Слово" Искажения "воспринимается большинством людей крайне отрицательно, но как ни странно в музыкальной индустрии "искажения" нашли своё применение, особенно это касается электрогитар. Сейчас уже невозможно представить электрогитару без эффектов основаннных на принципе переусиления. Теперь немного подробнее об этих эффектах: когда сигнал с электрогитары попадает на вход предварительного усилителя в виде педали или на специальный гитарный усилитель мощности, происходит ограничение сигнала по амплитуде в результате сильной перегрузки, и к основному сигналу добавляются новые гармоники "искажения", которые и формируют новое звучание инструмента. Гармоники бывают чётными и нечётными. Чётные гармоники добавляют в сигнал полноту и теплоту звучания, а нечётные наоборот жесткость, зажатость и характерные металлические призвуки на высоких частотах. Так называемые усилители-ограничители ввиде педалей собираются чаще на полупроводниковой основе (транзистор, микросхема) из-за низкой себестоимости этих компонентов, такие приставки часто используют начинающие музыканты. Усилители и различные педали, собранные на лампах, любят использовать опытные и чаще профессиональные гитаристы. Ламповые усилители-ограничители создают и чётные и нечётные гармоники и сильнее окрашивают звук электрогитары на малых степенях ограничения, видимо из-за этого они так популярны до сих пор. Полупроводниковый усилитель-ограничитель создаёт всегда только нечётные гармоники и чаще используется для тяжёлых мызыкальных стилей. Резкий звук для экстремальных направлений в музыке считается вполне приемлемым. Большое значение для звука имеет тип ограничителя и то, на каких элементах он собран. Если мы будем использовать для этого только микросхемы и диоды на ограничение (традиционные схемы), то будет получен обычный звук дешёвой педали. Добиться приличного звучания, используя полупроводниковые приборы (транзистор,микросхема), можно, но только если это нестандартные схематические решения. Пример: дополнительный фильтр низких частот до ограничения, активные фильтры высоких частот после ограничения сигнала, эмитация работы 2-х тактного усилителя мощности в режиме ограничения сигнала, сам ограничитель собирать с использованием светодиодов или совсем обойтись без них, при этом схема значительно усложнится... И то, при этих ухищрениях ламповый эффект типа Distortion будет давать более живой и прозрачный звук, при более простой схемотехнике. Подобными хитростями мы только пытаемся приблизиться к звучанию ламп, а так как в полупроводниковой схеме фильтры высоких частот кроме нежелательных нечётных гармоник подавляют ещё и чётные, то звук по сравнению с лампой получается всё же более плоский и мутный, хотя многое зависит от инженерной мысли. При разработке схемы важно найти золотую середину, ни лампа, ни транзистор сами по себе не дадут желанный звук, без участия тех, кто разрабатывает этот эффект. Частотная коррекция является важным параметром для эффекта типа Distortion, но баланс чётных и нечётных гармоник всё же важнее. По этой причине довольно часто используется смешанная технология "Лампы-Микросхемы". Обычно при таком подходе функцию ограничения выполняет лампа, всё остальное реализовано на микросхемах. Вероятно, производители хотят иметь более дешёвую себестоимость изделия и компонентов, а собирать всё, включая различные фильтры для коррекции звука исключительно на лампах удовольствие достаточно дорогое. Несмотря на обилие на музыкальном рынке устройств типа Distortion, достаточно сложно достичь сразу определённого звука, даже одинаковые модели гитарных усилителей сделанные в разное время отличаются по звуку, хотя по настоящему хороших приборов не так уж много, и только опытный гитарист может быстро сделать для себя выбор. Проблемой для большинства производителей музыкальной электроники является тот факт, что у опытных гитаристов, как правило, уже давно есть своё оборудование, поэтому большинство производителей, к сожалению, делают недорогие приборы, расчитанные на начинающих музыкантов, звук которых далёк от идеала, но и здесь есть редкие и приятные исключения. В классификации по типам такого эффекта как Distortion присутствуют элементы путаницы. Для того чтобы лучше это понять поговорим об этих типах.

Общепринятая классификация эффектов типа Distortion.

Самый древний из "исказителей" это фуз (Fuzz). Его отличия: большое количество низких частот на выходе (из-за отсутсвия фильтра низких частот), довольно мутное и бубнящее звучание, но и этот эффект можно использовать со вкусом. Как раз с него и начинался долгий путь эволюции эффекта переусиления в виде отдельного блока (педали). Первые "Фузы" как правило собирались на 2-3-х германиевых транзисторах, которые в настоящий момент не распространены.

OVERDRIVE отличается мягким ограничением сигнала, звук достаточно прозрачный, на входе есть пассивный фильтр низких частот. Как правило в устройствах типа OVERDRIVE диоды в ограничителе включаются в цепь ООС (отрицательная обратная связь), это приводит к смешиванию условно чистого сигнала и преобразованного, поэтому полностью не подавляет атаку сигнала - схема построенная на этом принципе называется овердрайвом, хотя и здесь есть свои но... Например, некоторые производители называют свои устройства OVERDRIVE, хотя в их схемах диоды стоят на ограничение уже после разделительного конденсатора микросхемы(фирма DOD к примеру). Видимо этот класс устроиств принято делить ещё на тот уровень искажений, которые дают вышеназванные приборы. Следовательно, подобные устройства не дают много искажений, и расчитаны для игры ненавязчивых соло партий, и при игре аккордами из 3-х и более голосов. Ещё подобные устройства часто используют для дополнительной "раскачки" ламповых усилителей, так как схема OVERDRIVE достаточна проста, очень часто там используется 1 или 2 ОУ (операционный услилитель), и при таком простом решении уровень шума самой приставки ниже чем у более сложных устроиств класса "исказителей".

DISTORTION достаточно тяжело клиссифицировать, к этому классу можно отнести все эффекты построенные на принципах переусиления. Хотя чаще под этим названием музыканты видят прибор для получения большого количества искажений. Существует много типов эффектов переусиления с этим названием, и звуком они иногда довольно сильно отличаются друг от друга.

Мы уже с Вами поговорили в одном из предыдущих постов, а теперь пришло время познакомиться с эффектом под названием дисторшн . С английского языка это слово переводится, как искажение. По сути своего воздействия этот эффект похож на действие овердрайва.

Теоретические основы эффекта дисторшн

Взглянем на картинку и проанализируем её. Нарисованная пунктиром синусоида — это ни что иное, как звуковая волна.

Действие нашего эффекта заключается в том, что сигнал ограничивается по амплитуде. Он как бы срезает верхние «гребни» сигнала. Получается достаточно угловатый график звуковой волны.

В целом действие дисторшна похоже на овердрайв, но сигнал ограничивается довольно резко. Я бы сказал, что он обрубается или режется.

Для тех, кто хорошо знаком с электроникой, ниже представлена схема эффекта дисторшн Boss DS-1.

Схема примочки дисторшн

Звук с применением эффекта дисторшн характеризуется плотностью и тяжестью звучания, у гитары увеличивается сустейн (продолжительность звучания извлечённых нот), увеличивается количество гармоник. Получается такой жужжащий металлический звук. И чем больше Вы выкручиваете ручку «Gain» на примочке, тем тяжелее и монолитнее получается звук. Пример того, как можно настроить педаль дисторшн, Вы можете посмотреть на изображении ниже и использовать данные настройки на своей примочке.

Настройки педали Distortion

Эффект дисторшн получается путём перегруза усилителя. Чаще всего конструктивно исполняется в виде напольной педали. На таких педалях всегда есть ручка увеличения перегруза (Gain), а также различные вариации ручек настройки звуковых частот, тона и громкости. Эти педали являются, наверное, самыми востребованными у большинства музыкантов.

Применение эффекта дисторшн

Гитарный дисторшн получил широкое распространение в тяжёлой рок музыке. Музыку групп различных экстремальных стилей металла невозможно представить без жёстко звучащих гитар. У каждого гитариста этих групп есть в арсенале педаль Distortion какой-либо известной фирмы, либо они используют , где уже есть встроенный дисторшн. С распространением такого гитарного звучания изменилась и сама манера игры музыкантов, их звукоизвлечение. Развивалась скоростная медиаторная техника, различные варианты глушения и специальные приёмы игры на электрогитаре, которые мы будем изучать в дальнейшем.

Многие производители гитарного оборудования имеют в своей линейки продукции примочки дисторшн для гитары. Из наиболее известных можно выделить:

Vox Cooltron Bulldog Distortion

Если у Вас есть электрогитара и огромное желание играть рок музыку, но нет усилителя, то эта статья будет для Вас полезна! В статье я предлагаю конструкцию достаточно мощного гитарного усилителя с эффектом дисторшн.

Сигнал с электрогитары поступает на вход двухкаскадного усилителя, который обладает большим коэффициентом передачи. В качестве транзисторов VT1 и VT2 использованы отечественные транзисторы КТ3102Е.
Глубина искажения и порог наступления эффекта регулируется изменением коэффициента передачи каскада переменным резистором R4.

На рисунке 1 проиллюстрирована работа данного эффекта. Пунктирной линией обозначены границы нормальной (рабочей) области входного аудиосигнала. На верхнем первом графике представлен оригинальный сигнал поступающий на вход. Допустим, что в нем имеется два участка, на которых напряжение сигнала выходит за пределы нормальной области. Второй нижний график показывает то, что на выходе двухкаскадного усилителя наступает двустороннее симметричное ограничение этих участков, т.е. происходит "лимитирование" или "клиппирование".

В начальном положении переменного резистора R4 аудиосигнал практически не будет искажаться, тогда как при его выкрученном положении наступает клиппирование даже среднего значения напряжения входного сигнала с электрогитары. По ощущениям звук становится более жестким.

После того как мы получили эффект «Дисторшн» остается усилить звуковой сигнал. С этой задачей отлично справится усилитель собранный на микросхеме TDA2030 (или TDA2050). Питание на нее подается однополярное. Чтобы не перегружать вход усилителя выходной сигнал берется с коллекторной нагрузки транзистора VT2 с коэффициентом деления 1:27.

Обратите внимание, что питание схемы осуществляется от 2 батареек Крона с напряжением 9 В. Первая батарейка (GB1) питает левую часть схемы, отвечающую за искажение поступающего сигнала, а вторая (GB2) обеспечивает питанием усилитель на микросхеме TDA2030. Если напряжение подавать от блока питания, то возможны сетевые помехи в колонке.

Рис.2. Схема электрическая принципиальная

Ниже представлены фотографии процесса сборки.
В качестве корпуса была использована электромонтажная распред.коробка.

Переменный резистор в моем случае такой (не лучший выбор)

И небольшой лайфхак по изготовлению клеммы для батарейки "крона" из аналогичной старой. Для этого устройства их понадобится 2 шт.

Демонстрацию работы устройства вы можете посмотреть в прикрепленном видео. Выходной звук в моем случае прослушивается на колонку от музыкального центра (параметры колонки 6 Ом, 50 Ватт).

Список радиоэлементов

Гитарные эффекты, рассматриваемые в этой статье называются гейновыми, так как изменяют степень усиления (gain) гитарного сигнала, при этом изменяют ее настолько, что электронные цепи не могут корректно его обработать. Результатом этой «перегрузки» становится искаженный сигнал, который начинает выдавать электроника. Электронное искажение сигнала, при этом не случайное, а преднамеренно вносимое - один из отличительных особенностей рок-музыки. Именно это искажение придает привлекательность и вносит энергию в те роковые композиции, которые мы так любим.

Так как гитаристами термины овердрайв , дисторшн и фузз часто используются в качестве синонимов, на полках музыкальных магазинов можно наткнуться на устройства эффектов, обозначенными производителем как овердрайв, которые будут звучать как фузз или наоборот. Поэтому всегда внимательно прослушивайте, что происходит с сигналом после его прохождения через эффект, до того как приобрести устройство. Девайсы, искажающие сигнал, обычно имеют три органа управления: Drive, или gain - управляет степенью усиления сигнала и, тем самым, степенью его искажения); Тоnе (иногда называется EQ или filter) - управляет низкими и высокими частотами; Output, или level - определяет уровень сигнала на выходе устройства.

В основе гейновых эффектов лежит работа с уровнем громкости сигнала. В их число входят дисторшн (distortion), компрессоры (compressor), педали громкости (volume pedal) и гейты (gate). Давайте рассмотрим каждый из этих эффектов по-подробнее.

Дисторшн

Если сравнивать эффект дисторшн (distortion) с фуззом и овердрайвом, то он занимает промежуточное положение между ними. При его использовании звучание гитары приобретает яркость и резкость. Такие устройства дисторшн как, например, Boss Metal Zone, часто используются в хард-роке и хэви-метал как для ведения ритма, так и для соло.

Можно встретить примочки дисторшн , которым их разработчики под чутким руководством маркетологов подобрали эффектные названия, в которых часто используются слова Grunge и Metal. В какой-то мере из названия можно получить представление о возможностях устройства, но более мудрым решением будет положиться на собственный слух.

Овердрайв

Эффекты овердрайв (overdrive) относятся к одному из трех гейновых эффектов. Их можно назвать самыми «мягкими», так как они обеспечивают наиболее натуральное звучание. Лучшие модели, такие как классический эффект Ibanez Tube Screamer, эмулируют характеристики ламповой педали, а некоторые не просто эмулируют,но и вправду частично выполнены на лампах.

Применение эффекта овердрайв дает теплое и объемное звучание, которое, к тому же, обогащено четными гармониками. Лучшим применением этому эффекту станет исполнение сольных партий блюза и классического рока, а так же ритмовых партий хард-рока.

Часто педаль овердрайва используется в качестве усиленного чистого (clean) канала, для чего регулятор Drive эффекта нужно выставить на малый уровень, а регулятор Output - на высокий. Благодаря этому методу можно получить насыщенное звучание ламповой педали без добавления дополнительной тоновой окраски.

Фуз (fuzz)

Эффекты фуз можно назвать своего рода ветеранами среди примочек, так как они появились при попытках получить «перегруженный» звук на первых транзисторных усилителях для гитары. Благодаря им можно в полной мере ощутить, что такое настоящее искажение. Звучание, которое получается при использовании эффектов фуза, можно сравнить с ревем бензопилы, но без него невозможно представить классические композиции 60-х годов.

Справедливости ради нужно сказать, что специализированные педали фузза не очень хорошо эмулируют натуральные искажения, обеспечиваемые с помощью ламповой педали. Но фузовую эмуляцию можно получить на обычном эффекте дисторшн, для чего достаточно выставить регулятор Gain на невысокий уровень и немного подкрутить тон для получения максимально яркого звучания.

Часть 1. Сборка эффекта «дисторшн» и его краткий тест-драйв
«Дисторшн» этот я сделал от скуки, мне было натурально нечего делать вечером, страшно хотелось собрать какую-то новую схему. Вот я и набрал в поисковике «дисторшн на транзисторах». В моих планах не было сборки устройства на микросхемах (потому что за ними сначала нужно погоняться по магазинам), равно как и не планировал я очень сложную схему с полной горстью одних только транзисторов.
Поэтому выбрал такой вариант, чтобы успеть собрать его за вечер практически из подножного мусора (даже один «электролит» пришлось брать «паянину», то есть не новый, вытащенный откуда-то):

В нарисованной схеме используются транзисторы p-n-p-проводимости, поэтому на «массе» сидит «плюс». У меня же была коробка любимых и обожаемых КТ315Б n-p-n-проводимости. Поэтому в моей версии схемы пришлось инвертировать полярность включения батарейки «Крона» и электролитических конденсаторов. Транзисторы по рекомендации собиравших схему пришлось подбирать с максимальным коэффициентом усиления (h21), более 200 единиц (благо, мне было, из чего выбирать). Делается это при наличии мультиметра так: для начала выясняется тип и цоколевка транзистора (соответствие эмиттера, коллектора и базы выводам), потом включается режим «hFE», а транзистор устанавливается в соответствующие гнезда.


Иногда бывает необходимо покачать его, или прижать пальцем, или вставлять проволочки, чтобы на дисплее появился результат.



Первый транзистор нам подходит, второй оставим для схем попроще. По слухам, можно применять КТ3102, КТ3107 (более современные аналоги КТ315). Да и вообще, я думаю, любые маломощные (а если они еще и малошумящие!) транзисторы, лишь бы h21 был больше 150 (мое мнение).
Диоды ставятся любые, главное — одинаковые. В моем варианте — Д18.
Потенциометр регулирует уровень выходного сигнала, уже искаженного в соответствии с работой дисторшена. Отдельной регулировки силы эффекта, или «гейна» (если я правильно это называю), тут нет. В более продвинутых схемах, которые находятся на раз-два, с этим проблем никаких. Но так как, напомню еще раз, устройство я собирал от скуки, чтобы чем-то занять руки, чтобы разнообразить звук гитары на домашних поигрульках, то мне его хватает вполне, и для меня не вопрос чуть уменьшить уровень сигнала на выходе самой гитары, чтобы не так сильно жужжал эффект. Тем более, что вся моя музыка либо усиливается одним из «ВЭФов» (который, выкрученный на максимальную громкость, тоже ведет себя как исказитель сигнала), либо пишется «в линию», то есть гитара подключается в линейный вход компьютера и общается с программой Audacity. Ну, нет у меня пока тяги к ламповым комбикам и большой сцене, а для домашних записей и тренировок такое оборудование — самое оно. Опять же, бесценный практикум по пайке и схемотехнике.
Оконечная цепочка из конденсаторов и резисторов — фильтр. Чересчур отступать от указанных номиналов, пожалуй, не стоит, чтобы не испортить звук. Было бы время — я бы «поигрался» со значениями, но, право, так неохота распаивать уже готовое устройство…


В собранной мною схеме задействованы два тумблера: один включает-выключает устройство, другой управляет режимами «Active-Bypass», то есть в первом случае звук проходит через все элементы схемы, а во втором — обходит их по отдельной дорожке. Это позволяет быстро переходить с чистого звука на дисторшн и обратно, не проводя манипуляций с кабелями. Включенное состояние обоих тумблеров отмечено краской, нанесенной в углубление на корпусе. Однако после того, как однажды устройство осталось на неделю включенным и забытым (батарейка, естественно, разрядилась, а «похитителя» я еще не собрал), в схему был добавлен индикаторный светодиод. Не стоит увлекаться, пытаясь завести его в режим 20 миллиампер, все-таки питание батарейное. Для трехмиллиметрового зеленого достаточно и 4,7 мА (ограничивается резистором 1,5 кОм). Общее потребление устройства — ок. 12 мА, на уровне фабричных устройств. Критический для «Кроны» ток разряда — 20 мА. Впрочем, никто не мешает устроить питание от самодельного БП, лишь бы он не фонил пятидесяти- или стогерцовой наводкой.





Тут запечатлен еще промежуточный вариант.



Этот более стабильный, и, надеюсь, окончательный.

Как это работает? Как и любое устройство, полностью собранное своими руками из всякого хлама и еще не сравненное с фабричным конкурентом. То есть — круто и бесподобно, о, да, я надеваю свой плащ и волшебную шляпу, детка, спустись же со мной по «Тоннелю любви»!