtr tak, aby zmieniając wartości dwóch kondensatorów jednocześnie przestawiać szczyt średniego pasma na 500 Hz, 1500 Hz lub 2150 Hz. Do wykonania całego EQ wykorzystaliśmy trzy wzmacniacze operacyjne układu LF347.   

Symulacja działania przełącznika średnich częstotliwości.

 

Testy filtra.

Ostatnim elementem, który pozostał nam do zaprojektowania był układ booster'a. Aby go wykonać wykorzystaliśmy ostatnią wolną sekcję na poczwórnym wzmacniaczu operacyjnym LF347. Dopasowaliśmy wzmocnienie za pomocą rezystora na sprzężeniu i zakończyliśmy proces projektowania. 

Pomiary na PCB.

Wykonaliśmy pierwsze PCB dla efektu. Niestety, zakłócenia generowane przez część elektroniki odpowiedzialną za przester były zbyt duże. Clipping stage sam się wzbudzał, w zasadzie to uzyskaliśmy niezły syntezator. Postanowiliśmy przeprojektować PCB. Skrócenie przewodów i wyeliminowanie równoległych do siebie ścieżek załatwiło ten problem. Efekt odpalił za pierwszym kopem, nie musieliśmy go specjalnie debuggować. Dopasowaliśmy jeszcze raz wzmocnienie Boostera i włożyliśmy efekt do obudowy, która dodatkowo wyekranowała elektronikę niwelując szumy. 

Pierwsze testy na warsztatowym sprzęcie rozkręconym na maksa wypadły lepiej niż się spodziewaliśmy. Zanim wysłaliśmy efekt do Kamila, który zamówił Yellow Plexi Punch'a, sypaliśmy soczystym Marshall'owym przesterem przez całe popołudnie.

Yellow Plexi Punch.

Yellow Plexi Punch.

 So it begins...

Cześć! Visar Stompboxes startuje z blogiem. Chcemy dzielić się z wami naszymi przemyśleniami na temat efektów, produkcji, brzmienia. Na początku opiszemy wam proces produkcji naszych kostek. Mamy nadzieję, że to co będziemy zamieszczać was zainteresuje :)