Технология Tube Screamer

Автор: R.G. Keen

Данный текст является переводом статьи “The Technology of the Tube Screamer ” опубликованной на сайте http://www.geofex.com/.

Copyright 1998 R.G. Keen Все права защищены.

"Ibanez", "Tube Screamer", "TS-808", "TS5", "TS-9" и "TS10" являются торговыми марками Ibanez. Они используются в качестве ссылок.

Введение

Популярность серии distortion/overdrive педалей Tube Screamer от Ibanez, позволила ей попасть в число музыкальных "городских легенд". Не без помощи Stevie Ray, использовавшего их, педали TS-808 и TS-9 приобрели известность и продавались по астрономическим ценам. Остальные педали серии TS, TS-10, TS-5 и переиздание TS-9 были приняты не так хорошо.

Все члены семейства TS имели общий технический дизайн, с некоторыми различиями, определяющими разницу в звучании. Далее, я опишу отличительные особенности этих педалей и методы модификации, превращающим одну педаль в другую.

Эффекты серии TS позволяют получить лучшие результаты, при подключении к входу лампового усилителя, представляющего собой сетку триода, подключенную к общей шине усилителя через резистор сопротивлением 1Мом. Все эффекты серии TS искажают сигнал самостоятельно, но искажения этих педалей сами по себе гораздо менее интересны, чем при подключении эффекта к ламповому усилителю.

Блок схема:

Вся серия TS настолько похожа,что одна схема, с несколькими заметками может описать ее всю. Упрощенно можно разбить всю схему на несколько простых блоков.  В схеме имеются вспомогательные элементы, обеспечивающие функционирование схемы в целом. У TS10 выше напряжение смещения и устроен он немного по-другому. Вот описание основных узлов:

  • Входной буфер
  • Ограничивающий усилитель
  • Регулятор тона/громкости
  • Переключатель обхода эффекта
  • Выходной буфер

Вспомогательные узлы.

9В батарея и внешний источник напряжения 9В подключаются ко всем каскадам, как и узел формирующий напряжения 4,5В, которое используется для смещения всех каскадов. Схема формирования напряжения 4,5В представляет из себя два резистора одного номинала, включенных последовательно с +9В на землю. Средняя точка этих резисторов соединена через электролитический конденсатор большой емкости, шунтирующий эту точку на землю при прохождении переменного тока. Входной джек подключает отрицательный вывод батареи на землю с помощью стерео гнезда. Точное значение номиналов резисторов смещения варьируется от модели к модели, но это не оказывает влияния на звучание до тех пор, пока напряжение смещения остается равным 4,5В.

 

Входной буферный каскад

 В соответствии со схемой, входной каскад представляет собой обыкновенный эмиттерный повторитель. В 808-й и 9-ой педалях на входе применяется дешевый, обладающий высоким коэффициентом усиления, малошумящий транзистор типа 2SC1815. Я видел много других типов транзисторов в различных педалях, но конкретная модель транзистора в этом каскаде практически не влияет на звук. Этот каскад используется для получения коэффициента усиления по напряжению 1 (именно так, усиления по напряжению в этой схеме нет) и высокого входного сопротивления. Смещение, величиной 4,5 В, подается на базу транзистора через резистор 510 кОм, формирующий входное сопротивление схемы. Входное сопротивление эмиттерного повторителя формируется параллельным включением резистора смещения и внутреннего сопротивления эмиттерного повторителя; внутреннее сопротивление равно коэффициенту усиления по току, помноженному на номинал эмиттерного резистора. В данном случае номинал эмиттерного резистора равен 10К, а типичный коэффициент усиления 2SC1815 равен 300, что дает величину внутреннего сопротивления 3Мом на базе транзистора. Таким образом, нагрузкой входного сигнала, практически полностью, будет резистор 510 кОм. Этот входной каскад постоянно подключен к входной сигнальной цепи, он не коммутируется. Таким образом, при подключении TS9 и TS808, входное сопротивление достаточно велико, это позволят избежать нагрузки на гитарные датчики, и предотвращает  характерное ухудшение звучания, возникающее при подключении большинства квакушек. Так же заметим, что встроив входной буфер TS перед ними, можно избежать ухудшения звучания квакушек. Некоторые люди интересуются переделкой TS по схеме полного обхода эффекта (true bypass); Позже я объясню, как это сделать. Выход эмиттерного повторителя подключен к двум цепям: К полевому транзистору через конденсатор 0.1мкФ, являющимся частью схемы обхода и не полярному электролитическому конденсатору 1мкФ, имеющему достаточно большую емкость, чтобы избежать влияния на частоты гитарного сигнала. У TS10 имеется дополнительный каскад эммитерного повторителя, встроенный между входным буфером и полевым транзистором.http://www.geofex.com/article_folders/tstech/tsxtech2.gif

Каскад ограничения

Ограничивающий каскад является обычным усилителем на ОУ (операционном усилителе, прим. перев.) с переменным коэффициентом усиления, немного модифицированным для формирования частотного диапазона и ограничения сигнала по амплитуде. Сигнал с входного буфера попадает на положительный вывод ОУ, таким образом, выход находится в фазе с входом. Во всей линейке TS, за исключением TS10, входной сигнал подается напрямую через разделительный конденсатор с эмиттера входного буфера. В модели TS10 последовательно к положительному входу ОУ подключен резистор 220 Ом. Во всех моделях вход смещен к напряжению 4.5В с помощью одного резистора небольшого номинала, обычно 10К; Что, судя по всему, не очень отражается на звуке. Коэффициент усиления, не инвертирующего усилителя на ОУ, определяется как [1+ Zf/Zi], где Zf эквивалентный импеданс обратной связи (далее ОС прим. перев.) с выхода ОУ на отрицательный вход, а Zi эквивалентный импеданс с отрицательного входа на общую шину переменного тока.

Импеданс Zi формируется с помощью последовательного соединения резистора и конденсатора, включенных с отрицательного входа на землю. Эта комбинация является "частотно отбирающей", так как импеданс конденсатора будет обратно пропорционален частоте. На постоянном токе конденсатор будет вести себя как обрыв цепи; его импеданс будет уменьшаться с ростом частоты. На очень высоких частотах конденсатор будет замыкать цепь накоротко, и резистор будет определять коэффициент усиления, так как импеданс конденсатора будет несущественным по сравнению с сопротивлением резистора. В точке, где импеданс конденсатора равен сопротивлению резистора, усиление всей схемы начинает падать, стремясь к единице. При стандартных номиналах резистора 4.7К и конденсатора 0.047мкФ эта частота будет равна 720Гц. Только ноты и их гармоники выше этой частоты будут полностью усиливаться искажающим каскадом, а для более низких частот усиление будет постепенно падать и искажаться они будут меньше. Этим, вероятно, объясняется отсутствие “мутности” искажений у серии TS, так как басовые ноты ограничиваются в меньшей степени.

Импеданс Zf является параллельным соединением ограничивающих диодов, конденсатора 51пФ, а так же комбинации из последовательного соединенного резистора 51К и 500К-ого потенциометра "Drive". Не будем пока рассматривать диоды и конденсатор, и предположим, что частота сигнала больше точки спада 720Гц для цепи Zi, усиление ограничивающего каскада в этом случае будет равно (51K + величина потенциометра “drive”)/4.7K. Это означает, что усиление всего каскада может меняться поворотом ручки “drive” от 1 + (551K/4.7K)= 107 (около 44дБ) до 1+ (51K/4.7K), то есть, примерно 12.

Давайте вернемся к ограничивающим диодам, диоды не оказывают влияния на работу до тех пор, пока сигнал на выходе не превысит напряжения их открывания. В базовой серии TS установлены кремниевые сигнальные диоды, напряжение открывания которых составляет от 0,5 до 0,6В. Как только диод открывается, его эквивалентное сопротивление падает. Фактически, существует небольшой диапазон от 0,4 до 0,7В (точное напряжение зависит от типа диода, корпуса, различных дополнительных факторов) при котором диод переходит от состояния разрыва цепи до очень низкого значения сопротивления, приблизительно равного нескольким Омам для сигнальных диодов. Таким образом, при включении диода, усиление каскада на ОУ изменяется, уменьшаясь почти до 1, это легко понять, если представить, что диод замыкает цепь ОС на резистор 4.7К, подключенный к инвертирующему(-) входу ОУ. Даже если ручка Drive установлена в положение усиления 100, диоды будут причиной уменьшения коэффициента усиления до 1 на тех участках сигнала, когда произведение сигнала на коэффициент усиления каскада будет больше падения напряжения на диоде. Сигнал будет ограничиваться при прямом падении напряжения на диоде, но, так как в схеме имеются два встречно включенных диода, ограничение будет происходить  при обеих полярностях сигнала.

Предположим, что для большинства звукоснимателей типичная амплитуда гитарного сигнала сразу после удара по струне будет лежать в диапазоне от 30 до 100мВ, и амплитуда будет спадать с затуханием звучания ноты. Для таких сигналов, в особенности для басовых нот, с укрученной ручкой drive звучание TS будет довольно чистым, так как сигнал слабо искажается ограничительными диодами. Если выкрутить ручку drive так, чтобы сигнал амплитудой 30мВ увеличивался до 3В без учета ограничительных диодов, усиление будет достаточным для получения искажений практически на любом гитарном сигнале.

Конденсатор емкостью 51пФ параллельно диодам немного сглаживает “углы” ограниченного сигнала. Действие конденсатора 51пФ наиболее заметно при выкрученной на максимум ручке drive, больше всего он смягчает искажения, когда усиление (и искажения) максимально. Посмотрим с другой стороны, импеданс конденсатора уменьшается с увеличением частоты, таким образом, он начинает уменьшать усиление каскада, когда импеданс конденсатора начинает сравниваться с сопротивлением 51К плюс установленное сопротивление ручки drive. Частота спада лежит на краю звукового диапазона и наиболее заметна, когда ручка drive выкручена в максимальное положение.

http://www.geofex.com/article_folders/tstech/tsxtech3.gifКаскад управления тоном и громкостью

Вырезание резких высокочастотных гармоник является основополагающим для серии TS. После ограничивающего каскада включены  резистор номиналом 1К и конденсатор 0,22мкФ  на землю. Они работают как простой RC фильтр высоких частот, спад которого начинается на частоте 723Гц. Это означает, что уровень на выходе этой цепи упадет на 20дБ (10:1) на частоте 7230Гц и еще на 6дБ (20:1) на частоте 14кГц, которая близка к верхней границе звукового диапазона. С этого простейшего пассивного фильтра высоких частот, сигнал идет на активный каскад регулировки тона. Тон регулируется с помощью потенциометра, установленного между инвертирующим(-) и не инвертирующим(+) входами второго ОУ. Средний вывод потенциометра, через RC цепь, соединен на землю. RC цепь представляет собой последовательное соединение резистора номиналом 220 Ом и конденсатора номиналом 0,22мкФ. С ростом частоты импеданс конденсатора уменьшается и если импеданс будет намного меньше 220 Ом (что происходит на частоте 3.2кГц), последовательное соединение будет представлять собой просто резистор 220 Ом. На частотах ниже граничной импеданс конденсатора будет расти с уменьшением частоты, пока не станет больше полного сопротивления потенциометра тона (20К); это происходит на частоте 36 Гц, то есть ниже диапазона частот, выдаваемых гитарой.

Принцип работы регулятора тона понять довольно просто, если рассмотреть два крайних положения этого регулятора. Когда регулятор полностью выкручен на не инвертирующий(+) вывод ОУ, конденсатор шунтирует частоты выше 3.2 кГц на землю; когда регулятор полностью выкручен на инвертирующий(-) вывод ОУ, конденсатор шунтирует частоты в цепи обратной связи выше 3.2кГц на землю. Это означает, что при положении движка потенциометра ближе к не инвертирующему(+) выводу ОУ, высокочастотный сигнал дополнительно ослабляется на -6дБ/октава, а когда движок замкнут на инвертирующий(-) вывод выходной сигнал получает некоторый подъем высоких частот, равный +6дБ/октава выше 3.2кГц. Обратите внимание, что подъем, на самом деле является выравниванием -6дБ/октаву, вызванным цепью из резистора и конденсатора 1К/0.22мкФ, находящейся перед активной схемой регулировки тона, таким образом, при повороте ручки тона в положение “максимум ВЧ” просто перестают вырезаться высокие частоты.

В этой схеме ОУ включен как не инвертирующий буферный каскад, используемый для того, чтобы избежать потерь сигнала при прохождении каскада регулировки тона, его коэффициент усиления равен 1 –при условии, что вы найдете частоту, на которой не происходит усиления или ослабления сигнала.

Регулятор громкости стандартный, верхний  вывод логарифмического потенциометра 100К соединен с выходом каскада регулировки тона, нижний вывод подключен к земле переменного тока, а с подвижного вывода снимается сигнал.

Функционирование схемы "обхода"  http://www.geofex.com/article_folders/tstech/tsxtech5.gif(включения, выключения эффекта)

"Обход" не совсем верное название для педалей серии TS. Во всей серии используется электронная коммутация  на полевых транзисторах, и как минимум, два сигнальных буфера и полевых ключа (плюс дополнительный  эмиттерный повторитель в педалях TS10) остаются в цепи сигнала, когда педаль “выключена”.

Я намеренно упростил устройство ножного переключения на схеме, так как вряд ли она нуждается в модификации. Дополнительно, я показал основной принцип переключения, заменив полевые транзисторы идеализированными выключателями.

Электронный переключатель реализован с помощью двух полевых транзисторов с управляющим PN-переходом, 2SK30A в ранних педалях и 2SK118 в последних выпусках. Эти полевые транзисторы включены таким образом, что исток и сток подтянуты к источнику смещения 4,5В через высокоомные резисторы. Так как эти устройства N-канальные, они “включены” и ведут себя как 100-омные резисторы, когда напряжение затвор-исток равно 0, и “выключены”, то есть ведут себя как резисторы в несколько мегаом, когда напряжение затвор-исток отрицательно. Затворы каждого из транзисторов через диоды подключены к электронному триггеру управления, так что затвор может быть подтянут к земле, которая на -4,5В ниже напряжения смещения. Если отключить затвор, напряжение на  обратной стороне диода будет больше, чем 4,5В на истоке и из за утечки напряжение на затворе достигнет значения 4,5В через несколько миллисекунд. За счет чего включение происходит мягко, без слышимых щелчков. RC цепочка, подключенная к противоположному от затвора выводу диода, выполняет ту же функцию при выключении.

Оба полевых транзистора соединены с противофазными выходами простого триггера выполненного на дискретных компонентах и еще двух транзисторах NPN-структуры. Триггер настроен так, что он меняет состояние всякий раз при нажатии кнопки и “подтянут” таким образом, что при включении педаль находится в “выключенном” состоянии. Фактически, переключатель представляет собой кнопку без фиксации, похожий на кнопку, применяемую в компьютерной клавиатуре. Эти кнопки доступны в широкой продаже по не высокой цене. Два противофазных выхода триггера (когда на первом высокий уровень, на втором низкий и наоборот) соединяются с затворами полевых транзисторов  таким образом, что одновременно работает только один из них.

На один из полевых транзисторов сигнал подается с эмиттера транзистора входного буфера, а на другой с выхода потенциометра громкости. Противоположные выводы полевых транзисторов подключены к базе транзистора выходного буфера. За счет работы триггера, один, и только один, полевой транзистор одновременно пропускает сигнал, таким образом, на выходной буфер подается или входной буферизированный сигнал или сигнал, прошедший через каскад ограничения и регулировки тона, но не оба вместе. Вы можете услышать входной буферизированный сигнал, когда эффект “выключен”.

 

http://www.geofex.com/article_folders/tstech/tsxtech4.gifВыходной буферный каскад

Выходной каскад также выполнен в виде эмиттерного повторителя с резистором номиналом 10К, включенном в   цепи эмиттера, на базу транзистора подано смещение 4,5В. Выход эмиттерного повторителя отличается у разных педалей серии TS. Эмиттер соединен с цепью, состоящую из последовательно включенных, резистора небольшого номинала и разделительного конденсатора номиналом 10мкФ, далее идет шунтирующий резистор на землю. В следующей таблице приведены значения резисторов для различных моделей:

 

 

Модель

808

9

9RI

10

5

Послед. рез.

100

470

470

470

470

Шунт. рез.

10K

100K

100K

100K

100K

 

 

Какое влияние выходной каскад оказывает на звук?

Для начала, последовательное сопротивление с эмиттера ограничивает уровень, подаваемый на вход усилителя (хотя и не намного) и, взаимодействуя с последовательно включенным конденсатором, формирует делитель напряжения за счет шунтирующего резистора и входного сопротивления подключенного усилителя. Уменьшение сигнала будет не значительным, и, предположительно, не заметным на слух. Входное сопротивление типичного лампового усилителя составляет 1М или более. Что не является большой нагрузкой для эмиттерного повторителя.

Тем не менее, шунтирующий резистор нагрузки, номиналом 10К, включенный на выходе TS808, будет оказывать эффект на работу эмиттерного повторителя. Предполагается, что эмиттерный повторитель с резистивной нагрузкой имеет очень малое выходное сопротивление, что является верным, когда уровень сигнала повышается. Тем не менее, когда сигнал уменьшается, транзистор может только выключиться, и сигнал будет подтянут на землю по постоянному и переменному току через эмиттерную цепь. Шунтирующий резистор номиналом 10К  уменьшает эмиттерную нагрузку выходного буфера в два раза. Что приводит к двум вещам; во первых, просто уменьшает входное сопротивление эмиттерного повторителя; во вторых, что более важно, на отрицательной полуволне в два раза уменьшается выходное сопротивление каскада, становясь равным 5К. Это означает, что выходной каскад может подать на входной каскад следующего устройства в два раз больший уровень.

Может ли описанный выше эффект приводить к небольшим звуковым различиям между TS9 и TS808? Должен, и довольно сильно, так как в остальном различия не значительны, рабочий ток в обоих каскадах одинаков, для прямо смещенного входного импеданса сетки триода последовательное сопротивление изменяется незначительно (10К для типичного входа двойного триода), коэффициенты делителей напряжения 100/10K и 470/100K соотносятся как 0.990099 и 0.995322, а эта разница амплитуд на слух не заметна.

С точки зрения различий между моделями: TS808, TS9, а так же переиздание TS9 сделаны с использованием одной и той же печатной платы. Для трех этих педалей ЕДИНСТВЕННЫМ РАЗЛИЧИЕМ БУДЕТ ТИП ОУ И НОМИНАЛ ДВУХ ВЫХОДНЫХ РЕЗИСТОРОВ. Вот как каким образом делаются модификации “TS808” –меняются номиналы двух резисторов и, возможно, тип ОУ. Модификация "brown sound", а также другие подобные модификации, делаются при помощи изменения номиналов резисторов и конденсаторов частотозадающих компонентов.

Схема TS5 является копией схемы TS9, за исключением ОУ и нескольких компонентов, задающих смещение.

TS10. Этот эффект в рабочем состоянии доступен на вторичном рынке по цене $20, он незначительно отличается от TS9:

  • Добавлен дополнительный резистор номиналом 220 Ом последовательно перед не инвертирующим (+) выводом ограничивающего усилителя
  • Добавлен дополнительный эмиттерный повторитель, включенный последовательно между входным буфером и полевым транзистором в режиме обхода.
  • Изменено напряжение смещения для транзистора входного буфера.

Если вы закоротите 220 Ом резистор, уберете дополнительный буферный транзистор, соедините разделительный конденсатор полевого транзистора с эмиттером входного буфера и измените номинал одного резистора в схеме смещения входного буфера, вы получите работающий TS9 в корпусе TS10. Дальнейшее изменение номиналов двух резисторов позволит вам получить  схему TS808. Все проделанное позволяет предположить, что все дело в заключается в качестве применяемого ОУ.

Операционный усилитель

TS808, TS9, большинство переизданных TS9, некоторое количество 10-х и, возможно, немного 5-х моделей выпускались с использованием сдвоенного ОУ "JRC4558". Большинство 10-х, почти все 5-е и немного переизданных 9-х выпускались с другими ОУ. JRC4558 является сдвоенным ОУ со “стандартной ” распиновкой, это означает, что на старый паттерн возможна установка и работа еще порядка 50 других сдвоенных ОУ от различны производителей.

Судя по всему, звук меняется в зависимости от установленного в эффекте ОУ. Фактически, он оказывает самое больше влияние на звучание схемы TS. Несомненно, компоненты JRC были выбраны инженером разработчиком потому, что были дешевы. Во время выпуска 808-х, JRC был одним из самых дешевых сдвоенных ОУ на рынке с приемлемыми аудио параметрами. Из-за этого они применялись в огромном количестве Японского аудио оборудования. Этот ОУ описывался в литературе Japan Radio Corporation (JRC...) как “усовершенствованный сдвоенный ОУ типа 741 с улучшенными показателями шума, нагрузочной способностью, и большей скоростью нарастания, чем оригинальные ОУ 741 типа ”. Заметим, что эта запись не говорит нам о многом, так как ОУ 741 не является очень хорошим аудио компонентом.

По некоторым причинам, JRC4558 хорошо подошел для работы в  схеме TS. JRC позднее сменила название на New Japan Radio Corporation и начала маркировать элементы как "NJM4558". Если вы закажите их, вы получите "JRC4558". По многочисленным отзывам, они звучат так же хорошо, как и оригиналы. Tube Screamer-ы сделанные на 72558A, по отзывам, звучат ужасно. По мнению энтузиастов, принявших предложение на GEO, и установивших панель для сравнения компонентов, хорошо звучат следующие типы ОУ:

  • Перевыпущенные  JRC4558D
  • LM833
  • RC4558, выпускаемые многими фирмами в США
  • TLC2202
  • TLC2272
  • OP275
  • LT1214

В чем отличие хорошего ОУ от плохого? Я просмотрел документацию на ОУ, о звучании которых люди хорошо отзывались, и нашел один общий фактор. У всех хорошо звучащих ОУ происходило правильное восстановление после перегрузки. Я слышу ваш вопрос “Что, черт побери, это значит для ОУ?” Происходит следующее, усилитель, охваченный обратной связью, за счет большого усиления постоянно поддерживает разность между входами в несколько милливольт, в течении каждой наносекунды. Когда ОУ перегружен до уровня, при котором выход близок к напряжению источника питания и не может больше изменяться, обратная связь больше не может поддерживать малую разность напряжений между входами и один из входов будет ближе к напряжению источника питания, чем другой. Это может приводить к неприятным последствиям. У некоторых ОУ выход меняет полярность на несколько микросекунд. Вы можете сами представить, как такие “выбросы” скажутся на звуке. У других ОУ, время восстановления после перегрузки ограничено временем нарастания; Выходной сигнал не будет равен входному сигналу, помноженному на коэффициент усиления, он будет стремиться к нему с фиксированным коэффициентом, пока не догонит. Это также плохо скажется на звуке.

Пока ограничивающий ОУ не перегружен, теоретически, я могу предположить, что внезапное изменение коэффициента усиления каждый раз, когда диоды переходят в проводящее состояние и обратно, могут вызывать похожие, хотя и более короткие, периоды восстановления на каждом из “углов” ограниченного сигнала. В эти периоды вы получите не гармонические артефакты, не большого уровня (помните, что сигнал проходит через фильтр нижних частот), но воспринимаемые на слух как раздражающие или резкие. Хотя это всего лишь теория, но она отвечает наблюдаемым фактам и позволила предсказать несколько хорошо звучащих ОУ. Вы можете создать свою теорию, но мне нравится эта. Она до сих пор работает.

== Этот раздел был обновлен на основе новой информации ==

В настоящее время существует некоторая путаница, что считать настоящим или “винтажным” JRC4558. Некоторые поставщики электронных компонентов включают в свои перечни JRC4558. Иногда они приводятся в их каталогах как "NJM4558", но то, что вы получите, будет промаркировано как "JRC4558D". По всем отзывам, выпускаемые в настоящее время JRC4558D звучат так же хорошо, как и те которые выпускались вместе с оригинальными tube screamer-ми.

Было выпущено огромное количество настоящих "JRC4558" в то время когда этот ОУ был современным. Они до сих пор бывают доступны в некоторых местах, но иногда, достать их довольно трудно. Действительно ли существуют “новые старые запасы” этих ОУ? скорее всего, нет. В дополнение, все это время JRC4558D использовались в огромном количестве Японской аудио техники, так что в дешевом Японском стерео проигрывателе или радио часах вполне может быть спрятана пара этих ОУ.

============================================

Я думаю, лучшее, что можно сделать, если вы охотитесь за святым Граалем Tube Screamer-а, это аккуратно установить 8-контактную колодку на плату, заметив ориентацию оригинального чипа, и подключать к ней разные ОУ до тех пор, пока вы не найдете ОУ, подходящий именно Вам.

Проблемы, связанные с использованием базовой серии TS

Вся серия TS имеет несколько слабых мест, о которых вы должны знать, если являетесь обладателем одной из этих педалей.

У TS808 и 9, возможно и у TS10, место на плате, где установлено гнездо подключения внешнего адаптера питания, имеет склонность к появлению трещин. Это может привести к прерывистой работе устройства, так как батарея подключается через этот же разъем. Для устранения этого дефекта, разберите устройство и осмотрите разъем подачи питания и плату вокруг него. Если у вас появилась трещина на плате, просто перепаяйте место пайки прикосновением паяльника с небольшим количеством припоя и канифоли, это решит проблему.

Если треснула сама плата, перепайка временно решит проблему, закрыв трещину, но припой довольно хрупкий материал, и вполне вероятно, что трещина появится снова. В этом случае, воспользуйтесь кусочком вывода резистора, наложив его сверху и изогнув по форме дорожки на плате, припаяйте чуть дальше от выводов гнезда. Так же хорошей идеей будет обмотать вывод резистора вокруг вывода разъема для большей прочности. Запаяйте вывод резистора на длину 1/4" или около того, на дорожку, уходящую от разъема. Вывод резистора выполнен из облуженной тонким слоем мягкой стали, и механически поддержит соединение.

В любом случае, сделать такое укрепление будет не плохой идеей, если ваш навык пайки достаточен, чтобы не закоротить остальные дорожки.

Кнопка “включения/выключения” может иметь склонность к отказам и прерываниям в работе. Эта кнопка представляет собой не разборное переключающее устройство, выполненное внутри в виде выпуклой металлической пластины, прожимаемой вниз для появления электрического контакта, когда кнопка нажата. Внутри, так же, есть резиновое кольцо, удерживающее отдельные части от соприкосновения. Похоже, что плохая работа кнопки может быть вызвана коррозией дисков или загрязнением контактирующего участка частицами от резиновой прокладки. Один мой друг, занимающийся техническим обслуживанием усилителей, разбирает эти кнопки, если вы будете аккуратны, то возможно, вам удастся сделать это, не испортив кнопку, и очищает контакты, избавляясь от накопившегося там мусора. Он утверждает, что успешно восстанавливает 70-80% от общего количества.

У него так же есть доступ к кнопкам в магазине, торгующем электронными комплектующими, так что их отказ не является фатальным. Эти кнопки доступны и не дороги, если у вас есть неподалеку хороший поставщик электронных компонентов. Если это не так, но у вас есть некоторый опыт работы с электроникой, вы можете попробовать подобрать другую миниатюрную кнопку без фиксации (“тактовую кнопку”), если удастся установить ее на небольшую печатную плату и добиться ее переключения с помощью ножного толкателя.

Модификация и модифицированные версии.

Модификация педали TS808 не теряет популярности. Забавно… просто найдите резисторы номиналами 470 Ом и 100К в выходном буфере, идущие от выходного гнезда, и замените их на 100 Ом и 10К. Бах, и через мгновение у вас 808. Если вы проделываете это с TS10, также замкните 1К резистор, идущий к 3 выводу сдвоенного ОУ. Вариацией этой модификации будет добавление низких частот, как описано далее. Иногда эту модификацию называют “коричневой” ("browner" sound).

Увеличение низких частот – помните цепочку 4.7K/0.047мкФ на инвертирующем (-) входе ограничивающего усилителя? Для добавления низких частот, увеличьте этот конденсатор до 0,1мкФ. Инвертирующим (-) является 2 вывод ОУ.

Увеличение уровня искажений– наиболее популярная модификация. Нет проблем. Если вы хотите получить больше искажений, уменьшите 4,7К резистор, для получения большего усиления при выкрученной на максимум ручке drive. Если вы не хотите изменять баланс низких/высоких частот, вам так же нужно изменить емкость конденсатора. Если вы уменьшите наминал резистора в два раза, увеличьте вдвое емкость конденсатора, чтобы оставить прежний частотный баланс.

Теоретически возможно использовать более высокоомный потенциометр в качестве регулятора drive, но довольно трудно будет подобрать миниатюрный потенциометр который встанет в оригинальный корпус. Это станет возможно, если Вы вынете плату из старого корпуса и переставите в новый, подобранный вами. Это не так дико, как кажется, особенно для TS5, чей пластиковый корпус, похожий на колорадского жука, портит впечатление от хорошей схемы. В этом случае, также, появляется место под установку переключателя полного обхода.

Следует обратить внимание так же на то, что использование другого корпуса позволит вам применить другие потенциометры и добавить переключатели для таких функций как: изменение передачи низких частот с помощью переключения номиналов конденсатора, переключение номиналов резисторов, задающих уровень усиления, или использование другого регулятора тона для изменения передачи высоких частот.

Необходимо иметь в виду, что  увеличение усиления ведет к неизбежному росту шумов на выходе устройства. Этого можно избежать, заменив входного транзистор менее шумящим (хорошим выбором будут MPSA18 или 2N5089), а так же заменив ОУ более новым и малошумящим, к примеру, LM833 или близкий по характеристикам.

“Сладкие” искажения – в заводском эффекте используется пара кремниевых сигнальных диодов, похожих на 1N914/1N4148. Если вы замените тип одного из этих диодов, пара диодов, вероятно, будет ограничивать сигнал при различных амплитудах положительной и отрицательной полуволн сигнала, вы получите ассиметричные ограничения, и как следствие, искажения четного порядка. Если вы выберите что-то близкое, к примеру, кремниевый мощный диод из серии 1N400x, в качестве второго диода, получающаяся вторая гармоника будет едва различимой, она будет слышаться не как октава, звучание станет “слаще” или прозрачнее.

Вы можете попробовать несколько вариантов, например один германиевый (1N34A из магазина Radio Shack) последовательно с кремниевым диодом для добавления порога ограничения амплитуды на одной из полуволн. Более радикальным изменением будет замена одного кремниевого диода на три германиевых; еще более радикальным будет замена одного кремниевого диода на ДВА кремниевых. Последнее будет давать эффект игры в октаву, едва слышимый на некоторых нотах, извлекаемых на гитаре.

Я даже слышал об использовании светодиодов в качестве ограничительных диодов. Здесь можно идти еще дальше.

Полный обход (True bypass) – чтобы избежать изменения звучания, в режиме выключенного эффекта, гитаристы любят использовать переключатели с полным обходом. Один из простых способов сделать это, заключается в изготовлении отдельного устройства с полным обходом и использовании коротких проводов для соединения с оригинальным эффектом. Если вы сможете установить кнопку типа DPDT в корпус TS, вы можете переделать его по схеме полного обхода эффекта. Идея этой модификации проста. Полевые транзисторы выпаиваются из платы. Место транзистора входного буфера оставляем как есть, а на месте транзистора, идущего от регулятора громкости, закорачиваем отверстия между стоком и истоком с помощью отрезка провода. Таким образом мы отключаем электронный переключатель и делаем эффект постоянно включенным. Далее подключаем внешнюю кнопку типа DPDT по схеме полного обхода эффекта. Схемы полного обхода можно посмотреть на моей странице http://www.geofex.com/.

Замена компонентов – если вы просто хотите немного отстроить звучание готовой педали TS, хорошим началом будет замена неполярных электролитических конденсаторов номиналом 1мкФ/50В на полиэстеровые пленочные конденсаторы номиналом 1мкФ/50В, а так же танталовых конденсаторов номиналом 0.22мкФ, находящихся в секции регулировки тона, на пленочные конденсаторы номиналом 0.22мкФ. Пленочные конденсаторы несколько больше по размеру, но на плате достаточно места, при условии, что вы поищете миниатюрные компоненты. Магазин Mouser Electronics предлагает подходящую замену в виде пары конденсаторов 0.47мкФ, заменяющих 1мкФ электролитический конденсатор.

Электролитические конденсаторы обладают большой диэлектрической абсорбцией и вызывают глушение звука. Керамические конденсаторы, известные своей способностью вызывать сильную зернистость, не являются хорошей заменой.

Копии

В продаже имеется некоторое количество копий или почти копий TS. Как я уже писал, схема сигнальной части TS-серии размещена на моей web странице, и вполне разумно будет собрать такое устройство, применив DPDT ножной переключатель и используя нужные вам модификации.

У меня есть как компоновка для печатной платы, выполненной в виде проводящих полосок, так и трассировка печатной платы, подготовленной для перевода тонера с помощью утюга (ЛУТ). В этой версии я использовал полную часть схемы, используемую при прохождения сигнала, входной и выходной эмиттерный повторители и все остальное. Она отлично встает в алюминиевый корпус Hammond 1590BB, и идет со схемой соединений внутри корпуса.

Я использовал эмиттерные повторители в обеих версиях, как для переноса тонера, так и для платы, выполненной в виде проводящих полосок, предполагая, что они дают слабозаметный эффект, это основывается на теории, что люди, утверждающие, что слышат звуковые различия между 808 и 9 схемами не могут ВСЕ ошибаться. Строго говоря, если вы зададите смещение ОУ ограничивающего каскада с помощью высокоомного резистора номиналом порядка пол мегаома или около того, вместо 10К-ого, используемого в стандартной схеме, входной эмиттерный повторитель, вероятно, не потребуется.

Если вы решите, что пользователи, утверждающие о различиях 808/9 не правы, и их выходы не различаются, удалите эту часть и используете DPDT переключатель, таким образом, вы придете к версии с одной микросхемой, чрезвычайно простой в изготовлении. Mark Amundson предложил мне эту идею полтора года назад, используя КМОП ОУ для получения относительно мягкого ограничения, которое дают ОУ основанные на КМОП технологии.

http://www.geofex.com/article_folders/tstech/tsxtech6.gif

Позднее Jack Orman заново открыл это решение в своей статье "Son of Screamer", КМОП ОУ в ней не используются.

Если вы решите, что все волшебство кроется в выходном буфере, вы можете исключить входной буфер с внесением соответствующих изменений в схему.

Если у вас возникнет желание поэкспериментировать, вы можете использовать плату выполненную переносом тонера или макетную плату в виде проводящих полосок и отключать входной и выходной буферы, используя вместо входного буфера 510К резистор смещения, подключенный к не инвертирующему(+) входу ограничивающего каскада на ОУ и снимая сигнал со среднего вывода регулятора громкости относительно земли, вместо смещения, как это сделано в некоторых педалях серии TS.

Похоже, хорошее звучание TS серии сохраняется и у производителей “бутиковых” эффектов. Существует ряд копий TS, доступных на этом рынке.

Публикуется с разрешения R.G.Keen.

Перевел Бережной  А.В.

Если вы заметили какие либо неточности в переводе, пожалуйста, напишите мне об этом





Яндекс.Метрика