Привет, Хабр! Некоторые считают, что достаточно иметь педальку с надписью Marshall, чтобы её техномагия заставила любой усилитель звучать идентично полному стеку — ламповой голове с парой кабинетов массой более ста килограммов и стоимостью несколько тысяч долларов. У большинства из адептов такого мнения никогда не было ни фирменной педальки, ни возможности поиграть во «взрослый» гитарный аудиотракт.

Другие знают, что даже аутентичный ламповый стек звучит как надо только в правильном помещении, через соответствующие микрофоны и будучи «раскачанным» на нужную мощность.

Однако при надлежащем обращении хорошая гитарная педаль способна действительно создать убедительное звучание, если понимать нюансы.

▍ Раньше люди жили лучше и были здоровее?

История жизни Джеймса Чарлза Маршалла (29.07.1923 — 05.04.2012), подарившего миру культовые звучания рока и металла, во многом похожа на судьбу основателя корпорации Roland Икутаро Какехаши (07.02.1930 — 01.04.2017).



Оба родились во времена и в местах, где тяжёлые условия жизни и нестабильная обстановка с одной стороны сочетались с бурным развитием предпринимательства и инноваций, как технических, так и художественных, с другой.

▍ Болезнь — не приговор

И Маршалл, и Какехаши с юного возраста страдали от туберкулёза, работали электриками и изучали электронику. Обоим пришлось провести годы в больницах, что помешало получить высшее образование.


Несмотря на костный туберкулёз, Джим Маршалл нашёл в себе силы стать прекрасным танцором чечётки, а также виртуозным барабанщиком и певцом. После двадцати лет сценической карьеры талантливый артист занялся преподаванием игры на барабанах и вскоре открыл магазин по их продаже.

Вскоре к ассортименту ударных инструментов прибавились электрогитары и усилители. Американские усилители Fender были дорогостоящими сами по себе, а с учётом таможенных пошлин и расходов на транспортировку через океан их цена в Великобритании становилась совсем заоблачной.


Тогда Джим вспомнил юность, когда он самостоятельно собрал для себя портативную усилительную установку, позволявшую его певческому голосу звучать наравне с барабанами. Эту установку он возил на велосипеде с прицепом.

▍ О пользе импортозамещения

Скопировать схемотехнику и дизайн американского усилителя Fender Bassman оказалось делом техники. Однако с британскими громкоговорителями и британскими лампами звучание получилось совершенно иным.

Причём оно оказалось не просто другим, а именно тем, что требовалось авангардным на тот момент жанрам блюз-рока. Немалой удачей было и то, что усилитель Marshall понравился самому Джими Хендриксу.


Фирму завалили заказами, и вплоть до сегодняшнего дня усилители Marshall являются самыми знаменитыми в мире.

▍ В чём же чудо?

Если попытаться описать различия фендеровского (американского) и маршалловского (британского) звучания в двух словах, то получится следующее.

• Передаточная характеристика усилительного тракта Fender — комбика или «головы» со специальной акустической системой (кабинетом) — характеризуется большим динамическим диапазоном (англ. headroom — «высота потолка») и провалом амплитудно-частотной характеристики в области средних частот.
  

  Это подчёркивает перкуссивное «стекло» и назальный «твэнг» Стратокастеров и Телекастеров — культовых электрогитар Fender, а также хорошо для джаза и прогрессивного рока с их «многоэтажными» аккордами.

• Динамический диапазон британского Marshall сильно сжат (скомпрессирован), а в области средних частот имеется подъём, что просто идеально для перегруженного звучания классического рока и металла, где чаще всего применяются электрогитары с хамбакерами — двухкатушечными звукоснимателями, подавляющими синфазную помеху.

Для многих музыкантов маршалловский звук — это основа, и они приобретают либо оригинальные усилители Marshall, либо дорогие бутиковые аппараты, сделанные по их мотивам.



Но даже таким гитаристам нередко требуется «Marshall в кармане», чтобы можно было убедительно приблизиться к любимому звучанию на сцене с усилительной аппаратурой других типов. Ведь далеко не каждый и далеко не всегда может позволить себе возить кофры и трейлеры с музыкальным оборудованием.

Также компактные и доступные по цене решения необходимы музыкантам, для которых базовым является иной спектр звучаний, однако маршалловское иногда нужно.

▍ Усилитель в коробочке

Тем изобретателем гитарной электроники, который первым догадался поместить фирменный звук в формат педали эффекта, оказался Стивен Гриндрод, работавший как раз в компании Джима Маршалла, в должности начальника департамента разработки.


Разумеется, маленькая аналоговая педаль на нескольких операционных усилителях не заменяет правильного помещения с микрофонами, снимающими звук с кабинета, «раскачиваемого» основательным ламповым усилителем.

Всей этой многокилограммовой и многотысячедолларовой системе присущ определённый набор нелинейных, частотных и фазовых искажений аудиосигнала. И именно этот ансамбль намеренно привносимых искажений делает звучание электрогитары живым, «вкусным» и выразительным.

Однако если имеется «педальная платформа», обеспечивающая базовый набор искажений, — гитарный усилитель мощности, кабинет и микрофоны или их эмуляция, — то «amp in a box» наполнит эту основу узнаваемыми чертами, характеризующими тот аппарат, которому он подражает.

То есть, «усилитель в коробочке» — это педаль предусилителя или дисторшна, повторяющая структуру перегруза оригинального лампового усилителя.

▍ Как воспроизвести характер усилителя?

Первой в истории педалью такого класса стал The Guv’nor («Босс»), названный в честь прозвища, данного коллегами самому Джиму Маршаллу.

Именно это несложное устройство на одной восьминогой микросхеме — сдвоенном операционном усилителе TL072 — заложило схемотехническую основу, которая впоследствии использована во множестве эффектов «маршаллоидного» перегруза от самых разных производителей.



Резистор R1 между входом и землёй снимает при подключении возможную статику и нагружает выход электрогитары или предыдущей педали в цепи эффектов по постоянному току.

Конденсатор C1 служит разделительным: он пропускает переменный ток и не пропускает постоянный. Резистор R2 задаёт постоянное напряжение смещения неинвертирующего входа операционного усилителя U1A.

Это напряжение задаётся на уровне половины напряжения питания резистивным делителем R4R3, реализующим схему, называемую «виртуальной землёй» или «искусственной средней точкой». Электролитический конденсатор C2 заземляет последнюю по переменному току.

Конденсатор C1 и резистор R2 образуют пассивный фильтр верхних частот, частота среза которого равняется 16 герцам и лежит за пределами диапазона слышимых звуков. То есть, влиянием этого фильтра на входной сигнал можно пренебречь.

Конденсатор C3 между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя U1A служит для подавления излишней высокочастотной составляющей и предотвращения самовозбуждения схемы, которая может «поймать» ещё и наводки с выхода U1B, где также предусмотрен конденсатор С6.

Идеальный операционный усилитель в схеме с замкнутой петлёй отрицательной обратной связи (а здесь она замкнута через C3 и RV1) работает так, что в каждый момент времени мгновенные значения напряжений на обоих его входах равны.

В левом по схеме положении бегунка RV1 выход U1A непосредственно соединён с его входом, что переводит U1A в режим повторителя напряжения. Коэффициент усиления будет равен единице и не будет зависеть от частоты входного сигнала.

Тогда последний поступит на вход U1B через RV1, C5 и R6. Граничная частота RC-фильтра с параметрами, равными 101 килоому и 220 нанофарадам, равняется семи герцам. Так что в данном случае мы можем пренебречь сопротивлением C5 переменному току.



Получается, что U1B работает в режиме инвертирующего усилителя со 101 килоомами на входе и 680 килоомами в цепи отрицательной обратной связи, что задаёт коэффициент усиления -680/101 = -6.73.

Уже при напряжении порядка трёхста милливольт на выходе электрогитары этого будет достаточно, чтобы отпереть светодиоды симметричного ограничителя D1D2 и получить скомпрессированное звучание с лёгким перегрузом.

Заметим, что конденсатор С7 и резистор R8 образуют фильтр верхних частот с граничной частотой 723 герца, а это уже гитарная середина. Благодаря данному фильтру, даже при минимальном усилении педаль Marshall Guv’nor не будет захлёбываться басами, как это делают первобытно грубые фуззы и многие гитарные усилители из домаршалловских времён.

▍ Добавляем усиления!

Если поворачивать ручку RV1 по часовой стрелке, то коэффициент передачи U1A можно довести до 1 + 100/2.2 = 46.5, а U1B — вообще до -680. Вместе это составляет почти тридцать одну тысячу — просто сумасшедшее усиление!

Однако сигнал электрогитары — это смесь гармоник, преобразованных в электрический сигнал механических колебаний одной или нескольких струн. И на разных частотах коэффициент передачи нашего предусилителя будет разным.

Граничная частота фильтра C4R5 равняется всё тем же 723 герцам. Это значит, что на данной частоте сопротивления переменному току резистора и конденсатора равны.

Иными словами, при 723 герцах сопротивление R5C4 составит не 2.2, а 4.4 килоома. Для более высоких частот это сопротивление будет ниже, и наоборот. Например, на частоте 80 герц сопротивление фильтра равно 22 килоомам, что снизит коэффициент передачи в десять раз по сравнению с максимальным.

То же самое верно для фильтра RV1С5R6, причём его граничная частота повышается с поворотом ручки регулятора усиления по часовой стрелке.

Для «жирного» звучания классического рока такой частотной коррекции коэффициента передачи вполне достаточно, однако более тяжёлым жанрам требуется нечто более сложное.

▍ Продвинутый темброблок

Это нечто — продвинутая регулировка структуры перегруза в области средних частот, для которой требуется активный полосовой фильтр.

Впервые такой фильтр заменил обычную ручку средних частот в трёхполосном тонстеке (эквалайзере) дисторшна ShredMaster, который компания Marshall выпустила в 1992 году, на год позже знаменитой Boss Metal Zone.

У последней регулятор средних частот был ещё и параметрическим, позволяющим настраивать не только подъём или спад вокруг заданной частоты, но и саму эту частоту.



На создание педали Jackhammer с таким параметрическим эквалайзером компании Marshall потребовалось девять лет, но они не были потрачены даром. Jackhammer выгодно отличается не только более красивым дизайном, но и несколькими техническими преимуществами.

1. Jackhammer представляет собой перегруз, работающий в двух режимах — овердрайва и дисторшна, тогда как Metal Zone — только дисторшн.
2. Педаль Boss предназначена для включения в разрыв петли эффектов (посыл-возврат, send-return) между предусилителем и усилителем мощности. Такой разрыв предусмотрен не во всех усилителях. А эффект Marshall можно просто включить между электрогитарой и входом любого усилителя.

Схема Metal Zone содержит особый переменный резистор коаксиальной конструкции, центральная ручка которого связана со 100-килоомным потенциометром, имеющим S-образную функциональную характеристику, а внешняя ручка — с 50-килоомным обратно-логарифмическим, причём сдвоенным.



Создатели гитарных эффектов любят учиться друг у друга. Поэтому меня ничуть не удивляет, что переменный резистор эквалайзера средних частот педали Jackhammer тоже строенный, только все три его компонента 100-килоомные, и вместо S-образной характеристики типа «G» применена обычная линейная.

▍ Как это звучит?

Настало время послушать звучание этой прекрасной педали в чистый и перегруженный каналы гибридного усилителя.

Видео на Rutube
Итак, режим овердрайва показывает прекрасные результаты в любой конфигурации, тогда как режим дисторшна явно предназначен для более «ярких» усилителей «фендеровского» толка, к которым приближены настройки в конце видео.

Именно этим обусловлены претензии многих гитаристов по отношению к данной непонятой педали. Подключение педали Jackhammer на вход «маршаллоидного» усилителя хорошо работает в режиме овердрайва, но не дисторшна.

В одной из следующих статей я продемонстрирую свою версию самодельного перегруза в маршалловском стиле и продолжу рассказ о схемотехнике данного класса гитарных эффектов.

© 2025 ООО «МТ ФИНАНС»

Telegram-канал со скидками, розыгрышами призов и новостями IT ?