Усилитель для пьезозвукоснимателя гитары схема

Сделай сам

&nbsp &nbsp &nbsp Автор: Михаил Южаков &nbsp &nbsp &nbsp Дата публикации: 05 октября 2018 г.

В статье приведены примеры электроники для пьезодатчика, установленного на цельнокорпусных электрогитарах: пассивно-активный вариант, активный и чисто пассивный.

1. Пассивно-активный вариант

У становлен на гитаре «Прынцесса»:

Изначально пьезу ставить не собирался, но наткнулся на ибее на пьезобридж Tune-O-Matic за 45 долларов и загорелся (на правах рекламы).

Всем хорош, но высоковат: пришлось бока подпиливать:

Схема активно-пассивная: магнитный датчик без усилителя, может работать без батарейки. Усилитель пьезы простейший, так как много места под электронику не планировалось.

Обратите внимание на номинал конденсатора С1: вместе с резистором R2 он образует цепь коррекции, поднимая АЧХ на частотах спада гитарного комбика. Более подробно об этом говорится в подразделе 2. Конденсатор C2 даёт спад АЧХ на частотах после 10 кГц, где наиболее слышен шорох пальцев о струны.

Переключатель SW1 принудительно отключает пьезодатчик; в силу примитивной схемы его слышно даже в правом по схеме положении переменного резистора R4, который служит смесителем пьезы с магнитным датчиком либо регулирует уровень громкости при отключенной пьезе.

1.1. Магнитный датчик, звукоизвлечение пальцами.

1.2. Магнитный датчик плюс пьеза (переменный резистор R4 в правом по схеме положении), звукоизвлечение пальцами.

Пьеза на максимум (переменный резистор R4 в левом по схеме положении) , звукоизвлечение пальцами.

На пьезе играть с непривычки неприятно, чувствуется шорох пальцев. На записи звучит гораздо чище (запись не обрабатывалась).

2. Активный вариант

У становлен на гитаре Les Paul Aria Pro II корейского производства, имеющей довольно звонкий тембр звучания. Пьезобридж тот же.

Здесь под видом стандартных органов управления установлен полностью активный темброблок.

Помимо работы с пьезой, активный темброблок позволяет управлять в некоторых пределах тембром и характером звучания датчиков. Рассмотрим это подробней.

Магнитный датчик электрически представляет из себя колебательный контур с собственной индуктивностью, ёмкостью и сопротивлением потерь. Кроме того, в стандартном включении еще имеет место быть нагрузка в виде темброблока и ёмкость кабеля:

Подключаем датчик к усилителю с низким выходным сопротивлением, при этом ёмкость кабеля отсекается усилителем, а пассивный темброблок выбрасываем.

В результате увеличится резонансная частота контура и добротность.

Для примера прослушаем две записи.

2.1 Первая запись – передний датчик на пассиве, звукоизвлечение медиатором.

2.2. Вторая – передний датчик на активе.

Похож на отсечку, но работают обе катушки, фона нет.

Такой звук для Лес Пола неспецифичен, поэтому в активном темброблоке использую эмулятор пассива:

R1R2C1 – имитация нагрузки темброблока; её можно приближенно заменить на один резистор 250 кОм. C2 – ёмкость кабеля. В качестве переключателей используются пуш-пульные потенциометры. По умолчанию (ручки утоплены) – эмуляция пассива. Когда SW1 выключен (ручка поднята), контур сохраняет «гибсоновский» тон, но звук становится более искристым; использую эту комбинацию для игры пальцами:

2.3. Звукоизвлечение пальцами, актив с эмуляцией ёмкости кабеля.

И наконец, комбинация SW1 включен, SW2 отключен даёт более «линейный» (не окрашенный) звук. Полная схема:

На операционнике DA1.1 собран канал переднего датчика. Переменный резистор R4, установленный на месте регулятора громкости переднего датчика в стандартном темброблоке, служит смесителем сигнала магнитного датчика и пьезы. Его ручка переключает переключатель SW1 на схеме. Аналогично на DA2.1 собран канал заднего датчика.

Переменный резистор R8 – общий регулятор громкости с тонкомпенсацией, установлен на месте регулятора «Тон» переднего датчика (привычный регулятор тона в схеме отсутствует). Потенциометр R22 – регулятор громкости пьезодатчика, установлен на месте регулятора «Тон» заднего датчика.

Рассмотрим более подробно канал пьезодатчика. Помимо усиления и согласования выходного сопротивления, канал реализует частотную коррекцию в двух областях:

2.4 Подъём частоты начиная с 5кГц.

Как известно, гитарный комбоусилитель имеет частотный спад на частотах начиная примерно с 5кГц. Это обусловлено тем, что сам магнитный датчик имеет подъем напряжения с ростом частоты (более подробно это описано в этой замечательной статье). Пьеза же такого подъёма не имеет; существуют комбики для электроакустических гитар с пьезозвукоснимателями – они имеют более равномерную частотную характеристику. Если же мы планируем включать нашу пьезу в обычный гитарный комбик, то надо как-то «выпрямить» его частотную характеристику, убрав частотный спад. Эту задачу выполняет цепь R18C13 на приведённой схеме. Конденсатор C12 устраняет неконтролируемый подъем АЧХ в области более высоких частот.

2.5. Срез частот начиная с 10кГц. В этой области располагаются разного рода шорохи, в частности шорох пальцев о струны. Эту задачу выполняет ФНЧ второго порядка на ОУ DA3.2. Конечно, полностью шорох убрать не удалось – дальнейшее увеличение порядка фильтра ничего, кроме лишних шумов, не принесло.

В результате можем сыграть «Цыганочку» на Лес Поле:

2.4. 100%-ная пьеза:

Хорошую акустическую гитару, конечно, пьеза на электрухе не заменит, но звучание на чистом звуке разнообразит однозначно.

P.S. В приведенных выше схемах все конденсаторы керамические; редкие пуш-пульные потенциометры номиналом 25кОм заказывал на АлиЭкспрессе. Печатная плата размером 6х3 см под планарный монтаж двусторонняя (расположение элементов с обеих сторон). Это позволило разместить плату вместе с батарейкой в стандартный отсек темброблока (в противном случае пришлось бы резать дополнительный отсек под батарейку). Кнопка теста батарейки и светодиод расположены сзади, на фальшпанели темброблока.

3. Попытка пассивного согласования

В Интернете приходилось читать сообщения типа «согласовал пьезу на пассиве с магнитным датчиком, с помощью резисторов подмешал к пьезе сигнал звукоснимателя». Что же, попробуем.

В чистом виде, конечно, электрическое согласование невозможно. На низах пьеза имеет практически ёмкостное сопротивление с большим модулем импеданса – магнитный датчик будет «подсаживать» сигнал. Частично это можно устранить с помощью резисторов.

Также непонятно, как поднять АЧХ, компенсировав спад частот гитарного комбика (п.2.4). Впрочем, смешивание сигналов частично решит и эту проблему – недостающие «верхи» также даст магнитный датчик. Что же тогда останется от сигнала пьезы.

Самый простой вариант пассивной схемы – это задействовать потенциометр «Тон» на стандартном лесполовском темброблоке как смеситель, выкинув конденсатор:

Тестирование проводим на пьезобридже Лес Пола п.2. Можно сравнить результат со звуком п.2.4.

3.1. В положении ручки «Тон» 100% звук примерно как у чистой пьезы на «Прынцессе» (п.1.3) – басов маловато, шорох чувствуется.

3.2. Пробуем крутить ручку в сторону магнитного датчика на 25%. Басов прибавляется, верхи убывают. Фон возрастает.

3.3. И еще на 25% (ручка посредине). Добавились еще щелчки. Они именно «систематические» — это не дребезг контактов и т.д.

По записи это еще ничего, но в живую играть неприятно. Моё мнение – актив с пьезой рулит.

4. Транзисторный вариант схемы

Вариант схемы для Лес Пола на транзисторах. Потребление на порядок меньше, чем у приведенной в разделе 2 схемы, расчетное отношение сигнал/шум лучше на 3дБ. Налаживания не требует.

Источник

Falconist. Мемуары

Балансный предусилитель для пьезозвукоснимателя

Запись опубликована Falconist · 7 июля 2019

2 054 просмотра

Намедни была опубликована моя статья [1], «изюминкой» которой явилось задание смещения на одну из баз дифференциального каскада, равное половине питания подаваемого на микрофон, непосредственно с управляющего электрода шунтового регулятора TL431. Описываемая ниже схема построена по подобному же принципу, но из-за отсутствия в ней особой оригинальности я посчитал нецелесообразным оформлять её в виде статьи, пускай будет просто как запись в блоге.

Разработка основывалась на запросе ансамбля струнных народных инструментов на комплект звукоснимателей для них. Предложенный для апробации Предусилитель для пьезоэлектрического звукоснимателя[2] удовлетворил заказчика по качеству, Но вызвал возражения в плане затратности снабжения автономными источниками питания (гальваническими батарейками). При этом ансамбль был оснащен тремя 16-канальными микшерами с фантомным питанием микрофонных линеек, что, естественно, заставило задуматься в направлении использовать эту возможность.

За основу разработки была взята схема симметрирующего усилителя для электретного микрофона М.Сапожникова [3], переделанная под пьезозвукосниматель, однако, при ее апробации выяснилось, что выходной сигнал переусиливается, приводя к клиппированию микрофонных входов даже при минимальном усилении. Это заставило ввести в коллекторные цепи транзисторов дополнительные резисторы R2 и R3, обеспечивающие снижение усиления примерно в 4 раза.

Решение неоднозначное, но апробация «стандартного» приема снижения усиления дифкаскада путем уменьшения номинала эмиттерного резистора R1 не дала должного эффекта, поскольку линии передачи сигнала к пульту одновременно являются линиями подачи питания к схеме. Есть еще один неочевидный фактор — это определенные сложности с подбором транзисторов в SMD корпусах. Дело в том, что их коллекторно-эмиттерное напряжение должно быть не менее 50 В (а лучше с запасом 60 В). Кроме ограниченного ассортимента, такие относительно «высоковольтные» транзисторы сложно отнести к малошумящим, тогда, как 40-вольтовые вполне укладываются в обозначенные требования.

При разработке была апробирована схема с незаземленным пьезодатчиком:

Однако, она не продемонстрировала каких-либо качественных преимуществ, а повышенный вдвое уровень сигнала и вообще был ни к чему. Если его приходится и так снижать. Кроме того, в качестве стабилизатора базовых потенциалов была апробирована схема с обратносмещенным эмиттерно-базовым переходом диффузионного транзистора (КТ315), но она оказалась чрезмерно шумной. Так что стабилизатор на TL431 оказался оптимальным как по шумовым свойствам, так и по стабильности.

В качестве пьезодатчиков использовались разъединенные половинки от пьезозуммеров ЗП-1, каждая из которых содержала по пьезокристаллу.

Сама схема выполнена на SMD-деталях на круглой печатной плате по размерам пьезодатчика.

Поскольку в TL431 от разных производителей цоколевка управляющего электрода и катода бывает зеркальной [4], в приаттаченном файле с ПП имеются две вкладки с разной распайкой компонентов стабилизатора.

Возможно также применение пьезоизлучателей типа от электронных часов «Montana» с кольцевой прокладкой по высоте SMD-компонентов (внизу):

Готовый датчик соединяется с гнездом под джек («палец») проводами, дабы шевеление соединительного кабеля не отражалось на датчике.

Для экспериментальной проверки датчик и гнездо крепились к инструменту через двухсторонний скотч.

Естественно, размещение датчика на корпусе инструмента следует подбирать экспериментально.

Ну и, наконец, приаттачен также файл с записанным звуком гитары.

Литература:

1. Falconist Балансный предусилитель электретного микрофона / Falconist.– http://cxem.net/sound/soundpred/soundpred44.php

3. Сапожников, М. Симметрирующий усилитель для электретного микрофона / М. Сапожников.– Радио.– 2004, №7.– С. 21.

Источник

Пьезодатчик для акустической гитары своими руками

Если Вам нужен очень простой в повторении звукосниматель для акустической гитары в виде пьезодатчика с предусилителем, который можно сделать на скорую руку своими руками то эта статья для Вас.

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Для создания звукоснимателя нам понадобится:

• Пьезоэлектрический излучатель (пьезоизлучатель или пьезоэлемент);
• Держатель (отсек) для батарейки;
• Экранированный кабель;
• Транзистор КТ315;
• Резисторы;
• Аудио гнездо типа Джек;
• Пальчиковая батарейка.

Делаем пьезодатчик с преампом для акустической гитары, пошаговая инструкция:

Схема предусилителя для гитары на одном транзисторе очень простая и собрана из доступных радиокомпонентов, для питания хватит всего одной пальчиковой батарейки Duracell, которой мне обычно хватает при активном пользовании на месяц. Усиление данного предусилителя вполне хватает и при этом нет лишних шумов. Схема была взята с форума Радиокота.

Нужно достать пьезоизлучатель, это не сложно, так как они применяются много где, от игрушек, наручных часов (например, часы Монтана), так и в играющих открытках или же можно просто купить, сейчас они продаются практически во всех радиомагазинах.

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Паяем несложную схему, состоящую всего из одного активного элемента – транзистора и небольшую обвязку из резисторов.

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Так как схема преампа для акустической гитары очень простая то я не стал травить плату, а просто вырезал канцелярским ножом дорожки на меленьком куске фольгированного стеклотекстолита и напаял детали на сторону дорожек. Ниже привожу свою печатку, которая была вырезана по форме задней части держателя батарейки и потом приклеена к нему, получилось достаточно компактно. При желании можно сделать корпус, но у меня батарейку придерживает резинка, в будущем хочу заменить её на липучку, чтобы можно было легко и быстро вынимать после игры на гитаре батарейку.

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Сам датчик клеится клеился липучкой внутри корпуса, нужно выбрать лучшее для это место крепления, Я же прижимаю пьезодатчик возле центрального отверстия прищепкой от тюнера настройки гитары, а сам предусилитель с батарейкой можно разместить или внутри гитары, протащив тащив шнур с бокового отверстия если такое у Вас есть или же закрепить всё на самой гитаре.

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

От себя скажу самодельный пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары получился очень удачным и звук хорошо усиливается по всему звуковому диапазону гитары, а делать его проще некуда.

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Источник