Современные преобразователи спектра сигналов электроинструментов, в том числе электрогитары, можно подразделить на три группы. Первая группа преобразователей - это различного рода фильтры и эквалайзеры. Ко второй группе относятся ревербераторы, флэнжеры, лесли-приставки и дилеи, к третьей - различные фаз-устройства, приставки типа дистошн и овердрайв. Промежуточное место между этими группами преобразователей занимают октаверы, модуляторы, секвенсеры и т. д. Для красивого звучания электрогитары целесообразно, по-видимому, использовать комбинацию из этих устройств, правильно согласуя их входное и выходное сопротивление и уровни сигналов. Из опубликованных описаний разных по сложности гитарных приставок, синтезаторов и комплексов к преобразователям, относящимся к первой и второй группам, претензий практически нет, то при повторении и эксплуатации приставок, относящихся к третьей группе, их немало. Это - либо недостаточная их чувствительность, либо наличие неприятных призвуков при затухании струны, недостаточная плотность звука, его прозрачность и т. д. Выходной сигнал звукоснимателей электрогитары, обрабатываемый разного рода преобразователями, может быть 0,5...300 мВ, а рабочий диапазон частот (например, для солоритм гитар)-60...3500 Гц. С учетом возможности извлечения флажолет верхняя граница частот расширяется до б...7 кГц.
Рис. 1
Анализ результатов измерения параметров некоторых зарубежных устройств типа дистошн и овердрайв позволяет сделать вывод: их преобразователи состоят из эффективного компрессора, ограничителя амплитуды сигнала и активного фильтра нижних частот (ФНЧ) или полосового. Спектр же выходного сигнала сформирован следующим образом. При уровнях входного сигнала менее 1...5 мВ во всей полосе частот, а также при максимальном уровне входного сигнала (порядка 200 мВ) в полосе частот за пределами рабочего диапазона гитары (более 3...6 кГц) искажения спектра отсутствуют вовсе или они крайне незначительны. Кроме того, на частотах менее100 Гц и более 3...5 кГц амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) имеет плавный спад с наклоном порядка 4.. .6 дБ на октаву. В полосе частот 600...2000 Гц отдельные преобразователи могут иметь острый максимум, поднимающийся над АЧХ в этой полосе на 4... 15 дБ. Некоторые преобразователи дополнительно могут включать в себя октаверы, являющиеся их составной частью. Не претендуя на особую оригинальность и с учетом вышесказанного, предлагаю для повторения разработанный мною преобразователь спектра сигнала электрогитары, сочетающий в себе схемотехнику приставок овердрайв и дистошн. Он позволяет получить оригинальные гитарные тембры, достаточную плотность звука и его тягучесть, длительное и чистое затухание. Если с помощью эквалайзера, подключенного к выходу преобразователя, поднять АЧХ (6...10 дБ) на частотах 0,9...2,5 кГц и завалить ее на частотах более 8 кГц (5...8 дБ), то появится "фирменный" оттенок звука, характерный для аналогичных преобразователей высокого класса. АЧХ устройства, изображенные на рис.1, строились в зависимости от уровня входного сигнала (штриховые линии соответствуют полосам частот, где искажения сигнала ограничены). Кривая 1 соответствует уровню входного сигнала 0,3 мВ, кривая 2-1 мВ,кривая 3-10 мВ, кривая 4-30 мВ, кривая 5 - 100 мВ и кривая 6 - уровню входного сигнала 250 мВ. Семейство АЧХ снималось при ослаблении выходного сигнала регулятором "Уровень" на 20 дБ. Следовательно, спектр выходного сигнала в значительное степени удовлетворяет оговоренным выше условиям.
Принципиальная схема преобразователя приведена на рис.2. Чувствительность устройства (не менее 0,2 мВ) регулируют резистором R1. От него сигнал поступает на вход предварительного усилителя, собранного на транзисторах VT1, VT2. Снижение усиления при увеличении амплитуды входного сигнала достигается за счет изменения глубины обратной связи через диоды VD1 и VD2. В результате динамический диапазон входного сигнала сжимается. Так, при входном сигнале 1 мВ коэффициент усиления в полосе частот 0,4...4 кГц равен 25 дБ, а при сигнале 30 мВ - всего лишь 15 дБ в этой же полосе частот. При входном сигнале 300 мВ коэффициент усиления равен 2дБ. С коллектора транзистора VT2 сигнал через конденсаторы С4 и С5 поступает на вход каскада на транзисторе VT3, представляющего собой совместно с конденсаторами С5-С10 и резисторами R10- R 16 активный ФНЧ с частотой среза 8 кГц. С выхода этого фильтра сигнал через делитель R17R18 поступает к каскаду на транзисторе VT4 с коэффициентом усиления около 10 дБ. Отрицательная ОС по переменному току (через эмиттерную нагрузку) увеличивает входное сопротивление усилителя, устраняя тем самым влияние ФНЧ на последующие каскады. Здесь же осуществляется и компенсация некоторых потерь, вносимых ФНЧ на средних частотах. Далее сигнал поступает на активный полосовой фильтр, собранный на транзисторе VT5, а от него-на базу транзистора VT6, служащего для согласования фильтра с последующими каскадами. С эмиттера этого транзистора сигнал через делитель R27R28 поступает на инвертирующий частотно- и амплитудно-зависимый усилитель, собранный на ОУ DA1.1. Диоды VD3, VD4 "сжимают" динамический диапазон сигнала. Усилитель дополнительно охвачен обратными связями через цепь C22R33 и конденсатор С24 (на частотах более 3 кГц). При сигналах, значительно превышающих напряжение открывания диодов VD3, VD4, кроме компрессии, происходит ограничение сигнала по амплитуде, степень которого зависит от частоты и уровня сигнала. Звено C25R32 ослабляет сигнал на частотах ниже 100 Гц, уменьшая тем самым влияние низкочастотных наводок на работу следующего усилителя на ОУ DA1.2. Его коэффициент усиления зависит от положения движка резистора R35 "Искажение" и сопротивления цепи, образованной резистором R33 и диодами VD5, VD6. С повышением входного напряжения до уровня, достаточного для открывания диодного ограничителя VD5, VD6, общий коэффициент усиления каскада несколько увеличится, что дополнительно ограничит выходной сигнал. Резистор R35 служит для получения на выходе преобразователя различной формы сигнала: прямоугольной, треугольной, колоколообразной, пилообразной, частично или полностью дифференцированной. Длительность звучания устройства регулируют резистором R29, а уровень выходного сигнала - резистором R38. Налаживание устройства заключается в установке движков резисторов R29 и R35 в положения, соответствующие приемлемой чистоте, длительности и окраске сигнала. Резистором R1 чувствительность приставки устанавливают такой, чтобы обеспечивались желаемые плотность сигнала и отношение сигнал/шум. Тембр можно несколько изменять, если постоянный резистор R14 заменить подстроечным. Питается преобразователь от источника стабилизированного напряжения 2х(9...12) В, потребляемый ток - 10...15 мА. Преобразователь испытан при работе с различными гитарами и показал неплохие результаты.
Источник: Радио №9, 1993 г., стр.26
Автор: В. МАЛЯРЕНКО, г. Тетиев, Киевская обл.
