Flanger gitarowy.pdf

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

PROJEKTY ZAGRANICZNE

Flanger gitarowy

Przedstawiamy Czytelnikom

kolejn¹ przystawkê gitarow¹,

tym razem opracowan¹ przez

konstruktorów brytyjskich.

Jest to urz¹dzenie

o klasycznej konstrukcji, ³atwe

w monta¿u i uruchomieniu.

Chyba najbardziej charakterys-

tycznym efektem dwiêkowym no-

woczesnej gitary elektrycznej jest

flanger. Od chwili rozpowszech-

nienia siê tanich analogowych

linii opóniaj¹cych uk³ad do flan-

gingu ma wymiary peda³u. Zaak-

ceptowali go gitarzyci wszelkich

stylów - od pop do klasycznego.

Jest tak¿e u¿ywany do wzbogaca-

nia dwiêku wielu innych instru-

mentów.

Nie ka¿dy wie, na czym ten

efekt polega, ale ka¿dy z pewno-

ci¹ s³ysza³ efekty jego zastosowa-

nia w niezliczonych nagraniach.

Siêga on od pewnego rodzaju

polizgu tonalnego, jak fazowanie,

do szybko bulgocz¹cego wibrato.

Klasycznego brzmienia gitary flan-

ging u¿ywa³ Andy Summers

w swoich nagraniach Police

w latach 1980. Wtedy by³ to wspa-

nia³y efekt podstawowy, który

podobnie jak chorus, s³u¿y³ do

uwydatniania gitary i instrumen-

tów klawiszowych.

Efekt flangingu powsta³ po raz

pierwszy - wed³ug legendy -

przypadkowo w jakim studio na-

grañ, gdy technik niechc¹cy do-

tkn¹³ palcem na chwilê szpuli

magnetofonu w czasie przegrywa-

nia dwiêku. Przyhamowa³o to

nieco przez ten czas tamê. Gdy

wadliwe nagranie zosta³o odtwo-

rzone synchronicznie z oryginal-

nym, przyhamowany fragment zo-

sta³ oczywicie odtworzony szyb-

ciej. Wywo³a³o to ciekawy efekt

intermodulacyjny, nazwany flan-

ging (flange = ko³nierz, równie¿

szpuli).

Flanger elektroniczny dzia³a na

zasadzie spowalniania i przyspie-

szania sygna³ów przechodz¹cych

przez liniê opóniaj¹c¹. Wywo³uje

to potrzebne odstrojenie sygna³u,

który

nastêp-

nie jest

miesza-

ny ze

swoj¹

pierwot-

n¹ wers-

j¹, two-

rz¹c po-

¿¹dany

efekt.

Opónienie wymagane do flan-

gingu jest bardzo ma³e, nie wiêk-

sze ni¿ 15ms, mo¿na wiêc do jego

uzyskania u¿ywaæ stosunkowo

prostych analogowych linii opó-

niaj¹cych. Linie analogowe o cza-

sie opónienia powy¿ej 50ms nie

s¹ zbyt czêsto u¿ywane w tech-

nice audio z powodu szumów

i zniekszta³ceñ, które mog¹ wpro-

wadzaæ. Ale do wymaganych

przez flanging ma³ych opónieñ

nadaj¹ siê zupe³nie dobrze. Trze-

ba jednak dodaæ, ¿e obecnie

w wiêkszoci flangerów i peda³ów

chorus stosuje siê cyfrowe linie

opóniaj¹ce, które maj¹ znacznie

lepsze parametry szumowe.

Rys. 1. Budowa uk³adów MN3102 i MN3107.

Analogowa linia

opóniaj¹ca

Analogowe linie opóniaj¹ce

dzia³aj¹ w sposób przypominaj¹cy

dzia³anie rejestru przesuwnego

sterowanego uk³adem czasowym

lub sygna³em zegarowym. We-

wn¹trz rejestru przesuwaj¹cego

znajduj¹ siê maleñkie kondensa-

torki, przechowuj¹ce zale¿ne od

poziomu sygna³u wejciowego

próbki ³adunku. Sygna³ ten ³aduje

pierwszy kondensatorek, a ³adu-

nek jest nastêpnie synchronicznie

z sygna³em zegarowym przesuwa-

ny z jednego kondensatorka do

nastêpnego.

Ten sposób dzia³ania jest cza-

sem nazywany opónieniem bry-

gady kube³kowej (ang. bucket bri-

gade delay, BBD) ze wzglêdu na

sposób w jaki informacja przecho-

dzi przez uk³ad. Typowy uk³ad

BBD mo¿e mieæ oko³o 500 lub

1000 stopni. W zastosowanym

uk³adzie MN3207 jest ich 1024.

Niektóre analogowe uk³ady opó-

niaj¹ce zawieraj¹ tak¿e generator

zegarowy, ale MN3207 korzysta

ze wspomagaj¹cego uk³adu

MN3102, dostarczaj¹cego mu syg-

na³u zegarowego. Jak widaæ ze

schematów blokowych tych uk³a-

dów na rys. 1 , MN3102 generuje

w rzeczywistoci dwa sygna³y ze-

garowe - CP1 i CP2. Ich czêstot-

liwoæ jest równa po³owie czês-

totliwoci oscylatora g³ównego i s¹

one przesuniête w fazie wzglêdem

siebie o 90 o .

Od czêstotliwoci oscylatora

Elektronika Praktyczna 1/97

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

Rys. 2. Schemat blokowy uk³adu.

zegarowego zale¿y czas opónie-

nia i do pewnego stopnia jakoæ

sygna³u wyjciowego, poniewa¿

od niej zale¿y czêstotliwoæ z jak¹

sygna³ wejciowy jest próbkowany

i z jak¹ jest przesuwany przez

rejestr. Uk³ad MN3102 mo¿e dzia-

³aæ z czêstotliwoci¹ od 10kHz do

100kHz, co pozwala uzyskaæ

w MN3207 opónienie sygna³u od

2,56ms do 25,6ms. Pozwala tak¿e

zmieniaæ czêstotliwoæ zegarow¹

zgodnie z zewnêtrznym sygna³em

moduluj¹cym.

s¹ doprowadza-

ne wprost do

wejæ 2 i 6 IC3.

Napiêcie zasila-

j¹ce bramkê

Vgg, z wyjcia

8 IC2 doprowa-

dzone do we-

jcia 4 IC3, jest

odblokowane

kondensatorem

C10.

Podstawow¹

czêstotliwoæ

zegarow¹ IC2

wyznacza kon-

densator C9 ³¹-

cz¹cy koñcówki

5 i 7 oraz opor-

noæ pomiêdzy

koñcówkami

6 i 7. W opisy-

wanym uk³a-

dzie u¿yto kon-

densatora

220pF, ale

w innychzasto-

sowaniach jego

pojemnoæ mo-

¿e zawieraæ siê

w granicach od

39pF do 240pF.

Wzmacnia-

cze operacyjne

IC1a i IC1b

tworz¹ oscyla-

tor modulacyj-

ny niskiej czês-

totliwoci

(ONC), generu-

j¹cy falê trój-

k¹tn¹ o czêstot-

liwoci zale¿-

nej od konden-

satora C2 i po-

tencjometru

VR1. Przy za-

stosowanych

wartociach

elementów, za

pomoc¹ VR1

mo¿na regulo-

waæ czêstotli-

woæ mniej

wiêcej w grani-

cach od 0,3Hz

Opis uk³adu

Jak widaæ ze schematu bloko-

wego na rys. 2 , uk³ad opónienia

analogowego/flangera sk³ada siê

z szeciu czêci: przedwzmacnia-

cza, filtru wejciowego, opónie-

nia, oscylatora zegarowego, oscy-

latora moduluj¹cego niskiej czês-

totliwoci i filtru wyjciowego.

Kompletny schemat elektryczny

uk³adu jest zamieszczony na rys.

3 .

Sygna³ wejciowy jest doprowa-

dzony do niskoszumowego wzmac-

niacza odwracaj¹cego IC4. Wzmoc-

nienie tego stopnia jest ustawiane

potencjometrem VR2. Regulator ten

pozwala dopasowaæ uk³ad do ró¿-

nych poziomów sygna³u z ró¿nych

róde³, jak gitary, keyboardy, czy

mikrofony. Uk³ad mo¿e tak¿e zo-

staæ w³¹czony do systemu public

address (PA), albo w pêtlê efektów

gitarowych wzmacniacza.

Z wyjcia 6 IC4 sygna³ przecho-

dzi do dwubiegunowego aktywne-

go filtru dolnoprzepustowego

15kHz, zawieraj¹cego wzmacniacz

IC5. Zadaniem filtru jest elimina-

cja sk³adowych z sygna³u o wy-

¿szych czêstotliwociach, przed je-

go doprowadzeniem do linii opó-

niaj¹cej. Linia ta nie jest zdolna

do ich prawid³owego opónienia

i spowodowa³oby to zak³ócenia

i zniekszta³cenia. Po filtracji syg-

na³ jest kierowany z IC5 do linii

opóniaj¹cej IC3 uk³adu BBD typu

MN3207. Generator sygna³owy

MN3102 mieci siê w IC2. Oba

sygna³y zegarowe z wyjæ 2 i 4 IC2

Rys. 3. Schemat elektryczny uk³adu.

Elektronika Praktyczna 1/97

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

Rys. 4. Alternatywne pod³¹czenie

wejcia modulacji czasu opónienia.

flangingu), lub do rêcznego zmie-

niania opónienia za pomoc¹ VR3,

co powoduje tworzenie w ten spo-

sób efektu echa. Gdy prze³¹cznik

jest w pozycji modulacji, VR3 zo-

staje od³¹czony, a napiêcie modu-

luj¹ce jest doprowadzane przez

dzielnik napiêcia z³o¿ony z R10

i R12.

Je¿eli efekt echa nie jest po-

trzebny i zamierza siê u¿ywaæ

uk³adu tylko jako flangera, to

ONC mo¿na po³¹czyæ w sposób

przedstawiony na rys. 4 . Odpada-

j¹ wtedy prze³¹cznik S1 i poten-

cjometr VR3.

Sygna³ jest wyprowadzany z li-

nii opóniaj¹cej IC3 wyjciami

7 i 8, pomiêdzy które jest w³¹czo-

ny potencjometr VR4, którym usta-

la siê optimum efektu. Poprawne

zrównowa¿enie przez VR4 dwóch

sumowanych sygna³ów mo¿e oka-

zaæ siê trudne dopiero przy bar-

dzo niskich czêstotliwociach ze-

garowych. Sygna³ z suwaka poten-

cjometru VR4 jest kierowany do

IC6 tworz¹cego drugi filtr dolno-

przepustowy. Usuwa on na³o¿ony

w uk³adzie opóniaj¹cym na syg-

na³ audio sygna³ o czêstotliwoci

zegarowej.

Przetworzony sygna³ jest prze-

sy³any z IC6 do IC8, dzia³aj¹cego

jako bufor o niskim (oko³o

10-krotnym) wzmocnieniu.

Z przedwzmacniacza IC4 przez

kondensator C5 jest doprowadzo-

ny do IC8 równie¿ nie zmodyfi-

kowany sygna³ audio. Sygna³ su-

macyjny z IC8 jest nastêpnie kie-

rowany przez potencjometr regu-

lacyjny VR6 do gniazdka wyjcio-

wego SK2.

Potencjometrem VR5 ustala siê

poziom sumy sygna³ów z IC4

i IC6, kierowanej z powrotem do

wejcia IC4. VR5 s³u¿y do mak-

symalizacji efektu flanging, ponie-

wa¿ pozwala doprowadziæ uk³ad

do 4Hz, czyli w zakresie u¿ytecz-

nym do wolnego i szybkiego flan-

gingu.

Sygna³ wyjciowy ONC jest

przez rezystor R7 kierowany do

prze³¹cznika S1. Prze³¹cznik ten

pozwala u¿yæ ONC do modulowa-

nia generowanego przez MN3102

czêstotliwoci zegarowej (do au-

tomatycznego tworzenia efektu

Rys. 5. Rozmieszczenie elementów na p³ytce drukowanej.

Elektronika Praktyczna 1/97

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

do dzia³ania przy poziomie sprzê-

¿enia zwrotnego bliskim maksy-

malnemu. Tworzenie powtarzal-

nych ech jest mo¿liwe za pomoc¹

VR5 w trybie opóniania.

Uk³ad powinien byæ zasilany

napiêciem 9V. Napiêcie to nie jest

krytyczne i uk³ad powinien dzia-

³aæ przy napiêciach z zakresu od

6V do 15V. ród³o zasilania jest

blokowane kondensatorami C11

i C12, a jego w³¹czenie sygnalizu-

je LED D1, której pr¹d ogranicza

rezystor R25. Po³owê napiêcia

zasilania dla nieodwracaj¹cego we-

jcia IC4 dostarcza dzielnik R3,

R2. Dla IC7 i IC8 podobn¹ rolê

pe³ni dzielnik R19, R20.

ustawiæ w po³o¿eniu minimum. Po

po³¹czeniu uk³adu z bateri¹ 9V

i w³¹czeniu wy³¹cznika S2 powin-

na zawieciæ siê LED D1. W wy-

niku niewielkiego zwiêkszenia g³o-

noci wzmacniacza i poziomu wy-

jciowego flangera w g³oniku po-

winien daæ siê s³yszeæ cichy szum,

oznaczaj¹cy ¿e urz¹dzenie dzia³a.

Je¿eli nie s³ychaæ niczego nie-

zwyk³ego (jak np. odg³osy palenia

siê uk³adów scalonych) nale¿y w³¹-

czyæ sygna³ wejciowy i sprawdziæ,

czy pojawia siê on na wyjciu.

Przy S1 w po³o¿eniu opóniania

powinny byæ s³yszalne krótkie efek-

ty echa, których d³ugoæ reguluje

siê VR3. W tym trybie po³o¿enie

VR1 nie jest istotne. Przy S1

w po³o¿eniu flanging, szybkoæ flan-

gingu reguluje siê za pomoc¹ VR1,

a po³o¿enie VR3 jest bez znaczenia.

Wzmocnieniem wejciowym, po-

ziomem wyjciowym i regulatorem

sprzê¿enia zwrotnego dobiera siê

optymalny efekt. Je¿eli w tle daje

siê s³yszeæ jêk sygna³u zegarowego,

trzeba spróbowaæ wyeliminowaæ go

przy pomocy VR4. Jednak gdy

wzmacniacz jest bardzo czu³y,

dwiêk ten mo¿e pozostaæ s³yszal-

ny.

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

0,25W, 5% wêglowe warstwowe lub

lepsze

R1..R3, R11, R19, R20: 47k

R6, R23: 1k

R7, R10, R12: 6,8k

R8, R13, R14: 100k

R17, R18, R22: 12k

VR1, VR3: 100k

liniowy potencjo-

metr obrotowy, wêglowy

VR2: 470k

liniowy potencjometr

obrotowy, wêglowy

VR4: 10k

Monta¿ uk³adu

Rozk³ad cie¿ek na p³ytce dru-

kowanej znajduje siê na wk³adce,

a rozmieszczenie elementów

przedstawiono na rys. 5 . Monta¿

p³ytki powinien byæ ³atwy, ponie-

wa¿ zagêszczenie elementów jest

niewielkie. Lutowanie nale¿y roz-

pocz¹æ od rezystorów i zworek

z drutu, staraj¹c siê nie doprowa-

dziæ do przegrzania p³ytki. Trzeba

oczywicie pamiêtaæ o w³aciwym

ukierunkowaniu spolaryzowanych

elementów, a do uk³adów scalo-

nych u¿yæ podstawek. Przed za-

koñczeniem wszystkich czynnoci

monta¿owych nie nale¿y wstawiaæ

uk³adów w podstawki.

Doprowadzenia potencjometrów

mo¿na wykonaæ przewodami wie-

lo¿y³owymi. Powinny to byæ linki,

poniewa¿ druty maj¹ tendencjê do

³amania siê w punktach lutowania

podczas manewrowania przy mon-

ta¿u. Wszystkie po³¹czenia z p³ytk¹

drukowan¹ powinny byæ mo¿liwie

krótkie dla ograniczenia indukowa-

nia siê w nich zak³óceñ. Je¿eli

jednak stosuje siê metalow¹ obu-

dowê, to zak³ócenia nie s¹ grone.

Regulacja uk³adu jest bardzo

³atwa. Nale¿y po³¹czyæ wejcie z gi-

tar¹, wyjcie ze zwyk³ym wzmac-

niaczem gitarowym, a regulator

g³onoci wzmacniacza oraz regu-

latory poziomu sygna³u wyjciowe-

go i sprzê¿enia zwrotnego flangera

poziomy, potencjometr

monta¿owy

VR5: 25k

logarytmiczny

potencjometr obrotowy, wêglowy

VR6: 1k

logarytmiczny potencjo-

metr obrotowy, wêglowy

Kondensatory

C1, C4, C5, C8, C13, C16, C17,

C19, C22...C24: 1

F/16V

C3, C18: 10

F/16V

C6, C7, C14, C15: 1nF

C9: 220pF

C10: 2,2

F/16V

Typowym rozwi¹zaniem jest

prze³¹cznik zwieraj¹cy, u¿yty

w sposób zilustrowany na rys. 6 .

Zastosowano w nim tak¿e gniazdko

stereo, s³u¿¹ce równoczenie jako

wy³¹cznik zasilania. Jest to rozwi¹-

zanie powszechnie stosowane

w efektach peda³owych i pozwala

pomin¹æ osobny wy³¹cznik zasila-

nia. Gdy do gniazdka wejciowego

wsunie siê zwyk³¹ wtyczkê mono

gitary, lub innego instrumentu,

ujemny biegun baterii zostaje przez

wtyczkê zwarty do masy. Wad¹

takiego wy³¹cznika jest koniecznoæ

pamiêtania o wyjêciu wtyczki po

zakoñczeniu gry, w przeciwnym

bowiem razie bateria zostanie roz-

³adowana.

John Chatwin, EwPE

F/16V

C12: 100nF

C20, C21: 39pF

Pó³przewodniki

D1: czerwona LED z zatrzaskiem

IC1: TL072

IC2: MN3102

IC3: MN3207

IC4..IC8: TL071

Ró¿ne

S1: dwupozycyjny, miniaturowy

prze³¹cznik dwuobwodowy (zob.

tekst)

S2: miniaturowy wy³¹cznik

jednoobwodowy

SK1, SK2: gniazdko mono 6,25mm

Artyku³ publikujemy na podstawie

umowy z redakcj¹ "Everyday with

Practical Electronics".

Elektronika Praktyczna 1/97

R4, R15, R16, R21, R24: 10k

R5: 5,6k

R9: 470k

R25: 680

C2: 22

C11: 100

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: