Чарльз Платт - Электроника для начинающих (2-е издание)

В результате «несчастная» микросхема усилителя несет двойную нагрузку. Вполне естественно, что это скажется на качестве воспроизведения звукового сигнала.

Внесите изменения в схему и подайте питание. Ранее на выходе было слышно небольшое жужжание, поскольку форма сигнала приближалась к прямоугольной. Но теперь, если вы поэкспериментируете с подстроечными потенциометрами 10 кОм и 1 МОм, выходной сигнал может зазвучать как гитара Джими Хендрикса.

Если результат чересчур экстремальный, можно заменить резистор 330 Ом другим, с более высоким номиналом. Но что же, собственно, здесь происходит?

При разработке аппаратуры Hi-Fi инженеры усердно трудились над усовершенствованием воспроизведения звука. Они стремились к тому, чтобы сигналы на входе и выходе усилителя были идентичны по форме и различались только по амплитуде. Уровень выходного сигнала должен быть достаточным для обеспечения заданной громкости звука в динамиках. Малейшее искажение формы сигнала считалось неприемлемым.

Никто не мог даже представить, что в погоне за максимально возможными искажениями новое поколение рок-гитаристов будет «истязать» их идеально спроектированные ламповые усилители.

Если заставить радиолампу (или транзистор) усиливать синусоидальный сигнал, выходя за пределы возможностей компонента, то ему не хватит мощности, а верх и низ кривой окажутся срезанными. В результате сигнал становится больше похож на прямоугольный, а, как я объяснял в эксперименте 29, для такого сигнала характерно резкое и дребезжащее звучание. Для рок-гитаристов, которые пытаются придать своей музыке оригинальность, резкость звучания является желательной особенностью.

Глядя на рис. 5.59, можно понять, что происходит. Пока напряжение на выходе остается в пределах рабочего диапазона усилителя (верхняя часть рисунка), сигнал воспроизводится достоверно. Однако если размах входного сигнала на усилителе увеличивается до такого уровня, что выходит за пределы рабочего диапазона (эти участки кривой выделены серым цветом). Поскольку мощность усилителя ограничена, он обрезает сигнал, как показано на рисунке внизу.

Для рок-гитаристов ограничение амплитуды звучит хорошо, и для создания этого эффекта были придуманы педальные приставки. Один из примеров подобного устройства показан на рис. 5.60.

Группа «The Ventures» в 1962 году впервые записала сингл «The 2000 Pound Вее» с использованием фузз-бокса. В этой поистине одной из самых одиозных инструментальных композиций за всю историю музыки тембр настолько искажен, что многие музыканты посчитали, что подобное звучание обречено на забвение.

Затем Рэй Дэвис (Ray Davies) из группы «The Kinks» принялся экспериментировать со звуком, подключая выход с одного усилителя ко входу другого, предположительно во время записи хита «You Really Got Ме». Это перегружало усилитель и создавало звуковой эффект, который был более приемлем в музыкальном плане. В 1965 году Кит Ричардс (Keith Richards) применил приставку Gibson Maestro Fuzz-Tone для записи песни «(I Can’t Get No) Satisfaction» группы «The Rolling Stones».

Сегодня вы можете встретить тысячи энтузиастов, продвигающих свои оригинальные звуковые эффекты.

На рис. 5.61 я привел схему Флавио Деллепиане (FlavioDellepiane) ( http://www.redcircuits.com), итальянского разработчика, который распространяет свои работы бесплатно (через сервис Google AdSense).

Флавио — изобретатель-самоучка, основную часть своих знаний он получил из журналов по электронике, таких как старое английское издание «Wireless World». В схеме фузз-приставки, которую я привожу здесь, он использует усилитель с очень высоким коэффициентом усиления, состоящий из трех полевых транзисторов, которые максимально точно имитируют сигналы, типичные для перегруженного лампового усилителя.

На своем сайте Флавио предлагает много схем, разработанных и проверенных при помощи двухканального осциллографа, генератора гармонических колебаний с низким уровнем искажения (так аудиоустройство получает «чистый» входной сигнал, прежде чем оно исказит его), измерителя нелинейных искажений и прецизионного аудиовольтметра. Последний прибор и генератор были собраны по его собственным проектам, и он также разрешает использовать эти схемы бесплатно. Таким образом, на его сайте любители конструирования домашних звуковых устройств могут сразу найти все необходимое для самообучения.

До «фузза» был эффект тремоло. Многие люди путают его с вибрато, поэтому давайте проясним различие между ними прямо сейчас:

Вибрато, применяемое к ноте, меняет частоту вверх и вниз, как если бы гитарист подтягивал струны.

Тремоло, применяемое к ноте, вызывает изменение громкости, как если бы кто-либо быстро вращал регулятор громкости электрогитары вверх и вниз.

Гарри ДеАрмонд (Harry DeArmond) продал первое устройство с эффектом тремоло, которое он назвал Trem-Trol. Оно было похоже на старинный радиоприемник с двумя дисками на передней панели и с ручкой для переноски наверху. Наверное, для того чтобы уменьшить стоимость, ДеАрмонд не использовал никаких электронных компонентов. Его Trem-Trol в духе стимпанка [17] Стимпанк (англ, steampunk) — это направление жанровой литературы и медиатворчества, моделирующее вариант развития человечества, при котором в совершенстве освоены технологии эпохи паровых машин. При этом теоретическая наука развивается непропорционально быстро (вплоть до уровня НТР). К стимпанковой стилистике можно отнести «старинные» транспортные средства, телефоны и т. п. вписанные в более или менее «старинный» антураж. — Ред. состоял из электродвигателя с коническим валом и прижатым к нему резиновым колесом. Скорость вращения колеса изменялась, когда вы перемещали его вниз или вверх по валу, поворачивая ручку. Колесо, в свою очередь, было связано с капсулой, наполненной жидкостью, в которую были погружены два провода, несущие аудиосигнал. Когда эта капсула раскачивалась туда и обратно, жидкость перетекала с одной стороны на другую, и сопротивление между электродами менялось. Таким образом модулировался аудиосигнал.