Dual-Band gitar/baskompressor: 4 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Bakgrunnshistorie:

Min basspillende venn skulle gifte seg, og jeg ønsket å bygge ham noe originalt. Jeg visste at han har en haug med gitar/bass -effektpedaler, men jeg så ham aldri bruke en kompressor, så jeg spurte. Han er litt av en funksjonsmisbruker, så han fortalte meg at de eneste kompressorene som er verdt å bruke er flerbånd, mange knapper å leke med. Jeg ante ikke hva en multibåndskompressor var, så jeg googlet rundt og fant noen eksempler på skjemaer (som her og her). Da jeg visste at min venn ikke ville være fornøyd med en knapp 5-knappers pedal, bestemte jeg meg for å designe min egen dual-band (vel, ikke "multi" men ok …) kompressor.

Bonusutfordring:

Ingen integrerte kretser tillatt - bare diskrete komponenter og transistorer. Hvorfor? Mange kompressorer er basert på integrerte kretser som multiplikatorer eller transkonduktansforsterkere. Selv om disse IC -ene ikke er umulige å skaffe, utgjør de fortsatt en barriere. Jeg ønsket å unngå dette og også skjerpe ferdighetene mine innen diskret kretsdesign.

I denne instruksen vil jeg dele kretsen jeg fant på og var og hvordan du justerer designet til din egen smak. De fleste deler av kretsen er ikke spesielt originale. Imidlertid fraråder jeg å bygge denne pedalen fra A til Å uten å gjøre noen breadboarding/testing/lytte til din egen. Erfaringen du får vil være verdt tiden du investerer.

Hva gjør en (dobbeltbånds) kompressor?

En kompressor begrenser det dynamiske området til et signal (se omfangsbildet). Et inngangssignal med både veldig høye og myke deler vil bli transformert til en utgang som generelt er mindre endret i volum. Tenk på det som en automatisk volumkontroll. Kompressoren gjør det ved å gjøre et kortsiktig estimat av 'størrelsen' på gitarsignalet, og deretter justere forsterkningen eller dempningen deretter. Dette er forskjellig fra en forvrengning/klipper i den forstand at en forvrengning fungerer umiddelbart på et signal. En kompressor, selv om den i streng forstand ikke er en lineær krets, gir (eller burde) ikke mye forvrengning.

En dobbeltbåndskompressor deler inngangssignalet i to frekvensbånd (høyt og lavt), komprimerer begge båndene separat og summerer deretter resultatene. Dette gir åpenbart mye mer kontroll, på bekostning av en mer komplisert krets.

Lydmessig gjør en kompressor gitarsignalet ditt mer 'stramt'. Dette kan gå fra ganske subtil, noe som gjør det lettere å blande signalet inn med resten av bandet mens du spiller inn, til veldig frittalende, noe som gir gitaren en "Country" -følelse.

Noen gode videre lesinger om kompressorer er gitt her og her.

Trinn 1: Den skjematiske

Kretsen består av 4 hovedblokker:

1. inngangstrinn og bånddelingsfilter,
2. høyfrekvent kompressor,
3. lavfrekvent kompressor,
4. sum og utgangstrinn.

Inngangsfasen:

Q1 og Q3 danner en buffer med høy impedans og fasedeler. Den bufrede inngangen, vbuf, finnes ved emitteren til Q1 og også faseinvertert på emitteren til Q3. Hvis du bruker svært høye inngangssignaler (> 4Vpp), tilbyr S2 en måte å dempe inngangen (på bekostning av støy), siden vi vil at inngangstrinnet skal fungere lineært. R3 justerer forspenningspunktet for Q1 for å få maksimalt dynamisk område fra inngangstrinnet. Alternativt kan du øke forsyningsspenningen fra en pedalstandard 9V til noe høyere som 12V, på bekostning av å måtte beregne alle forspenningspunktene på nytt.

Q2 og de passive komponentene rundt det danner det velkjente Sallen & Key lavpassfilteret. Slik fungerer bånddelingen: ved utsender av 2. kvartal finner du fasen invertert lavpasset inngang. Dette blir lagt til inngangssignalet via R12 og R13 og bufret av Q4. Dermed vhf = vbuf + (- vlf) = vbuf - vlf. Justering av lavpassfrekvensen til filteret (R8, kryss-kontroll) justerer også høypass-frekvensutgangen tilsvarende, siden vi også har forrige formel vhf + vlf = vbuf. Dermed har vi en enkel komplementær splitting av lyden i høye og lave frekvenser fra et enkelt filter. I eksempelet Build-Your-Own-Clone gitt i innledningen får et State-Variable-Filter denne bånddelingsoppgaven. I tillegg til lavpass og høypass, kan en SVR også gi en båndpass-utgang, men vi har ikke behov for det her, så dette er enklere. En advarsel: på grunn av det passive tillegget i R12 og R13 er vhf faktisk bare halvparten av størrelsen. Derfor er -vlf ved emitteren av Q2 også delt med to ved bruk av R64 og R11. Alternativt kan du plassere en kollektormotstand på dobbelt så høy som emittermotstanden ved Q4 og leve med det reduserte dynamiske området, eller ta opp tapet på en annen måte.

Kompressor stadier:

Både lav- og høyfrekvente kompressortrinn fungerer på en identisk måte, så jeg vil diskutere dem på en gang, med henvisning til høykompressortrinnet i skjematikken (den midterste blokken, hvor vhf går inn). De sentrale delene, der all komprimerings -handlingen skjer, er R18 og JFET Q19. Det er velkjent at en JFET kan brukes som en variabel spenningsstyrt motstand. C9, R16 og R17 sørger for at Q19 reagerer mer eller mindre lineært. R18 og Q19 danner en spenningsdeler styrt av vchf. Forspenningsspenningen vbias for JFET, avledet fra Q18, må settes (R56) slik at JFET blir litt klemt av: sett inn en 1Vpp -sinus ved C6 og jord vchf, juster deretter R56 til sinussignalet blir funnet dempet på drenering av JFET.

Neste er Q5 og Q6 som danner en forsterker på maks rundt x50 og min x3, kontrollert av R25 (sense hf). Q7 og Q8 danner sammen med faseinverter Q22 toppdetektorer for det forsterkede signalet. Toppene til begge signalutfluktene (opp og ned) blir oppdaget og "beholdt" som en spenning på C14. Denne spenningen er vhcf, som styrer hvor mye JFET Q19 er 'åpen' og dermed hvor mye et innkommende signal dempes: forestill deg en stor signalutflukt som kommer inn (enten i positiv eller negativ retning). Dette vil føre til at C14 blir belastet, så JFET Q19 blir mer ledende. Dette senker igjen signalet som går inn i Q5-Q6-forsterkeren.

Hastigheten som toppdeteksjonen skjer med, bestemmes av R33 (angrep HF). Hvor lenge en topp vil ha innflytelse på det følgende signalet bestemmes av tidskonstanten til C14 x R32 (Sustain hf). Det kan være lurt å eksperimentere med tidskonstantene ved å endre R33, R32 eller/og C14.

Som sagt fungerer LF-delen (nedre delblokk i skjematikken) identisk, men utgangen hentes nå fra kollektoren til faseomformeren Q12. Dette er å plukke opp for 180 graders faseskift av -vlf i bånddelingsfilteret.

Kretsen rundt Q16 og Q21 er en LED -driver, som gir en visuell indikasjon for aktiviteten per kanal. Hvis LED D6 lyser, betyr det at det skjer komprimering.

Sum og utgangstrinn:

Til slutt blir både komprimerte båndsignaler vlfout og vhfout lagt til ved hjelp av en potmeter R53 (tone), bufret med emitterfølger Q15 og presentert for omverdenen via nivåkontroll R55.

Alternativt kan man trykke på de svekkede signalene på avløpene til JFETS og gjøre opp for dempningen ved hjelp av ekstra forsterkere (dette kalles 'make-up' gain). Fordelen med dette er et mindre forvrengt initialresponssignal: etter hvert som den første korte toppen blir oppdaget, er det sannsynlig at signalet blir noe forvrengt/klippet av forsterker Q5-Q6 (Q10-Q11), siden detektorene trenger tid til å svare og bygge opp spenning på detektorkondensatorene C14/C22. Make-up forsterkere ville kreve ytterligere 4 transistorer.

Ingenting om kretsen er veldig kritisk når det gjelder komponenter. De bipolare transistorene kan erstattes med alle vanlige hagesort-små signaltransistorer. For JFET-er, bruker du spenningstyper med lav klem, fortrinnsvis noe tilpasset, siden kildeforspenningskretsen tjener begge deler. Alternativt kan du duplisere forspenningskretsen (Q18 og komponenter rundt den) slik at hver JFET har sin egen forspenning.

Trinn 2: Bygg kretsen

Kretsen ble loddet på et stykke perfboard, se bildene. Det ble kuttet ut i den spesielle formen for å passe huset med kontaktene (se neste trinn). Når du setter sammen kretsen, er det best å teste underkretsene regelmessig med en DVM, funksjonsgenerator og oscilloskop.

Trinn 3: Boligen

Hvis det er et trinn jeg liker minst i pedalbygging, er det å bore hullene i huset. Jeg brukte et forhåndsboret kabinett i 1590BB-stil fra en nettbutikk kalt Das Musikding for å gi meg et forsprang:

www.musikding.de/Box-BB-pre-drilled-6-pot, hvor jeg også kjøpte 16 mm gryter, knotter og gummiføtter til huset. De andre hullene ble boret i henhold til vedlagt design. Designet ble tegnet i Inkscape, og fortsatte med temaet 'Rage Comic' i mine andre pedalinstrukser. Dessverre har de store og små knappene en annen grønn fargetone:-/.

Du finner instruksjoner for maleri og kunstverk her.

Et lokk til mattakbeholder i plast ble kuttet ut i form av brødbrettet og plassert mellom kretskortet og grytene for å danne en isolasjon. Like under lokket på 1590BB -kabinettet har et stykke papp som er kuttet i størrelse samme formål.

Trinn 4: Koble alt opp …

Loddetråder til grytene og bryterne før du plasserer isolatoren og kretskortet. Led deretter alt på oversiden av brettet. Skriv ut en liten kopi av kretsen for service, brett og legg den inne i huset. Lukk huset og du er ferdig!

Glad i leken! Kommentarer og spørsmål mottas gjerne! Gi meg beskjed hvis du bygger denne helt fantastiske funksjonsoverbelastede kompressoren.

EDIT: den første lydprøven er en ren "tørr" gitarriff, andre prøve er den samme riffen som sendes gjennom kompressoren uten ytterligere behandling. I skjermbildene kan du se effekten på bølgeformen. Den komprimerte bølgeformen er tydeligvis vel komprimert.