Waar zijn distortion en overdrive geschikt voor? Typen en principes van effecten zoals vervorming. De huidige staat van digitale overdrive-emulatie

Vervorming is een effect waarbij de signaalamplitude aan beide kanten wordt beperkt (Fig. 1), maar niet alleen kan dit effect worden gecreëerd, overdrive kan ook vervorming veroorzaken door de versterker op vol vermogen in te schakelen. Vervorming is een beperking van de signaalamplitude aan beide zijden. Er zijn twee soorten beperkingen: zacht - overdrive (Fig. 2) en hard - dystonie (Fig. 3). Bij zacht is het beperkingsniveau omgekeerd evenredig met het niveau ingangssignaal. Dit wordt bereikt door back-to-back diodes aan te sluiten op het NFE-circuit (negatieve feedback) van de operationele versterker. Bij harde beperking wordt het signaalniveau beperkt binnen een bepaald bereik. Dit wordt gedaan door back-to-back diodes aan te sluiten op de uitgang van de operationele versterker.

Ik zal een diagram geven van een vervormingsapparaat waarin het geluid het meest geschikt is voor "metalen" richtingen. Er is mee getest verschillende soorten gitaren: “IBANEZ RG505”, “Honer Rock Wood”, “Fender Strutocastef”, “Russ tone” en binnenlandse “Aelita”, “Formanta” en lieten goede resultaten zien, maar om de laatste te creëren goed effect, was het nodig om een ​​eenvoudige voorversterker te gebruiken. Het diagram van dit apparaat wordt getoond in Fig. 4.

Het signaal van de uitgang van de elektrische gitaar gaat via de koppelcondensator Cl en weerstand R1 naar de inverterende ingang van de operationele versterker. Weerstand R5 zorgt voor terugkoppeling tussen de uitgang en ingang van DA1.

Rijst. 1. Signaalamplitude

Rijst. 2. Overdrive-circuit

Rijst. 3. Vervormingsschema

Rijst. 4. Voorversterkercircuit

Rijst. 5. Voorversterkercircuit

Het circuit R6, C5, R7 is ermee verbonden. Met behulp van weerstand R7 wordt de vervorming aangepast. Als de afstelling slecht is of het apparaat defect raakt, moet u de elementen R6 en C5 verwisselen. Volgende versterkt signaal wordt begrensd door twee diodes en gaat naar de uitgang.

Voor normale werking apparaat, moet u weerstanden R1 en R8 selecteren, evenals diodes volgens de stroom-spanningskarakteristieken. Als vervorming een zwak effect heeft, kunt u de voorversterker gebruiken die wordt weergegeven in Fig. 5. Het is raadzaam om een ​​laag geluidsniveau in het apparaat te gebruiken operationele versterker. Naast de genoemde zijn ook K553UD2, K153UD1...K153UDE enz. geschikt. De voorversterker bevat een transistor van het type KT3102, KT315 (met willekeurige letterindex). Het apparaat is gemonteerd op printplaat gemaakt van eenzijdige folieprintplaat van 50×30 mm.

Deel 1. Montage van het distortion-effect en de korte testrit
Deze “vervorming” heb ik gemaakt uit verveling, ik had ‘s avonds natuurlijk niets te doen, ik wilde heel graag een soort van nieuw schema. Dus typte ik ‘transistorvervorming’ in de zoekmachine. Mijn plannen omvatten niet het assembleren van een apparaat op microcircuits (omdat ik er eerst boodschappen voor moet doen), en ik was ook niet echt van plan complexe schakeling met alleen al een handvol transistors.
Daarom heb ik voor deze optie gekozen om tijd te hebben om het 's avonds praktisch uit de vuilnis te assembleren (zelfs één "elektrolyt" moest uit het soldeer worden gehaald, dat wil zeggen niet nieuw, ergens vandaan gehaald):

In het getekende circuit worden transistors met pnp-geleiding gebruikt, dus de "plus" zit op de "aarde". Ik had een doos met mijn favoriete en aanbeden KT315B n-p-n-geleiding. Daarom moest ik in mijn versie van het circuit de polariteit van de Krona-batterij en elektrolytische condensatoren omkeren. Volgens de aanbevelingen van degenen die het circuit hadden samengesteld, moesten transistors worden geselecteerd met de maximale versterking (h21), meer dan 200 eenheden (gelukkig had ik genoeg om uit te kiezen). Dit gebeurt als volgt als je een multimeter hebt: zoek eerst het type en de pinout van de transistor (correspondentie van de emitter, collector en basis met de aansluitingen), vervolgens wordt de "hFE" -modus ingeschakeld en wordt de transistor geïnstalleerd in de juiste stopcontacten.


Soms is het nodig om ermee te schudden, of er met uw vinger op te drukken, of draden in te steken om het resultaat op het display te laten verschijnen.



De eerste transistor is geschikt voor ons, de tweede laten we over voor eenvoudigere circuits. Volgens geruchten kunnen KT3102, KT3107 (modernere analogen van KT315) worden gebruikt. En in het algemeen denk ik dat alle transistors met laag vermogen (en als ze ook geluidsarm zijn!) Transistors zijn, zolang h21 meer dan 150 is (mijn mening).
Alle diodes kunnen worden geïnstalleerd, het belangrijkste is hetzelfde. In mijn versie - D18.
De potentiometer past het niveau van het uitgangssignaal aan, dat al vervormd is in overeenstemming met de vervormingsbewerking. Aparte aanpassing Er is geen kracht van effect, of “winst” (als ik het correct noem). In meer geavanceerde schema's van één of twee zijn hier geen problemen mee. Maar aangezien, laat ik je er nogmaals aan herinneren, ik het apparaat uit verveling in elkaar heb gezet, om iets met mijn handen te doen te hebben, om het geluid van de gitaar thuis te diversifiëren, is het genoeg voor mij, en voor mij is er er was geen sprake van om het signaalniveau aan de uitgang van de gitaar zelf iets te verlagen om het effect niet zo zoemend te maken. Bovendien wordt al mijn muziek versterkt door een van de “VEF’s” (die, gedraaid op maximaal volume, gedraagt ​​zich ook als signaalvervormer), of staat 'in lijn', dat wil zeggen dat de gitaar is aangesloten lijningang computer en communiceert ermee Audacity-programma. Nou ja, ik heb nog geen zin in buizenversterkers en een groot podium, maar voor thuisopnames en training is dergelijke apparatuur precies goed. Opnieuw een workshop van onschatbare waarde over solderen en circuitontwerp.
De laatste keten van condensatoren en weerstanden is een filter. Het is waarschijnlijk niet de moeite waard om te veel van de aangegeven waarden af ​​te wijken, om het geluid niet te bederven. Als ik tijd had, zou ik met de waarden "spelen", maar eigenlijk ben ik zo terughoudend om een ​​kant-en-klaar apparaat te solderen...


Het circuit dat ik heb samengesteld omvat twee tuimelschakelaars: de ene schakelt het apparaat in en uit, de andere bestuurt de "Active-Bypass" -modi, dat wil zeggen dat in het eerste geval het geluid door alle elementen van het circuit gaat, en in het tweede geval , het omzeilt ze apart spoor. Hierdoor kun je snel overstappen puur geluid tot vervorming en terug zonder de kabels te manipuleren. De aan-status van beide tuimelschakelaars is gemarkeerd met verf die is aangebracht op een uitsparing in de behuizing. Echter, na een dag werd het apparaat ingeschakeld en een week lang vergeten (de batterij was natuurlijk leeg en ik had de "dief" nog niet in elkaar gezet), er werd een indicatie-LED aan het circuit toegevoegd. Laat je niet meeslepen door te proberen het op 20 milliampère in te stellen; het wordt tenslotte aangedreven door een batterij. Voor drie millimeter groen is 4,7 mA voldoende (beperkt door een weerstand van 1,5 kOhm). Totaal verbruik apparaten - oké. 12 mA, op het niveau van fabrieksapparaten. De kritische ontlaadstroom voor Krona is 20 mA. Niemand stoort je echter om de stroomvoorziening via een zelfgemaakte stroomvoorziening te regelen, zolang deze maar geen interferentie van vijftig of honderd hertz uitzendt.





Een andere tussenoptie wordt hier vastgelegd.



Deze is stabieler en hopelijk definitief.

Hoe werkt dit? Zoals elk apparaat, volledig met je eigen handen samengesteld uit allerlei soorten afval en nog niet vergeleken met een fabrieksconcurrent. Ik bedoel, cool en geweldig, oh ja, ik zet mijn cape en magische hoed op, schat, kom met mij mee door de "Tunnel of Love"!

Het woord ‘vervorming’ wordt door de meeste mensen extreem negatief ervaren, maar vreemd genoeg ook in muziek industrie“distortion” heeft zijn toepassing gevonden, vooral voor elektrische gitaren. Tegenwoordig is het niet meer mogelijk om een ​​elektrische gitaar voor te stellen zonder effecten gebaseerd op het principe van overversterking. Nu iets meer over deze effecten: wanneer een signaal van een elektrische gitaar de ingang van een voorversterker binnenkomt in de vorm van een pedaal of een speciale gitaareindversterker, wordt het signaal in amplitude beperkt als gevolg van ernstige overbelasting, en nieuwe “vervormings”-harmonischen worden aan het hoofdsignaal toegevoegd, die een nieuw geluid van het instrument vormen. Harmonischen zijn even en oneven. Zelfs harmonischen voegen volheid en warmte toe aan het geluid, terwijl oneven harmonischen daarentegen hardheid, strakheid en karakteristieke metaalachtige boventonen aan het signaal toevoegen. hoge frequenties Oh. Zogenaamde versterkerbegrenzers in de vorm van pedalen worden vaak op halfgeleiderbasis (transistor, microschakeling) geassembleerd vanwege de lage kosten van deze componenten, dergelijke consoles worden vaak gebruikt door beginnende muzikanten; Versterkers en diverse op buizen gemonteerde pedalen zijn geliefd bij ervaren en vaak professionele gitaristen. Buizenlimiterversterkers creëren zowel even als oneven harmonischen en kleuren het geluid van een elektrische gitaar sterker bij lage limiterniveaus, wat waarschijnlijk de reden is dat ze tegenwoordig nog steeds zo populair zijn. Een halfgeleiderversterker-limiter creëert altijd alleen oneven harmonischen en wordt vaker gebruikt voor zware muziekstijlen. Scherp geluid voor extreme trends in de muziek wordt het als zeer acceptabel beschouwd. Grote waarde want geluid heeft het type limiter en de elementen waarop het is gemonteerd. Als we hiervoor alleen microschakelingen en beperkende diodes (traditionele circuits) gebruiken, zullen we krijgen normaal geluid goedkoop pedaal. Bereik fatsoenlijk geluid met behulp van halfgeleider apparaten(transistor, microschakeling), het is mogelijk, maar alleen als dit niet-standaard circuitoplossingen zijn. Voorbeeld: extra filter lage frequenties vóór het beperken, actieve hoogdoorlaatfilters na het beperken van het signaal, het simuleren van de werking van een 2-takt eindversterker in signaalbegrenzingsmodus, het monteren van de begrenzer zelf met behulp van LED's of volledig zonder LED's, en het circuit zal veel gecompliceerder worden. En dan zal met deze trucs een buizeneffect zoals Distortion een levendiger en transparanter geluid geven, met een eenvoudiger circuitontwerp. Met dergelijke trucs proberen we alleen maar dichter bij het geluid van lampen te komen, en omdat in een halfgeleidercircuit hoogdoorlaatfilters naast ongewenste oneven harmonischen ook even harmonischen onderdrukken, is het geluid, vergeleken met een lamp, nog vlakker en modderiger, hoewel veel afhangt van de techniek. Bij het ontwikkelen van een circuit is het belangrijk om te vinden gouden gemiddelde, noch een lamp, noch een transistor op zichzelf zal het gewenste geluid geven, zonder de deelname van degenen die dit effect ontwikkelen. Frequentiecorrectie wel belangrijke parameter voor een effect als Distortion, maar de balans tussen even en oneven harmonischen is nog belangrijker. Om deze reden wordt vaak gebruik gemaakt van gemengde Lamp-Chip-technologie. Meestal wordt bij deze aanpak de beperkende functie uitgevoerd door de lamp, al het andere wordt geïmplementeerd op microschakelingen. Waarschijnlijk willen fabrikanten goedkopere kosten van het product en de componenten hebben, en het assembleren van alles, inclusief verschillende filters voor geluidscorrectie exclusief op lampen, is een behoorlijk duur genoegen. Ondanks de overvloed aan apparaten van het Distortion-type op de muziekmarkt, is het vrij lastig om zelfs maar meteen een bepaald geluid te bereiken identieke modellen gitaarversterkers gemaakt in verschillende tijden verschillen in geluid, hoewel in werkelijkheid goede apparaten niet zozeer, en alleen een ervaren gitarist kan snel een keuze voor zichzelf maken. Het probleem voor de meeste fabrikanten van muziekelektronica is het feit dat ervaren gitaristen in de regel al heel lang hun eigen apparatuur hebben, dus maken de meeste fabrikanten helaas goedkope apparaten die zijn ontworpen voor beginnende muzikanten, waarvan het geluid verre van ideaal, maar er zijn ook zeldzame en aangename uitzonderingen. Er zijn elementen van verwarring in de classificatie naar type effect, zoals vervorming. Om dit beter te begrijpen, laten we het over deze typen hebben.

Een algemeen aanvaarde classificatie van effecten van het type Distortion.

De oudste van de "vervormers" is Dons. De verschillen: een groot aantal lage frequenties aan de uitgang (door het ontbreken van een laagdoorlaatfilter), een nogal modderig en mompelend geluid, maar dit effect kan ook smaakvol worden gebruikt. Dat is precies waar het begon lange afstand evolutie van het overversterkingseffect in de vorm van een afzonderlijk blok (pedaal). De eerste "Fuzes" werden meestal gemonteerd op 2-3 germaniumtransistors, die huidige moment niet gebruikelijk.

OVERDRIVE Het beschikt over zachte signaalclipping, het geluid is vrij transparant en er is een passief laagdoorlaatfilter aan de ingang. In de regel zijn bij apparaten van het OVERDRIVE-type diodes in de limiter opgenomen in het OOS-circuit (negatieve feedback), leidt dit tot vermenging van een voorwaardelijk zuiver signaal en een geconverteerd signaal, waardoor de aanval van het signaal niet volledig wordt onderdrukt - een circuit dat op dit principe is gebouwd, wordt overdrive genoemd, hoewel er hier ook enkele problemen zijn... Bijvoorbeeld Sommige fabrikanten noemen hun apparaten OVERDRIVE, hoewel hun circuits diodes bevatten. Ze zijn beperkt tot de ontkoppelcondensator van de microschakeling (bijvoorbeeld DOD). Blijkbaar wordt deze klasse apparaten meestal gedeeld door de mate van vervorming die de bovengenoemde apparaten produceren. Bijgevolg produceren dergelijke apparaten niet veel vervorming en zijn ze ontworpen voor het spelen van onopvallende solopartijen en voor het spelen van akkoorden van 3 of meer stemmen. Soortgelijke apparaten worden vaak gebruikt voor extra "aansturing" van buizenversterkers, aangezien het OVERDRIVE-circuit vrij eenvoudig is, heel vaak gebruikt het 1 of 2 op-amps (operationele versterker), en daarmee eenvoudige oplossing Het geluidsniveau van de settopbox zelf is lager dan dat van complexere apparaten uit de "distorter" -klasse.

VERVORMING Het is vrij moeilijk om te classificeren; effecten die zijn gebouwd op de principes van overversterking kunnen in deze klasse worden opgenomen. Hoewel muzikanten onder deze naam vaker een apparaat zien om te verkrijgen grote hoeveelheid vervormingen. Er zijn veel soorten boost-effecten met deze naam, en ze klinken soms behoorlijk verschillend van elkaar.

06.07.2016 15440

Invoering

Begin jaren veertig draaiden bluesgitaristen hun versterkers praktisch binnenstebuiten en dreven ze tot het uiterste om krachtige, vervormde geluiden te produceren. En hoewel de eerste pogingen om het geluid te vervormen werden ontdekt tijdens pogingen om zo luid mogelijk te spelen, soms zonder enige logische reden, en soms gedwongen om gehoord te worden in een luidruchtig publiek en tussen andere leden van het ensemble, dankzij jazzlegendes zoals Chuck Berry, “muzikale” overload ontvangen internationale ontwikkeling en begon door ervaren gitaristen te worden gebruikt als onderdeel van de muzikale kunst.

Naarmate de populariteit van rockmuziek begin jaren zestig toenam, nam ook de vraag naar versterking toe, aangezien geluidsvervorming in deze periode werd aangepast aan de rockscene. Gitaristen als Eric Clapton met zijn Fender-versterker, Rory Gallagher met Vox en Jeff Beck met zijn Marshall en vele anderen hebben de ontwikkeling en creatie van krachtige gadgets en effecten voor de gitaar beïnvloed.

Tegenwoordig is er een grote verscheidenheid aan apparaten voor geluidsverwerking, en gitaristen completeren hele zogenaamde pedalboards waarin ze al hun favoriete effecten verzamelen. Met de komst van nieuwe, krachtigere en handigere effectpedalen, meer mogelijkheden‘muzikale’ geluidsvervorming in plaats van de eigen overbelasting van de versterker. Overdrive, vervorming, fuzz - dit is het klassieke opties gain-effecten, die in essentie hetzelfde doel nastreven: het vervormen van het geluid van een elektrische gitaar, maar die aanzienlijke verschillen vertonen.

We stellen voor om de verschillen tussen deze gitaareffecten nader te bekijken, omdat elk ervan zijn eigen unieke muzikale tint heeft.

Overdrive

Als je kracht en gain aan een buizenversterker toevoegt, krijg je een overstuurd maar natuurlijk geluid met warme boventonen. In eenvoudige woorden- overdrive-effect simuleert overdrive buizen versterker. Maar als dit effect eerder werd bereikt door het volume en de overdrive te verhogen, kun je nu met overdrive-pedalen het geluid op een acceptabel volumeniveau vervormen, waarbij alleen de klassieke "knapperige" tonen worden toegevoegd, zacht en natuurlijk.

Stevie Ray Vaughan stond erom bekend dat hij de klassieke Ibanez Tube Screamer-overdrive gebruikte om zijn kenmerkende geluid te creëren. Eddie Van Halen gebruikte , wat het geluid een kenmerkend buisachtig Overdrive-effect geeft.

Een andere optie voor natuurlijke overbelasting is het gebruik van boosters. In wezen is dit hetzelfde overdrive-effect, maar als overdrive veranderingen aanbrengt in het originele geluid van de gitaar, behoudt de booster het originele klankkarakter van de versterker en gitaar, waardoor het alleen maar luider en geladener wordt. Daarom gebruiken veel muzikanten boosters om individuele fragmenten van de compositie te ‘opwarmen’ en te benadrukken.

Dit goede optie voor degenen die niet van toeters en bellen houden en veel tijd en geld hebben besteed aan het zoeken naar de versterker van hun dromen, en dus gewoon willen verbeteren en benadrukken wat deze al heeft. Met een pedaal kunt u bijvoorbeeld het uitgangssignaalniveau met 20 dB verhogen.

Vervorming

Distortion-pedalen simuleren het geluid van een zwaar overstuurde buizenversterker. Tegelijkertijd wordt het geluid dichter en minder natuurlijk, de sustain wordt langer. Vergeleken met overdrive, amplitude geluidsgolven bij vervorming wordt het signaal sterker afgekapt en is de tint van het signaal duidelijker. Dit geluid is typisch voor rock- en metalmuziek.

Het diagram toont de verschillen in de amplitude van geluidsgolven met overdrive- en vervormingseffecten. Zoals uit de grafiek blijkt, treedt de zogenaamde signaalclipping op, de sinusoïde wordt afgesneden, waardoor het geluid een karakteristieke scherpte krijgt. Alleen bij overdrive wordt het effect bereikt door de “zachte” amplitudebegrenzing, en bij vervorming is het scherper. Blauw toont het originele signaal, rood toont vervorming en geel toont overdrive.

Randy Rhoads en Dimebag Darrel gebruikten bijvoorbeeld MXR Distortion Plus-pedalen. Hoewel het een distortion-pedaal is, voelt het meer aan als een overdrive-pedaal. Steve Vai, Yngwie Malmsteen en Joe Satriani geven de voorkeur aan .

Dons

Fuzz is een van de oudste distortions en werd populair tijdens de hoogtijdagen van de psychedelische rock in de jaren zestig. Het geluid van de pedalen doet meer denken aan het krassende geluid van een defecte versterker in combinatie met een groot aantal boventonen die resulteren in zo’n losse en stekelige vervorming. Het is heel moeilijk om Fuzz op een andere manier te omschrijven, dus het is beter om het een keer te horen.

Jimi Hendrix stond bekend om het gebruik van de lotion, een van de meest populaire.


Als je een elektrische gitaar hebt en een groot verlangen hebt om rockmuziek te spelen, maar geen versterker hebt, dan is dit artikel nuttig voor jou! In het artikel stel ik het ontwerp van een redelijk krachtig voor gitaar versterker met vervormingseffect.

Het signaal van de elektrische gitaar wordt naar de ingang van een tweetrapsversterker gevoerd, die een hoge transmissiecoëfficiënt heeft. Binnenlandse transistors KT3102E werden gebruikt als transistors VT1 en VT2.
De diepte van de vervorming en de drempel voor het optreden van het effect worden geregeld door de cascade-transmissiecoëfficiënt te veranderen met variabele weerstand R4.

Figuur 1 illustreert hoe dit effect werkt. Stippellijn De grenzen van het normale (werk)gebied van het ingangsaudiosignaal worden aangegeven. Op bovenste eerst De grafiek toont het oorspronkelijke signaal dat bij de ingang arriveert. Laten we aannemen dat er twee secties zijn waar de signaalspanning buiten het normale bereik valt. De tweede onderste grafiek laat zien dat aan de uitgang van een tweetrapsversterker een tweewegssymmetrische begrenzing van deze secties optreedt, d.w.z. Er treedt "beperkende" of "knippen" op.

IN initiële positie variabele weerstand R4, het audiosignaal zal vrijwel niet worden vervormd, terwijl als het wordt losgeschroefd, zelfs de gemiddelde spanning van het ingangssignaal van de elektrische gitaar zal knippen. Het geluid voelt harder aan.

Nadat we het “Vervormingseffect” hebben verkregen, moet het nog worden versterkt piep. Een versterker gemonteerd op een TDA2030 (of TDA2050) chip zal deze taak perfect aankunnen. Het wordt geleverd met unipolaire voeding. Om de versterkeringang niet te overbelasten, wordt het uitgangssignaal afgenomen van de collectorbelasting van transistor VT2 met een deelverhouding van 1:27.

Houd er rekening mee dat het circuit wordt gevoed door 2 Krona-batterijen met een spanning van 9 V. De eerste batterij (GB1) voedt linkerkant circuit dat verantwoordelijk is voor het vervormen van het binnenkomende signaal, en de tweede (GB2) levert stroom aan de versterker op de TDA2030-chip. Als de spanning wordt geleverd vanuit de voeding, is netwerkinterferentie in de kolom mogelijk.


Afb.2. Elektrisch schakelschema

Hieronder staan ​​foto's van het montageproces.
Als behuizing werd een elektrische verdeelkast gebruikt.

De variabele weerstand in mijn geval is zo (niet de beste keuze)

En een kleine levenshack voor het maken van een terminal voor een "kroon" -batterij van een soortgelijke oude. Voor dit apparaat heb je 2 stuks nodig.

In de bijgevoegde video kunt u een demonstratie van het apparaat bekijken. Het uitgangsgeluid is in mijn geval hoorbaar via de luidspreker muziek centrum(luidsprekerparameters 6 Ohm, 50 Watt).

Lijst met radio-elementen

Aanduiding Type Denominatie Hoeveelheid OpmerkingWinkelMijn notitieblok
D.A. Audio-versterker

TDA2030A

1 Naar notitieblok
VT1 VT2 Bipolaire transistor

KT3102EM

2 Naar notitieblok
C1, C3 Condensator0,22 µF2 Naar notitieblok
C2 10 µF1 Naar notitieblok
C4 Elektrolytische condensator4,7 µF1 Naar notitieblok
C5 Elektrolytische condensator22 µF1 Naar notitieblok
C6, C8, C9 Condensator0,1 µF3 Naar notitieblok
C7, C10 Elektrolytische condensator2200 µF2 Naar notitieblok
R1 Weerstand

100 kOhm

1 Naar notitieblok
R2, R12 Weerstand

2,2 kOhm

2 Naar notitieblok
R3 Weerstand

15 kOhm

1 Naar notitieblok
R4 Variabele weerstand15 kOhm1 Naar notitieblok
R5 Weerstand