Ibanez TS-9
Предисловие.
Вряд ли есть еще такие педали, обладающие столь магической силой, как Tube Screamer Overdrive Pro TS-808. Tube Screamer является квинтэссенцией всех овердрайвов, и значительную часть своего признания он получил из-за того, что был любимой примочкой легендарного гитариста Steve Ray Vaughan. TS-808, выпускаемый Maxon, продавался Ibanez и появился в 1979 году. В производстве он оставался до 1982 года и был заменен на TS9. Считается, что в значительной мере своим звуком TS-808 обязана двойному операционному усилителю JRC 4558D.
В 1982 году Ibanez выпустил педали линии 9 series. На практике схема TS-9 была той же самой, как и в TS-808, разными были только номиналы пары резисторов в выходном буфере и микросхемы. Самая первая версия TS-9 использовала микросхему JRC4558D, ту же что использовалась в TS-808. Позднее эта микросхема была заменена на Toshiba TA75558P, которая используется в настоящее время, включая все версии reissue. Возможно это не очень большое изменение, тем не менее, достаточное, для того чтобы звук стал другим, и чтобы фанаты звука схватились за кошельки и, не считая денег, объявили беспрецедентную охоту за ранними версиями.
Схема.
Схема состоит из четырёх частей: входной буфер, ограничитель, темброблок и выходной буфер. Активный байпас, в данном случае, мы рассматривать не будем.
Входной буфер организован на низко-шумящем NPN транзисторе с высоким hFe и имеет высокое входное сопротивление и коэффициент усиления 1.
Ограничитель реализован на операционном усилителе с встречно-паралельными диодами в обратной связи и параллельном им смягчающем конденсаторе 51пФ. Регулировкой Drive задается коэффициент усиления операционного усилителя(ОУ), который равен Кус = (51К+ Drive)/4.7К, те минимальный Кус=10,8, а максимальный 117,2.
Темброблок организован на второй половинке ОУ 4558, перед которой включен фильтр низких частот(ФНЧ) (1К+0,22мкФ) со спадом на 723Гц. Цепочка 220Ом+0,22мФ задаёт опорную частоту регулирования активного тона, она равняется примерно 3,2КГц.
Выходной буфер организован аналогично входному и имеет низкое выходное сопротивление.
Плата.
Печатная плата сделана в Sprint Layout 5.0 и рассчитана на установку в корпус Gainta G0124. Все элементы устанавливаются непосредственно на плату (потенциометры крепятся на проволочных стойках). Единственный использованный провод служит для заземления корпуса. Некоторые элементы (отсутствующие в оригинальной схеме) устанавливать не обязательно, по этому в перечне их не будет.
Слесарные работы.
Входное и выходное гнёзда требуют доработки, в противном случае установить их будет невозможно. Операция эта выполняется элементарно за 15-20 минут. Необходимо разобрать купленные гнёзда, затем отрезать лишнее и зачистить срезы надфилем, после чего собрать их так, что бы они были симметричны друг другу.
Корпус под плату сверлится следующим образом:
Следует не забывать, что после сборки платы размеры и положения отверстий и пазов на корпусе необходимо уточнять для каждого конкретного случая, что бы не пришлось лишний раз работать надфилями. Светодиод индикации, лучше всего впаять только после сборки платы и установки её в корпус.
Дополнения схемы.
- Параллельно конденсатору 47нФ можно поставить конденсатор 22нФ, чтобы добавить немного низких частот. Можно было бы поставить один конденсатор на 68нФ, но качественного плёночного ни в наличии, ни в наших магазинах не нашлось. Кстати, с этой ёмкостью можно экспериментировать, подбирая под свой вкус, рекомендуемый диапазон 47-100нФ.
- потенциометр Drive я поставил А2М, в место заявленного А500K. Это подняло перегруз примерно в полтора раза. Также увеличить уровень драйва можно за счёт уменьшения резистора 4,7К (именно так и советуют делать на многих сайтах), однако последовательный ему конденсатор 47н придётся пропорционально увеличить для сохранения частотного баланса. Минимальный уровень драйва зависит от резистора 51К последовательного потенциометру Drive. Увеличив номинал этого резистора увеличится и минимальное усиление. Для слабеньких звукоснимателей (синглов), я бы посоветовал поставить вместо 51К резистор 100-220К, иначе некоторая часть регулировки Drive будет не эффективна. Для обладателей мощных звукоснимателей целесообразно уменьшить этот резистор до 39-47К, иначе получить не искажённый сигнал не удастся, что должно быть важно для «грелки».
- симметричное ограничение в педали мне не очень понравилось. В моём варианте оно не симметричное за счёт двух диодов 1N4148, включенных встречно-паралельно и красного светодиода последовательного одному из 1N4148. Здесь тоже можно экспериментировать с разными диодами (кремниевые, германиевые, светодиоды, p-n переходы транзисторов) и комбинациями их включения. Для использования симметричного ограничения скорректируйте плату или поставьте перемычку вместо лишнего диода.
- Потенциометр тона поставил B25К, потому что В20К я не нашёл.
- Электролитические конденсаторы 100uF и 47uF в питании я заменил танталовыми для улучшения фильтрации, но при использовании некачественного блока питания(БП) это не спасёт. Возможно, тантал в данном месте экономически не целесообразен, но мне эти конденсаторы достаются бесплатно.
- Конденсатор 10uF я также поставил танталовый, но так как не уверен в его качестве, то на всякий случай шунтировал его плёночным на 100нФ. Таким образом ни одного электролита я не использовал.
- Конденсатор в обратной связи ОУ сначала поставил 47рF, потому что в магазине 51рF не было даже керамики! Но, как показала практика, здесь можно экспериментировать с ёмкостью, либо вообще убрать её из цепи, как поступил S.R.Vaughan и я.
- Транзисторы у меня ВС550С, опять же из-за отсутствия оригиналов в местной продаже (hFe 580, хотя достаточно и 300). В принципе подойдут любые малошумящие с высоким коэффициентом усиления, рекомендуют MPSA18 или 2N5089. При использовании транзисторов отличных от моих, обязательно уточняйте цоколёвку по справочникам.
- Для переделки TS-9 в TS-808 достаточно заменить в выходном буфере резистор 470Ом на 100Ом, а 100К на 10К. Опытные музыканты говорят, что 808-й лучше, так что каждый может выбирать сам, к тому же замена двух резисторов не такое уж серьёзное препятствие для достижения желаемого звучания.
После всех этих изменений, кошерным этот скример считать конечно нельзя. Однако прибор хорош, во всяком случае мне очень нравится. Кстати, использую я его прежде всего как самостоятельный овердрайв, нежели как «грелку».
Список элементов:
- 220R — 1 шт.
- 470R — 1 шт.
- 1k -4 шт.
- 4,7k — 1 шт.
- 10k — 6 шт.
- 51k — 1 шт.
- 100k — 1 шт.
- 510k — 2 шт.
- A500k –Drive — 1 шт.
- B20k – Tone — 1 шт.
- A100k – Level — 1 шт.
- 51п — 1 шт.
- 22н — 1 шт.
- 47н — 1 шт.
- 220н — 2 шт.(тантал)
- 1мкф — 2 шт.
- 10мкф * 16В — 1 шт.(тантал)
- 47мкф * 16В — 1 шт.
- 100мкф * 16В — 1 шт.
- JRC4558D (NJM4558, LM833, OP275, TL072 и тд.) — 1 шт.
- 2SC1815 (MPSA18, 2N5089, BC547B-550C, 2N3904 и тд.) — 2 шт.
- 3PDT кнопка — 1 шт.
- панель под микросхему 8 pin — 1 шт.
- гнезда jack 6,3мм для печатного монтажа — 2 шт.
- ручки потенциометров — 3 шт.
- разъем низковольтного питания, впаивающийся на плату — 1 шт.
- светодиод 3мм — 1 шт.
Почти все конденсаторы в сигнальных цепях — WIMA, куплены у Ерасова (под них и разведена плата). Исключение составляют лишь 10uF тантал и 1uF плёнка неизвестного производства. Резисторы практически все MF. Потенциометры ALPHA. В общем, при желании, практически всё можно купить у Ерасова, если в магазинах ничего подходящего нет, как в моём случае. В итоге стоимость прибора вышла около 700 рублей(на момент создания проекта), не считая почтовых расходов и оформления корпуса.
Источник
Гитарная педаль Tube Screamer
Изготовлена на базе оригинальной педали Tube Screamer 808.
Введение
Ibanez Tube Screamer представляет собой одну из самых популярных педалей эффектов всех времен и народов. В особенности, эта педаль широко используется в среде блюзовых исполнителей и благодаря этому ее чаще всего модернизируют под свои цели и задачи.
Замена некоторых диодов в определенных местах схемы приведет к значительному изменению звука овердрайва. Добавление диодов создает более трубный асимметричный звук. Аналогично, шунтирование конденсатора может добавить больше низких частот и обеспечить дополнительное усиление звука. Существует множество модификаций и объяснений работы электрической схемы в сети Интернет (http://www.electrosmash.com/tube-screamer-analysis), а также детальное описание таких модификаций (http://www.generalguitargadgets.com/pdf/ggg_its8_mods.pdf), поэтому я не буду подробно останавливаться на этом вопросе.
Обычно эти модификации сводятся к замене диодов в схеме. Использование различных типов диодов приводит к получению разнообразных звуков. Данная педаль объединяет в себе самые основные модификации, которые позволяют внести изменения налету, даже без открытия корпуса педали.
Проектирование схемы
Мы будет использовать пакетные переключатели для выбора между банком различных диодов, которые позволяют изменять стадию амплитудного ограничения, а также обеспечивают включение/выключение других режимов.
Схема и печатная плата были разработаны в программе Cadsoft Eagle. Файл расширением «.sch» содержит схемное решение, а в файле расширением «.brd» находится топология печатной платы.
Сборка платы (плат)
А теперь начинается самая интересная часть проекта — сортировка и пайка компонентов.
Если вы приобрели профессионально изготовленную печатную плату, тогда процесс сборки будет проходить намного легче, поскольку на плате везде стоят метки. В противном случае, внимательно собирайте схему и не торопитесь.
Проектирование корпуса
Для того чтобы все части устройства хорошо входили в стандартный 125В корпус, я рекомендую создавать каждую часть в программе Sketchup. Когда вы разместили все части так, как хотели, распечатайте вид каждой стороны в масштабе 1-1, затем просверлите отверстия в соответствии с распечатанным шаблоном.
Если вы не используют программу Sketchup, тогда будьте внимательны при замерах и убедитесь, что все ваши части идеально подходят друг другу; не забудьте обеспечить достаточное пространство для прокладывания проводов. Наметьте все отверстия на плате до начала процесса сверления.
Сборка корпуса
Процесс прокладки проводов несложен, но немного утомителен. Старайтесь делать провода как можно короче (просто их достаточно много, и все они должны уместиться в этом маленьком корпусе). Разводку проводов выполняйте в соответствии со схемой; подсоединяйте каждый компонент к соответствующему джамперу.
Тестирование и проверка работы!
Подсоедините педаль к гитаре до установки задней панели на корпус и убедитесь, что все работает правильно. Сначала проверьте, что светодиод загорается после нажатия на ножной переключатель. Благодаря множеству компонентов и плотной пригонки корпуса, убедитесь, что ничего не закорочено. Если светодиод не загорается, отсоедините педаль и внимательно проверьте схему.
Поиграйте на гитаре и убедитесь, что все правильно работает. После этого прикрутите заднюю панель. Теперь ваша гитарная педаль полностью готова к использованию.
Источник
Tube Screamer TS808 — винтажный перегруз
Tube Screamer TS808 от Ibanez является самой известной гитарной педалью овердрайва. Этот перегруз подходит как для блюза, так для и всех видов рок-музыки, формируя классический звук, характерный ламповым перегрузам, обладает хорошим сустейном и мягким звуком. Частотная характеристика настроена так, чтобы подчеркнуть средние частоты, создавая горб, который помогает сохранить звучание гитары в общем миксе группы.
Схема была разработана в 1979-1980 гг. С. Тамурой, японским инженером, работающим на Nisshin Onpa / Maxon, производителя оригинального оборудования для Ibanez. Из-за успеха педали за эти годы были выпущены несколько версий и переизданий с небольшими изменениями схемы. Эта статья посвящена оригинальной схеме: Ibanez Tube Screamer TS808.
Все модели педали.
Схема Tube Screamer может быть разбита на несколько более простых блоков: активный байпас, источник питания, входной буфер, усиление и ограничение, регулятор тона / громкости и выходной буфер.
Работа схемы проста: входной каскад изолирует схему от гитары. Затем каскад усиления и искажения формирует сам звуковой эффект, далее темброблоком регулируется срез низких/высоких частот. Наконец, выходной каскад согласовывает сигнал для ввода его в другую педаль или усилитель. Активный байпас заменяет 3PDT переключатель, при использовании кнопки эту часть схемы можно не собирать. Блок питания обеспечивает питание операционного усилителя, имитируя двуполярное напряжение.
Педаль имеет три ручки: искажение, тон и уровень. Регулятор Distortion управляет уровнем перегрузки, настройка Tone регулирует уровень высоких частот, а ручка Level регулирует выходную громкость педали.
Оригинальный TS808 Tube Screamer не имеет «True» байпаса, поэтому для включения / отключения эффекта с помощью простой кнопки требуется специальная схема.
В большинстве самодельных клонов и дорогих мастеровых педалей используется 3PDT переключатели, что обеспечивает максимально чистый путь для обходного сигнала.
С точки зрения массового производства установка таких переключателей является дорогостоящим и трудоемким процессом, так как все провода должны подпаиваться вручную. Это оказалось «экономически невыгодно» при сборке на конвейере, по этому Ibanez избегает тру байпаса в пользу более сложной схемы. Если отказаться от этой части схемы, то получим следующий её вид:
Блок питания обеспечивает необходимые напряжения для всей схемы. Питание 9В является общим для всех компонентов схемы, а простой резисторный делитель (R 32, R 33) создает напряжение 4,5 В как виртуальную среднюю точку для питания операционного усилителя.
Основной источник питания (+ 9 В) и напряжение с делителя (+ 4,5 В) дополнительно фильтруются с помощью электролитических конденсаторов C 16 (47 мкФ) и C 17 (100 мкФ), предназначенных для снятия всех пульсации с напряжения питания. Диод D8 защищает педаль от переполюсовки.
Входное гнездо используется как выключатель, замыкающий минус питания, когда подключён входной разъем. Это обычная практика для всех педалей.
Необходим для обеспечения высокого входного сопротивления и представляет собой обычный эмиттерный повторитель. Транзистор 2SC1815 — это дешевый транзистор с низким коэффициентом усиления и низким уровнем шума. Он обеспечивает коэффициент усиления 1 и высокое входное сопротивление.
Конденсатор C1 отделяет гитару от любого влияния работы педали, защищая звукосниматели, а так же фильтрует низкие частоты.
Это основная часть схемы, представляющая собой неинвертирующий операционный усилитель с двумя ограничивающими диодами и двумя фильтрами в контуре обратной связи. Сигнал с выхода эмиттерного повторителя поступает через неполярный электролитический конденсатор ёмкостью 1 мкФ. Симметричное ограничение производится двумя диодами в цепи обратной связи неинвертирующего операционного усилителя. Диод D 1 будет обрезать положительный сигнал полупериода, а D 2 обрезает отрицательный сигнал полупериода:
Небольшой конденсатор C4 емкостью 51 пФ работает как фильтр нижних частот, смягчая углы обрезанного сигнала и смягчая верхний предел искажения. Графики, показанные ниже, изображают влияние С4 на ограниченный сигнал.
Функциональность довольно элегантна: основной пассивный фильтр нижних частот отсекает резкие обертоны, затем активный регулятор тембра будет усиливать высокие частоты.
Управляющим устройством является RC-цепочка: резистор R8 220 Ом и конденсатор C6 0,22 мкФ. Поведение регулятора тембра легко понять, анализируя положения в крайних точках потенциометра Tone:
Задача выходного каскада — создать единичное усиление и низкое выходное сопротивление, чтобы сохранить целостность сигнала в цепи гитарных педалей и усилителей. Как и входной каскад, он реализован на простом эмиттерном повторителе.
Частотная характеристика Tube Screamer настроена так, чтобы поднять средние частоты:
На этапе усиления и отсечки в обратной связи неинвертирующего усилителя имеется фильтр верхних частот. Этот активный фильтр первого порядка ослабляет гармоники ниже 720 Гц.
На стадии тона / громкости есть два важных модификатора тона:
Пассивный фильтр нижних частот первого порядка, сформированный из C5 и R7, будет ослаблять частоты более 723 Гц, добавление этого эффекта к предыдущим фильтрам приведет к горбу на средних частотах. Активный фильтр на базе операционного усилителя будет обеспечивать два разных отклика в зависимости от положения ручки тона. Частотную характеристику Вы можете наблюдать на графиках выше.
Изготовлена она по проекту с сайта тонепад. Архив с платой, как всегда, найдёте в конце статьи.
Первым делом как обычно запаиваются перемычки и резисторы.
Следом микросхема и конденсаторы. Микросхема в оригинале стояла JRC4558D, в общем то я всегда советую ставить или её, или NE5532, однако и TL072 сгодится, хоть и хуже.
Конденсаторы пленочные, кроме электролитов конечно. Неполярный конденсатор на 1 мкФ тоже можно заменить на низковольтную пленку. Если есть возможность — можно ставить тантал.
С готовой печатной платы обязательно удаляйте все остатки флюса.
Запаиваются провода для потенциометров.
Хочу обратить внимание, что потенциометр тона имеет довольно редкую S-образную зависимость, обозначаемую обычно буквой W (реже S или G).
В качестве корпуса применен стандартный в этих делах силуминовый корпус gainta g0124. Автор применил двухрядный переключатель, однако светодиод на передней панели есть. Это значит, что автор применил «глушение» входного каскада на землю при отключении эффекта, о том как это делается смотрите в этой статье.
Готовый результат. По традиции обычно все красят эту педаль зеленым цветом, как и оригинал.
Несмотря на простую схему и дешевые компоненты, цена на Tube Screamer растет год за годом. Некоторые музыканты платят целое состояние за педали первых релизов 80-х, которые теоретически содержат оригинальные компоненты, которые дают самый сильный классический звук Tube Screamer. Этот миф тесно связан со сдвоенным операционным усилителем JRC4558D, разработанным Японской радиокомпанией на японских предприятиях и использовавшимся в первых устройствах, которые в конечном итоге были заменены малайскими клонами, Texas Instrument или микросхемами Toshiba.
Некоторые люди также любят заменять компоненты на винтажные, такие, как старые угольные резисторы с ужасными допусками вместо современных металло-пленочных, а также пытаются использовать старые слюдяные конденсаторы.
Пример звучания педали можно послушать тут (оригинальная педаль первых годов выпуска):
Источник