Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Гитарный усилитель — это электронный усилитель, предназначенный для использования совместно с электрическими и электронными музыкальными инструментами, в частности, электрогитарами.
Большинство нынешних схем (ламповых и транзисторных) позволяют перегружать предусилитель, в то время как основной регулятор громкости (master volume) контролирует уровень воспроизведения усилителя мощности. Это позволяет исполнителю использовать разные варианты звука – от чистого до перегруженного – на различных уровнях громкости. Обычно исполнитель устанавливает фиксированную громкость исходя из условий концерта, и включает ножным переключателем перегруз по мере надобности. Стало обычным усиливать сигнал в сотни раз уже на стадии предусиления!
Ниже приводится схема, показывающая, как устроен предусилитель с овердрайвом. Овердрайв может быть встроен в усилитель или находится в отдельном корпусе и включаться ногой.
Рис. 1
На базе этой схемы можно "в два счета" соорудить звуковой усилитель, способный развивать неплохую выходную мощность с хорошим качеством звучания. Причем в составе усилителя минимальное число радиодеталей, что позволяет собрать его "навесиком" даже начинающему радиолюбителю.
Рис. 2
В схеме используются только три транзистора и горстка резисторов с конденсаторами. Выходная мощность звукового усилителя составляет 18 ватт на нагрузку 8 Ом или до 30 ватт на нагрузку 4 Ом. Коэффициент нелинейных искажений довольно мал - 0,08%, что характерно для транзисторного типа звуковых усилителей. Чтобы гарантировать полную стабильность усилителя звуковой частоты, нужно отрегулировать напряжение питания. В принципе, это не является проблемой, т.к. звуковой усилитель требует только однополярного источника питания. Снижается уровень шумов и гула предусилителя и обеспечивается необходимая выходная мощность на разную нагрузку. Источник питания должен быть рассчитан на ток не менее 2 ампер и среднее напряжение 40 вольт.
По-прежнему существуют несколько транзисторных схем с большими недостатками. Скорее всего, это результат непонимания типичных спецификаций гитары и предположения, что задачей усилителя является точное воспроизведение сигнала без искажений. Честно говоря, этот тип схем подходит для некоторых «чистых» стилей гитар, таких как «электрический» джаз, акустическая гитара и традиционные направления кантри. Входное сопротивление: Обычно 1 MОм, минимум - 500 Kом (у гитар с хамбакерами регуляторы громкости до 500 KОм, у гитар с синглами обычно 250 KОм).
Темброблоки: Магнитные звукосниматели гитар обладают индуктивностью и требуют компенсации, хотя это используется также для усиления звуковых характеристик, а не просто коррекции. Без компенсации у них сильно подчеркнуты низкие и средние частоты, а выход высоких частот мал – в целом мутный и приглушенный звук. Поэтому обчная регулировка высоких и низких частот, применяемая в Hi-Fi аппаратуре, здесь непригодна.
Для того, чтобы услышать естественный звук звукоснимателя, используйте обычный гитарный усилитель, установив регулятор средних на максимум, а низких и высоких – на «0». Это, в общем, дает усилителю ровную частотную характеристику (см. ниже) и, как я предполагаю, вы услышите мутный и приглушенный звук. И в этом все назначение этих темброблоков, обеспечивающих компенсацию естественного звучания звукоснимателей – контроль средних частот просто усиливает обычный «серединный» звук звукоснимателя. Контроль высоких и низких работает в противоположность – они усиливают уровни высоких и низких частот, оставляя промежуточную зону для обрезания средних частот (см. сравнение Fender/Marshall ниже). Поэтому при типичных установках слегка «вкрученных» низких, средних и высоких, общая эквализация сигнала добавляется к естественному звуку звукоснимателя, давая сбалансированный выход низких, средних и высоких частот.
Рис. 3
Полностью выведенные средние частоты при отсутствии низких и высоких, собственно, дают почти ровную частотную характеристику, позволяющую услышать естественное звучание ваших звукоснимателей.
Ниже приводятся схемы типичных темброблоков Fender и Marshall. Обе они отвечают критериям компенсации подчеркнутого среднечастотного выхода звукоснимателей, давая в то же время полезный запас регулировки тембра.
2
Рис. 4
Принимая во внимание то, что ноты на шестиструнной гитаре не звучат ниже 80 Гц, а типичный гитарный динамик срезает частоты выше 5 Кгц, эти части кривых одинаковы. У обеих есть провал в середине, который, в первую очередь, компенсирует обычное акцентированное воспроизведение средних частот для типичного звукоснимателя, а не явный провал в середине кривой. У схемы Marshall этот провал примерно на октаву выше, чем у Fender, оставляя средние и низкие частоты нетронутыми для полного звука Marshall. С другой стороны, темброблок Fender пропускает средние и высокие частоты с введением контроля высоких и несколько усиливает низкие, что дает знаменитый искрящийся и плотный звук.
Ниже дается таблица каждого из диапазонов тембра Fender. Во всех случаях остальные две ручки оставлены на 5. Например, в таблице регулировки высоких показан эффект при перемещении ручки от 0 до 10 при положении ручек низких и средних на 5. Обратите внимание на то, что все потенциометры имею широкий диапазон регулировок, а управление низкими имеет наибольший эффект в диапазоне от 0 до примерно 3. Все, кто играли на Fender, знают это; и этот потенциометр запросто может быть заменен потенциометром с более логарифмической характеристикой, что смягчит этот эффект, оставляя диапазон регулировок прежним.
Рис. 5
Рис. 6
Рис. 7
Ниже даются графики для темброблоков Marshall. Как было уже отмечено, основное для них – более узкий диапазон регулировок, более высокая частота среза средних частот и более высокий уровень сигнала в целом. Меньший диапазон регулировок и более высокий уровень сигнала определяются применением резисторов с номиналом 33 KОм вместо 100 КОм у Fender. Это дает также темброблоку более низкое входное сопротивление, что требует запитки с каскада предусиления с более низким выходным сопротивлением (катодный повторитель).
Ламповые усилители мощности часто снабжаются регулировкой "презенса" (которая уменьшает негативную обратную связь в оконечном каскаде) для небольшого подъема частот в верхней части среднего диапазона.
История попыток воссоздать желаемый звук овердрайва в различных схемах нелинейных предусилителей не нова. Когда гитарист пробует то или иное устройство, первое впечатление обычно формируется по типу овердрайва и тональности; гитарист будет также думать о достаточной гибкости органов управления для того, чтобы приспособить устройство к собственным нуждам. Основные типы овердрайва обычно классифицируются как имеющие мягкое или жесткое АО.
Мягкое АО: Обычно называется «овердрайв», где чувствительность (гейн) обратно пропорциональна уровню подаваемого сигнала. Обычно это достигается за счет двух встречно-параллельных кремниевых диодов в отрицательной обратной связи микросхемы-усилителя, или за счет встречно-параллельных германиевых диодов или светодиодов, шунтированных на "землю".
Жесткое АО: Обычно называется «дисторшн», где уровень сигнала ограничивается в рамках его диапазона. Обычно это достигается за счет встречно-параллельных кремниевых диодов, шунтированных на "землю". Это похоже на схему овердрайва, но вместо германиевых светодиодов используются кремниевые.
Вот картина того, что происходит с гитарным сигналом при мягком и жестком АО:
Рис. 8
Хотя примочка маркирована как дисторшн, это устройство с мягким АО на германиевых диодах. Это хороший пример того, как мало вам надо для хорошего базового звука. Вы легко можете заменить (или переключать) эти диоды на кремниевые для жесткого АО.
Ни одна дискуссия по педалям овердрайва не будет полной без обращения к Ibanez Tube Screamer. Существуют педали, выпущенные Ibanez с небольшими вариациями, и масса вариаций, выпущенных мелкосерийными производителями. Как только какой-нибудь гитарный герой умирает, использовавшееся им оборудование приобретает мистический статус. По-моему, в этот раз так стало с гениальным и легендарным Stevie Ray Vaughn и Tube Screamer. Это вылилось в дикие цены на некоторые оригинальные педали и оживило рынок для превращения различных педалей в модель Stevie.
Тем не менее, зеленая коробочка Ibanez – очень мягко звучащая педаль, которая хорошо сохраняет тембр гитары и по этой причине хорошо работает с гитарами с сингловыми датчиками. Степень овердрайва в ней – не так уж высока, а управление тоном - слабенькое. Как и на многих педалях овердрайва, присутствует подъем средних, вызванных срезом низких до овердрайва высоких – после него.
Другое распространенное применение этой педали – бустер средних частот для раскачки лампового усилителя. Это достигается введением небольшого уровня искажений или вообще без овердрайва, но выходной уровень устанавливается высоким. На схеме вы видите два встречно-параллельных кремниевых диода в линии отрицательной обратной связи усилителя. Эта конструкция дает симметричное мягкое АО.
Гитарные усилители существуют в двух основных формах. Комбинированный (или комбо) усилитель содержит электронную схему усилителя и акустическую воспроизводящую систему в одном корпусе. В другой форме усилитель расположен в отдельном корпусе и подключается к акустической системе с помощью соединительного провода. Отдельный усилитель называется голова, а акустическая система — кабинет. Голова располагается сверху кабинета и формирует так называемый гитарный стек.
Современные гитарные усилители разделяются на традиционные — ламповые — и полупроводниковые; некоторые производители выпускают гибридные модели с ламповой обработкой сигнала и полупроводниковым выходом. Гитаристы, прежде всего в США, являются основными потребителями радиоламп, производимых в настоящее время в РФ и Китае. Соотношение ламповых и полупроводниковых усилителей на различных рынках различается (в США — преобладают ламповые).
Транзисторный усилитель дёшев, и благодаря низкому выходному сопротивлению легко стыкуется с любыми низкоомными громкоговорителями, то есть неравномерность полного сопротивления громкоговорителя практически не влияет на коэффициент усиления. Транзисторные усилители не имеют микрофонного эффекта так, как ламповые и не требуют регулярной замены активных радиоэлементов, однако, если они выходят из строя, то ремонт в полевых условиях требует много времени и инструментов.
По сравнению с транзисторными УНЧ, выходное сопротивление лампового выходного каскада высоко — до нескольких десятков Ом, поэтому качество звучания зависит от качества ламп выходного каскада и от качества выходного трансформатора, который является согласующим. Также узнаваемость звучания придаёт подбор головки громкоговорителя и конструкция корпуса (толщина материала, с открытой или закрытой задней стенкой), а также схемные решения и темброблок. Кажущаяся ненадёжность и примитивность ламповой конструкции на практике оборачивается простотой ремонта. Практически любой отказ лампового УНЧ (кроме выхода из строя силового и/или выходного трансформаторов) может быть устранён в полевых условиях.
С появлением микропроцессоров и цифровой обработки сигналов в конце 1990-х годов были разработаны «моделирующие усилители», которые могут симулировать звук многих известных ламповых усилителей без использования ламп в схеме. Новые усилители со специальными процессорами и программным обеспечением могут эмулировать ламповый звук классических усилителей. Но с точки зрения гитариста такие усилители дают совершенно иное, худшее качество звука. Преданные «фаны» лампового звука не всегда в состоянии объяснить разницу между ламповым и цифровым звуком, но практически всегда предпочитают ламповый благодаря его особой аналоговой «чувствительности».