Требл бустер для гитары

Treble Booster / Overdrive from May Queen.

Схема простой требл — бустер — овердрайв примочки, имитирующей звучание
гитары Брайана Гарольда Мэя.

Как-то не так давно, выискивая в сети какую-то информацию, я совершенно случайно наткнулся на неведомый доселе англоязычный сайт http://www.runoffgroove.com. На сайте представлены схемы и статьи, посвящённые различным авторским проектам гитарных эффектов и узлов, предназначенных для той или иной обработки гитарного звука.
Несмотря на относительную простоту приведённых на сайте схемотехнических решений, некоторые из них мне показались довольно оригинальными и самобытными, поэтому кое-что из представленного я позволю-таки себе (с некоторыми комментариями) повторить на этом сайте.

May Queen
Treble Booster/Overdrive
by runoffgroove.com

Это не 100% имитация звука гитары Брайана Мэя, но тем не менее, это сильно напоминает нам о легендарном звучании его инструмента, подключённого к дюжине VOX AC30. Хорошее ограничение, мягкие высокие и средние частоты с отличным набором гармоник — вот основные особенности этой схемы.

Дополнительный конденсатор, установленный параллельно со стоковым резистором транзистора Q3, представляет собой фильтр нижних частот. Чем больше ёмкость конденсатора, тем меньше высоких частот будет на выходе.
Ёмкость конденсатора подбирается на слух, исходя из вкусовых пристрастий. Хорошей отправной точкой для этого конденсатора является номинал — 2n2.

Данная схема не содержит регулятора усиления и предназначена для работы при максимальном усилении.

Режимы транзисторов по постоянному току приведены в таблице.

Q1		Q2		Q3
Collector	7.10	Collector	1.37	Drain	5.52
Base	0.629	Base	0.628	Gate	1.64
Emitter	29mV	Emitter	0	Source	1.41

Элементы можно расположить на макетной плате, как это показано на рисунке ниже.

А при желании выполнить устройство на печатной плате, это можно сделать в соответствии со следующими фотографиями:

Ниже помещены записи примеров звучания «Treble Booster/Overdrive from May Queen»:

При записи была использована следующая цепочка: гитара — описанная примочка — транзисторный спикерсимулятор — звуковая карта с программными ревербератором и флэнжером.

Примечание Vpayaem.ru:
Как правило, нюансы звучания подобных простых устройств в значительной степени зависят от характеристик применяемых полупроводников. Поэтому при желании повторить эту, с моей точки зрения — довольно интересно звучащую схему, я бы порекомендовал использовать именно те типы транзисторов, которые указаны на схеме.

Из недостатков отметим довольно низкое (для подобных устройств) входное сопротивление (около 30кОм) и зависимость частоты среза фильтра, образованного конденсатором = 470пф и сопротивлением датчика гитары от, собственно говоря, этого сопротивления.

Источник

Требл бустер для гитары

Когда я написал первый черновой вариант этой стати, то она получилась слишком сухая и занудная. В результате я решил разделить её на две части — сухую и «сочную», которая получилась в результате выжимания сока из исходной. Собственно говоря, если меня не «прет» звук какой-либо примочки — мне не интересна теория её работы! ;). Итак, начнем с первой части — «сочной»:

Как от него «переться»! 😉

Что же это за зверь — классический требл-бустер? Взглянув на фото готовых девайсов, в изобилии представленных в ссылках в конце статьи, мы увидим почти предел лаконичности: аккуратненькая коробочка с парой гнезд типа «джек» для подключения гитары и усилителя, кнопка холодного байпасса и большая единственная ручка регулировки. Называться она может по-разному в зависимости от фантазии создателя педали: «буст», «волюм», «драйв» и т.д… На следующей картинке http://www.geofex.com/Article_Folders/Rangemaster/DRM1.jpg — не побоюсь этого слова — легенда и прародитель современных бустеров и «примочек» вообще! Легендарный требл-бустер Dallas Rangemaster! Это даже ещё не «педаль». Кстати, в самых бескомпромиссных конструкциях типа http://www.geofex.com/FX_images/BrianMayboost.jpg отсутствует даже байпасс и регулятор! Педаль работает всегда и на максимальном драйве! 😉 Это то — что мы видим снаружи. Про то, что внутри — читайте во второй части статьи — технической.

Что же он делает со звуком? Давайте оговоримся, что в данной статье мы рассматриваем именно «ТРЕБЛ» бустеры — которые дают подъём ВЧ составляющих сигнала. Не влезая пока глубоко в теорию, подключим гитару в бустер а бустер — в ЛИНЕЙНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, который не будет вносить никаких искажений в сигнал — и мы услышим звук требл-бустера «как он есть». Услышим мы следующее: явную нехватку низких частот, обилие высоких частот (порой режущих уши) и далеко не самый красивый «кранч» при сильном звукоизвлечении. Ручка «драйв» меняет только громкость звука но не его структуру. Ручка громкости на гитаре работает не плавно — при даже незначительном уменьшении громкости на гитаре от максимального положения общая громкость достаточно резко падает, исчезает «кранч», звук становится чистым и не настолько режущим уши ВЧ-составляющими, хотя низких частот всё равно недостаточно. После этого результата у многих остывает желание использовать требл-бустер в своем ассортименте. Но возникает резонный вопрос — а почему же тогда многим нравится эта педаль, почему она так популярна в мире производителей и пользователей DIY примочек? Неужели король голый но никто не решается это сказать вслух?

Как это лечить и потом «переться»! Теперь давайте возьмем ламповый гитарный усилитель (лучше НЕ слишком стеклянно-звонкий), включим в него гитару напрямую и выставим на усилителе такую громкость, при которой присутствует уже достаточно ощутимый овердрайв. Теперь включим бустер между гитарой и усилителем. Что мы услышим? При малом уровне громкости на гитаре мы услышим чистый «колокольный» звук с достаточными но не изобилующими низкими частотами, весьма прозрачный и «глянцевый». При среднем уровне громкости гитары — очень мягкий и аккуратный овердрайв с полноценными низкими частотами но без «каши», плавно переходящий в чистый звук подобный описанному выше при затухании струн. При максимальной громкости гитары — полноценный драйв с повизгиваниями на бриджевом датчике, очень хорошей читаемостью аккордов и плавном красивом переходе в овердрайв и чистый звук при затухании. Тот самый «кранч» при максимальной громкости теперь перерастает в полноценный драйв а «потерянные» низкие частоты восстанавливаются до нормального уровня. Ручка громкости гитары работает плавно, изменяя не столько результирующую громкость, сколько тембр звучания как описано выше. Ручка «драйв» на бустере изменяет уровень перегрузки усилителя. Фактически она весьма похожа на ручку «гейн» средне-гейнового лампового преампа. Если вдаваться в подробности, то по структуре это и есть превращение чистого канала лампового усилителя в средне-гейновый путем добавления перед ним дополнительного усилительного каскада с регулировкой его усиления и обрезанием низких частот.

Если вам интересен подобный звук, то есть смысл посмотреть в сторону требл-бустеров! Мне он очень нравится и я его часто использую! 😉 А теперь, если интересно почитать мои соображения по технической стороне данного вопроса — вторая часть статьи:

Как его сделать!

Я не претендую на открытие чего-то нового доселе неизвестного, скорее это попытка частично собрать, сгруппировать и обобщить достаточно обширный материал по данному вопросу. Поскольку во-первых, по моему мнению, на русскоязычных источниках информации в сети или прессе этому уделяется крайне мало внимания (возможно из-за внешней простоты схемы или неудачного опыта её реализации или использования или просто отсутствия моды), а во-вторых, мне весьма понравились результаты моих экспериментов с данной схемой и я хочу поделиться этим! 😉

Что же представляет собой схема классического требл-бустера на биполярном транзисторе? Это простейший усилительный каскад по схеме с общим эмиттером, в эмиттере которого стоит резистор Rэ зашунтированный конденсатором большой ёмкости Сэ для отсутствия ООС по переменному току, смещение на базе задается резистивным делителем с питания Rbб1/Rb2 а в качестве коллекторной нагрузки используется переменный резистор Rс, используемый в качестве регулятора уровня выходного сигнала, со среднего вывода которого через разделительный конденсатор Cвых снимается выходной сигнал. Сигнал с гитары поступает на базу транзистора через входной разделительный конденсатор Cвх. Картинки схемы см. в ссылках ;). Сразу определимся, что мы исключаем из рассмотрения варианты этой схемы когда смещение на базе транзистора задается резистором с коллектора (см. входной каскад Big Muff ему подобных) — поскольку в этом случае присутствует ООС и прочие следствия такого решения, что по моему мнению неблагоприятно сказывается на звуке, и варианты схемы с общим истоком на полевом транзисторе и зашунтированным конденсатором резистором в цепи истока (см. Stratoblaster и подобные схемы) — из-за высокого входного сопротивления такого каскада и как следствие — отличия его по звуку от требл-бустера (даже при уменьшении входного сопротивления за счет малого резистора утечки с затвора на землю и/или при уменьшении емкости шунтирующего конденсатора). Разумеется, у этих схем есть свои преимущества, но рассмотрим пока нижеприведенный классический вариант:

Существует множество клонов, различающихся номиналами пассивных элементов, типом транзистора (Ge или Si), наличием дополнительных корректирующих пассивных элементов (конденсаторы малой емкости между выводами транзистора для срезания самых высоких частот и шума и т.п…) — Dallas Rangemaster, Vox Treble Booster, ElectroHarmonix Screaming-Bird и т.д. Все эти схемы вы можете найти в сети. Одна из основных особенностей данных схем — малая емкость входного конденсатора (500-10000 пф), что в сочетании с малым входным сопротивлением транзистора при таком включении (10-15 ком) образует фильтр высоких частот первого порядка или, другими словами, обеспечивает подъём высоких частот. Здесь надо отметить, что требл-бустер не вырезает совсем низкие частоты из спектра сигнала а только обеспечивает их спад с крутизной 6дБ на октаву. Это обстоятельство будет очень важно в дальнейшем. Также, поскольку датчик гитары обладает немалой индуктивностью, результирующая частотная характеристика имеет спад на высоких частотах и как следствие — резонанс на средне-высоких частотах звукового диапазона, частота и уровень которого зависят также от емкости соединительного кабеля, индуктивности датчика, положения регулятора тембра (и громкости) в гитаре, емкости входного конденсатора бустера и других менее значимых составляющих. Из-за этого, к примеру, звучание требл-бустера напрямую от гитары и после повторителя достаточно сильно различается. Помимо частотной характеристики, требл-бустер начинает слегка искажать сигнал при максимальном входном сигнале с гитары за счет перехода транзистора в нелинейный режим и ограничения по питанию. Здесь важно отметить некоторые моменты. Степень и характер искажений сильно зависит от транзистора (его типа и коэффициента усиления), от режима работы транзистора (смещения, задаваемого номиналами пассивных элементов), от типа датчиков на гитаре и уровня их выходного сигнала. Также, искажениям подвергается в первую очередь полоса частот области резонанса (средне-высокие частоты звукового диапазона), чем больше входной сигнал — тем более широкий частотный диапазон.

Теперь позвольте мне изложить мою точку зрения про то, зачем и для чего нужен требл-бустер, что от него можно ожидать а что не стоит. Интересный взгляд на историю и причины появления требл-бустера изложен в ссылке № 6. Я же попытаюсь выдать некоторые результаты моих раздумий и анализа практики использования требл-бустера (без претензий на глубокие познания теории радиоэлектроники и исторической стороны вопроса ;)). Изложенные выше характеристики, которыми обладает требл-бустер, можно, разумеется, достичь и другими способами: на ПТ, ОУ и т.п. ФВЧ первого порядка, клиппинг при некотором входном уровне… Но на практике лично мне не удалось добиться такого же ЗВУКА от альтернативных схем с похожими частотными характеристиками и клиппингом. Есть ещё схемы с индуктивностями, но их я не пробовал. Возможно, с ними будут неплохие результаты. Но пока все мои попытки добиться похожего формированием частотной характеристики в цепях обратной связи ОУ или ПТ (по аналогии с Tubescreamer и SAGE) или даже во входных или межкаскадных цепях не увенчались успехом. Да и не вижу большого смысла в этом, поскольку предлагаемая схема проста донельзя и не содержит редких деталей. Кстати, о них — о деталях. Транзисторы мне понравились германиевые, из них сплавные низкочастотные больше диффузионных высокочастотных. На качество входного конденсатора также следует обратить особое внимание. По поводу коэффициента усиления транзистора: некоторые источники рекомендуют значение 60-70. Но мне больше понравились значения побольше: порядка 100 и выше. То ли у меня слабые синглы (что так и есть ;)), то ли мне больше нравится чуть больший клиппинг от устройства — то ли всё вместе. Здесь мы вплотную подходим к философскому вопросу: что звучит — схемотехника или элементная база? Я склоняюсь к мнению их равноценного влияния на звук. Детальное обсуждение данного вопроса не входит в задачи этой статьи, поэтому пока позвольте на этом остановиться.

Итак, требл-бустер по данной схеме может звучать очень хорошо (о чем свидетельствуют записи известных гитаристов, чьи имена вы можете в изобилии найти в ссылках, а также представленные в некоторых из них звуковые примеры). Разумеется, общее звучание зависит от того, что у нас в тракте сигнала до бустера и после него. Оставив в стороне пальцы и уши, скажем, что бустер лучше всего подключать напрямую в гитару без промежуточных звеньев. Кстати, в пассивную гитару. Подключив гитару к бустеру, а выход бустера — в линейный усилитель, мы услышим собственный звук бустера «как он есть». Мы обнаружим острую нехватку низких частот, четкие средне-высокие частоты (на бриджевом датчике даже больше чем надо) и далеко не самый лучший кранчевый звук при клиппинге. Я думаю что здесь кроется причина непонимания требл-бустеров и как следствие — невысокое мнение об их звуке. Но я думаю, что слушать так звук бустера — это примерно как есть недоваренную картошку. 😉

Здесь я позволю себе…
некоторые философские рассуждения. (К вашей радости — недолгие ;)). Всё многообразие видимой или каким-либо образом воспринимаемой нами части окружающего мира люди привыкли разделять на отдельные составляющие и рассматривать их как в отдельности так и в их взаимном взаимодействии. Это называется термином «метод анализа». Само же это разделение весьма условно и субъективно. И его выбор определяется целями, которыми мы руководствуемся. Например, анализируя радиоэлектронные схемы с целью выявления и понимания принципов и логики их работы, мы разбиваем их на отдельные функциональные блоки и дальше — на каскады, то есть, составляем так называемую «структурную схему» устройства. Здесь мы вплотную подходим к вопросу: где в цепочке эффектов кончается «одна схема» и начинается «другая»? Например, ламповый преамп с Тьюбскриммером перед ним. Вроде всё к тому, чтобы разделить их на 2 последовательные части: ламповую и твердотельную. И разные корпуса, и питание, и элементная база. Но, по моему мнению, такое разделение весьма условно. Никто не мешает, например, второй ОУ Тьюбскриммера — темброблок — отнести ко входному каскаду преампа или первую лампу преампа — к выходному каскаду Тьюбскриммера. В данном контексте надо рассматривать всю последовательную цепочку похождения сигнала, отдельные по каким-либо критериям выделенные составные части которой могут быть в какой-то степени самодостаточны или нет. В этом смысле требл-бустер не является полностью самодостаточным устройством, которое формирует звук на выходе готовый для линейного усиления и подачи на динамик. Например, звук таких примочек как Marshall Supa Fuzz или Big Muff многие считают достаточно красивым и музыкальным. Но никому не приходит в голову взять только первый каскад на транзисторе из них и пытаться анализировать «его собственный» звук. Кстати, попробуйте — для понимания того факта, что хороший результирующий звук может быть получен при весьма далёком от совершенства звуке посреди цепочки сигнала. Изначально требл-бустер был создан именно для включения в ламповый гитарный усилитель для формирования определенного тембра. Здесь все его «недостатки» превращаются в достоинства: по поводу нехватки низких частот — при достаточном усилении они также хорошо проявляются (вспомним что они не вырезаются совсем а лишь ослабляются с крутизной 6дБ на октаву), средне-высокие в силу вхождения усилителя в ограничение не возрастают пропорционально а начинают плавно ограничиваться по амплитуде на определенном уровне, что обогащает сигнал гармониками этих частот и примерно выравнивает субъективную громкость всего частотного спектра. Кстати, небольшое (по сравнению со средне-высокими) ограничение низких частот благотворно сказывается на получившемся звуке. Именно для этого делают срез НЧ перед ограничением во многих примочках и ламповых преампах (проходные конденсаторы 680-1000 пф между каскадами в хай-гейновых ламповых аппаратах). Про не самое лучшее ограничение требл-бустера при клиппинге (легкий кранч) — это происходит когда ручка грмкости на гитаре выкручена на максимум и при этом предполагается что последующее устройство после бустера в цепи эффектов уже при этом вовсю ограничивает сигнал — так что этого кранча «в чистом виде» мы не услышим никогда: при малом входном сигнале его ещё нет, а при большем уже начинаются искажения последующего устройства, которые отлично «полируют» это кранч. В качестве устройств идущих в цепи после бустера могут выступать многие искажающие примочки, а лучше — чистый канал лампового усилителя. Разумеется, здесь есть одно но: если в примочке или усилителе уже предусмотрено ослабление низких частот для перегруза, то использование требл-бустера может не дать хороших результатов.

Модификации и усовершенствования.

1) Переключаемый набор входных емкостей. Имеет смысл пробовать от 500 до 47000 пф в зависимости от типа транзистора, типа датчиков и желаемой частотной характеристики.
2) Переключаемые выходные емкости. Не так существенно влияют на звук, но для универсальности бустера можно поставить переключатель. Диапазон — 0.01-5мкф.
3) Цепочка из переменного резистора и конденсатора емкостью 0.01-0.1 мкф с коллектора на землю (регулировка Tone в Java Boost Роберта Кили).
4) Цепочка из встречно-параллельных диодов и конденсатора большой емкости

0.1-10 мкф между коллектором и базой (получим подобие Easy Drive или Tweak-O, только без ООС между коллектором и базой).
5) Цепочка из встречно-параллельных диодов и конденсатора большой емкости

0.1-10 мкф с коллектора на землю (получим подобие Electra distortion).

Все эти модификации независимы друг от друга и могут использоваться совместно. Но я оставил в своем варианте только пункты 1 и 2.

В заключение хочу представить вашему вниманию схему последующего искажающего устройства, которое я использую после бустера, если играю не в ламповый усилитель. Оно собрано прямо в корпусе бустера и включается, когда я играю не в лампу. Разумеется, это не единственный вариант подобного устройства. Можно, например, взять второй или второй и третий каскады Биг Маффа. Или что-нибудь на ОУ с диодами в ООС или на землю (типа Тьюбскриммера или DOD 250 или подобное). Или Фузз Фэйс. В общем — насколько хватит фантазии! 😉

На вход подается сигнал с выходного конденсатора бустера. Входной резистор — порядка нескольких килоом, у меня вообще отсутствует. Диод и транзистор — германиевые. Сумма резисторов коллекторной нагрузки — порядка 20-50 ком, подбирается экспериментально по звуку. Кстати, этот каскад взят из известной схемы Colorsound Tonebender 3 knob. А сама схема, кстати, представляет собой почти тот же требл-бустер (только входной конденсатор большей емкости и транзистор — составной Дарлингтон) который раскачивает ограничивающий каскад подобный приведенному выше. Получившаяся схема очень проста и достаточно универсальна: этакий Rangebender! Про звук — от чистого при малой громкости на гитаре через хороший овердрайв при её увеличении вплоть до плотного овердрайва с повизгиваниями при полной громкости гитары. Причем во всех случаях сохраняется хорошая динамика звукоизвлечения и читаемость аккордов. Сустейн при таких характеристиках сильный быть не может по определению, точнее он есть, но с быстрым переходом от искажений в чистый звук. С другими вариантами ограничивающих устройств результат будет отличаться, как и с разными ламповыми усилителями.

По традиции дам ссылки по теме. Частично в них содержится противоречивая информация, но это должно наоборот помочь при выработке собственной точки зрения. Я попытался поменьше дублировать информацию, изложенную в ссылках, чтобы был какой-то собственный контент данного повествования. К тому же там написано многое и подробно. Я настоятельно рекомендую почитать эти материалы всем, кто интересуется этой темой.

1. http://www.geofex.com/Article_Folders/Rangemaster/drm.htm — ПДФ файл подробного описания теории работы требл-бустера. Рекомендации по настройке.
2. http://www.rangemaster.de/ — альтернативная, в чем-то противоречащая первой ссылке техническая информация.
3. http://www.pisotones.com/RangeMaster/RainMaster/Rainmaster.htm
4. http://www.pisotones.com/RangeMaster/Rm.htm
5. http://www.treblebooster.com — в том числе звуковые примеры с разными гитарами.
6. http://www.legendarytones.com/BoosterMystery1.htm — история появления и эволюция требл-бустера.
7. http://www.v-stack.com/tech.htm — пример монокристальной реализации счастья ;).

Если вдруг у вас возникнет желание что-нибудь спросить или сказать по этому поводу, то можете меня найти под ником Ivana на форумах:
1. http://www.guitar.ru/board/11
2. http://forum.gtlab.net
Мне будет интересно почитать ваши отзывы и мысли по этому поводу.

Если вы владеете английским, то тема требл-бустеров часто и регулярно обсуждается на форуме

С уважением, Иванов Андрей (Ivana).
(С) 2005 год

Источник