Спикер эмулятор для гитары

Содержание

Спикерсимулятор — эмулятор гитарного кабинета на любой случай жизни.
Спикерсимуляторы.
Предисловие.
AMZ Speakersimulator.
Печатная плата.
Примеры звучания.
Marshall Speakersimulator.
Печатная плата.
Примеры звучания.
Fender LXH2 Lite Speakersimulator
Печатная плата.
От автора.
Краткий обзор «железных» спикерсимуляторов.
Краткий обзор «железных» спикерсимуляторов.

Спикерсимулятор — эмулятор гитарного кабинета на любой случай жизни.

А не получить ли нам удовольствие от игры в линию, забыв про простые схемы комбоэмуляторов и выбрав сложную, но ништяковую?

В большинстве случаев спикерсимулятор считается примитивной альтернативой гитарного комбика при записи «в линию» в домашних условиях, либо при воспроизведении инструмента на негитарной широкополосной аппаратуре. Как правило, он представляет собой набор из 3-4 фильтров, как низких, так и высоких частот (а иногда даже и полосовых) для формирования незамысловатой формы АЧХ. Однако, как не бейся ты башкой о стену, столь простое устройство не в состоянии сымитировать реальных и довольно хитросплетённых характеристик кабинета, причём, не только частотных, но и динамических.

От музыкантов часто можно услышать, что лучший спикерсимулятор — это эквалайзер. И с ними в этом отчасти можно согласиться — любой приличный гитарный эквалайзер (типа Boss EQ-200) стоимостью 200. 300 американских денег в совокупности с ФНЧ превзойдёт по качеству эмуляции большинство промышленных аналоговых спикерсимуляторов.
Однако и тут не всё так хорошо, как хотелось бы. Каждый индивидуальный гитарный динамик совместно с корпусом гитарного кабинета имеет сложную АЧХ с множеством резонансов по всему спектру отведённых ему частот. Получить точную копию АЧХ кабинета посредством октавных полосовых фильтров 2-го порядка с низкой добротностью (а именно такие используются в гитарных эквалайзерах) не представляется возможным. Неким выходом из положения будут являться более узкополосные полуоктавные фильтры, ну а чтобы они обеспечивали необходимое затухание вне полосы пропускания — их порядок должен быть как минимум — четвёртым.

Помимо амплитудно-частотных характеристик устройства было бы неплохо, если бы спикерсимулятор учитывал и специфические динамические свойства кабинета, обусловленные компрессией сигналов гитарным динамиком. Как это происходит? На пиках мощности катушка динамика начинает выходить из магнитного зазора, при этом «отдача» подвижной системы резко уменьшается и происходит мягкое клиппирование, что дополнительно окрашивает звук кабинета благозвучным перегрузом.

Итак, тезисы сформулированы, задачи поставлены, осталось облечь всё это хозяйство в форму какой- либо схемы электрической принципиальной.

Рис. 1 Схема спикерсимулятора

Первый каскад на транзисторах Т1 и Т2 — это так называемый мю-каскад, представляющий собой каскад с динамической нагрузкой с автоматической установкой режима по постоянному току.
Ku (коэффициент усиления) каскада — около 33дБ или 45 раз по напряжению, что позволяет подключать ко входу спикерсимулятора инструменты с довольно низким уровнем выходного сигнала.
Помимо усиления этот каскад призван облагородить входной сигнал определённым набором гармоник (преимущественно чётных), для того, чтобы придать ему некий ламповый звук. Также как и в ламповых усилителях, максимально яркое звучание образуется при достаточно высоких уровнях, близких к порогу насыщения транзисторов или ламп.
Переменный резистор R3 регулирует чувствительность устройства с целью обеспечения указанного выше условия.

Для того, чтобы используемые в схеме операционные усилители вносили минимальный вклад в общий коэффициент нелинейных искажений, напряжение питания для них выбрано в два раза большим, чем для транзисторного каскада. Проще всего (с точки зрения оптимизации схемотехники) это было сделать, добавив дополнительный источник питания отрицательной полярности.

Каскад на ОУ ОР1.1 — это обычный повторитель напряжения. В его функции входит согласование высокого выходного сопротивления мю-каскада с относительно низким входным сопротивлением последующего.
А последующий каскад на ОР1.2 отвечает за формирование должных динамических свойств гитарного громкоговорителя, т. е. осуществляет мягкое ограничение поступающего сигнала, начиная с некоторой заданной амплитуды. Клиппирование происходит, начиная с уровня, определяемого напряжением открывания светодиодов. В данной схеме применены светодиоды красного цвета свечения, поэтому порог их открывания равен

Всё остальное — это десятиполосный полуоктавный эквалайзер с полосовыми фильтрами четвёртого порядка на борту. Такой джентельменский набор позволяет не только с высокой достоверностью нарулить АЧХ любого промышленного кабинета, но и создать собственный в соответствии с личными пристрастиями хозяйствующего субъекта.

Рабочая полоса формирования АЧХ спикерсимулятором составляет 80. 6300 Гц.
Ослабление сигналов с частотами, превышающими 6300 Гц, составляет величину — 30дБ на октаву, что соответствует характеристикам ФНЧ 5-го порядка.

А теперь приведём номиналы пассивных элементов полосовых фильтров.

Диапазон (Гц)	R_f1 = R_f4 (кОм)	R_f2 = R_f5 (кОм)	R_f3 = R _f6 (кОм)	C_{f1. f4} (нФ)
80 — 125	33	3,6	68	100
124 — 193	33	3,6	68	68
191 — 299	33	3	68	47
295 — 462	30	3	60	33
457 — 714	27	3	56	22
706 — 1104	37	4,7	75	10
1091 — 1706	39	4,2	75	6,8
1686 — 2637	33	3,6	68	5,1
2606 — 4076	33	3,3	68	3,3
4027 — 6300	30	3,6	62	2,2

Приведённые в таблице элементы должны иметь отклонения от номинальных значений — не более 5%.
При исправных деталях и отсутствии ошибок в монтаже спикерсимулятор не требует налаживания и начинает пахать сразу после включения питания.

За счёт применения экономичных операционных усилителей TL062, ток потребления устройства от источников питания составляет — около 10мА. Это даёт возможность запитать его от двух батареек системы «Крона», однако при наличии 9-ти вольтового блока питания для гитарных примочек имеет смысл собрать преобразователь полярности напряжения по аналогии с тем, как это описано на странице (ссылка на страницу).

Источник

Спикерсимуляторы.

Предисловие.

В данном проекте представлены три разных варианта реализации имитации звучания гитарного динамика(для краткости — Спикерсимулятор)

Спикерсимуляторы позволяют нам создавать АЧХ близкую к АЧХ гитарных кабинетов, то есть приблизить звучание гитары, подключенной в линейный вход Вашего компьютера(дялее «в линию»), к звучанию гитары в гитарный усилитель(комбик).

Технически спикерсимулятор представляет собой набор фильтров, как низких так и высоких частот.

Диапазон электрогитары обычно лежит в пределах от 80 Гц до 5-7 кГц. Остальные частоты нам вряд ли понадобятся (выше 7кГц песок, ниже 80Гц — диапазон большого барабана и бас-гитары). С этой задачей хорошо справляется гитарный комбик (главным образом благодаря гитарному динамику), который рассчитан воспроизводить «нашу» полосу частот. Вообщем, спикерсмулятор предназначен заменить нам связку комбик-микрофон, если таковых нет . Конечно речь идет не о тождественной замене, а только о моделировании АЧХ. Акустика помещения, положение микрофона, компрессия сигнала, и драйв динамика и т.д. конечно не могут быть смоделированы этим нехитрым прибором, его задача сделать звук похожим на звук через комбик.

Тем не менее, спикерсимуляторы являются альтернативой в домашних записях «в линию» или при игре на бытовых, широкополосных колонках. Хочу акцентировать внимание, что хоть играть со спикерсимулятором через комбик несколько противоречит его «предназначению», это не значит, что так делать нельзя. Экспериментируя можно получить разнообразные звуки с разными частотными пиками и завалами, просто в этих целях логичней применять эквалайзер.

AMZ Speakersimulator.

Первым рассматриваемым устройством, будет AMZ Speakersimulator.

Схема его проста и представляет собой фильтр с частотой среза 3 — 5кГц. Сигнал усиливается на низких и средних частот и заваливается на высоких. Хорошая штука для обрезания песка при игре с перегрузом в линию, а иногда и в комбик тоже. Из моего MT-2 перестал «сыпаться песок», звук стал плотнее и богаче средними частотами.

Ниже представлено изображение АЧХ данного спикерсимулятора.

Печатная плата.

Размеры платы: 44х36 мм. Изображение самой печатной платы и расположение на ней элементов — показаны ниже.

Примеры звучания.

Гитара -> Boss MT2 -> АMZ Speakersim -> звуковушка SBLive. Записывалось в Cool Edit, нормализировалось. Сначала игрался рифф без спикерсима, потом со спикерсимом тот же рифф.

Marshall Speakersimulator.

Этот прибор посложнее. Здесь целых два ОУ.

По заявленным характеристикам мы должны получить два резонансных горба в районах 90Гц и 3.8кГЦ. Нас не обманули, что доказывает моя снятая АХЧ.

Очень хорошая штучка. Поднимает низкие и высокие частоты (имеется ввиду гитарный диапазон) и режет все что нам не нужно. Одним словом — Marshall.

Прибор годится для игры в линию как на чистом звуке так и с перегрузом.

Схема прибора и АЧХ представлены ниже.

Печатная плата.

Размеры платы: 63×38 мм. Изображение самой печатной платы и расположение на ней элементов — показаны ниже.

Примеры звучания.

Fender LXH2 Lite Speakersimulator

Самый сложный, но и самый универсальный спикерсмулятор.

Этот прибор сложнее предыдущих, но построен на тех же принципах. Он представляет из себя набор фильтров низкой и высокой частот 2-го порядка. Вся уловка заключается в наличии дополнительного вывода A и разрыва B, благодаря которым можно получить получить 4 комбинации включения, то есть 4 разные АЧХ.

Схема прибора и АЧХ представлены ниже.

Если не использовать разрыв, то просто нужно соединить выводы B_in и B_out перемычкой. В отличии от предыдущих спикерсимуляторов, этот позволяет управлять усилением, так что нужно поставить переменные резисторы на входе и выходе.

На примере этого спикерсимулятора можно визуально оценить различие АЧХ у Маршала и Фендера, двух титанов комбо-строения. Глядя на спектрограммы можно выбрать для себя, но лучше по слуху.

Чистый звук очень хороший, а вот с перегрузом звук становится мутным, вероятно из за избытка НЧ. С перегруженным звуком лучше использовать режим B_in — out, который немного приподнимает высокие частоты гитарного диапазона, а потом срезает песок.

Печатная плата.

Размеры платы: 76х73 мм. Изображение самой печатной платы и расположение на ней элементов — показаны ниже.

От автора.

Ну что же, выбор за вами. Дам совет: не ленитесь, вставляйте спикерсимы, хотя бы AMZ, в свои педали. Мало ли где и как придется играть.

Источник

Краткий обзор «железных» спикерсимуляторов.

Здесь я хочу кратко ознакомить всех желающих с такими девайсами как «железные» спикерсимуляторы. Буду апдейтить этот пост по мере выявления новых, неведомых ранее, агрегатов.

Аттенюатор — устройство, предназначенное для уменьшения уровня громкости гитарного кабинета. При этом характер звучания гитарного усилителя сохраняется, что дает возможность играть на раскачегаренном усилителе дома, не перепугав всех соседей громким саундом.

Аттенюатор включается между выходом гитарного усилителя и гитарным кабинетом. Регулировка уровня громкости бывает двух видов:
ступенчатая, где фиксированная громкость обеспечивается переключением штекера акустической системы между несколькими выходным гнездами
непрерывная — где изменение громкости реализовано посредством потенциометра.

Palmer
http://www.palmergear.com/index.shtml
http://www.palmer-germany.com

Palmer PDI-03