Гитарный компрессор своими руками

Три схемы компрессоров аудиосигнала на полевых транзисторах

Звуковые FET компрессоры — лимитеры для трансиверов, музыкальных
инструментов, певцов-вокалистов и прочих, нуждающихся в компрессии.

— Что мешает плохому танцору?
— Да ладно вам, девчонки! . Тут же всё и ёжику понятно.
— Причём тут ёжик, и что ему должно быть понятно?
— Нет смысла вдаваться в подробности. Ясно с ним, короче, всё — с танцором этим. А вот, что мешает плохому певцу тире вокалисту?
— .
— А плохому певцу-вокалисту ничего не мешает. Поёт себе и поёт. Он сам всем окружающим мешает!
Хотя можно попытаться и подкорректировать ситуацию с подобным малосимпатичным, вялым и неубедительным вокалом.
Спрашиваете, как? Отвечу — различными электронными прибамбасами, в частности, компрессором.

Компрессор (Compressor) — это электронное устройство, выполняющее сжатие динамического диапазона звукового сигнала, а по сути — уменьшающее разницу между тихими и громкими звуками, приводя их приблизительно к одному уровню в оптимальном для каждого конкретного случая коридоре.

Понятно, что при таком раскладе от дурных привычек, таких как: чавкать в микрофон, причмокивать, громко дышать между словами и т.д., придётся решительно отказаться. Всё это без разбора будет усилено компрессором и зазвучит в едином лирическом миноре с основной линией акапеллы.

Гитарный компрессор ничем не отличается от вокального и занимает достаточно почётное место в недрах многочисленного разнообразия гитарных примочек.

Нелишним окажется компрессор и в радиосвязи. Сжатие динамического диапазона речи для SSB, AM и FM передатчиков позволяет достичь большей разборчивости голосового сигнала среди шумов и помех в месте приёма, а также более полно использовать энергетические возможности усилителя мощности передающего устройства.

Приведём основные параметры, характеризующие свойства компрессора.

• Пороговый уровень срабатывания (Threshold) — определяет уровень входного сигнала, выше которого компрессор начинает ослаблять сигнал.
• Степень сжатия (Ratio, Slope) — определяет интенсивность ослабления (степень сжатия) сигнала. Показывает, насколько сильно будет скомпрессирован сигнал, который перешёл границу порога срабатывания компрессора.
• Время атаки (Attack) — это время, которое проходит между превышением входным сигналом порогового значения и моментом достижения заданного уровня компрессии. Символизирует скорость реакции компрессора на поступающий сигнал.
• Время спада, восстановления (Release) — это время, которое проходит между тем, как уровень входного сигнала упал ниже порогового уровня срабатывания, и моментом, когда компрессор перестаёт ослаблять сигнал.

Итак, каким должен быть хороший универсальный компрессор?

1. Обладать малым КНИ (THD), чтобы не вносить собственных нелинейных гармонических искажений в обрабатываемый сигнал.
2. Обеспечивать минимальное время срабатывания (Attack), чтобы гарантированно отрабатывать быстрые ноты и избегать при этом щелчков (особенно при высоких уровнях степени компрессии).
3. Позволять производить регулировку всех основных параметров с целью достижения оптимальной для конкретной задачи динамических характеристик устройства.

А ещё, как водится в нашем радиолюбительском деле, немаловажным критерием отбора окажется и радующая глаз простота реализации компрессора, и непринуждённость его настройки.

Об «оптике» в роли универсального компрессора забываем сразу! Несмотря на его популярность в музыкантской среде и устойчивое мнение о том, что оптический компрессор придаёт «теплоту» электрогитаре и мягкий, натуральный оттенок вокальной партии — устройства эти являются довольно медлительными и непроворными. Связано это с инерционностью светочувствительного резистора, которая составляет десятки, а то и сотни миллисекунд. Результат — неспособность поймать и отработать переходные пиковые значения.

VCA-компрессоры значительно быстрее оптических. Они представляют собой управляемый напряжением усилитель и строятся, как правило, на биполярных транзисторах, с тщательно подобранными сходными характеристиками. Эта требовательность к подбору комплектующих, а также сложность настройки является минусом данных типов устройств. Именно поэтому в дешёвых и не сильно качественных VCA-компрессорах наблюдается эффект подглушки высоких частот при повышении уровня компрессии.

Практически не имеют недостатков звуковые компрессоры с регулировкой уровня звукового сигнала при помощи широтно-импульсной модуляции (Pulse Width Modulator Сompressor). В данных типах устройств наряду с быстротой атаки удаётся избежать перегрузок при высоких мощностях звукового сигнала, независимо от уровня компрессии. Несмотря на то, что подобные устройства недёшевы и используются в основном в профессиональной деятельности, с появлением недорогих и массовых микросхем шим-контроллеров представляется возможным произвести на свет данный продукт без особых сложностей и затрат.
В рамках данной статьи ШИМ-компрессоры мы рассматривать не будем, но сделаем это обязательно в одной из последующих передовиц.

Про разные ламповые, цифровые, ВЧ и фазовые компрессоры забываем также легко, как и про оптические и оставляем в сухом остатке FET-компрессоры, в которых в качестве управляющего элемента используется полевой транзистор.
Атака у данных типов устройств куда более быстрая, чем у оптических компрессоров и даже быстрее многих VCA приборов, что даёт возможность использовать их не только в качестве компрессоров со значительным временем спада, но в качестве лимитеров, в которых практически отсутствует понятие атаки (как правило: Attack=0.1-2мсек), а время спада (восстановления) составляет 20-60мсек.
Грубо говоря, работа лимитера подобна действию диодного ограничителя, с той лишь разницей, что он не должен вносить гармонических искажений в обрабатываемый сигнал.

Интересно, что при помощи подобных электронных устройств, становится возможным не отправлять шепелявого горе-вокалиста к дантисту или логопеду, а почистить вокал от шипящих и свистящих подручными средствами.
Для этого достаточно произвести предварительную частотную коррекцию входного сигнала — поднять высокие частоты (свыше 4-5кГц), прибрать низы и середину, а далее направить это всё это хозяйство на лимитер.
Как только появится шипяще-свистящий выхлоп, детектор воспримет его громче, чем он есть на самом деле, и компрессор стремительно снизит усиление сигнала. При минимальном времени атаки и времени восстановления 50-60 мсек, компрессор должен мгновенно погасить шипящие звуки, при этом оставив незатронутым основной голос. Несомненно, что порог срабатывания в этом случае должен быть установлен чуть выше среднего уровня громкости вокальной партии.

Итак, тезисы, как отдельная форма научного письменного труда, выдвинуты, а чтобы у посетителя, открывшего эту страницу, не возникало ощущение лироэпического жанра, сдобрю-ка я её схемой электрической принципиальной звукового FET-компрессора.

Приведённая схема компрессора с управляющим элементом на полевом транзисторе — самая универсальная, а соответственно и самая сложная из трёх схем, с которыми я хочу Вас познакомить. Как она работает, какими характеристиками обладает и как её можно упростить — подробно рассмотрим на следующей странице.

Источник

KOMITART — развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

GNEZDO NEWS

Друзья сайта

Статистика

Собираем MXR Dynacomp Compressor.

Собираем MXR Dynacomp Compressor.

Собираем MXR Dynacomp Compressor

Первый компрессор был выпущен компанией MXR в 1970-м году, и на тот момент он явился новаторским новшеством, позволяющим изменить звучания гитар Fender Telecaster в лучшую сторону.
Этот проект основан на оригинальном Dynacomp от реальной MXR Innovations компании, который был построен в 70-х годах, а не те, которые в настоящее время построены на Dunlop Manufacturing Inc. В проект добавлен байпас и светодиодный индикатор, что не оказывает влияния на тон этого компрессора. С течением времени стала выпускаться педаль Ross Compressor, но корни ее ведут к схемотехнике компрессора от MXR и практически ее повторяют. На данный момент друзьями нашими китайцами выпускается конструктор, включающий в себя печатную плату заводского производства с металлизированными ответстиями и нанесенной шелкографией, корпусом, и полным набором комплектухи, ключая разъемы, переменники с ручками и кнопку 3PDT. И в связи с тем, что ROSS повторяет схему MXR Dynacomp Compressor, мы сделали именно такое название для статьи, хотя печатная плата и набор комплектухи соответствует компрессору ROSS. Набор выглядит так:

Принципиальная схема MXR Dynacomp Compressor:

Вид печатной платы из набора конструктора:

Исходник печатной платы показан на рисунке ниже:

Плата компрессора в формате LAY6:

Фото-вид и расположение элементов:

MXR Dynacomp Comressor_LAY6_foto

MXR Dynacomp Comressor_LAY6_расположение элементов на плате

Внешние соединения с платой MXR Dynacomp Compressor:

Список элементов для повторения MXR Dynacomp Compressor: [/center]

• R1 – 1M5 – 1 шт.
• R2, R5, R19, R20, R21 – 10k – 5 шт.
• R3, R7, R8, R16, R17 – 1M – 5 шт.
• R4, R6, R9 – перемычки – 3 шт.
• R10 – 470k – 1 шт.
• R11 – 15k – 1 шт.
• R12, R15 – 27k – 2 шт.
• R13 – 56k – 1 шт.
• R14, R18 – 150k – 2 шт.
• R22 – 1k – 1 шт.

• VR1 — Sustain Control – 500k (линейная характеристика)
• VR2 – Level (Volume) Control – 50k (логарифмический)
• TR1 – Trimmer – подстроечный резистор 2k (можно заменить на 2 резистора по 1k)

• C1, C10, C12, C13, C14 – 0,01mF = 10n = 103 (пленка) – 5 шт.
• C2, C4, C5, C7 – NON
• C3, C6, C8 – 1mF – электролит – 3 шт.
• C9, C16 – 10mF – электролит – 2 шт.
• C11 – 0,001mF = 1n = 102 (пленка) – 1 шт.
• C15 – 0,047mF = 47n = 473 (пленка) – 1 шт.

• IC1 – CA3080 – 1 шт.

• D1, D2, D3 – 1N914 (можно поставить 1N4148) – 3 шт.
• D4 – LED – светодиод – 1 шт.

• Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 – 2N5089 (можно заменить на 2N3904 или 2N4124) – 5 шт.

• J1 – tereo quarter-inch jack 6,3mm (гнездо входное) – 1 шт.
• J2 – mono quarter-inch jack 6,3mm (гнездо выхода) – 1 шт.
• J3 – DC jack (гнездо подключения внешнего питания) – 1 шт.
• Sw1 – Heavy Duty 3PDT foot switch (кнопка) – 1 шт.

Вид потрохов педали MXR Dynacomp Compressor:

Все материалы для скачивания на ходятся в архиве. Размер файла – 0,76 Mb.

Уважаемый Пользователь! О том, как получить нужный материал, прочитайте информацию по кнопке ниже:

Источник

Гитарный компрессор своими руками

*** при использовании Т1 с отсечкой 4. 5В

Рис.1. Принципиальная схема компрессора

Канал усиления звукового сигнала

Канал усиления построен на полевых транзисторах, так как, по мнению авторов, эти приборы среди полупроводников более всего подходят для обработки сигнала гитары. При этом схема строилась по принципу наиболее короткой цепи прохождения сигнала.

Входной сигнал поступает непосредственно на конвертер сопротивления Т1,Т2. Напряжение смещения каскада формируется автоматически, т.к. Т1 – транзистор с высоким напряжением отсечки (4-5В). Ток через Т1 определяется простейшим источником тока на «малоотсечном» Т2 и равен начальному току стока Т2. Применение в качестве нагрузки Т1 источника тока позволило значительно снизить уровень искажений на выходе повторителя при работе на сравнительно низкоомную нагрузку R 4+ R _{КАН. p Т2} при больших уровнях сигнала.

В качестве основного усилительного – выбран m -каскад (Т3,Т4), в наибольшей степени, по мнению авторов, отвечающий требованиям плавного перехода из линейного режима в режим ограничения, обеспечивающий также низкий шум, значительное усиление, высокую линейность и благозвучное распределение спектра гармоник. Для повышения линейности каскада в истоки ПТ введена небольшая местная ООС по току.

Далее сигнал поступает на пушпульный повторитель, выполненный на Т5 и Т6 и исключающий влияние нагрузки компрессора на работу m -каскада. Повторитель практически не вносит дополнительных искажений даже при сигнале на выходе m -каскада с двойной амплитудой, близкой к напряжению питания.

В качестве регулирующего элемента выбран p -канальный ПТ в составе сборки КР504НТ4В (КР504НТ3В), работающий в режиме управляемого напряжением сопротивления. Выбор р-канального ПТ обусловлен, в первую очередь, возможностью управления транзистором такого типа положительным напряжением на затворе. При этом исток регулирующего ПТ подключается непосредственно к общей шине, что исключает какое-либо влияние на звук цепей, формирующих в таких случаях необходимый потенциал на истоке при использовании n -канальных регуляторов. Второй p -канальный ПТ в составе сборки используется для формирования начального смещения на затворе регулирующего ПТ.

Управление реализовано на счетверенном ОУ К1401УД2 (аналог – распространенный зарубежный ОУ LM 324), способном работать в диапазоне выходных напряжений от 0 до U пит-1,5В.

На входе канала управления добавлен еще один повторитель на комплементарных ПТ Т7 и Т8, предназначенный для устранения влияния работы выпрямляющего каскада на выходной сигнал компрессора.

На ОР1 собран двухполупериодный выпрямитель, позволяющий получить на выходе ОР1 выпрямленный сигнал обеих полуволн с амплитудой, равной амплитуде сигнала на выходе компрессора. Далее сигнал поступает на повторитель ОР2, нагруженный стандартной сглаживающей цепью «атака»-«восстановление» ( Ra 1+ D 3+ R 13)+( R 14+ Ra 2)//С7.

ОР3 исключает влияние следующих каскадов на работу сглаживающей цепи. Для обеспечения наиболее приемлемого отношения компрессии, на выходе повторителя ОР3 уровень управляющего сигнала может быть снижен регулируемым делителем R 15 R 16.

Каскад на ОР4 представляет из себя блок коррекции, осуществляющий подачу на затвор p Т2 половины сигнала на стоке этого ПТ (прием позволяет значительно снизить уровень искажений регулятора). Корректирующее напряжение формируется следующим образом: сигнал со стока p Т2 делится цепью R 18 R 19 и примерно 1/8 этого сигнала поступает на неинвертирующий вход ОР4. С учетом того, что со стороны неинвертирующего входа КУ_ОУ4=4, на выходе ОР4 формируется сигнал с уровнем около половины уровня сигнала на стоке p Т2. Предлагаемый способ формирования корректирующего напряжения, в отличие от часто используемого простого резистивного делителя, полностью исключает возможность проникновения сигнала управления в обрабатываемый сигнал.

ОР4 выполняет также функцию формирования начального напряжения на затворе регулируемого ПТ, т.к. при отсутствии сигнала на входе компрессора и при сигналах менее порога срабатывания ( Threshold ) регулятор p Т2 должен быть закрыт. Начальное напряжение формируется следующим образом: p Т1 включен источником тока с автосмещением. Так как суммарное сопротивление резисторов R 21 и Ra 3 в цепи истока p Т1 достаточно велико, на этом резисторе создается падение напряжения, близкое к напряжению отсечки согласованной пары транзисторов p Т1 и p Т2. На R 19 ток этого источника тока создает падение напряжения, равное:

При выбранных номиналах R 19, Ra 3 и R 21 это напряжение составляет немногим более четверти напряжения отсечки транзисторов сборки ( p Т1 и p Т2). Далее ОР4 усиливает это напряжение в 4 раза, формируя на затворе p Т2 напряжение, несколько большее напряжения его отсечки. Превышение потенциала на затворе p Т2 относительно напряжения отсечки регулируется потенциометром R 21 ( Threshold ). В итоге формируется область «нечувствительности» компрессора или другими словами порог начала компрессии.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ВАРИАНТ КОМПРЕССОРА

Возможна реализация компрессора с практически аналогичными параметрами по другой схеме.

Рис.2. Схема компрессора на однотипных полевых транзисторах (ориентирован на зарубежную элементную базу).

Канал усиления сигнала целиком построен на ПТ одного типа (подойдут, например, известные J 201 без какого-либо подбора). В канале управления исключен входной повторитель и применен другой выпрямитель, не требующий развязки по входу. Правда, это привело к несколько большему количеству пассивных элементов в канале управления.

Диапазон регулировки компрессии, в отличие от предыдущей схемы, несколько ограничен снизу отношением 1:2 (из-за неспособности повторителя и инвертора на ОР1 и ОР2 усилить верхнюю полуволну больше U пит–1,5В при компрессировании сигналов большого уровня). В остальном же схема аналогична предыдущей.

ДЕТАЛИ И АНАЛОГИ

Несомненным удобством для тех, кому посчастливилось жить на постсоветском пространстве, является то, что компрессор разработан на так называемой «отечественной» элементной базе.

При повторении схемы на зарубежных радиоэлементах основная проблема возникает лишь в выборе р‑канальных ПТ с напряжением отсечки в районе 3-5В. Положение осложняется тем, что отсталая зарубежная промышленность до сих пор не освоила производство доступных аналогов сборок КР504НТ J

В описываемой конструкции именно использование сборки позволило исключить процедуру какой-либо настройки устройства, т.к. p Т1 формирует все необходимые начальные напряжения для своего «близнеца» p Т2.

В качестве p Т1 и p Т2 в компрессоре могут быть использованы другие сборки серии К504. Наиболее подходят сборки с индексом К504НТ3В,4В. Использование К504НТ3Б и 4Б из-за меньшей отсечки этих сборок приведет к некоторому росту искажений. Возможно использование также сборок К504НТ1В,2В. В этом случае для обеспечения необходимого диапазона компрессии, возможно, понадобится увеличить сопротивление R 4 до 22-33кОм, что приведет к росту шума устройства. Также следует иметь ввиду, что цоколевки НТ1,2 и НТ3,4 не совпадают, поэтому использование НТ1,2 вызовет необходимость коррекции печатной платы.

Немного информации об использовании дискретных p -канальных ПТ вместо сборки КР504НТ3(4). В качестве p Т2 желательно использовать p -канальный ПТ с отсечкой 3-5В. Работоспособность компрессора сохраняется и при использовании в качестве pT 2, значения отсечки которого несколько выходят за указанные пределы (до 2В вниз и до 6В вверх), но в этом случае возрастет уровень гармоник и минимальное питающее напряжение. В качестве p Т1 может быть использован любой р-канальный ПТ с отсечкой от 1,5 до 5В.

Из доступных зарубежных p — JFET перечисленным выше требованиям удовлетворяют J 271, 2N5461, 2N5462, J175, J174, 2N5115. Из отечественных дискретных ПТ вполне допустимо применение КП103Л,М,Г.

При повторении схемы на дискретных ПТ с разными параметрами понадобится лишь уточнить номинал Ra 3 (для обеих схем). Методика следующая: установив регулятор Threshold в положение максимального сопротивления, подбором Ra 3 необходимо установить на затворе pT 2 напряжение его отсечки, которое, естественно, предварительно необходимо измерить, воспользовавшись вот таким способом:

Рис.8. Схема измерения U_ОТС p -канальных ПТ

Источник