Электромузыкальные инструменты широко используются профессиональными музыкантами и любителями уже очень давно. Они постоянно совершенствуются как фирмами производителями, так и радиолюбителями. Одно из направлений модернизации струнных электромузыкальных инструментов — это изменение тембра их звучания за счет изменения формы сигнала от звукоснимателя. Об одном недорогом таком устройстве рассказано в этой статье.
Рассмотренные в статье варианты устройства использовались с электрогитарой и с электроскрипкой. Они показали себя с наилучшей стороны, повышая содержание высокочастотных гармоник в сигнале. При использовании такого устройства гитара звучит не так резко, как при использовании подобных устройств (бустеров), выполненных на триггерах.
В статье рассмотрено два варианта этого устройства на таймере NE555. На этом таймере собран широтно-импульсный модулятор (ШИМ). Устройство преобразует сигнал от звукоснимателя гитары или скрипки в ШИМ-сигнал частотой 25…200 кГц, значение которой можно подобрать при настройке.
Одним из достоинств этого устройства является низкая цена, т.к. в нем не используются дорогостоящие компоненты.
В первом варианте устройства (см. схему на рис.1) кроме таймера IC2 NE555 применяется микросхема IC1 типа LM324, которая содержит 4 операционных усилителя (ОУ).
Рис. 1
Сигнал от звукоснимателя поступает на вход IC2 NE555 (вывод 5), который имеет малое входное сопротивление. Поэтому перед таймером на ОУ IC1.1 собран повторитель напряжения сигнала от звукоснимателя, который обеспечивает согласование большого внутреннего сопротивления этого звукоснимателя с малым входным таймера IC2 NE555. Входное сопротивление IC1.1 определяется, главным образом сопротивлением резистора R5.
В случае если уровень сигнала на входе таймера для получения необходимого тембра звучания маловат можно, переключив S2, вместо ОУ IC1.1 использовать ОУ IC1.4, на котором собран неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления по напряжению (Av) несколько большим единицы. Его можно определить по формуле:
Av=1+(R6 + P1)/R7
На таймере IC2 NE555 собран классический мультивибратор, частота колебаний которого без учета входного аналогового сигнала на выводе 5 IC2 зависит от номиналов R9 и С10 и рассчитывается по приближенной формуле:
f = 0.7/(R9 –С10).
Для уменьшения чрезмерной «резкости» звука, получения оптимального звукового эффекта и громкости на выходе схемы должен стоять фильтр низких частот (ФНЧ) хотя бы первого порядка (R10, С11).
ОУ IC1.2 и IC1.3 включены как повторители напряжения и работают параллельно. Они используются для увеличения мощности выходного неизмененного сигнала. Они используются в качестве телефонного усилителя и предварительного усилителя неискаженного сигнала.
Выходной сигнал со сформированными звуковыми эффектами выводится из устройства через разъемы Х6 (с регулировкой уровня сигнала) и Х5 (без такой регулировки). Неискаженный выходной сигнал (без внесения звуковых эффектов) выводится из устройства через разъемы Х3 (с регулировкой уровня сигнала) и Х5 (без такой регулировки). К, перечисленным выше, разъемам можно непосредственно подключать как внешние усилители, микшера, так и головные телефоны, например, сопротивлением 32 Ом и выше (оптимальное сопротивление 100 Ом и более).
Разъем Х7 установлен для подачи на устройство дополнительного внешнего сигнала, что расширяет его возможности.
Во втором варианте устройства (рис.2) использован таймер IC1 NE555, на входе 5 которого размещен эмиттерный повторитель (ЭП) на биполярном транзисторе Q1 типа BC109C, который обеспечивает согласование сопротивлений звукоснимателя и входа таймера IC1 NE555.
Рис. 2
Обычно, оба варианта устройства дополнительной регулировки не требуют, но для схемы рис.2 следует помнить, что напряжение на эмиттере Q1 должно быть приблизительно равно половине напряжения питания.
При необходимости его можно отрегулировать подбором сопротивлений резисторов R3, R4 делителя напряжения смещения на базе транзистора Q1.
Автор: Петр Петров, г. София, Болгария
Источник: Радиоаматор №3/2018
