Гитарная педаль эффектов на Arduino своими руками. Гитарная педаль distortion своими руками Схемы гитарных примочек своими руками
Привет друзья, сегодня я расскажу про схему гитарной примочки с эффектом distortion. Проект довольно простой, я рекомендую его для начинающих в пайке.
Понадобятся:
- Операционный усилитель TL072.
- Резистор 10 кОм (4 шт).
- Резистор 1 мОм (2 шт).
- Резистор 3,3 кОм.
- Резистор 680 кОм.
- Потенциометр 100 кОм (2 шт.).
- Потенциометр 50 кОм.
- Конденсатор 100 nF (3 шт.).
- Конденсатор 10 nF.
- Конденсатор 100 uF.
- Конденсатор 47 nF.
- Конденсатор 47 pF.
- Конденсатор 100 pF.
- Диод 1N4148 (2 шт).
- Кнопка.
- 2 гнезда для джека 6.1 мм.
- Разъем для кроны и крона.
Сборка схемы
В интернете я нашел схему для этого проекта.
Но делать ее на плате мы не будем, так как сначала ее придется изготовить, а не все умеют травить печатные платы. Эта педаль будет максимально простой. Собирать ее будем на картонке 66*33 мм, она и будет в качестве основной платы. Получится что-то среднее между печатной платой и навесным монтажом. На картонку клеем при помощи ПВА макет проекта. Макет перед этим необходимо распечатать в реальном размере (как на фото).
Далее швейной иголкой я проделал отверстия в картонке под лапки радиодеталей.
Отрезать лапки деталей ни в коем случае нельзя, они будут выступать в качестве дорожек. Теперь вставляем детали в свои места, а с обратной стороны пропаиваем дорожки. Особо много говорить про это не будем, там все интуитивно понятно.
В некоторых местах их длины будет не хватать, поэтому используйте провода. Как здесь:
Когда все будет готово, плата будет иметь следующий вид:
Теперь по схеме, которую я давал ранее, припаиваем кнопку, разъем для батарейки крона и гнезда для джеков.
Места, где возможно замыкание, я проклеил термоклеем.
На этом изготовлении самой схемы завершено.
Корпус
После небольшого теста, стало ясно, что педаль рабочая. Теперь сделаем для нее корпус. Сделал из коробки из-под губки для обуви. Колхоз, конечно, но педаль изначально делалась «дешево и сердито».
В крышке проделываются отверстия для потенциометров и кнопки. По бокам для джеков. Коробочка оказалась маловатой. И с кроной уже еле закрывалась, поэтому пришлось крышку примотать изолентой.
Для крутилок у меня нашлись пара ручек, но они сюда не вписывались. Поэтому я использовал мелочь, чтобы крутить ручки gain, tone, level. На этом изготовление гитарной педали Distortion завершено. Проект довольно простой, звук при этом меня устраивает.
Если вы заядлый гитарист и разбираетесь в электронике, то, наверное, пробовали самостоятельно собрать свою гитарную педаль эффектов и, возможно, не одну. Ламповые педали, конечно, очень хороши в звучании, но относительно дороги в создании, зато педали на дискретных компонентах можно собирать с малой себестоимостью, и их создание доступно даже новичкам в области звукотехники.
Но, как правило, одна педаль дает один эффект, а зачастую хочется, чтобы их было больше для колоритного звучания. В этом случае нужен целый процессор эффектов. Но сегодня даже новичок может собрать свою гитарную педаль с возможностью программирования для нее различных эффектов благодаря плате Arduino.
Теперь для Arduino Uno можно собрать специальный шилд pedalSHIELD UNO, исходники которого находятся в открытом доступе. С помощью pedalSHIELD UNO можно довольно легко сделать программируемую гитарную педель эффектов. Этот шилд собирается на основе широко доступных компонентов и не требует глубоких знаний в программировании алгоритмов цифровой обработки сигналов. Вот так внешне выглядит шилд pedalSHIELD UNO:
Схема подключения разъемов, кнопок и других компонентов к плате Arduino Uno показана на изображении ниже. Здесь входной сигнал гитары через джек заводится на аналоговый ввод A0 и впоследствии считывается с помощью АЦП. Выходной сигнал обеспечивается ШИМ-каналами 9 и 10.
Список компонентов схемы шилда pedalSHIELD UNO:
C5,C2, C7, C8, C9 конденсаторы 6.8 нФ
C3, C6, C10 конденсаторы 4.7 нФ
C1, C11 конденсаторы 100 нФ
C4 конденсатор 100 пФ
R12,R13, R10, R9, R6, R4, R3 резисторы 4.7 КОм
R5, R7, R8 резисторы 100 КОм
R1, R2 резисторы 1 МОм
R11 резистор 1.2 МОм
RV1 потенциометр 500 КОм
D1 светодиод 3 мм синий
U1 операционный усилитель TL972
pdip-8 разъем для 8-выводных DIP-корпусов
SW1 тройной переключатель-кнопка
SW2 переключатель
SW3, SW4 кнопки
J1, J2 аудиоразъемы-джеки
Для того чтобы запрограммировать Arduino для реализации определенного гитарного эффекта, нужно архив со скетчами, обеспечивающими эти эффекты. На данный момент представлено одиннадцать скетчей, и среди них есть такие популярные звучания, как дисторшн (distortion), тремоло (tremolo), задержка (delay) и ряд других.
Таким образом, собрать гитарную педаль своими руками с помощью Arduino представляет собой довольно простой процесс. Конечно, она не получится такой же качественной по звучанию, как педали именитых производителей Fender, Marshall или Boss, но благодаря этому проекту можно многое чему научиться в деле проектирования звукотехники.
Собрать гитарную примочку. Да не просто педаль эффектов, а легендарную педаль. Через такую играл сам Джимми Хендрикс, гениальный музыкант и композитор. Отчасти эта примочка повлияла на его фирменное звучание. Хотя мы не можем оспаривать и то, что Джимми был гениален сам по себе, как самородок и первопроходец во многих гитарных вопросах.
В 2016 году состоится 50-летний юбилей гениального творения фирмы Dunlop, Фузз Фейса (Fuzz face). Теперь вы можете собственноручно собрать эту педаль.
Вот схема, на которой мы видим одну из типичных схем двухкаскадного усилителя. Он способен клиппировать (обрезать по амплитуде) сигнал, первоначально усиливая и при этом ограничивая его транзисторами. В отличии от схем дисторшна или овердрайва, где для обрезки сигнала часто используются встречно-параллельно включенные диоды. При всем этом уровень клиппинга регулируется переменным резистором, включенным в обратную связь.
Хотелось бы обратить внимание на то, что схема имеет отрицательную массу. Хотя оригинал имел положительную, на работе это никак не скажется. Все это из-за стандартизации и удобства работы. Схема точно такая же, только нарисована по-другому.
Добавлены: светодиодная индикация включения, изменена схема байпаса (переключения, с целью пуска сигнала в обход эффекта). Добавлен резистор на 2.2 М. Говорят, он способен защитить от щелков. Еще добавлен фильтрующий конденсатор (можно не ставить).
Транзисторы, поскольку оригинальные не раздобыть, можно поставить МП42б, ГТ402и.
Предварительно отобрав их по коэффициенту усиления.
Вот печатная плата.
Скачать печатную плату в формате «lay» можно здесь . (скачиваний: 577)
Корпус можно купить или же сделать самому. Например, согнуть из листа метала, или спаять из фольгированного текстолита. Одно преимущество состоит в том, что ныне мы научились делать печатный платы, да и детали стали меньше по сравнению со старыми образцами. Приятно то, что не нужно иметь огромную «сковороду», чтобы разместить в ней довольно таки простую схему.
Вот пример как можно оформить вашу педаль. Хочется поставить акцент на аккуратности автора этой работы. Это может быть образцом для ваших стремлений. Ведь никто не хочет себе неряшливую, некрасивую примочку. Которая при этом еще и вся в канифоли)). Хотя можно сказать и обратное, например, что красота не звук не влияет. Вы будете правы.
Всем спасибо за внимание. Собирайте красивые, аккуратные, а главное хорошо звучащие педали.
Ведь только когда своими руками сделаете вещь, можете быть уверенны в том, что вы от нее можете получить. А также удовлетворить своих личных тараканов.
На 50-летний юбилей получил я в подарок гитарный комбоусилитель «Valvetronix» VOX-20+. Хороший ламповый аппарат со множеством встроенных возможностей. Осваивая его, невольно прокручиваешь в памяти всё то, через что приходилось включать гитару на своём долгом музыкальном пути. Я когда брожу по гитарным форумам и сайтам невольно ловлю себя на мысли – на сколько моё поколение отличается от сегодняшнего. Иногда не въезжаешь даже в современные гитарные термины: «голова», «кабинет», «преамп»…В моё время было понятнее – усилитель, колонка, предусилитель. Впервые я электрифицировал струнный музыкальный инструмент, а это была отцова мандолина, в 6 классе, установив на него пьезозвукосниматель с ламповой радиолы «Урал». В то время у меня были две радиолы «Мелодия-М» и «Урал». А магнитофона не было. А так хотелось что-то (в основном музыкальные передачи «Голоса Америки») записать. Пришлось сделать подобие фонографа – для патефонов тогда продавались электромагнитные звукосниматели. Если такую штуку включить на выход усилителя, то стальная игла начинала вибрировать в такт звуку, осталось опустить эту иглу на подходящую пластмассу, и получалась самодельная пластинка.
"Урал" и "Мелодия"
Потом мы с матерью сдали эти две радиолы и взамен нам дали магнитолу «Рекорд», в которой стояла магнитофонная ламповая панель «Нота». Эта штука уже использовалась на все 100%. И звук она писала, и была первым моим «овердрайвом» - при включении на запись приставка давала мягкий перегруз. Современные ламповые преампы примерно так и устроены. Получается, что мы опережали время.
"Нота" и "Ригонда"
У моего друга А.Б. была ламповая радиола «Ригонда - 101». Когда мы под портвейнчик музицировали у него дома, то включались через неё. По своему звуку она ничем не уступала нынешним небольшим комбикам. Только мы, наивные, не понимали, что так и надо включаться, строили всякие усилители, «бустеры», педали-примочки. Не все знают, что Ричи Блэкмор очень долго использовал в качестве преампа старый катушечный магнитофон "Aiwa" (он часто попадается на глаза на концертных видеозаписях Deep Purple и Rainbow). С 1970 мастер Стратокастера напрямую подключал гитару к магнитофонному входу (сам магнитофон находился на паузе в режиме записи) и использовал его в качестве предусилителя, чтобы раскачать свой "Marshall". «"Aiwa" даёт мне более жирный звук» - говорит Блэкмор. «Без него звук слишком тонкий. Без него играть очень сложно. Он – маленькая душа на сцене – мой маленький друг».
Теперь сделаю небольшой обзорчик схем гитарных примочек, которые были в своё время опробованы. Кто не в теме, объясню, что для получения тягучего длинного густого гитарного звука необходимо его обработать так, чтобы амплитуда сигнала была как можно дольше ровной. Для этой цели и раньше, и сейчас используют или усилители-ограничители, или импульсные устройства – триггеры. Сейчас я вам покажу и то и другое.
Первая схема – «Fuzz» - устройство на усилителе-ограничителе. («Fuzz – box» в переводе «ящик-распылитель»). Ничего тут непонятного нет, усилитель, как усилитель. Ограничение сигнала происходит в дифференциальном каскаде на транзисторах V4 и V5, за счёт перехода их в насыщение.
Следующие две схемки - «Fuzz» - устройство на ограничительных диодах.. Этот принцип оказался самым распространённым и используется и поныне в большинстве фирменный «Дисторшнов». В первой схеме вместе с диодными ключами использован дополнительный транзистор V3, во второй – диоды включены в цепь обратной связи.
Несколько по-другому диоды включены в следующей схеме. Такое включение переводит нашу «примочку» в логарифмический усилитель. Поддержание постоянной амплитуды здесь более плавное, меньше «песка» и высоких гармоник. Сегодняшним языком можно сказать, что это уже не «фуз», а «овердрайв».
Форма выходного сигнала во всех трёх случаях выглядит следующим образом.
Есть еще способ создать постоянную амплитуду – преобразовать синусоидальный сигнал в прямоугольный триггерным устройством. Следующая схема это и реализует.
Звук в данном устройстве становится чисто импульсным, «электроогранным». В паузах сигнал отсутствует совсем, что хорошо. Что плохо – часто эти устройства работают нестабильно, и хватаются не за основной сигнал, а за какую-то гармонику, создавая диссонанс. Играть тут можно максимум на двух струнах. Верхом данного принципа является неоднократно мной упомянутая «Гитара-орган» Кетнерса, но о ней в этот раз пока писать не будем.
Следующие две схемы – те же ограничители, но выполненные на операционных усилителях.
Схемы работают очень хорошо. Вторая при этом является логическим продолжением и усовершенствованием. первой. В ней добавлен еще один ОУ в виде резонансного усилителя с регулируемой частотой резонанса и добротностью. Резисторы R8 и R11 позволяют это делать оперативно во время игры. Обе схемы совершенно не критичны к точностному разбросу номиналов и при правильной сборке не нуждаются в настройке.
Следующая схема намного сложнее предыдущих. Она представляет собой импульсный преобразователь спектра. Сигнал здесь сначала усиливается полевым транзистором V1, потом преобразуется в прямоугольный в ОУ A1, далее на транзисторе V2 частота сигнала удваивается, поступает вновь на триггер Шмитта на D1, после которого делится двумя делителями частоты на «два» и «четыре». Возможность смешать эти все сигналы на выходе позволяют реализовать принцип регистрового синтеза тембра. (как в ЭМИ)
Приставка, схема которой изображена выше, совмещает в себе два устройства: «дисторшн» и «бустер». Переход осуществляется многопозиционным переключателем. В остальном схема напоминает первую из рассматриваемых.
Последним я покажу вам «дисторшн», который был мной сделан тоже последним. Эта конструкция жива и работоспособна. Она мне наиболее нравится. В схеме заложен удвоитель частоты на А1.3, А1.4, V2, V3. Регулятор длительности звучания, или «GAIN» по нынешнему, на резисторе R9. Можно использовать любые кремневые малошумящие транзисторы n - p – n. При использовании микросборки К198НТ1Б (можно заменить на К198НТ1А) в удвоителе следует применить имеющуюся в её составе дифференциальную пару транзисторов. Налаживание сводится к подбору резистором напряжения на эмиттере транзистора А1.1, равного 4 В и минимизации шумов, вносимых удвоителем, резистором R17. Для получения симметричности ограничения возможен подбор резистора R23.
И последнее на сегодня – в качестве бонуса – схема бустера для бас-гитары. Очень хорошая и простая схема, Звук делает очень выразительным. Эта схема мне так понравилась, что, изменив номинал конденсатора С4, поставив через переключатель несколько различных по ёмкости, я установил такую приставку в свою самодельную гитару, получив набор фиксированных тембров.
Надеюсь, что приведенные принципиальные сжемы кому-нибудь понадобятся. В интернете встречаются просьбы с опубликованием подобных схем. Взяты они были из журналов «Радио» и сборников «В помощь радиолюбителю» за разные года прошлого века.
Использованы фотграфии с сайта
