![](https://habrastorage.org/webt/o6/na/oh/o6naohmuqvxh4qk4dczl9k5c6ga.jpeg)
Привет, Хабр! Извлекая ноты с долгим послезвучанием (сустейном), музыканты часто используют приём вибрато. Чтобы звучание электронного синтезатора напоминало живую игру на настоящем инструменте, разработчики ЭМИ — электромузыкальных, или электронно-музыкальных инструментов, — стали снабжать этой функцией даже простейшие игрушечные изделия для детей. Настолько важен эффект вибрато для восприятия музыки.
Сегодня мы построим и послушаем электронный эффект задержанного вибрато по схеме Рэя Уилсона (Music from outer space), а также изучим историю механического и электронного вибрато в мире электрогитар.
![](https://habrastorage.org/webt/gx/gy/da/gxgydaguqpylamplooa2dk1n8iq.jpeg)
Вибрато не только придаёт звучанию красоту и драматичность, но и позволяет замаскировать нежелательные звуковысотные сочетания, возникающие, когда резонируют соседние струны или язычки, либо конструктивные элементы инструмента — дека, гриф и так далее.
При быстрой игре и коротких нотах неприятные завывания «волчьих нот», wolftones, незаметны. Во-первых, потому, что нота длится недолго, а во-вторых, паразитные колебательные системы не успевают накопить достаточной энергии колебаний.
И в конце концов, долго держать одну ноту бывает скучно. Потому её приукрашивают.
Вибрато бывает амплитудным, его часто называют тремоло (хотя в мире электрогитар амплитудную модуляцию с лёгкой руки изобретателя не только гитар, но и усилителей, Лео Фендера часто называют вибрато, потому машинку с рычагом частотной модуляции, наоборот, стали называть тремоло). Это как бы неправильно, но такова устоявшаяся терминология, ничуть не мешающая создавать шедевры гитаростроения и исполнять на них мировые хиты.
![](https://habrastorage.org/webt/_r/uj/li/_rujlicy7s_trzyzhtkilft8qp8.jpeg)
▍ Электронные вибрато (или тремоло?)
![](https://habrastorage.org/webt/u3/t2/bg/u3t2bgwomazqml9novkxl3r_74e.jpeg)
В схеме этого классического комбоусилителя Deluxe Reverb Лео Фендер применил оптическое вибрато с резистивной оптопарой («вактролом»), вариант которого мы собирали в одной из предыдущих статей. Правда, необычно видеть мультивибратор не на транзисторах или операционных усилителях, а на лампах?
Тогда так жили, с ламповой электроникой. И говорят, играли лучше, чем сейчас, и сочиняли вдохновеннее. И всё было настоящим. Не только в СССР, но и в США, Европе… Даже COVID-19 не было. Техника была примитивнее, а на Луну летали и роботы-луноходы, и живые люди высаживались. Или не высаживались?.. Про это лучше не писать в комментариях, чтобы дискуссия не зашла куда не следует.
Лучше напишите, какие игрушечные синтезаторы у вас были в детстве, и какие советские электрогитары (до них мы ещё дойдём) встречались в реальной жизни. Например, в школьном ансамбле. Вспоминать о таких вещах бывает не только приятно, но и полезно. Иногда доводится найти утерянную когда-то часть себя, и даже воплотить тогдашние детско-юношеские мечты уже на новом уровне достатка и технологий.
![](https://habrastorage.org/webt/_g/us/gh/_gusghdr0b1murukknze3ny-tz8.jpeg)
А на этой схеме, где амплитудный модулятор «правильно» назван словом тремоло, на правой половине верхнего двойного триода 12AX7 тоже собран генератор медленных колебаний, но не мультивибратор, а на фазосдвигающих цепочках.
Левый верхний триод включён по схеме с общим анодом, то есть является катодным повторителем. Его нагрузкой является катодный резистор инвертора, собранного на нижней средней лампе.
В мире двухтактных ламповых усилителей инвертором называется не логический элемент «не» и не импульсный преобразователь напряжения, например, источник сварочного тока, а схемотехнический узел, переворачивающий сигнал раскачки одного из выходных пентодов. Или лучевых тетродов, как эти 6V6.
Изменяя катодное смещение лампы в такт своим колебаниям, мультивибратор изменяет коэффициент усиления инвертора, он же узел раскачки двухтактного выходного каскада. То есть модулирует гитарный сигнал.
▍ Механические тремоло
Первым успешным механическим вибрато, способным понижать и повышать частоту звучания всех шести струн, увеличивая или ослабляя силу их натяжения, было Bigsby.
![](https://habrastorage.org/webt/7p/98/lo/7p98lo2e7jewnjgx0skv8shnf_s.jpeg)
Такой длинный и массивный хвостовик был сделан затем, чтобы крепить машинку на хрупких пустотелых корпусах полуакустических джазовых электрогитар, где усилие натяжения струн должно передаваться не тонкой верхней деке, а обечайке, в месте, где вклеен усиливающий деревянный брусок. Там же находится пуговица для ремня.
![](https://habrastorage.org/webt/ia/a5/1a/iaa51aohlgqgpycwopr0snspjdo.jpeg)
На фотографиях видим три разновидности машинок «Бигсби». На двух цельнокорпусных гитарах имеется ретейнер — деталь, притягивающая струны к деке. В первом случае он представляет собой конструктивно единое целое с машинкой, во второй является отдельной деталью с отдельным креплением.
![](https://habrastorage.org/webt/ai/2h/ec/ai2heczoxjfb7ld3y0opmvzzpbq.jpeg)
И только джазовой виолончелеподобной гитаре такой ретейнер не требуется, поскольку задний порожек высокий, и струны находятся высоко над корпусом. Любой ретейнер создаёт условия для застревания струн после исполнения вибрато и бендов (подтяжек струн), то есть расстраивает гитару. В студии это потеря дорогостоящего времени, а на концерте вообще беда.
Потому производители гитарной фурнитуры совершенствуют узлы скольжения струн, выбирая и создавая материалы с минимальным коэффициентом трения. Имеет значение и модуль упругости материала, чтобы передавать деке и грифу колебания струн с наименьшими потерями.
![](https://habrastorage.org/webt/qs/5b/kq/qs5bkqkmtmo9ds4vt-rbxmuq6do.jpeg)
Это может быть бронза, специальный полистоун от «ДюПонт», применяемый фирмой «Гибсон», или канадский TUSQ XL, пропитанный жидким фторопластом, от GraphTech. С подачи «лысого немца», он же папа семейства гитар Harley Benton Fusion, он же просто Хеннинг Паули HP42, я люблю GraphTech, ставлю его на все гитары, это знают все мои друзья.
![](https://habrastorage.org/webt/ww/ol/ol/wwolollgxnuqymfoekwofjhpxti.jpeg)
Тремоло по мотивам «Бигсби» было использовано в советских электрогитарах «Тоника» и «Форманта» Соло-II.
![](https://habrastorage.org/webt/e4/no/rw/e4norwjguegdgeol1qne6lmkulo.jpeg)
Сегодня эти памятки истории являются прекрасным украшением увеселительных заведений и общепита. Также их можно разместить на витрине музыкального магазина или бутика модной одежды, наряду со старыми мотоциклами и прочими артефактами ушедших эпох.
![](https://habrastorage.org/webt/h5/e2/7e/h5e27ewudjh-uywdxojl-tgefeq.jpeg)
А компания Лео Фендера разработала целых несколько семейств гитарных машинок. Первое из них называется Jazzmaster tremolo и устанавливается на одноимённые гитары, а также на две другие «офсетные» — «Мустанг» и «Ягуар».
![](https://habrastorage.org/webt/2a/d9/1m/2ad91mrqeoidvfnbf08vce4zsfk.jpeg)
Последние отличаются от «Джазмастера» относительно редкой укороченной мензурой 24 дюйма, которая также замечена у очаровательной Sterling by Music Man Cutlass shortscale, а также тревел-гитары, то есть инструмента для путешествий Pignose PGG-259 со встроенной активной акустической системой.
![](https://habrastorage.org/webt/lq/ul/j3/lqulj3s3ixu7wpc8sdsendw9liu.jpeg)
Совсем как у советской электрофонической гитары «Турист-1», держать которую в руках мне не доводилось. А что касается Pignose, там встроенный комбик действительно работает безо всякого самовозбуждения. Ну прямо какая-то магия. Сегодня общеизвестно, что для полного счастья туристу, кроме антианатомического рюкзака типа «колобок», необходима тяжёлая, быстро сжирающая дефицитные батарейки электрогитара.
![](https://habrastorage.org/webt/ul/ig/an/uliganzsixc1e626hunty7bpflm.jpeg)
Но тогдашние туристы об этом не знали, потому стильная разработка не прижилась. Возможно, просто потому, что она была шестиструнной «испанкой», а петь у костра предпочитали под семиструнную гитару, желательно «Москву-80» размера 3/4, то есть, компактную, лёгкую и очень даже неплохого качества, если сравнивать с тогдашним ассортиментом ширпотреба в магазинах «Фото, часы, музыка».
![](https://habrastorage.org/webt/ga/oc/bo/gaocbopmwseh3wstond7jffglz4.jpeg)
Лично у меня долго была такая гитара, переделанная в шестиструнную, с установленными хамбакером, часовым пьезоэлементом, несколькими тумблерами, в общем, платформа для экспериментов. Были ли там регуляторы громкости и тембра, уже даже не помню. Наверное, да, ведь нужно было как-то согласовать сопротивление пьезодатчика и электромагнитной катушки. Но активной электроники и батарейки не было точно, это я помню. Громкоговорителя тем более. Тогда про гитару «Турист» я не знала, и такое «святотатство», как встроенный в гитару динамик, мне и во сне не снилось. Однако оно работает (в случае цельнокорпусных гитар с электромагнитными датчиками)!
![](https://habrastorage.org/webt/ca/kt/3h/cakt3h4eex88n1dvhevmiry8tdm.jpeg)
Прототипом советского «Туриста» была чехословацкая JOLANA Big Beat, у которой, кроме ультрамодернового дизайна (обратите внимание на гайку анкерного стержня внизу грифа, а не на его голове!) также имеется тремоло «джазмастеровского» типа.
![](https://habrastorage.org/webt/b_/al/eq/b_aleq2pw6hxouqzxk8ts55mlky.jpeg)
Которое в разных вариациях было повторено на множестве советских электрогитар — «Урал», «Элгава», «Стелла»…
![](https://habrastorage.org/webt/nl/3m/at/nl3matl2i1vnpyqjvh2qzyccoz0.jpeg)
Общим для обоих типов машинок является пружина перпендикулярно деке и соответственно струнам. У «Бигсби» струнодержателем является вал, поворачивающийся при воздействии на ручку, а у «Джазмастера» струнодержатель является отогнутой частью пластины, либо закреплён на пластине, находящейся под острым углом к деке или почти параллельно ей.
![](https://habrastorage.org/webt/ao/qg/04/aoqg04b6mkikzgbhe_myyejr80i.jpeg)
У «Аэлиты» эта пластина размещена над декой, у остальных машинок типа «Джазмастер» — в глубине деки.
![](https://habrastorage.org/webt/2l/ux/hm/2luxhmqnjodkng3waagtvax99_w.jpeg)
Главный недостаток таких механизмов — то, что струнам при работе машинки, даже если ретейнер отсутствует, приходится скользить по заднему порожку. Они застревают и расстраиваются.
![](https://habrastorage.org/webt/nb/oz/af/nbozafkycw8apgci2l-otpsnmj0.jpeg)
И если на фирменных «Бигсби» и «Фендерах» люди успешно играют, хотя и советуются на форумах по вопросам настройки машинок, то большинство счастливых владельцев советских электрогитар спешили заблокировать этот красивый, но ненадёжный узел, тем самым превращая гитару в «хардтейл».
![](https://habrastorage.org/webt/yp/eg/ja/ypegjaknmocqlums2cssji0twzi.jpeg)
А что, если седло заднего порожка будет и струнодержателем? Тогда длина отрезка между струнодержателем и порожком будет равна считанным миллиметрам. Либо сантиметрам, зато проходить через отверстия массивного металлического блока, что значительно снижает «эффект ситара». Отрезок струны между струнодержателем и седлом получается в любом случае короче, и при вибрато и бендах он не будет существенно растягиваться. Вуаля, проблема трения струн не совсем, но хотя бы частично устранена!
![](https://habrastorage.org/webt/p5/d_/fz/p5d_fzlhwm0ig0drjo17cah43ne.jpeg)
Таким путём пошёл Лео Фендер, создав знаменитое и очень популярное тремоло «Стратокастера». Его несколько пружин расположены в глубине деки параллельно струнам, благодаря чему работают эффективнее, и их натяжение легче настраивать.
![](https://habrastorage.org/webt/h_/tf/pe/h_tfpelpmasjmeighkulo5j3exc.jpeg)
Классическое strat style тремоло качается на 6 шурупах, на которых имеет тенденцию застревать. Потому была разработана модернизированная версия на двух стойках-опорах. Таким комплектуется, например, Sterling Cutlass shortscale, которую мы уже упоминали.
![](https://habrastorage.org/webt/a2/ko/if/a2koifprm6sliu1hgwkbu4ac1c8.png)
И наконец, Флойд Роуз создал и назвал в свою честь знаменитое тремоло, которое по сути является продуктом значительной модернизации машинки «Стратокастера». Добавлены микроподстройки, прецизионно рассчитана механика. Струны держатся не на бобышках (металлических бусинах в виде шариков или цилиндров), а зажимаются сухарями буквально в считаных миллиметрах от точки соприкосновения с седлом. Просто царь-тремоло! Основной недостаток машинки «Флойд Роуз» — то, что все струны расстраиваются при обрыве одной из них, потому что пружины настроены на определённое натяжение струн.
![](https://habrastorage.org/webt/l3/wy/yv/l3wyyvckq5ni5nnilgjzoaxc0ms.png)
Отметим, что первым изобретением Флойда Роуза была не тотально усовершенствованная машинка, а топлок — механизм, замыкающий струны на верхнем порожке. Опять же, чтобы они не расстраивались при вибрато и бендах. В те годы Флойд Роуз работал с тремоло «Фендер».
![](https://habrastorage.org/webt/df/pl/re/dfplrexdfsekmjwexvkjkehqoda.jpeg)
Прочие экзотические варианты, такие, как Parker Fly Tremolo с плоской листовой пружиной, которую при замене струн на комплект с другим натяжением необходимо заменять на соответствующую, являются вариациями на темы «Флойд Роуза» и «Фендер Стратокастера».
![](https://habrastorage.org/webt/tz/kf/q2/tzkfq2lvqjqmuo7b-j_tefrj2zq.jpeg)
Наконец, Kahler взял кое-что и от «Бигсби»: машинка не опирается на стойки, а качается на оси вращения, расположенной посередине конструкции.
![](https://habrastorage.org/webt/ot/za/pi/otzapiyeagthgp9q03gjsesz2je.jpeg)
На этом же фото мы можем наблюдать бронзовые ролики качения, которые встречаются на передних и задних порожках самых разных гитар, в том числе «Тоник» и «Уралов». Цель существования этих роликов — разумеется, снизить трение струн о порожек.
![](https://habrastorage.org/webt/rf/cq/wk/rfcqwkngqxmq1samsipnw7sgiwu.jpeg)
▍ Тембровое вибрато
Существует и третий вид вибрато, о котором многие не задумывались. Это тембровое вибрато, когда модулируется не высота или громкость звука, а частотная полоса пропускания сигнала в звуковом или электрическом виде.
![](https://habrastorage.org/webt/e0/lp/dy/e0lpdym6tx3-_aus1-8oa_4qsj8.jpeg)
Именно для тембрового вибрато служат два отверстия снизу корпуса калимбы. Открывая, закрывая и прикрывая их, мы меняем добротность резонаторного ящика, что сказывается на тембре.
![](https://habrastorage.org/webt/rw/i3/u6/rwi3u60rw0596d3fiixtspee9ii.jpeg)
Джазовый музыкальный инструмент вибрафон, ставший популярным в широких кругах благодаря проекту The Marble Machine шведского музыканта Мартина Молина из группы Wintergatan («Млечный путь»), на первый взгляд, является просто металлофоном с дополнительными резонаторными трубами разной длины, как у органа.
![](https://habrastorage.org/webt/tp/xs/6e/tpxs6eg-0vxu8u9lglngrasjn5y.jpeg)
«Фишка» этих труб скрыта от посторонних глаз под звучащими пластинами. В каждой трубе имеется воздушная заслонка, как в дымоходе или карбюраторе. Эти заслонки вращаются на общей оси, изменяя добротность резонаторных труб, чем и создают волшебное космическое звучание инструмента.
![](https://habrastorage.org/webt/vi/0p/5v/vi0p5v8xm2tku6uotm8rmagj-aa.jpeg)
▍ О хорошем
Именно такое тембровое вибрато мы сегодня построим, пока предприимчивые китайцы вовсю продают разнообразные варианты наборов для сборки марбл машин. К сожалению, без музыкальных функций, но очень захватывающих.
![](https://habrastorage.org/webt/ta/jy/3x/tajy3x1gvdlifbzhwb7wgw8tedc.jpeg)
Такой набор однозначно стоит заказать для своего ребёнка, что принесёт не только радость технического творчества. Да, сборка по руководству из готовых деталей — это тоже творчество, более того, с таких затей творчество начинается!
Далее этот проект может принести победу на школьной конференции, особенно если снабдить описание математическими расчётами на основании физических законов. Ещё инсталляцию можно поставить в комнате для деловых переговоров, что придаст имиджу бизнеса прогрессивности.
А самое главное, что такие проекты позволяют воплотить в жизнь традиционные семейные ценности. Без шуток, это действительно очень важно, чтобы семью объединяли не только поглощение пищевых продуктов и просмотр телепередач. Хотя и едят современные люди фастфуд, а смотрят каждый в свой смартфон.
![](https://habrastorage.org/webt/tt/dq/my/ttdqmyyf0w07dlvb9ul5ewykh2a.jpeg)
Атмосфера доверия и созидания в семейном кругу — основа основ. Если для кого-то из читателей слово семья является болезненным негативным триггером, прошу извинить. Скорее всего, это произошло как раз потому, что в семье родителей не было совместной творческой деятельности. А без неё человек разумный жить и общаться не может.
Если хотите ссылку на Алиэкспресс, то вот она, но честно скажу, что лично я этот конструктор не покупала и видела только на картинках.
▍ MFOS delayed vibrato
![](https://habrastorage.org/webt/bi/sm/6d/bism6dr0law7ryjoyu5vz1loslc.gif)
Итак, сегодня мы соберём вибрато с задержкой по схеме известного изобретателя Рэймонда Уилсона. Схема на первый взгляд довольно сложна, но состоит всего лишь из трёх относительно простых узлов.
![](https://habrastorage.org/webt/vu/rc/bp/vurcbpt5uhcc67obgonv8bwf4cg.gif)
LFO — low frequency oscillator — это генератор сверхнизкой частоты, или медленных колебаний, собранный на операционных усилителях U1-C и U1-D. А на U2-B построен преобразователь треугольного сигнала в приближенный к синусоиде. Сегодня останавливаться на этом не буду, расскажу про такие генераторы подробнее в одной из следующих статей, потому что они сами по себе очень интересны.
VCA — voltage controlled amplifier — усилитель, управляемый напряжением, которое задаёт коэффициент усиления. Часто его называют просто амплитудным модулятором. Примеры такого усилителя с катодным смещением и резистивной оптопарой мы уже видели у «Фендера».
А здесь Рэй Уилсон применил свою любимую схему на базе операционного усилителя проводимости, он же transconductance op amp, U2-A, которую он взял из технического описания National Semiconductor LM13700 (сдвоенные транскондуктивные операционные усилители с линеаризующими диодами и буферами LM13700/LM13700A, ноябрь 1994 г.).
Наконец, генератор огибающей (атаки и затухания, attack-decay, AR, он же envelope generator), собран на ОУ U1-B и U1-А. Что это такое и как оно работает, я описала в статье про генератор модуляции с управляемой формой сигнала.
В итоге на выходе получается вот такой сигнал. Время нарастания и спада выходного модулирующего сигнала зависит от положения ручек двух соответствующих регуляторов.
![](https://habrastorage.org/webt/ih/tn/jm/ihtnjmko7r3hjv1mwlhdma7imec.gif)
На транзисторах Q1 и Q2 собрана схема синхронизации, которая сообщает генератору огибающей, когда начинать атаку. И когда завершать сустейн при пропадании синхронизирующего сигнала, если переключатель режима работы стоит в режиме Gate, а не Triggered.
Сигнал синхронизации мы возьмём с детектора огибающей автоматического вау, также разработки Рэя Уилсона, схемотехника, сборка и испытания которого описаны в этой статье.
![](https://habrastorage.org/webt/el/bi/de/elbide6cwtmyxtf7m4djh5vyqgo.gif)
Для этого требуется всего-навсего отпаять одну ножку одного из резисторов. Прямоугольником обозначены точки, соединённые с землёй схемы.
![](https://habrastorage.org/webt/hj/dg/vo/hjdgvodsy8glm4dbkza-t3vicle.gif)
И подавать выходной сигнал задержанного вибрато будем на вход управления того самого автоматического фильтра. То есть сегодняшнюю конструкцию мы включаем в разрыв управляющей цепи нашей фанковой квакушки.
И о чудо, теперь она, наконец-то, адекватно работает от сигнала «Гибсона» с хамбакером! То есть гитары с высокодобротной колебательной системой и компрессирующим звукоснимателем, что означает медленное затухание гитарного сигнала, да ещё и суженный динамический диапазон. С обычным автоматическим вау несовместимо. Но если добавить пару-тройку микросхем, и к ним в обвязку ещё несколько десятков деталей, получается уже интереснее.
Остаётся посмотреть и послушать, как всё это звучит.
Почему-то вспоминается фильм с Виктором Цоем на фоне Аральского моря. Как минимум, видеоролики, видеоигры и театрализованные представления таким эффектом озвучивать можно. Напишите свои ассоциации, будет интересно.
Спасибо за внимание и до новых встреч!
Играй в наш скролл-шутер прямо в Telegram и получай призы! ????️????
![](https://habrastorage.org/webt/sz/7j/pf/sz7jpfj8i1pa6ocj-eia09dev4q.png)
Комментарии (9)
SADKO
02.02.2023 14:24+2У меня в детстве была пара клавиш вроде этого ПИФ-а, но с других заводов, один с пластиковой, другой с металлической панелью. Потом были всякие самоделки, с фоторезисторами, карандашами. Самодельные "ритм машины". От почившего соседа, мне перепал орган Юность-70. Потом была куплена первая Электроника ИМ-46 и какой-то китайский игрушечный синт, примечательный полифонией и тем что генераторы ритм секции были собранны на дискретных компонентах! Интерес ко всему вышеперечисленному был подогрет 203 Маяком, у которого я сначала сделал отключение секций стирающей головки, а потом и раздельное управление режимом каналов...
...а потом появился первый спекки с YM2149F который оброс ковоксами и памятью так что письку и амигу не очень-то и хотелось, пока не влюбился в FT2, но так уж вышло, что сцене с меня ничего не перепало, тк мои детские навыки записи и сведения оказались востребованы миром взрослых, с огромными студиями, бюджетами, и замечательными живыми музыкантами.
engine9
02.02.2023 14:54+2Вот так вибрато скрипки выглядит на спектрограмме записи концерта. Примечательно, что частота модулируется музыкантом почти по синусоиде.
Скриншот из Audacity
gagarinas
Когда в году так 1976 первый самопальный "фуз" принесли в техникум и "заревели", через 15 минут прибежал взъеренный трудовик и пооборвал провода с криком "Будетет тут мне колонки портить" :)
VXP
Легендарное "советское образование" позволило человеку сделать правильный вывод. Ha-ha, classic
Lunathecat Автор
Какая была гитара?
gagarinas
Булгарские Orpheus, до сих пор палцы помнят :) Но уже мастерили и самопалы. Чтобы палцы не так болели делали хак : струны 1:1:2 и так далее. Мягче нажымалось :)
Lunathecat Автор
У меня был бас Орфей. Не Hebros, а красный. Звукосниматель с него потом использовала на шестиструнке. Насколько помню, как раз на Москве-80. Очень "стеклянный" звук получался.