Привет, друзья! Вероятно, каждый хоть разок да провел ночь с паяльником в руках среди клубов канифольного дыма, движимый одной лишь идеей создания чего-то особенного, нового, звучащего или работающего не как у других. Сколько выводов микросхем было оборвано после многократных паек, сколько чипов было убито статическим электричеством после почёсывания головы!

Сижу я как-то вечером, поглядываю в интернет-магазине отправленные для меня микросхемы, которые в лучшем случае доедут через неделю-две, и вдруг в моей голове возникает вопрос: «А можно ли как-то ускорить процесс разработки устройства, да так, чтобы сразу можно было его заказчику показать?». В то время мне как раз заказали несколько примочек для электрогитары. И я, имея достаточно опыта в обращении с системой создания и моделирования схем Proteus, собрался разрешить этот вопрос с помощью данной программы.

Немного о себе

Меня зовут Даниил, мне 23, и я инженер. Я из тех инженеров, которые поступили в ВУЗ на инженера, закончили, и устроились работать инженером. То есть я по жизни занимаюсь тем, что мне действительно интересно и тем, что я люблю.

Ввиду молодости, энергичности и просто из интереса, я занимаюсь электроникой и в качестве хобби. Да-да, разрабатывая схемы весь рабочий день, я прихожу домой, и делаю тоже самое дома, только в более творческом ключе и на очень разнообразные темы. Одной из таких тем является тема гитарных эффектов, да и оборудования в принципе.

Также в меню выходного сигнала настраивается битрейт, глубина в битах и время повтора трека по окончанию обработки (Loop time) в секундах. Отсюда можно прослушать получившуюся запись и экспортировать её себе на компьютер.
Вот, что получилось у меня после обработки.

Рисунок 10 - Сверху - выходной сигнал, снизу - входной

Гитарный сэмпл был следующий:

Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только

Итог

Заказчику звук показался слишком ярким, несмотря на мои уверения, что не стоит воспринимать результат моделирования как гарант звука. На выходной записи довольно много шума, скорее всего, тут необходим очень качественный исходный сэмпл. Судя по прослушанному звуку данной педали на YouTube, характер звучания модели схож.

Из подводных камней (помимо производительности) я бы поставил под вопрос достоверность SPICE моделей. В схеме этой педали используется ОУ 741, но в модели эта микросхема отказалась работать корректно (на некоторых записях выходной сигнал был просто шумом), так что я использовал ОУ с названием модели LM741.

Послесловие

Я ни в коем случае не претендую на особые знания гитарных эффектов и их правильного звучания.
Лично мне такой подход к разработке пришёлся по душе, а насчёт его эффективности - думаю, время покажет.

Всем спасибо за внимание!

Читательское голосование

Статью одобрили 54 читателя.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.

Многие музыканты - паяльщики собирают для себя, и не только для себя различные гитарные примочки. Интернет вопринципе не страдает нехваткой информации на тему гитарных примочек, встречаются различные схемы, простые или не очень простые, в разной степени подробное описание можно найти, можно также послушать звук понравившейся схемы.

В этой статье я попытаюсь рассказать о том, к чему я пришел в результате паяния бесчисленного количества различных solid state или как еще говорят транзисторных примочек, будет сделана попытка некоторой систематизиции, и обобщения различных приемов «примочкостроения», а в конце заценим семпл

Все начилось со схемы из журнала Юный Техник, вот она:

Взгляните на эту схему. Она поражает своей простотой! Схема очень похожа, да что там похожа, один в один MXR Distortion+. Чтоб спаять ее на макете понадобится не болеее двух часов, в сети можно даже печатку найти, операционник можно любой поставить, со своими цепями коррекции, если это необходимо. Паяльник в руки уважаемые датагорцы, звук Вас приятно удивит

Вообще принцип работы эффекта DISTORTION - это ограничение сигнала, никакого секрета в этом нет. Однако существуют различные схемы ограничителей, которые дают разный по характеру звук. Обязательное условие - частотная коррекция сигнала до ограничителя, необходимо обрезать низкие частоты, иначе мы не получим драйва, будет бубнение, и слушать такую примочку будет невозможно. Однако нельзя убирать весь низ, иначе звук будет сухой, в нем не будет никакой тяжести. Высокие частоты тоже надо немного придушить. Я не могу назвать конкретные цифры какие частоты, с какой крутизной спада надо резать. Так что паяльник в руки

--
Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

В заключении можно сказать, что работа по поиску звука это бесконечный процесс. В этой статье ставилась цель показать в каких направлениях можно идти, какие схемы паять, чтоб немного познать основы схемотехники гитарных примочек. Все примочки по своему хорошо звучат , что дает огромную свободу музыканту по поиску своего, неповторимого, характерного только для него, звучания.

файлы

Чертеж корпуса в автокад
▼ 🕗 10/02/09 ⚖️ 30,48 Kb ⇣ 182

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.

Редакция продолжает рубрику «Эксперименты», в которой раз за разом открывает новые области неизведанного. Однажды мы уже , но в этот раз мы решили превзойти самих себя - смастерить настоящую гитарную примочку.

Стоит оговориться, что сборка примочки требует элементарных знаний электротехники и хорошего опыта пайки, без которых разобраться в схеме будет весьма трудно.

Оборудование

1. Корпус. 2. Флюс. 3. Дрель. 4. Печатная плата. 5. Вход, выход, питание, тумблеры, кнопка включения/выключения. 6. Припой. 7. Паяльник. 8. Элементы схемы. 9. Провода. 10. Винты. 11. Плоскогубцы. 12. Нож.

Печатную плату, корпус и элементы схемы можно купить в специализированном магазине. Саму схему легко найти в сети - например, . Схем сборки существует великое множество, но для первого раза мы выбрали самый простой и классический вариант, решив спаять фузз. К слову, точно с такой примочкой когда-то начинал играть Джими Хендрикс.

1 Подготовка

Отрезать кусок печатной платы согласно схеме . Далее по схеме сделать разрывы в контактных дорожках. Для этого рассверлить отверстия сверлом, диаметр которого должен быть больше ширины контактной дорожки.

2 Пайка

После того как элементы установлены на плату, нужно перевернуть ее, прижав элемент указательным пальцем, и нанести на контактные дорожки, в местах, откуда выходят выводы, флюс. Он снимает окислы с поверхности контактных дорожек и обеспечивает лучшее растекание жидкого припоя. После чего набрать припой на паяльник и поднести жало паяльника так, чтобы одной гранью оно касалось дорожки, а другой - вывода. Так получится наиболее качественная пайка. Припаяв элемент, необходимо скусить выводы.

Когда пайка завершена, нужно проверить, чтобы в зазорах между контактными дорожками не было припоя, иначе схема работать не будет из-за короткого замыкания. Для этого тонкой отверткой либо обратной стороной канцелярского ножа прочистить эти зазоры.

3 Сверление корпуса

Разместить детали, которые будут крепиться на корпусе, внутри корпуса и оценить, какое должно быть между ними расстояние. Расположить детали так, чтобы при дальнейшей эксплуатации к ним был удобный доступ. Также необходимо учесть конечный размер платы со всеми припаянными элементами. Приступая к сверлению, начать лучше с маленького сверла, постепенно рассверливая отверстия большими сверлами. Так отверстия получатся более ровными.

4 Сборка

Установить в корпус все элементы будущей примочки. В нашем случае это вход, выход, кнопка включения/выключения, питание и два тумблера (звук и эффект). Вход, как правило, располагается справа, а выход - слева. У нас они расположены по бокам, но могут быть и на длинной стороне. После этого соединить все проводами согласно схеме. Нужно быть внимательным во время пайки и не перепутать стороны, так как корпус будет в перевернутом виде. Когда все элементы соединены, нужно установить их компактно в корпус и закрутить крышку.

Тест эффекта

Редакция благодарит Станислава Николаева за помощь в подготовке материала.

Есть много причин для того, чтобы собрать свою педаль эффектов для гитары: цена, поиск нужного звука, какие-то особенные пути прохождения сигнала или простое любопытство. Несмотря на то, что создание собственной обработки может показаться довольно сложным с технологической точки зрения процессом, реальность такова, что базовых знаний и понимания принципов электроники вполне достаточно для сборки своей кастомной педали гитарных эффектов.

Мы уже знаем, и оборудовать студию самодельными . С помощью этой статьи новички и любители узнают, как собрать свою педаль эффектов. Мы не будем вдаваться в глубокие дебри, а лишь расскажем, что потребуется для сборки, с чего начать и как провести макетирование, тестирование и сборку. В дальнейшем, желая развить свое мастерство в этом вопросе, вы сможете самостоятельно изучить профильную литературу или поискать необходимую информацию на просторах Сети.

Что нужно, чтобы собрать свою педаль эффектов?

Для того, чтобы собрать педаль эффектов, понадобятся отвертки, кусачки, плоскогубцы, поэтому первое и самое необходимое - это типовой набор инструментов. Приобрести его можно в любом строительном магазине. Также потребуется паяльник с тонким и с толстым жалом, припой, изолента и прочие вещи, необходимые для пайки (как и сам навык пайки).

Внутри любой аналоговой педали эффектов насчитываются десятки мелких деталей. Несмотря на это, реальное количество необходимых для сборки компонентов не так велико, как может показаться, да и разобраться в их предназначении довольно просто. Итак, нам понадобятся:

• Тестовая плата BREADBOARD;
• Конденсаторы;
• Резисторы;
• Диоды;
• Транзисторы;
• Потенциометры;
• Кабели;
• Разъемы для подключения кабелей.

Макетная плата VEROBOARD (STRIPBOARD)

Макетная плата VEROBOARD (STRIPBOARD)

Перед тем, как браться за пайку и сборку, педаль нужно спроектировать. Для этого понадобится обыкновенная макетная плата Veroboard (Stripboard), часто используемая радиолюбителями для планирования будущих схем пайки.

Veroboard предназначена для воспроизведения любых схем без дополнительной практической и теоретической подготовки. Плата легко поддается резке, поэтому ее размер можно подогнать под будущее устройство, просто обрезав Veroboard ножницами, ножовкой, резаком для ножовочного полотна или другими подобными инструментами.

Одна сторона платы оснащена изолированными друг от друга прямыми полосами медной фольги, вторая предназначена для монтажа деталей и перемычек. Считается, что такой способ монтажа идеален для простых схем с одним или двумя чипами (микросхемами).

Схема макетной платы Stripboard

Stripboard отличается дешевизной: на AliExpress можно найти подобные платы от 300 рублей, в зависимости от продавца. При этом в Интернете есть обилие форумов, сообществ и сайтов радиолюбителей, где можно найти схемы распайки макетов для производства самых разнообразных эффектов. Это хорошее подспорье для тех, кто не хочет тратить огромные суммы денег на новые платы в случае порчи, выхода из строя или при неудачной распайке Veroboard.

Учтите, что работа с макетной платой требует внимательности и осторожности. Будьте готовы к тому, что с первого раза может ничего не получиться. Единственный совет: запастись терпением и Stripboard.

Резисторы

Резисторы

Резисторы - пассивные компоненты, контролирующие работу линейным образом. Резисторы противостоят потоку тока, создавая необходимые электрические условия для правильной работы всех остальных компонентов системы. Обычно резисторы имеют цветовую маркировку, состоящую из 4 или 5 колец разного цвета, которая сообщает о возможностях сопротивления компонента входящему току. В нашем случае такие маркировки можно проигнорировать.

Конденсаторы

Конденсаторы

Конденсаторы - еще один пассивный компонент системы, используемый в аудиосхемах. Конденсаторы полезны тем, что блокируют постоянный ток. Это исключает скачки напряжения в цепи и позволяет изолировать разные части аудиосхемы друг от друга. Они бывают двух типов: цилиндрические и сферические. Сферические конденсаторы имеют коннекторы на каждом конце сферы, в то время как цилиндрические обладают коннекторами на концах обеих ножек.

Конденсаторы бывают поляризованными. Если конденсатор неполяризованный, он может быть установлен в любом месте схемы; если конденсатор поляризованный, то он оснащается специальной схемой, сообщающей о его месте расположения.

Длинная ножка конденсатора - анод, короткая - катод. Обычно на катод наносят риску серого, белого или серебристого цвета для облегчения его нахождения.

ВНИМАНИЕ! Помните, что неправильная установка конденсатора может вывести систему из строя.

Потенциометры

Потенциометр

Потенциометр - это компонент, управляющий самой педалью, выключатель будущего устройства. Отчасти потенциометр можно считать резистором, так как его основная задача в том, чтобы делить электрическое напряжение, идущее по цепи. При использовании потенциометра, на схеме (плате) обычно имеются два деления. В зависимости от того, на какое из них повернут потенциометр, используется соответствующая цепь прохождения сигнала.

Помимо потенциометров существуют реостаты, которые в отличие от потенциометров регулируют не напряжение, а силу тока. К примеру, педаль ZVEX Fuzz Factory использует реостат, контролирующий суммарную силу тока в аудиосхеме устройства, а фузз Electro-Harmonix Big Muff оснащается потенциометром, соединенным с регулятором тона, который позволяет переключать работу фильтра с высокочастотного на низкочастотный, и обратно.

Диоды

Диоды

Диоды - поляризационные компоненты, перенаправляющие ток в одном конкретном направлении. Помимо этого, диоды участвуют в формировании звуковой волны аудиоэффекта. К примеру, в том же Electro-Harmonix Big Muff основой дисторшна служат именно диоды.

Вместе с тем диоды могут исправлять форму сигнала при переходе с переменного на постоянный ток. Это важный момент, ведь сигнал электрогитары создается звукоснимателями за счет индукции переменного тока, а большинство компонентов аудиовоспроизводящих устройств используют постоянный ток.

ВНИМАНИЕ! Диоды очень восприимчивы к высоким температурам, поэтому требуют продуманной системы охлаждения.

Помимо обычных, существуют также LED-диоды, требующие наличие резистора между ними и источником электрического тока, чтобы избежать повреждений аудиоустройства. ю

Транзисторы

Транзистор. Слева направо: эмиттер, база, коллектор

Транзисторы (полупроводники) - активный компонент, состоящий из трех частей или слоев: коллектора, базы (основы) и эмиттера. Слои расположены последовательно, а сам компонент может переносить заряды электричества с одних слоев на другие.

Транзисторы бывают двух полярностей: позитивной и негативной. В аудиосхемах находят применение биполярные транзисторы, усиливающие генерацию колебаний, то есть выступающие в роли обыкновенных усилителей. В некоторых случаях транзисторы используются в качестве элементов, переключающих ток.

ПОЛЯРИЗОВАННЫЕ И НЕПОЛЯРИЗОВАННЫЕ КОМПОНЕНТЫ Первостепенная задача состоит в том, чтобы разобраться, какие компоненты являются поляризованными, а какие нет. Помните, что поляризованные компоненты располагаются в определенных местах схемы/цепи, в то время как неполяризованные могут быть установлены где угодно.

Подготовка к сборке педали на тестовой плате

Чтобы понять принципы того, как собрать педаль эффектов, лучше всего подойдет схема самого простого фузза. Выбор этого эффекта обусловлен малым количеством компонентов, необходимых для создания педали.

Схема педали эффектов фузз.

Схема вполне наглядна: есть вход и выход, батарейка, а также конденсаторы, диоды, резисторы и джеки. На схеме:

• BATTERY - батарея 9В (крона);
• R1 - резистор;
• R2 - резистор/потенциометр, выступающий в роли ручки громкости, то есть регулирующий уровень выходного сигнала;
• Q1 - транзистор;
• D1 - диод (будет зацикливать сигнал);
• C1 - входной конденсатор;
• C2 - конденсатор, работающий как фильтр для поступающего сигнала;
• J2, J3 - входной и выходной джеки.

Все компоненты, необходимые для сборки

Для сборки понадобится 9 деталей (в скобках указано название на английском для упрощения поиска на eBay или AliExpress - прим.ред. ) :

1. Макетная плата VEROBOARD (Veroboard plate) и тестовая плата (breadboard);
2. 4,7 мкФ цилиндрический поляризованный конденсатор (4.7uF radial polarized capacitor);
3. 22 нФ неполяризованный конденсатор (22nF non-polarized capacitor);
4. Диод 1N914 (1N914 diode);
5. Резистор на 10K (10K resistor);
6. Транзистор MPSA18 (MPSA18 Transistor);
7. Линейный потенциометр 100k (100k linear potentiometer);
8. Два входа-разъема под кабель 6,3 Jack (Neutrik jack);
9. Адаптер для батареи на 9В (9V battery clip).

ВНИМАНИЕ! Соблюдайте правила безопасности и все меры предосторожности! Если не умеете паять и/или никогда этого не делали, попросите кого-то более «рукастого» помочь вам.

Сборка тестовой платы

Прежде чем браться за макетную плату, создадим педаль на тестовом стенде, используя специальный тестер. С его помощью можно воспроизвести всю цепь прохождения сигнала и не бояться ошибок.

ПРОВЕРКА ПИТАНИЯ На тестовой плате всегда имеется шина питания, к которой можно подключить батарею на 9В, чтобы проверить не только саму схему работы, но и цепь питания. Обычно красная линия и красные провода обозначают само питание, а черные - заземление.

Для начала подключим к шине питания батарейку, соединив провода и линии одного цвета. Следом за этим поместим на тестер первый конденсатор (C1). Ножки конденсатора должны располагаться в разных отверстия. После этого подключите разъем джека одним кабелем к заземлению, вторым в любое свободное отверстие в том же ряду, что и конденсатор C1.

Установленный транзистор

Поместите на левую сторону платы транзистор MPSA18 (Q1) так, чтобы его ножки были в разных рядах (пронумерованы на плате). Если перевернуть плату гладкой стороной к себе, ножки транзистора должны быть расположены в следующем порядке - эмиттер, база, коллектор (слева направо).

Следующим элементом, который мы поместим на плату, будет диод 1N914. Поместите анод (ножку положительного заряда) в том же ряду, что и коллектор транзистора. Катод (ножку отрицательного заряда) должен быть расположен в том же ряду, что и анод конденсатора.

Установка диода на тестовую плату

Примечание: обычно катод диода помечается черной или серой линией.

При помощи провода соедините анод конденсатора C1 с базой (средней ножкой) транзистора Q1, помещенного на плату чуть ранее. С помощью второго провода соедините ножку эмиттера транзистора (самая левая) с заземлением. Наконец, при помощи еще одного кабеля подготовьте связь между коллектором транзистора (самая правая ножка) и противоположной стороной платы, куда мы поместим резистор.

Резистор R1 одной ножкой должен находиться в том же ряду, где проходит цепь питания (помечена красным), а второй быть установлен в любое свободное отверстие на плате. Именно ко второй ножке мы и подключим провод, который соединит резистор с коллектором транзистора. Напоследок, неподалеку от ряда с коллектором транзистора, поместим еще один конденсатор C2.

Теперь создадим возможность регулировки уровня громкости, подключив к плате потенциометр. Потенциометр имеет 3 входа, кабели от которого мы будем подключать следующим образом: самый правый кабель (pin 3) должен находиться в том же ряду, куда мы поместили конденсатор, а средний (pin 2) и левый (pin 1) кабели подключены в отдельных рядах в любые свободные отверстия.

Подключение потенциометра

Чтобы замкнуть нашу цепь, соедините левый кабель потенциометра с заземлением, подключив новый кабель в том же ряду, куда мы подключили pin 1. Следом добавьте выходной джек, подключив его одним кабелем к «земле», а другим в свободный разъем в том же ряду, куда мы подключали средний кабель (pin 2) потенциометра.

Тестовый макет в сборе

Даже в таком тестовом виде будущий фузз можно использовать для обработки сигнала. Подключите гитару и поиграйте что-либо.

Перенос схемы на макетную плату (пайка)

После успешного тестирования и проверки работоспособности можно переходить к переносу схемы на макетную плату. Стандартные размеры Stripboard могут быть больше, чем требуется, поэтому все лишнее можно отрезать, уменьшив рабочую поверхность.

Обрезка макетной платы

Несмотря на изолированность медных полосок друг от друга, рекомендуется удалить те, что не задействованы в цепи. Сделать это можно небольшим сверлом, которое без проблем справится с медью и разорвет связь. Остатки меди лучше удалить.

Разрыв медных связей сверлом

После того как закончите пайку, а схема будет полностью перенесена на макетную плату, советуем еще раз проверить работоспособность педали.

После того, как схема будет перенесена и спаяна на макетной плате, можно переходить к финальному этапу - сборке корпуса. Для этого нам понадобится алюминиевая заготовка, купить которую можно на том же AliExpress за 300-500 рублей.

Алюминиевая заготовка корпуса с просверленными отверстиями

Определившись с расположением всех элементов внутри, просверлите в корпусе четыре отверстия: для разъема питания, входного и выходного джека, и регулятора громкости. Для сверления лучше использовать ступенчатое сверло, если такое окажется под рукой.

Собрать собственную педаль и не придумать ей неповторимое визуальное оформление - преступление похлеще тех, что творил Грин-де-Вальд. С выбором краски проблем возникнуть не должно, так как сегодня на рынке представлено широкое множество аэрозольных баллончиков, предназначенных для работы с самыми различными поверхностями. В качестве графической составляющей всегда можно воспользоваться модными стикерами, если вы, конечно, не обладаете художественными навыками.

Итогом всех действий станет самый настоящий кастомный фузз. При желании, схему можно усложнить, добавив в цепь тот же байпасс. Как видите, собрать свою педаль эффектов не так сложно, как кажется.