Привет, Хабр! Сегодня мы изучим недорогую, но весьма качественную педаль для электрогитары, реализующую эффект фленджера, знакомый нам по множеству культовых записей любимых музыкальных групп.
Что общего у музыки с... бухгалтерией?
Чтобы получить выразительное, эпичное звучание электрогитары или вокала, издавна применяется техника двойной записи. Только здесь речь идёт не об операциях, где по дебету одного корреспондирующего счёта и кредиту другого должна быть проведена одна и та же сумма, а о специфическом эффекте, придающем звучанию «мощь» и «жир».
Одну и ту же партию необходимо сыграть или спеть дважды, причём одинаково, точно попадая и в такт, и в высоту ноты. Достичь этого весьма нелегко, и именно по данной причине в звукозаписывающих студиях настолько востребованы услуги сессионных музыкантов.
Получаются две немного отличающиеся друг от друга звуковые дорожки, которые при сведении трека пускают раздельно в правый и левый каналы стереофонии. Далее следуют высокие места в чартах, престижные номинации и эффективные продажи альбомов и билетов на концерты благодаря восторгу благодарных слушателей.
В случае электрогитары, вместе с двойной записью, которая может осуществляться с использованием двух разных инструментов, нередко дополнительно применяется реампинг, суть которого состоит в следующем.
Во время игры гитарист слышит в мониторах звук инструмента через усилитель, кабинет (инструментальную акустическую систему) и цепочку эффектов, которые считает наиболее подходящими в данном контексте.
Однако при этом записывается не только стереосигнал с пары сфазированных микрофонов, надлежащим образом расположенных возле гитарного кабинета в специально подготовленной звукоизолированной комнате, но и исходный необработанный сигнал звукоснимателей электрогитары.
Далее продюсер воспроизводит последний на входы разных усилителей с разными кабинетами и эффектами, нередко пробуя различные положения разных микрофонов, которые для этой цели могут крепиться на моторизованных штативах с дистанционным управлением.
Итогом вышеописанной титанической работы с задействованием центнеров дорогостоящей аппаратуры является стереофоническая дорожка электрогитары, подготовленная для контекста конкретного микса.
Звучание последней разительно отличается не только от концертного звука, доносящегося из киловаттных порталов и мониторов на сцене, но и от того, что можно услышать в комнате с той самой аппаратурой, через которую записана стереодорожка.
Именно отсюда проистекают многие мистические легенды, которыми окутаны электрогитары с их древесиной, а также гитарные усилители с их лампами и трансформаторами. Педали эффектов с транзисторами и микросхемами также следует включить в этот список. Человек покупает точно такие же инструменты и оборудование, как у его кумира, но звук получается совсем другой. В чём же причина? Наверное, не те годы выпуска, ведь теперь не делают так хорошо, как раньше?
Звук электрогитары — в руках, причём не только гитариста, но и звукооператора. В инструменте и усилительном тракте всё имеет значение, вплоть до медиатора и гитарного кабеля, но если говорить о студийной записи, то её успех напрямую зависит от таланта и опыта продюсера, создающего итоговый микс, который будет записан на CD и винил, понесётся по радиоволнам и пополнит ассортимент стриминговых сервисов.
Лень — двигатель прогресса
Весной 1966 года не кто-нибудь, а сам Джон Леннон из ливерпульского квартета «Битлз» спросил инженера лондонской студии «Эбби-Роуд» Кена Таунсенда, можно ли автоматизировать двойную запись вокала. То есть, записать вокальную партию один раз, прогнать её через определённые технические средства и получить на выходе готовую двойную запись.
Технология получения немного отличающейся копии аудиосигнала с её последующим подмешиванием к исходному или размещением на стереопанораме была к тому времени уже известна. Для этого использовалась как магнитная, так и механическая запись звука.
В числе пионеров на этом инновационном поприще следует отметить Лестера Уильяма Полсфусса — виртуозного американского гитариста, мужа известной певицы Мэри Форд и изобретателя электрогитары, названной в честь его сценического псевдонима — Лес Пол.
Лондонский звукоинженер сделал всё возможное, чтобы пойти навстречу пожеланию Джона Леннона. Для получения слегка модулированной скорости записи Таунсенд подтормаживал фланец катушки с магнитной лентой.
По-английски фланец называется «flange». Леннон охарактеризовал действия Кена глаголом «фленджинг», а получившийся эффект — существительным «фленджер». Удачный неологизм прижился в музыкальной среде.
Прошли годы. Появились электронные линии задержки аудиосигнала, способные функционировать без применения движущейся магнитной ленты или вращающегося диска. Фленджеры стали компактными и доступными по цене. Один из них мы сейчас рассмотрим со всех сторон.
Знакомство с педалью
Электрогитары марки Harley-Benton, выпускаемые азиатскими фабриками по заказу немецкого музыкального Интернет-гипермаркета музыкальных Thomann, уже давно стали знаменитыми благодаря низкой цене, хорошему контролю качества и гарантией возврата денег в случае, если инструмент не понравится покупателю.
Лично мне приходилось иметь дело с «Харлеями» множество раз, и впечатление от бренда сложилось весьма позитивное. Иногда приходилось исправлять недочёты, но где их нет? Ниже приведены ссылки на статьи со всеми подробностями.
Кроме электрогитар и наборов для их самостоятельной сборки, под маркой Harley-Benton производятся акустические гитары, укулеле, струны, медиаторы, усилители и педали эффектов.
Несмотря на низкую цену, эти изделия изготовлены добротно и солидно. Например, героиня сегодняшнего повествования в полноразмерном вертикальном корпусе из алюминиевого сплава имеет массу целых 383 грамма.
114 из них приходится на толстую нижнюю крышку, выполненную из стали и снабжённую фигурным резиновым демпфером.
Предусмотрен отсек для девятивольтовой батарейки типоразмера «Крона». Чтобы заменить последнюю, нет необходимости отворачивать винты и снимать дно корпуса. Достаточно извлечь съёмную пластиковую крышечку.
Чтобы батарейка не болталась внутри корпуса, стенки отсека демпфированы приклеенной к ним полоской губчатой резины.
Всё это приятные и полезные мелочи, которыми нередко пренебрегают даже именитые производители дорогих бутиковых педалей.
Внутри корпуса много свободного места. Маленькая печатная плата ножного переключателя на три контактных группы и два положения (3PDT) соединена с основной большой платой гибким шлейфом.
Большая плата крепится за четыре переменных резистора и два гнезда под джек — входное и выходное. Так как корпус педали имеет форму не прямоугольного параллелепипеда, а усечённой пирамиды, гнёзда расположены под углом к плоскости верхней стенки.
Вследствие этого, плата изогнута и приобрела несколько куполообразную форму.
Чтобы джек вставлялся на правильную глубину, особые пластиковые шайбы чёрного цвета, которыми комплектуются такие гнёзда типа Neutrik NMJ, заменены производителем на обычные стальные шайбы.
Отвернув втулки гнёзд и гайки крепления переменных резисторов к верхней крышке, мы получаем возможность перевернуть печатную плату эффекта и рассмотреть расположенные на ней электронные компоненты.
Как видим, дорожки и полигоны имеются с обеих сторон платы, тогда как компоненты — только на одной из них. Предусмотрена зелёная паяльная маска. Наблюдаются плёночные конденсаторы цвета тёмно-красной охры и многослойные керамические конденсаторы, окукленные компаундом жёлто-оранжевого цвета.
Налицо олдскульный подход: здесь использованы исключительно компоненты с проволочными выводами для пайки в отверстия печатной платы. Никакого поверхностного монтажа. Получилось довольно громоздко, зато качественно, ремонтопригодно и предоставляет возможности для кастомной модификации схемы, если на то возникнет желание.
Изучаем схему педали
«Сердце» фленджера — аналоговая линия задержки MN3207 на переключаемых конденсаторах, которыми служат затворы интегральных полевых транзисторов, а также специализированный тактовый генератор для этой микросхемы с маркировкой MN3102, установлены в «кроватки» для быстрой удобной замены в случае необходимости.
Кроме этих двух микросхем, используются ещё четыре: последовательный стабилизатор напряжения 78L05, один сдвоенный операционный усилитель TL062CP и две штуки RC4558P. Также на плате установлены три транзистора 2SC2458, два 2SC4640 и один A1015.
Итак, мы имеем здесь довольно сложную схему, практически точно повторяющую культовый винтажный фленджер Ibanez FL9. Для простоты восприятия ножной переключатель на схеме не показан.
В левом верхнем углу мы видим входное гнездо и разъём внешнего питания. Девятивольтовая батарейка «Крона» включена в цепь при одновременном выполнении двух условий: вставлен входной монофонический джек и не вставлен штекер питания.
Это сделано в целях предотвращения излишнего расхода заряда батарейки. Иногда гитаристы забывают, что выключателем автономного питания в большинстве педалей служит входное гнездо, и заряд расходуется, даже когда педаль деактивирована ножным переключателем, и её индикаторный светодиод не светит.
Резистивный делитель R31R32 отвечает за формирование так называемой «виртуальной земли» VCOM — искусственной средней точки, заземлённой по переменному току посредством электролитического конденсатора C15.
Стабилизатор U4 обеспечивает пятивольтовое питание аналоговой линии задержки и генератора модуляции. Конденсатор C14 является фильтром девятивольтовой, а C13 — пятивольтовой линии питания. Обратносмещённый диод D4 защищает схему педали эффекта от подачи питания в неверной полярности.
Предварительное усиление и фильтрация
Первая ступень предусиления собрана на операционном усилителе U1A по неинвертирующей схеме. Резистор R1 защищает микросхему от повреждения входным сигналом. Частота среза входной цепи С1R2 составляет 6.6 герца, что находится ниже границы диапазона слышимых звуков. То есть, гитарный сигнал проходит эту цепочку практически без изменений.
Однако нижнее плечо делителя отрицательной обратной связи R5C3 имеет граничную частоту 2 килогерца. Получается активный фильтр верхних частот, весьма сильно срезающий басы и нижнюю середину.
Реактивное сопротивление конденсатора C2 сравняется с номиналом резистора R4 на частоте 37 килогерц, находящейся значительно выше верхней границы звукового диапазона. Иными словами, этот конденсатор не влияет на слышимый звук, зато предотвращает самовозбуждение усилителя на высоких частотах.
Через резистор R48 аудиосигнал электрогитары, усиленный активным фильтром верхних частот, поступает на выходной микширующий усилитель. Также имеется входной смеситель на операционном усилителе U1B в инвертирующем включении.
Сигнал с U1A поступает на вход U1B через цепочку R6C4 с граничной частотой 40 герц. Также на вход смесителя поступает обработанный выходной сигнал через потенциометр RV1, конденсатор С5, подстроечный резистор R11 и постоянный резистор R10. Частота среза этой длинной цепочки будет несколько выше, чем у R6C4, однако всё равно останется ниже электрогитарного диапазона.
Ограничитель на встречно-параллельных диодах D1 и D2, последовательно с которыми включён резистор R9, осуществляет мягкий клиппинг сигнала, сужая его динамический диапазон. Получается компрессия.
Далее следует активный фильтр нижних частот на транзисторе Q1, построенный по топологии Саллена-Ки. Его частота среза равняется 13 килогерцам, тогда как граничная частота цепочки C8R15, являющейся пассивным фильтром верхних частот, составляет 46 герц. Обе частоты выходят за пределы гитарного диапазона.
Подстроечным резистором RV2 настраивается напряжение смещения на входе аналоговой линии задержки. При отсутствии входного сигнала оно должно равняться двум с половиной вольтам.
Постобработка и выходные цепи
Задержанный аудиосигнал с выхода MN3207 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя U5A через развязывающий конденсатор большой ёмкости C16 и фильтр нижних частот R34C17 с частотой среза 6 килогерц. Реактивное сопротивление С18 cравняется с номиналом R37 на частоте 9 килогерц.
Далее мы имеем ещё один однотранзисторный фильтр нижних частот с той же граничной частотой 9 килогерц и выходной инвертирующий усилитель на U5B, смешивающий обработанный исходный сигнал с обработанным задержанным и подающий его на выходное гнездо педали.
Модуляция времени задержки
Частота тактового генератора U3 модулируется транзисторами Q2 и Q3.
Q3 и Q4 образуют токовое зеркало, баланс которого устанавливается посредством подстроечного резистора RV3. Переменным резистором RV4 осуществляется регулировка амплитуды модулирующих колебаний с задающего генератора.
Эмиттерный повторитель на транзисторе Q5 обеспечивает смещение модуляции, регулируемое переменным резистором RV5.
Задающий генератор модулятора
Здесь используется специфическая микросхема сдвоенного операционного усилителя TL062, встречающаяся в педалях гитарных эффектов относительно редко. Выбор разработчиков обусловлен способностью микросхемы работать при низком напряжении питания. U6 запитана от тех же пяти вольт, что и линия задержки с её задающим генератором.
Перед нами классический генератор линейно изменяющегося напряжения на двух операционных усилителях, схемотехнику которого мы рассматривали в статье о релаксационных генераторах и широтно-импульсной модуляции.
Слушаем звучание
Видео на Youtube
Фленджер — это сложный эффект с широким спектром возможностей. Лично я чаще пользуюсь хорусами, фейзерами и квакушками, однако какой-нибудь фленджер присутствует на моём педалборде почти всегда.
Классический фленджер Harley-Benton можно настроить и так, чтобы он ненавязчиво подкрашивал звучание. Однако для этого может понадобиться перенастройка тембра на усилителе, так как данная педаль сильно изменяет спектр входного сигнала.
Поэтому данную модель эффекта лучше использовать как раз таки выразительно и драматично, тогда как хорус и особенно фейзер лучше подходят для тонких, еле уловимых манипуляций над аудиосигналом электрогитары.
© 2025 ООО «МТ ФИНАНС»