Продолжим знакомиться с модуляцией в чудесном мире гитарных педалей.
Фейзер - (как мы уже кратко знакомились в 19й статье) это педаль модуляции, в которой сигнал на входе разделяется на две части. Одна - идёт на выход в неизмененном виде. Вторая - проходит через несколько стадий фильтров, которые меняют фазу сигнала. И это изменение фазы с помощью особого генератора циклически двигает ту частоту, на которой происходит переворот фазы на 180 градусов. Перед выходом из педали два сигнала смешиваются обратно, и из-за сложения и вычитания фаз этих двух сигналов и получается знакомый звуковой эффект.
И мы уже знаем (например из 58й статьи) - похожим образом устроен и эффект модуляции под названием хорус. Только там модулированный сигнал проходит не через изменение фазы, а через задержку на особой микросхеме. И также известно, что если не подмешать обратно чистый сигнал к модулированному - то получится просто вибрато - циклическое изменение тона. То выше, то ниже.
Оказывается, что если в фэйзере не подмешивать чистый сигнал к модулированному, то тоже получится вибрато.
И у такого эффекта можно найти несколько плюсов в сравнении с вибрато, основанными на хорусах (которые рассматривались в 60й статье). В первую очередь - первоначальная настройка. Если для BBD обязательно надо настраивать опорное напряжение (причем желательно с осциллографом), поскольку иначе эффект задержки не заработает, то для фэйзера существуют способы обойтись без настройки. (Хотя в тех же Phase90 / Phase 45, где эффект достигается за счет полевых транзисторов, тоже требуется тонкая настройка. А также для лучшего эффекта необходимо подбирать полевые транзисторы по параметрам. об этом была 21я статья). Например есть такой фэйзер как Electro-Harmonix Small Stone, в котором основным элементом выступает транскондукционный операционный усилитель OTA (немного их уже затрагивали в статье 10).
Вот примерно с таким посылом (сделать педаль вибрато для энтузиатов создания гитарных педалей своими руками, которая не требовала бы настройки и специального подбора компонентов) авторы нескольких оригинальных схем гитарных эффектов с сайта RunOffGroove.com создали эффект под названием Tri-Vibe.
Если по блокам рассмотреть её устройство, то тут всё довольно просто
Входной буфер на операционном усилителе NE5532 обеспечивает высокое входное сопротивление и после него сигнал разделяется на две части. ЗАЧЕМ??? Ведь у нас же вибрато??? - Именно это мог бы спросить внимательный читатель. Ответим на этот вопрос. Обязательно ответим.
Модулированный сигнал проходит через две стадии фазовращения, построенные на двухканальной OTA микросхеме LM13700 или LM13600.
Каждая из них поворачивает фазу сигнала, меняя частоту изменения фазы на основании управляющего сигнала, получаемого с генератора LFO. Мы же помним, что для вибрато обычно применяется более сложная форма управляющего сигнала, нежели традиционные треугольные, более подходящие для хорусов/фэйзеров.
Слева (выделен синим) у него обычный генератор треугольных импульсов, создающий сигнал, обозначенный на графике также синим цветом:
Затем (выделен красным) блок преобразования треугольного сигнала в псевдосинусоидальный (встречно включенные диоды отрезают треугольные вершины, немного их скругляя). Получается сигнал, обозначенный красным на графике.
И напоследок (выделен зеленым) - блок формирования ассимметричного усиления на основе неинвертирующего включения операционного усилителя (которое мы разбирали в 30й статье), который усиливает положительную и отрицательную волны неодинаково за счет того, что в цепи обратной связи у него в разной полярности включены обычный кремниевый диод 1n4148 (обладающий падением напряжения примерно в 0,7 вольта), а в другой - красный светодиод (с падением напряжения примерно в 1,7 вольта). То, что он светодиод в данном случае непринципиально, главное - падение напряжения. В принципе его можно заменить на цепочку из трёх последовательно соединенных 1n4148.
И в итоге получается управляющий сигнал (обозначен на графике зеленым), который состоит из "склеенных парабол". Именно такой управляющий сигнал авторы сочли более всего подходящим для их вибрато.
На схеме осталось всего ничего:
Слева (выделен розовым) примитивный фильтр от помех, на резисторе и фильтрующем конденсаторе
Справа (выделен зеленым) источник опорного напряжения, равного половине напряжения питания. Сперва делитель на резисторах формирует это напряжение, а затем буфер на половинке операционного усилителя (такое включение рассматривалось в 29й статье) усиливает этот сигнал по току, чтобы нагрузка не могла влиять на это напряжение, приводя к его изменению.
Ну и напоследок выходной каскад
Половинка операционного усилителя в инвертирующем включении (да, да,
это тоже уже было, статья 31) принимает как модулированный сигнал (выделен желтым), так и чистый (выделен зелёным). Я же выше обещал, что мы разберёмся, зачем нам тут чистый сигнал.
При этом чистый проходит через переключатель, имеющий три варианта:
1) Выключатель по центру, контакты разомкнуты, чистый сигнал не проходит на выход эффекта. Получаем чистое вибрато.
2) Выключатель в "верхнем" положении. Чистый сигнал поступает на выходной каскад через резистор 47килоом. Модулированный сигнал всегда идёт через свой резистор 47 килоом, так что в данном режиме чистый и модулированный смешиваются в режиме 50:50. При этом получается фэйзер. Поскольку у нас две стадии фазовращения, то эффект будет достаточно мягким, схожим с Phase45.
3) Выключатель в "нижнем" положении, чистый сигнал идёт через резистор 100 килоом. В итоговом звучании будет 67% вибрато и 33% чистого. Это даст ещё более лёгкий оттенок фэйзера (50 оттенков фэйзера) и будет напоминать эффект Leslie.
В итоге получается достаточно необычная педаль модуляции, которую достаточно легко сделать своими руками. В силу того, что педаль исключительно создается энтузиастами, то найти демо в приличном качестве не так-то просто. Некоторое представление о звуке можно получить из этого видео https://www.youtube.com/watch?v=1ZvnzyatVZo
