На основе усилителя с диодным ограничителем
Те, кто шарит в электронике, после этой фразы все уже поняли и дальше могут не читать
Как-то, будучи нищим студентом - гитаристом, посмотрел я на стоимость гитарных примочек и решил: нужно монетизировать знания, и собрать свою педальку. Выбор пал на overdrive, как наиболее популярный эффект.
В процессе гуглежа выбрал наиболее простую схему - усилитель с диодным ограничителем, и пошло - поехало.
Немного теории и потока мыслей
Эффект Overdrive был открыт в 60-х годах, когда неизвестный музыкант переборщил с увеличением громкости звука, и его усилитель стал обрезать пик амплитуды сигнала. Так был получен непривычный человеческому уху звук: подавляющее большинство музыкальных инструментов порождает звуки, разлагаемые на ряд гармонически связанных (с кратной частотой) синусоид.
Камертон порождает чистый синус, спектр флейты чуть сложнее - там несколько линий, с кратными частотами и т. д. Сигнал со срезанными верхушками (стремящийся к прямоугольному, если на входе синус), порождаемый эффектом overdrive, имеет спектр с бесконечным числом гармоник, что довольно непривычно звучит.
С тех пор overdrive стал активно использоваться в рок-музыке и ее ответвлениях и является одним из признаков этого жанра
Описание схемы
Схема содержит два каскада: транзисторный усилитель и диодный ограничитель, разделенные конденсатором C2.
Кнопка S1 позволяет включить эффект, подключая питание на усилитель или подавать на выход чистый звук.
Переменный резистор Setting регулирует амплитуду входного сигнала (полезен, чтобы подстраиваться под разные типы звукоснимателей гитар: активные выдают большую амплитуду).
Переменный резистор Volume регулирует общую громкость на выходе.
Переменный резистор Gain управляет коэффициентом усиления, позволяя варьировать степень overdrive.
Диоды D1 и D2 срезают верха синусоиды.
В качестве источника питания используется батарейка Крона на 9V.
Для подключения инструментального кабеля использовал специальные разъемы под jack.
Стоимость всех компонентов точно уже не помню, но было там около 1000 дерева, а аналогичные педали в магазине стоят от 3000, так что, я выиграл около 2к и получил бесценный опыт :-)
Почему диоды?
Полупроводниковые диоды обладают вот такой ВАХ (зависимостью выходного тока от подаваемого напряжения).
Т. о., существует предел напряжения, которое можно подать на диод - на картинке он примерно 1.5 В, при его превышении, диод наращивает ток (открываясь), но напряжение не пересекает этот уровень. Два встречных диода позволяют срезать верха как положительного, так и отрицательного напряжения.
Когда усилитель раскачивает сигнал до некоторой пороговой величины, диоды начинают искажать сигнал, срезая его верхушку, так и получается overdrive.
Корпусом стала какая-то жестяная коробка из-под конфет, в ней проделал несколько отверстий - 2 под jack, 3 под переменные резисторы, под кнопку и под светодиод.
Ручки резисторов залил термосоплями (можно использовать любой изолятор): без изолятора при прикосновении статическое электричество вызывало щелчки
Батарейки крона хватает на многие годы, потребление низкое
P.S.
Гайд рассчитан на таких же как я новичков в электронике, по этой причине, разжеваны некоторые базовые вещи, а язык повествования - упрощенный, и не содержит строгих высказываний. И да, это моя первая статья на Хабре :-)
Комментарии (21)
le2
15.10.2023 08:18+2В 1997 году было время с гигантским финансовым разрывом населения. В глубинке, у знакомого сына коммерса был процессор Zoom с приличной мексиканской гитарой. У другого была корейская гитара с дисторшеном Boss. А наша дворовая группа играла на Урале и Аэлитах. Примочек не было, я спаял штук пять. Наиболее успешная модель была собрана по подобной схеме на одном транзисторе. Но главная проблема - такая примочка имеет ступеньку чувствительности, при слабой атаке поведение не такое как на фирмовых эффектах.
ivef Автор
15.10.2023 08:18Да, сталкивался с этим, вероятно, одного каскада мало, нужно предусиление / компрессор
Ant80
15.10.2023 08:18я в конце 90х на младших курсах гитарные эффекты пытался моделировать программно на компе, но с обработкой в реальном времени не справился :)
VT100
15.10.2023 08:18+1При максимальном усилении (Gain) одностороннее ограничение может начаться уже в усилителе.
…
151 — умиление трогательной беззащитностью и нежной хрупкостью цветка, божьей твари, девушки, самодельной конструкции;
...
molybdenum
15.10.2023 08:18а в какой усилитель вы втыкались будучи студентом?
ivef Автор
15.10.2023 08:18Roland Cube. Тогда он стоил в 2,5 раза меньше, чем сейчас...
molybdenum
15.10.2023 08:18Roland Cube - это же транзисторный усилок. да еще со своими эффектами, зачем ему педаль вообще?
ivef Автор
15.10.2023 08:18захотел педаль - сделал педаль) Двойной перегруз прекрасен)
Я ее использовал еще для другой задачи:
Приклеил на классическую гитару пьезу и через педаль подключал к колонкам. Тоже забавно - электроакустика стоит овермного...
Нужно же как-то монетизировать то чему в универе учили, а то, прогаю все)
molybdenum
15.10.2023 08:18получается вы сделали транзисторный перегруз транзисторного усилка? джентльмен понимает толк в извращениях. впрочем я тоже такие же ошибки по молодости делал считая что "перегруз" это такая примочка и врубал гитару через примочку сразу в пульт. ну а че - жужжит же чжчжчжч, че еще надо же?
ivef Автор
15.10.2023 08:18В планах еще были дилей и реверб, но пока нет идей как это делать. Нужно что-то на микроконтроллере придумывать
molybdenum
15.10.2023 08:18попробуйт в качестве монетизации своих знаний собрать простой гитарный ламповый усилок? который хотя бы способен хороший Clean выдавать. без всяких примочек
molybdenum
15.10.2023 08:18или как вариант - pre-amp на лампочке по аналогии с Hughes & Kethner Tubeman MkII - тогда у вас будет теплый ламповый перегруз который можно будет воткнуть в любой ампик дающий Clean звук - будь то транзисторный Roland Cube в clean режиме, ламповый Fender Junior или даже обычная звуковая система (пульт)
alcotel
15.10.2023 08:18А самое главное: звук-то какой получился?
А ручки Gain и Setting не дублируют друг-друга?
Я сам в разное время экспериментировал с диодными ограничителями:
На ИК светодиодах, фактически входах оптронов, что-то типа АО100какой-то. Открываются бОльшим напряжением, чем Si-диоды. ВАХ у них почти квадратная, и я ожидал, что высоких частот (песка) на выходе будет больше. Оказалось наоборот - у них аццкая собственная ёмкость, и песок она весь срезала. Позднее у товарища Ерасова видел схему, в которой переключаются 2 варианта ограничителей LED и Si.
Диоды Шоттки (BAT54S я ставил) открываются меньшим напряжением. Соответственно, выходной сигнал меньше, но и усиление перед ограничителем можно не разгонять. На гитаре с 2 хамбакерами сигнала хватало для заметного овердрайва без усиления. То есть вообще без батареек, чисто пассивный. Но это, конечно, если по струнам со всей дури херачить) Для реального применения хотя-бы небольшой гейн нужен.
ivef Автор
15.10.2023 08:18Звук жирный, верха срезаны (у меня там два кондея стоит), не трещит
А ручки Gain и Setting не дублируют друг-друга?
Отчасти дублируют, но Setting регулирует входное сопротивление, а Gain - коэфф. усиления, т.е. при Setting на максимальном сопротивлении - звук будет тихим (не слышным), а при Gain - без Overdrive, как при работе в "чистом" звуке
Про пассивный интересно - не додумался до такого)
Диоды подбирал по принципу "что завалялось и нормально моделировалось"
REPISOT
Видать, раньше кроны лучше делали. У меня в тестере и года не держит, при том, что он почти все время лежит выключенный. Взял что-нибудь померить — а он уже сел.