Efekt "Reverb" do gitary lub instrumentu klawiszowego

Efekt "Reverb" do gitary lub instrumentu klawiszowego
Pobierz PDF Download icon
Sposób wytworzenia efektu "Reverb" można podzielić - zależnie od zasady działania - na dwa rodzaje: mechaniczny oraz elektroniczny. Pierwszym i jednocześnie najstarszym rozwiązaniem jest układ sprężynowy. W drugim rozwiązaniu wykorzystuje się analogowe lub cyfrowe linie opóźniające. Efekty budowane z użyciem sprężyn dają staromodną barwę, ale zakres możliwości kreowania pogłosu jest bardzo ograniczony. Urządzenia z cyfrowymi lub analogowymi liniami opóźniającymi pozwalają na uzyskanie znacznie większego zakresu pogłosu i dlatego w swojej konstrukcji postanowiłem zastosować popularny układ cyfrowy typu PT2399. Rekomendacje: efekt służy do imitowania pogłosu pomieszczeń, urozmaica brzmienie instrumentów strunowych i klawiszowych, przydatny na scenie w studio i w domu.

Rysunek 1. Schemat ideowy efektu "Reverb"

Zastosowany przeze mnie układ PT2399 może być użyty do tworzenia innych efektów dźwiękowych, takich jak: Delay, Reverb, Chorus, Flanger, Stereo Expander. Efekt "Reverb" powstał na bazie poprzedniej mojej konstrukcji efektu "Delay 500", dlatego zasadę działania ograniczę do opisu zmian układowych.

Efekt "Delay", jak sama nazwa wskazuje, jest uzyskiwany dzięki opóźnieniu (echu). Uzyskiwane opóźnienie musi być większe od 100 ms, ponieważ wtedy jest bardziej zauważalne zjawisko odbicia dźwięku z powtórzeniem. W efekcie "Reverb" również występuje zjawisko odbicia i powtórzenia, ale czas, w jakim to następuje jest krótszy, co przyczynia się do nakładania się na siebie dźwięku oryginalnego i powtórzonego dając zjawisko do złudzenia przypominające wędrowanie (odbijanie się) dźwięku w pustym pomieszczeniu aż do wytracenia się energii fali dźwiękowej i jej zaniku.

Oczywiście są też układy Reverb, które wykorzystują znacznie większy czas opóźnienia, ale ich wykonanie nie jest możliwe z zastosowaniem jednej linii opóźniającej. Do tego celu wykorzystuje się co najmniej dwie linie opóźniające połączone kaskadowo, które przeważnie pracują z maksymalnym opóźnieniem 100 ms. Przy odpowiednim ustawieniu sprzężeń w kaskadzie minimum dwóch PT2399 da się uzyskać pogłos dość dużej hali.

Schemat ideowy efektu "Reverb" pokazano na rysunku 1. W porównaniu z efektem "Delay 500" wprowadzono następujące zmiany:

  • Za stopniem wejściowym dodano dwa potencjometry. Za pomocą VR6 (100 kΩ/A) o nazwie "Direct" ustala się poziom sygnału podstawowego, który zostaje później zmieszany na wejściu stopnia sumującego. Za pomocą VR5 (100 kΩ/A) "Attack" reguluje się poziomu sygnału wejściowego linii opóźniającej PT2399.
  • Potencjometrem VR4 (10 kΩ/C) "Reverb" ustalamy czas opóźnienia sygnału w zakresie 10...100 ms.
  • Potenciometr VR3 (100 kΩ/C) wraz z kondensatorem C11 (33 nF) i rezystorem R13 (33 kΩ) ustala poziom sprzężenia zwrotnego w zakresie powyżej 400 Hz. Odcięcie dolnej części pasma jest tu celowe, ponieważ układ byłby bardziej wrażliwy na dudnienie i mógłby się samoczynnie wzbudzać, co jest zjawiskiem raczej niepożądanym. Sprzężenie dobrano w taki sposób, aby uzyskać dobrą imitację pogłosu niewielkich pomieszczeń.
  • Za pomocą potencjometru VR2 (100 kΩ/C) o nazwie "Effekt" regulujemy poziom sygnału wyjściowego z linii opóźniającej, który zostaje zmieszany z sygnałem podstawowym i wzmocniony w stopniu sumy drugiego stopnia wzmacniacza operacyjnego.
  • Potencjometr VR1 (200 kΩ/A) służy do regulacji wzmocnienia, a więc ustala poziom sygnału wyjściowego z efektu.

Pozostałe zmiany dotyczą komponentów

  • Kondensator C7 ma teraz pojemność 100 nF, aby ograniczyć zjawisko samowzbudzenia się w zakresie małych częstotliwości pasma akustycznego.
  • Kondensator C12 zmieniono na 1 nF, co przyczyniło się do poprawy zakresu filtru dolnoprzepustowego i zakres jego działania sięga do ok. 10 kHz, przez co barwa efektu jest bardziej "jaśniejsza".
  • Kondensator C16 zmieniono na 1 nF. Jego zadaniem było eliminowanie szumów, które w efekcie "Delay 500" przy maksymalnym opóźnieniu sygnału wpływały na jakość dźwięku, a w efekcie "Reverb" mieszczą się w wyższych partiach pasma, ale nie są zbyt uciążliwe i dlatego pełni on rolę "kosmetyczną" i ogranicza tendencje do wzbudzania się w zakresie wyższych częstotliwości.
  • Kondensator C26 zmieniono na 33 nF. Ten element jest odpowiedzialny za filtrowanie sygnału poprzez eliminowanie szumu w przetworniku A/C. Im większa pojemność kondensatora, tym barwa dźwięku jest bardziej "matowa". Zastosowanie pojemności 33 nF przy maksymalnym opóźnieniu 100 ms daje barwę "jasną".
  • Rezystor R8 zmieniono na 47 kΩ. Większa rezystancja tego elementu nico ogranicza poziom sygnału z linii opóźniającej, ponieważ przy maksymalnym sygnale wejściowym "Attack" doszłoby do zagłuszenia sygnału "Direct" i utrudniałoby finalną regulację efektu.

Wykaz elementów

Rezystory:
R1: 1 MΩ
R2, R3: 100 kΩ
R4, R5, R18: 10 kΩ
R9...R11, R14...R16: 12 kΩ
R13: 33 kΩ
R17: 24 kΩ
R7, R8, R12, R19, R20: 47 kΩ
R21: 100 Ω
R22: 1 kΩ
R6: 4,7 kΩ
VR1: 200 kΩ/A (liniowy)
VR2, VR3: 100 kΩ/C (log.)
VR4: 10 kΩ/C (log.)
VR5, VR6: 100 kΩ/A (liniowy)

Kondensatory:
C1: 100 pF
C4: 220 pF
C5: 470 pF
C10: 560 pF
C12, C16: 1 nF
C9, C13, C15: 10 nF
C11, C26: 33 nF
C7, C21, C23, C24, C27: 100 nF
C25: 150 nF
C1, C3, C6: 220 nF
C14, C17: 1 µF
C19, C22: 47 µF/16...25 V
C18: 470 µF/16...25 V
C20: 100 µF/6,3...16 V

Półprzewodniki:
Q1: LM78L05
Q2: NE5532
Q3: PT2399
D1, D2: 1N4007
D3: dioda LED, niebieska 5 mm

Pozostałe:
Przełącznik nożny Truebypass 2-obwodowy, 2-pozycyjny
Gniazda jack - 2 szt.
Gniazdo zasilania - 1 szt.

Rysunek 2. Schemat montażowy efektu "Reverb"

Wszystkie zmiany elementów dopasowane zostały metodą prób i błędów w trakcie przeróbki układu "Delay" na "Reverb".

Schemat montażowy efektu "Reverb" pokazano na rysunku 2. Układ zmontowany ze sprawdzonych elementów nie wymaga dodatkowej regulacji. Układy scalone należy montować na podstawkach, aby w razie problemów z uruchomieniem mieć możliwość wymiany układów scalonych i zastąpienia ich nowymi, co pozwoli na łatwe usuwanie usterek.

Należy pamiętać, że układ PT2399 jest wrażliwy na wyładowania elektrostatyczne. Co prawda ma zabezpieczenie przed ESD do 3 kV, ale przy większych wyładowaniach może dojść do jego trwałego uszkodzenia.

Przed umieszczeniem układu PT2399 w podstawce należy sprawdzić napięcie dostępne na wyjściu stabilizatora Q1 (LM78L05), ponieważ ten układ może pracować przy maksymalnym napięciu zasilania 6,5 V, a wyższe napięcie spowoduje jego uszkodzenie.

Efekt "Reverb" jest zasilany napięciem stabilizowanym +9 V z zasilacza sieciowego. Dioda prostownicza 1N4007 stanowi zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją napięcia.

Piotr Łuciuk
piotras84@o2.pl

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
marzec 2015
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Materiały dodatkowe
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik styczeń 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio luty 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje styczeń 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna styczeń 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich styczeń 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów