Гитарное усиление для наушников

Гитарный усилитель для наушников своими руками

Электрогитара, как музыкальный инструмент, была изобретена относительно недавно, в первой половине прошлого века. Несмотря на свою «молодость», этот инструмент уже стал обладать огромной популярностью — и не просто так, ведь она обусловлена большим разнообразием звуков, которые можно извлечь из электрогитары, а также достаточно простым процессом обучения, в отличие от более специфичных инструментов. Диапазон звучания электрогитары по-настоящему велит благодаря тому, что вместо с самой гитарой в звуковом тракте используются различные примочки — электронные устройства, позволяющие в режиме реального времени обрабатывать звук, придавая ему злое роковое звучание, либо «воздушное» для классических произведений, а также множество других. Многие фирмы сейчас выпускают электрогитары, в том числе и такие известные, как Гибсон, Фендер, имена которых уже стали нарицательными. Поэтому пойти в магазин и купить электрогитару — не проблема, но здесь нужно учитывать, что без подключения в усилитель электрогитара не будет звучать почти никак, и это неудивительно, ведь её корпус, в отличие от полого корпуса акустической гитары, представляет собой лишь сплошной массив дерева, который сам по себе не усиливает акустические колебания струн. Но зато на каждой электрогитаре имеются звукосниматели — специальные катушки, намотанные проволокой с большим количеством витков, их задачей является улавливание колебаний струн а затем преобразование их в электрический сигнал переменной величины. Не с проста на каждой гитаре имеется разъём jack-6,3, именно через этот разъём электрический сигнал выводится со звукоснимателей, а ручки-регуляторы рядом с разъёмом на гитаре позволяют регулировать соотношение высоких-низких частот и громкость сигнала. Для того, чтобы услышать звук гитары необходимо усилить электрический сигнал со звукоснимателей и воспроизвести с помощью специального устройства — гитарного кабинета, который представляет собой, по-сути, деревянный ящик со специальным гитарным динамиком. Для усиления сигнала и дальнейшего его воспроизведения производители гитар также выпускают множество аппаратуры — и отдельные усилители с кабинетами, и комбики — в которых усилитель встроен внутрь кабинета. Такие вещи необходимы для качественного воспроизведения звука гитары. Но порой возникает проблема, ведь сами гитары стоят прилично, и порой мысль о том, что после покупки гитары придётся потратить ещё столько же на покупку комбика очень пугает. В этом случае есть выход — собрать усилитель самому, а звук гитары слушать через наушники. Такой вариант наименее затратный по финансам, и вполне может обеспечить неплохой звук, особенно если используются хорошие наушники. Для осуществления такого варианта потребуется собрать схему усилителя, на вход которой будет подаваться сигнал с гитары, а к выходу которой будут подключаться наушники.

Далее по схеме сигнал по падает на переменный резистор R1, который служит для регулировки уровня громкости. По сути, данный переменный резистор будет полностью дублировать ручку громкости на гитаре, а потому его можно не устанавливать, если не требуется регулировка громкости на самом усилителе. При установке R1 стоит обратить внимание на его качество — советские переменный резисторы, которым более нескольких десятков лет не подойдут, так как они почти неизбежно будут шуршать, тем самым внося помехи в звуковой сигнал. Стоит отдать предпочтение импортным потенциометрам, например, Alps, который использует автор. Номинал потенциометра может варьироваться в пределах 47-100 кОм, указанный на схеме номинал в 1 кОм больше подходит для гитар с активными звукоснимателями, для универсальности стоит взять сопротивление больше.

Средний вывод потенциометра подключается дальше к схеме, с него снимается сигнал, величина которого уже будет зависеть от положения переменного резистора. Далее сигнал проходит через разделительный конденсатор С1, задача которого состоит в отделении постоянной составляющей сигнала, если она вдруг появится на входе усилителя. Здесь можно использовать практически любой электролитический конденсатор на 1 мкФ, напряжением 16В или больше, без проблем также подойдут и плёночные либо керамические ёмкостью 470 нФ — 1 мкФ. Далее через резистор R1 сигнал поступает на базу первого транзистора, который и усиливает его до определённого уровня. На втором и третьем транзисторах собран выходной каскад, который как раз обеспечивает нужную мощность на выходе в 0,5 — 1Вт. Транзисторы на схеме обозначены как КТ315 — это очень дешёвые маломощные отечественные транзисторы, которые можно найти в любом магазине радиодеталей или вытащить из ненужной отечественной аппаратуры. Можно использовать КТ315 с любым буквенным индексом на конце, в корпусе любого цвета. Вместо них можно применить практически любые маломощные, либо средней мощность транзисторы NPN структуры, например, 2N5551, BC547, КТ3102 — этого хватит для работы с наушниками, транзисторы даже не будут особо нагреваться, если не выкручивать громкость на самый максимум.

Напряжение питания схемы может варьироваться в пределах 5-12В, а потому её можно запитать от множество разнообразных источников питания, даже от USB выхода телефонной зарядки либо Power-Bank’а. Чем больше будет напряжение питания схемы, тем выше и будет отдаваемая в нагрузку мощность, соответственно и громкость гитары в наушниках. Схема потребляет небольшой ток, около 50-70 мА, а потому питать её можно даже от кроны, которая как раз имеет напряжение 9В, её хватит на несколько часов беспрерывной работы усилителя. Ещё один вариант автономного питания — использовать литий-ионный аккумулятор в связке с повышающим преобразователем, настроенным на выход в 10-12В, в этом случае, если кончится зарядка, аккумулятор всего можно подзарядить. На схеме имеет конденсатор на 3300 мкФ и 16В — он стоит параллельно питанию для гашения помех. Использовать такую большую фильтрующую ёмкость с маломощным усилителем не очень рационально, а потому его номинал можно снизить до 470-100 мкФ. Зато не лишним будет поставить параллельно с ним небольшой керамический конденсатор на 100 нФ, например, такой, как на фото ниже. Такой же конденсатор можно использовать в качестве С1, но чуть большей ёмкости.

Усилитель собирается на печатной плате, которая имеет весьма миниатюрные размеры, так как схема состоит всего из трёх транзисторов. Выполнить плату можно методом ЛУТ, для которого в интернете присутствует бесчисленное количество инструкций. Вкратце, весь процесс состоит из следующих шагов: рисунок платы нужно напечатать с компьютера на лазерном принтере, либо нарисовать сразу на текстолите так, чтобы все токопроводящие дорожки и пятачки оказались покрыты тонером принтера либо маркером. При этом нужно учитывать, что детали будут устанавливаться на обратную сторону платы, а значит будут располагаться в зеркальном отображении относительно дорожек. После этого плату нужно вытравить, то есть удалить лишнюю медь, оставив только дорожки, смыть тонер/маркер, просверлить отверстия и залудить. Готовая плата будет выглядеть вот так:

Теперь осталось лишь запаять на плату все детали в соответствии со схемой и усилитель готов. После сборки нужно вытереть спиртом с плату остатки флюса, подпаять провода для подключения к гитаре, наушникам (для этого можно использовать разъём jack 3,5), питание и наслаждаться звуком собранного своими руками усилителя. Удачной сборки! Все вопросы и дополнения пишите в комментариях.

Источник

Ламповое гитарное усиление – парадокс долговечности тренда

Эпидемия интереса к ламповому гитарному усилению не снилась даже самым именитым High End брендам, использующим ламповые системы. Несопоставимые объёмы продаж, при высокой стоимости и стремительно устаревающей технологии, на фоне динамичного развития гитарных процессоров и разного рода эмуляторов – поражают. «Ламповый тренд» в гитарном звуке держится с момента появления первых электрогитар до настоящего момента, и интерес к подобной технике вряд ли иссякнет в ближайшие 10 лет.

Не смотря на обилие цифровых эмуляторов лампового звучания, бюджетных полупроводниковых усилителей и комбо, призванных раз и на всегда вытеснить из мира музыки – это «ретроградное, декадентское, полурелигиозное ламповое мракобесие», гитаристы продолжают использовать «тёплое» ламповое усиление. Именно ламповые «головы» и «комбо» считаются true-звуком, именно ламповые топовые модели ведущих производителей попадают в райдеры рок-звёзд, именно «лампа» остаётся мечтой тинэйджеров, вчера купивших электрогитару.

Самый интересный вопрос – почему? Какая «магия» притягивает гитаристов к устаревшей технологии и позволяет производителям продавать тысячи, казалось бы, не рентабельных, дорогих, тяжелых, не слишком функциональных, менее надёжных ламповых усилителей? Парадокс с долговечностью этого тренда лучше рассматривать в нескольких аспектах: история гитарного оборудования, особенности исполнения, управления этим оборудованием и, естественно, маркетинг. Последний аспект выражен в значительно меньшей степени, нежели в Hi-Fi и High End аппаратуре.

Корни тренда

Первые гитарные усилители стали производиться ещё до начала выпуска первых электрогитар «сковородок» в 1931 году. Эти приборы были предназначены для усиления акустических и резонансных гитар. Совершенно естественно, что эти усилители были ламповыми. Массовый успех пришел к гитарному оборудованию в 50-е с зарождением рок-н-ролла. Гитарные усилители этого периода были построены почти на тех же принципах и существенно не отличались от своих прародителей из 20-х — 30-х. Вероятно, ламповое гитарное усиление кануло бы в лету с появлением транзисторов, если бы не старания Лео Фендера и других изобретателей, которые как раз в 50-е снабжали своими приборами музыкантов из кантри-н-вестерн, а также сёрф коллективов.

Изощрённые гитаристы-экспериментаторы, такие как Дик Дейл, которые использовали эти усилители и искали новый звук, быстро осознали, что, перегружая преамп можно получить очень музыкальные и благозвучные искажения. Так появился перегруз, тот самый сочный искажённый звук, который в тысячах разнообразных вариаций используется сегодня гитаристами. Идея перегруженного звука и быстро растущая популярность рок-музыки, где этот звук был востребован как выразительное средство, обеспечили спрос на гитарные усилители. Последние вплоть до начала 70-х почти всегда создавались на основе ламп.

Золотой век

Уже с начала 60-х появляются первые серийные транзисторные усилители и эффекты, но, ввиду широкой распространённости ламповой техники, они не пользуются популярностью. Даже не смотря на эпизодическое использование транзисторных эффектов звёздами того времени, (Marty Robbins в «Don’t Worry» и Keith Richards в (I Can’t Get No) Satisfaction), авторитет исполнителей использующих fuzz от Gibson, не вызывает ажиотажа среди музыкантов.

Необходимо отметить, что пионеры рок-н-ролла в 50-е – 60-е вероятнее всего не задумывались о нюансах схемотехники, наличии четных гармоник, недостатках или преимуществах лампового звука (иного фактически не было). Они просто играли музыку на той аппаратуре, которая существовала в их эпоху. При этом, учитывая молодость электрогитары как музыкального инструмента, формировалась школа: музыканты разрабатывали приёмы звукоизвлечения и технику игры, принимая во внимание существующий на тот момент тип усиления и эффекты, которые можно было извлечь из него.

Полупроводниковая конкуренция

Попытка производителей заинтересовать музыкантов более технологичными и дешевыми транзисторными системами в 70-е удалась лишь отчасти. Рок-музыка в этот период стала одним из самых популярных в мире жанров, что резко увеличило количество музыкантов, а соответственно, спровоцировало потребность в массовой, недорогой и технологичной технике. Транзисторные устройства стали всё более популярными среди начинающих гитаристов, но как только вырастал исполнительский уровень и притязания к звуку – музыканты переходили на «лампу». Можно сказать, что практически такое же положение сохраняется и по сей день.

Если у бабушки есть «болт», то она не бабушка…

В связи с высокой технологичностью полупроводниковых схем и отсутствием у них ряда недостатков присущих ламповой схемотехнике, инженеров захватила идея создания транзисторного гитарного усилителя, обладающего достоинствами лампового. В большинстве своём эти попытки не привели к успеху. Как и в случае с аудиотехникой для дома, чудовищная репутация сложилась на ранних этапах разработки транзисторных гитарных усилителей ещё в 70-е.

Практически все музыканты, которым довелось слышать полупроводниковые комбо и «головы», особенно раннего периода, отмечают крайне «жесткое», «суховатое», словом, неприятное звучание, отсутствие привычных для ламповых аппаратов возможностей настройки. Всё это было связано с ограниченным динамическим диапазоном и появлением нежелательных (не музыкальных, не благозвучных) гармонических искажений в гитарном звуке.

Динамические различия

Эксплуатация гитарного усилителя предполагает работу с предельными или близкими к ним уровнями громкости. Так вот, для многих транзисторных усилителей на таких уровнях громкости, и сейчас характерен внезапный короткий переход к амплитудному ограничению и почти мгновенному затуханию, что при широком частотном диапазоне (не всегда хорошо для инструментального оборудования) порождает т.н. «стреляющий» или «плюющийся» звук c началом атаки на каждом следующем звуке.

Длительное пребывание в зоне амплитудного ограничения давали очень грязный, не «музыкально» искаженный перегруз. Эти особенности не позволяют получить правильное, с точки зрения многих музыкантов, звукоизвлечение. Резкое амплитудное ограничение стало востребованным только в некоторых тяжелых стилях 80-х – 90-х годов прошлого столетия и достаточно избирательно. Так дисторшн с обрезающим, «плюющимся» амплитудным ограничением успешно использовали такие группы как S.O.D., Celtic Frost, Megadeath, Pearl Jam, Nirvana. При этом необходимо учесть, что звук в подобных случаях подвергался продуманной эквализации, дабы сохранить «жирный» и «плотный» широкий частотный диапазон.

Сага о четных гармониках

Мнение о положительном влиянии низких четных гармоник в звучании ламповых усилителей, распространённое среди некоторых приверженцев High End, во многом заимствовано у гитаристов. При этом четные гармонические искажения в гитарной аппаратуре традиционно и обоснованно считаются преимуществом, в отличие от усилителей для воспроизведения музыки, где этот вопрос остаётся более чем спорным. «Благозвучность» этих искажений обусловлена тем, что четные гармоники музыкально соотносятся с основным тоном, в отличие от нечетных.

Проблемой транзисторных моделей гитарного оборудования стал спектр КНИ в котором изобиловали «не музыкальные» искажения. Тогда как ламповые системы с трансформаторным выходом и с не большим количеством или отсутствием обратных связей насыщают звук, в большинстве своём, четными гармоническими искажениями.

Интермодуляции

Интермодуляционные искажения – серьёзная проблема для воспроизводящего музыку оборудования при этом они не считаются серьёзным недостатком гитарных усилителей, по крайней мере в режиме «Gain». Напротив, появление интермодуляционного тона при формировании эффекта, по мнению музыкантов, использующих перегруз, обогащает звучание и даёт возможность для его использования в создаваемом инструментом музыкальном полотне.

Доминирующие концепции передачи частот

Приверженцы лампового звука при настройке темброблока и создании необходимого им звучания опираются на АЧХ усилителя. Схемотехника темброблоков Fender и Marshall, сложившаяся исторически, определила 2 наиболее распространённые концепции передачи частот в ламповых гитарных усилителях. Они позволяют получить то или иное предсказуемое звучание электрогитары необходимое музыканту. Ниже приведены кривые АЧХ типичные для усилителей этих компаний при визуально одинаковом положении регуляторов темброблока, любезно опубликованные Владимиром Мартыненко, в его материале о ламповой и транзисторной схемотехнике гитарных усилителей на guitar.ru.

Цифровая эмуляция «тёплой» лампы

Цифровые эмуляторы современных гитарных процессоров полностью или почти полностью могут эмулировать ламповый звук. Этот факт неоспорим, ввиду современного уровня развития цифровых систем и, пожалуй, не требует развернутого доказательства. При этом ламповые системы сохраняют ряд достоинств, которые влияют на выбор в их пользу.

К таким достоинствам музыканты относят:

• предсказуемый результат (нет необходимости длительного подбора компонентов тракта, всё просто: гитара+голова+кабинет, гитара+комбо);
• привычный алгоритм настройки;
• простота создания нужного звука (усилитель просто звучит так, как он должен звучать и не требует длительной настройки параметров для получения «правильного» звука»);
• цифровые системы могут отличаться по звучанию, в ряде нюансов звукоизвлечения, звук похож, но «не тот», доводы следующего плана: «вот когда я флажолет делаю такой был отзвук, а тут его нет и всё, уже по-другому звучит».

Практически все приведенные выше достоинства, отчасти объективны, и по крайней мере имеют право на существование, а для многих становятся фактором, определяющим выбор.

New wave — ламповый конструктор

C точки зрения приверженцев ламп интересен проект Klonz, запущенный двумя изобретателями из Италии Фабрицио Бренчио и Андреа Феорини в 2015-м. «Моделирующий ламповый усилитель» — разработанный изобретателями, представляет собой своеобразный конструктор, который даёт возможность использовать любые лампы, широко применяемые в гитарном оборудовании, и несколько схем предусиления.

При этом, для формирования нужной схемы не требуется специальных знаний в схемотехнике и навыков пайки. Подробный мануал объясняет, как моделировать тот или иной звук, все модули устройства подключаются при помощи стандартных разъёмов. По задумкам авторов проекта, Klonz должен имитировать звучание любого лампового усилителя в мире.

Лампоголики и маркетинг– «живой» и «мертвый» звук

Существуют также по-ницшеански иррациональные аргументы в пользу ламп, мол лампы живые, а транзисторы плохие, а цифра «мёртвая». Приходится признать, что некоторые музыканты, по части «метафизического» отношения к звуку могут дать фору «истинно верующим» аудиофилам. Замечу, что нужно сделать скидку на то, что люди творческие не всегда склонны мыслить рационально, им простительно.

Для последних, некоторые производители гитарных процессоров начали включать в конструкцию лампы, чтобы «оживить» мёртвое цифровое звучание. На сколько последняя «инновация» меняет звучание и решает проблему «мертвого» звука исследований не встречал, но вера – великая штука, да прибудет искра творчества с верующими. Пусть веруют, лишь бы играли хорошо.

Источник