Доброго времени суток, Хабр!



В школьно-студенческие годы я частенько брякал на гитаре. По-другому это назвать сложно. Играли песни знаменитых бардов и шансонье сидя на лавочке во дворе. Сейчас уже моя дочка иногда берет в руки гитару и вроде ей даже нравится. У нас есть электроакустическая гитара и я решил немного разнообразить ее звучание различными эффектами.


Пару месяцев назад я немного углубился в изучение этой темы, чтобы понять, что же мне нужно. Оказывается, первые педали («примочки») появились в 60-х годах прошлого века. Джими Хендрикс изменил звук электрогитары с помощью перегруза и название этому эффекту Fuzz.

LOOP SWITCHER
Для начала небольшое отступление. Для быстрого переключения между эффектами (педалями) используется LOOP SWITCHER. За основу я взял MIDI-CONTROLLED TRUE BYPASS LOOP SWITCHER ML5. Устройство позволяет выполнять коммутацию до пяти педалей путем нажатия кнопок, либо по MIDI протоколу. Схема выполнена на микроконтроллере STM32F100 и нескольких реле. После тестирования с педалями посмотрю, как будет работать и, возможно, необходимо будет использовать твердотельные реле. Я предусмотрел два варианта подсветки кнопок: первый на фото – это отдельные светодиоды, второй – это кнопки с подсветкой как в оригинале ML5.


Рис.1. LOOP SWITCHER

Корпуса пока нет. Чтобы стало понятнее, ниже приложу фото ML5.


Рис.2. LOOP SWITCHER ML5

Теперь педали…

Есть классические схемы педалей, которым уже десятки лет, есть доработанные и видоизмененные, но суть остается примерно одинаковой. Для начала я взял три несложных для повторения, так сказать, для пробы пера. Так как гитару за 20 лет в руки практически не брал – я дилетант (чтобы не говорили, что я не отличаю дисторшн от фузз и все такое). Но я разработчик, так почему бы и нет?

Приведу классические схемы из интернета. Схемы (первую я доработал) содержат батарейное питание от кроны (помимо блока питания), отключаемое при вытаскивании джека и кнопку 3PDT (footswitch). Дабы сейчас не плодить схемы с ошибками (вдруг они будут) я их обязательно выложу во второй части статьи.

1. Pro Co RAT. Это тоже перегруз. Изначально разработана одним из инженеров компании Pro Co. В интернете есть коротенькая история создания педали – почитайте. Схема состоит из четырех основных частей и построена на одном операционном усилителе LM308.


Рис.3. Схема Pro Co RAT

Случайно наткнулся, надеюсь, чья-то злая шутка:


Рис.4. Ууухх …

2. IBANEZ SONIC DISTORTION SD9. И это перегруз от компании Ibanez. Также один операционный усилитель с несколько другой схемой включения.


Рис.5. Схема IBANEZ SONIC DISTORTION SD9

3. REVERB. Эта схема для получения эхо-эффекта. Построена на одной микросхеме PT2399 и операционнике. В исходную схему добавил разъем для выключателя, который позволяет подавать питание на вход для использования микрофона.


Рис.6. Схема REVERB

Повторюсь, есть несколько вариаций схем, но я выбрал именно эти. Ниже модели из альтиума. Со дня на день жду платы – не терпится собрать.


Рис.7. RAT, IBANEZ, REVERB

Все устройства выглядят очень похожими, так как я их сделал под один корпус (G0124 – Gainta и его китайский аналог). Из недостатков обнаружил, что кнопка footswitch находится близко к средней ручке переменника, но в корпусе будет более понятно. Кнопку ниже не спустить, там оставлено место для кроны в корпусе, а вот резисторы и светодиод можно будет сдвинуть выше.

P.S.
После того, как приедут все платы, и они будут протестированы, напишу вторую часть статьи с результатами моего эксперимента. Выложу схемы устройств и фотографии плат в корпусе. Есть несколько друзей-музыкантов, которым можно доверить оценить качество звучания и удобство конструкции. До скорых встреч!

P.P.S.


Платы пришли, жду остатки компонентов.

Спасибо за внимание!

Комментарии (17)


  1. sergarcada
    18.05.2022 20:20

    Для чего нужен Loop switcher? Чтобы случайно не включить два эффекта одновременно? Или наоборот свести кнопки от педалей в одно место? На фото они, кстати, расположены весьма близко, удобно ли будет нажимать ногами?


    1. soundengineer
      18.05.2022 21:58
      +1

      Он нужен когда надо одной кнопкой включать/выключать сразу группу эффектов. Допустим, у вас блок из дилея, хоруса, ревера и еще черт знает чего, выход всего этого блока идет в педалборде дальше, и все эти педали вам нужны, скажем, только на соло. Вместо того, чтоб лихорадочно дрыгать ногой, вы нажимаете ровно одну кнопку и подключаете сразу группу эффектов в тот момент, когда это вам нужно. Не всем вообще это надо, но кому-то надо, и для них есть такое вот удобное решение.

      Я видел вариант, когда кнопки, управляющие свитчером, вынесены в отдельный корпус и крепятся в микрофонной стойке, их можно нажимать пальцем. В принципе, тут можно пойти еще дальше, и врезать кнопки прямо в инструмент. Но вариант автора тоже не очень понял. Нажимать это ногами как-то странно. Крпеить на стойке -- еще более странно, там же куча шнуров втыкается. Возможно, midi основной вариант переключения, тогда все логично.


      1. the_bat Автор
        19.05.2022 15:50

        Хорошо, написали, спасибо! Почти нечего добавить. Кнопками задается конфигурация. Нажимаются кнопки пальцами. Если нужно оперативно менять коммутацию - то MIDI.


  1. VT100
    18.05.2022 21:23
    +1

    Случайно наткнулся, надеюсь, чья-то злая шутка

    ИМС старая, наверное — снята с производства. Впарить с разбора в Китае — profit! Используйте ИМС из Ibanez.


    IBANEZ SONIC DISTORTION SD9.

    Входной эмиттерный повторитель — уместнее смотрелся бы на выходе.
    Резистор R4 с допуском ± 1% в"искажателе" — отдельный респект выпендрёжу разрабов.


    С точки зрения искажений — у обоих свои фишки:


    • Pro Co имеет частотозависимый Gain на НЧ (изломы на 60 и 1540 Гц);
    • Ibanez — позволяет сместить спектр "песка" вверх (R11-C9) или вниз (R13-C8) регулятором Tone и игнорирует низкие входные частоты (до 1540 Гц).


    1. soundengineer
      18.05.2022 22:17
      +1

      Мне интересно, как звукарю. Зачем в гитаре вобще оставлять 60Гц? Это диапазон баса, немного бочки и может быть синтезаторов. Не, возможно, какой-нибудь восьмиструнный джент и работает в этих частотах, но обычно гитара режется от 100 ФНЧ минимум второго порядка, обычно еще круче.


      1. kuznet1
        19.05.2022 09:40
        +1

        Бас через примочки тоже прогоняют


      1. VT100
        19.05.2022 19:00

        Я не копенгаген в этом.


    1. Demonter
      19.05.2022 10:42

      Никаких проблем поставить ОУ с разбора в Китае. Микросхема дешевая, подделывать смысла никакого. Можно применить прямой аналог КР140УД1408, их тонны у нас до сих пор. Но вообще гитарные схемы нормально жрут практически любые ОУ общего назначения. Разве что на потребление стоит посмотреть и полосу. Иногда - полевой или биполярный вход.


  1. Biga
    18.05.2022 21:56

    А можно подробнее про вот этот узел, где вертикальная плашечка с потенциометром втыкается в основную плату? Там разъем или что?


    1. the_bat Автор
      19.05.2022 15:54
      +1

      На платах стоят разъемы но вместо них скорее всего будут такие платы с резисторами, чтобы не делать провода. Платы с резисторами будут припаиваться к основной. Если все сойдется хорошо.


  1. Earthsea
    19.05.2022 09:20

    У нас есть электроакустическая гитара и я решил немного разнообразить ее звучание различными эффектами

    Какой ужас. Так ведь можно и в Юрия Лозу превратиться.

    Так как гитару за 20 лет в руки практически не брал – я дилетант. Но я разработчик, так почему бы и нет?

    Лучше все-таки подтянуть свой уровень игры, для правильного понимания ТЗ. Тот же Джим Маршалл был в первую очередь музыкантом, хоть и не гитаристом, но тем не менее у него учились игре на ударных Митч Митчелл, Мики Уоллер и Мик Андервуд.

    Перегруз для акустики - баловство, не более. Нет, экспериментировать конечно можно, но любой эксперимент может проводить только тот кто научился по-нормальному, иначе все равно баловство получается.

    Педалька - это не единственная и даже не обязательная часть звукового тракта. Втыкать куда будете ее? Если в обычную акустическую систему, то нужен спикерсимулятор.

    Если кроме педалей ничего не планируется и есть желание заняться разработкой схемотехники, то лучше делать не крысу и не SD-9, а SansAMP GT-2 (в ней спикосим есть), и хорошо бы встроенный усилитель для наушников добавить и вход AUX для минуса или метронома. Если вся эта красота будет еще и питаться от 5В (телефонная зарядка или powerbank), и тем более если будет автономное питание от элементов 18650 и их подзарядка, то это уже будет даже не самоделка для себя, а вещь обреченная на коммерческий успех.


    1. the_bat Автор
      19.05.2022 16:01

      Хорошо, следующая будет SansAMP GT-2!

      Хотя идея с питанием от телефонной зарядкой - это провал, как мне кажется.


      1. Earthsea
        20.05.2022 10:49

        Эти телефонные зарядки есть у всех, поэтому это большой плюс в плане юзабилити.

        Обычный перегруз не сильно жрет батарейки и обычно кроны хватает надолго, но если там будет предусилитель для наушников и AUX то недешевые в наше время кроны будут улетать просто пачками.

        Аккумулятор для автономной работы тоже не помешает.

        Таких решений сейчас на рынке нет вообще, насколько мне известно.

        Есть Palmer Pocket AMP - это клон GT2 + наушники + AUX, у меня есть такая коробочка, это отличная штука, но у него обычная крона и питание от 9-вольтового БП, которого нет в комплекте.


  1. ibrin
    19.05.2022 12:32

    А если зафигачить на STM32?


    1. the_bat Автор
      19.05.2022 15:59

      Хоть на DSP)


    1. Astroscope
      20.05.2022 11:21

      А если зафигачить на STM32?

      А какие задержки будут?

      Если не брать в расчет небесконечную скорость света, а в нашем частном случае (сигнальные линии длиной порядка единиц, от силы десятков метров) это приемлемое упрощение, то через аналоговую примочку сигнал проходит мгновенно. А через цифровую эмуляцию - нет, требуется время на "математику".


      1. ibrin
        20.05.2022 12:47

        Надо попробовать, сколько войдет операций в цикл 50мкс на STM32F7, к примеру. Зря чтоли высокопроизводительных MCU наклепали...