Dubbelbandig gitarr/baskompressor: 4 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Bakgrundshistoria:

Min basspelande vän skulle gifta sig och jag ville bygga honom något original. Jag visste att han har ett gäng gitarr/bas -effektpedaler, men jag såg honom aldrig använda en kompressor, så jag frågade. Han är lite av en funktionsmissbrukare så han sa till mig att de enda kompressorerna som är värda att använda är multiband, många knoppar att leka med. Jag hade ingen aning om vad en multibandskompressor var, så jag googlade runt och hittade några exempel på scheman (som här och här). Eftersom jag visste att min vän inte skulle vara nöjd med en knapp 5-knappspedal, bestämde jag mig för att designa min egen dubbelband (ja, inte "multi" men ok …) kompressor.

Bonusutmaning:

Inga integrerade kretsar tillåtna - endast diskreta komponenter och transistorer. Varför? Många kompressorer är baserade på integrerade kretsar som multiplikatorer eller transkonduktansförstärkare. Även om dessa IC: er inte är omöjliga att få, utgör de fortfarande ett hinder. Jag ville undvika detta och även skärpa mina färdigheter inom konsten att diskret kretsdesign.

I den här instruktionsboken delar jag kretsen jag kom på och var och hur man justerar designen efter eget tycke. De flesta delar av kretsen är inte särskilt original. Men jag avråder från att bygga den här pedalen från A till Ö utan att göra några breadboarding/testa/lyssna på egen hand. Erfarenheten du får kommer att vara väl värd den tid som investeras.

Vad gör en (dubbelband) kompressor?

En kompressor begränsar det dynamiska intervallet för en signal (se omfattningsbilden). En insignal med både mycket höga och mjuka delar kommer att transformeras till en utgång som totalt sett är mindre volymändrande. Se det som en automatisk volymkontroll. Kompressorn gör det genom att göra en korttidsuppskattning av”storleken” på gitarrsignalen och sedan justera förstärkningen eller dämpningen därefter. Detta skiljer sig från en distorsion/klippare i den meningen att en distorsion fungerar omedelbart på en signal. En kompressor, medan den i strikt mening inte är en linjär krets, ger (eller borde) inte mycket distorsion.

En dubbelbandskompressor delar insignalen i två frekvensband (högt och lågt), komprimerar båda banden separat och summerar sedan resultaten. Uppenbarligen möjliggör detta mycket mer kontroll, på bekostnad av en mer komplicerad krets.

Ljudmässigt gör en kompressor din gitarrsignal mer 'tight'. Detta kan gå från ganska subtil, vilket gör det lättare att blanda in signalen med resten av bandet under inspelningen, till mycket frispråkig, vilket ger gitarren en "Country" -känsla.

Lite bra vidare läsning om kompressorer ges här och här.

Steg 1: Schemat

Kretsen består av 4 huvudblock:

1. ingångssteg och banddelningsfilter,
2. högfrekvent kompressor,
3. lågfrekvent kompressor,
4. summa och utgångssteg.

Ingångssteget:

Q1 och Q3 bildar en högimpedansbuffert och fasdelare. Den buffrade ingången, vbuf, finns vid sändaren av Q1 och också fasinverterad på sändaren av Q3. Om du använder mycket höga insignaler (> 4Vpp) erbjuder S2 ett sätt att dämpa ingången (på bekostnad av brus), eftersom vi vill att ingångssteget fungerar linjärt. R3 justerar förspänningspunkten för Q1 för att få det maximala dynamiska området från ingångssteget. Alternativt kan du öka matningsspänningen från en pedalstandard 9V till något högre som 12V, på bekostnad av att behöva räkna om alla förspänningspunkter.

Q2 och de passiva komponenterna runt det bildar det välkända Sallen & Key lågpassfiltret. Så här fungerar banduppdelningen: vid sändaren av Q2 hittar du fasinverterad lågpassad ingång. Detta läggs till insignalen via R12 och R13 och buffras av Q4. Således vhf = vbuf + (- vlf) = vbuf - vlf. Justering av filterets lågpassfrekvens (R8, cross-over-styrning) justerar också högpassfrekvensutmatningen i enlighet med detta, eftersom vi till föregående formel också har vhf + vlf = vbuf. Således har vi en enkel komplementär delning av ljudet i höga och låga frekvenser från ett enda filter. I exemplet Build-Your-Own-Clone som ges i inledningen ges ett State-Variable-Filter denna banddelningsuppgift. Förutom lågpass och högpass kan en SVR också ge en bandpass-utgång, men vi har inget behov av det här, så det här är enklare. En varning: på grund av det passiva tillägget i R12 och R13 är vhf faktiskt bara hälften av storleken. Det är därför -vlf vid sändaren av Q2 också delas med två med R64 och R11. Alternativt kan du placera ett kollektormotstånd med två gånger värdet av emittermotståndet vid Q4 och leva med det minskade dynamiska området, eller ta upp förlusten på ett annat sätt.

Kompressorns steg:

Både låg- och högfrekventa kompressorsteg fungerar på ett identiskt sätt, så jag diskuterar dem på en gång, med hänvisning till schematisk högkompressorstadium (mittblocket, där vhf går in). De centrala delarna, där all komprimering "handling" sker är R18 och JFET Q19. Det är välkänt att en JFET kan användas som ett variabelt spänningsstyrt motstånd. C9, R16 och R17 ser till att Q19 svarar mer eller mindre linjärt. R18 och Q19 bildar en spänningsdelare som styrs av vchf. Biaspänningen vbias för JFET, härledd från Q18, måste ställas in (R56) så att JFET kläms något: sätt in en 1Vpp -sinus vid C6 och jorda vchf, justera sedan R56 tills sinussignalen hittas omättad på dränering av JFET.

Nästa är Q5 och Q6 som bildar en förstärkare på max runt x50 och min x3, styrd av R25 (sense hf). Q7 och Q8 bildar tillsammans med fasomformaren Q22 toppdetektorer för den förstärkta signalen. Topparna för båda signalutflykterna (upp och ner) detekteras och "hålls" som en spänning på C14. Denna spänning är vhcf, som styr hur mycket JFET Q19 är "öppen" och därmed hur mycket en inkommande signal dämpas: tänk dig en stor signalutflykt som kommer in (antingen i positiv eller negativ riktning). Detta kommer att göra att C14 laddas, så JFET Q19 blir mer ledande. Detta sänker i sin tur signalen som går in i Q5-Q6-förstärkaren.

Hastigheten med vilken toppdetekteringen sker bestäms av R33 (attack HF). Hur länge en topp kommer att påverka följande signal bestäms av tidskonstanten för C14 x R32 (håll hf). Du kanske vill experimentera med tidskonstanterna genom att ändra R33, R32 eller/och C14.

Som sagt fungerar LF-delen (schematisk nedre delblock) identiskt, men utsignalen tas nu från kollektorn för fasomformaren Q12. Detta är att plocka upp för 180 graders fasförskjutning av -vlf i banddelningsfiltret.

Kretsen runt Q16 och Q21 är en LED -drivrutin, som ger en visuell indikation för aktiviteten per kanal. Om LED D6 tänds betyder det att det sker komprimering.

Summa och utgångssteg:

Slutligen adderas både komprimerade bandsignaler vlfout och vhfout med hjälp av en potmeter R53 (ton), buffrad med emitterföljare Q15 och presenteras för omvärlden via nivåkontroll R55.

Alternativt kan man knacka på de dämpade signalerna på avlopp på JFETS och kompensera för dämpningen med hjälp av extra förstärkare (detta kallas för "make-up" förstärkning). Fördelen med detta är en mindre förvrängd initial svarssignal: när den första, korta toppen upptäcks är det troligt att signalen blir något förvrängd/klippt av förstärkaren Q5-Q6 (Q10-Q11), eftersom detektorerna behöver tid att svara och bygga upp spänning på detektorkondensatorerna C14/C22. Make-up förstärkarna skulle kräva ytterligare 4 transistorer.

Ingenting om kretsen är mycket kritiskt när det gäller komponenter. De bipolära transistorerna kan ersättas med alla vanliga trädgårdssorter med små signaltransistorer. För JFETs, använd låga nypspänningstyper, helst något matchade, eftersom källförspänningskretsen tjänar båda. Alternativt kan du duplicera förspänningskretsen (Q18 och komponenter runt den) så att varje JFET har sin egen förspänning.

Steg 2: Bygg kretsen

Kretsen löddes på en bit skiva, se bilderna. Det klipptes ut i just den formen för att passa huset med kontakterna (se nästa steg). Vid montering av kretsen är det bäst att testa delkretsarna regelbundet med en DVM, funktionsgenerator och oscilloskop.

Steg 3: Huset

Om det finns ett steg som jag gillar minst i pedalbyggnad är det att borra hålen i huset. Jag använde ett förborrat 1590BB-stilhölje från en webbshop som heter Das Musikding för att ge mig ett försprång:

www.musikding.de/Box-BB-pre-drilled-6-pot, där jag också köpte 16 mm krukor, knoppar och gummifötter för huset. De andra hålen borrades enligt den bifogade konstruktionen. Designen ritades i Inkscape och fortsatte med temat "Rage Comic" i mina andra pedalinstruktioner. Tyvärr har de stora och små knopparna en annan grön nyans:-/.

Målnings- och konstinstruktioner finns här.

Ett lock för avhämtning av matbehållare av plast skars ut i form av brödbrädan och placerades mellan kretskortet och krukorna för att bilda en isolering. Strax under locket på 1590BB -höljet har en kartongbit i samma storlek samma syfte.

Steg 4: Koppla upp allt …

Lödtrådar till krukorna och omkopplarna innan du placerar isolatorn och kretskortet. Dra sedan upp allt på brädans ovansida. Skriv ut en liten kopia av kretsen för service, vik och placera inuti huset. Stäng huset och du är klar!

Lycka till! Kommentarer och frågor välkomnas! Låt mig veta om du bygger denna helt fantastiska funktionsöverbelastade kompressor.

EDIT: det första ljudprovet är ett rent "torrt" gitarrriff, andra provet är samma riff som skickas genom kompressorn utan ytterligare bearbetning. I skärmdumparna kan du se effekten på vågformen. Det är klart att den komprimerade vågformen är väl komprimerad.