Dr.Strauss S. AXQ Hard-Rock Fuzz

A torzító áramkörének működése

Az 1 ábrán a legelső torzítók egyikének módosított változatát láthatjuk (Fuzz-Face), amelyet még a hatvanas években dolgoztak ki. Az eredeti kapcsolás két germánium tranzisztorral hangszínszabályozó nélkül két potenciométerrel volt kivitelezve jól taposható alumínium dobozban. Jellemző példa ere a „Marschall” cég által gyártott torzító. A potenciométerek közül az egyik a kimeneti amplitúdót a másik a torzítási küszöböt szabályozta. Hogy még mindig népszerű, az annak köszönhető, hogy egyszerű kapcsolás technikája ellenére kimondottan komoly hangzást produkál, amelyet sok mai korszerű alkatrészekből felépített torzító alig tud utolérni. Az eredeti kapcsolás technikát megtartva a torzító ki van egészítve - egy előerősítővel (T2) a T1 – T5 tranzisztorokkal, amelyek impedancia illesztő szerepet töltenek be és egy Big muff típusú egyszerű hangszínszabályozó fokozattal, valamint a P2 – R10 – R12 ellenállásokkal. A bemenetre adott gitár jel a C1 – R2 – C2 aluláteresztő szűrön – melynek feladata az RF zavarok távoltartása - valamint a C3 47 nF – os kondenzátoron keresztül kerül a T1 bázisára, amely kb. Zbe = 1 MΩ – os impedancián fogadja. A T1 erősítése egységnyi (0, 9 x) így az emitterén a bemenő jellel közel azonos nagyságú és fázisú jel jelenik, meg ahonnan a C4 150 nF – os kondenzátoron keresztül csatlakozik a T2 bázisára.

A T2 erősítése az adott áramköri elemekkel és a T3 kb. 40 KΩ – os bemeneti impedancia terhelése mellett 1000 Hz / 1 mV – os szinusz jel esetén 7x – es (16, 9 dB). A kis erősítés az emitter körben található R5 nagy értéken tudható be.
Az 1. táblázat - különböző R5 értéknél mutatja meg a T2 fokozat erősítését (Ube= 1 mV) 40 KΩ – os terhelő impedancián:

A T2 tranzisztor kollektor és bázis körében található D1 – D2 – C5 – R17 komplexum, egy jelvezérelt negatív visszacsatolás, amely a jel növekedésével a tranzisztor erősítését csökkenti - a germánium diódák nyitnak és exponenciális feszültségfüggő erősítés szabályozást, végeznek - így a fokozat egy bizonyos fokú dinamika kompresszió, hatással rendelkezik. A 2. táblázat - különböző bemeneti jel függvényében a T1 erősítését szemlélteti.

Ennek az erősítés változásnak vagy kompressziónak (sustain) nagy szerepe van a megpengetett hang kitartására nézve. A T2 kollektorából a felerősített jel a C6 - R7 elemeken keresztül kerül a tulajdonképpeni - T3 – T4 tranzisztorokkal felépített vágó vagy torzító – áramkörre. Lényegében a T3 – T4 egy kétfokozatú galvanikusan csatolt nagy erősítésű feszültségerősítő, melyet a bemenő jel túlvezérel és ennek következtében a T4 kollektorán közel ideális 3, 8 – 4 V – os meredek fel – lefutási idővel rendelkező lapos tetejű felharmonikusokban igen gazdag négyszög jel jelenik meg. Lecsengő hangokra – mint amilyen a gitár jele – az erősítő a következőképen reagál. A bemenő jel amplitúdójának csökkenésével csökken a négyszögjelek fel – lefutásának meredeksége és végül visszanyeri eredeti alakját. A fokozat erősítése és egyben a torzítás a P1 potenciométerrel szabályozható oly módon, hogy a C8 a T4 emitter ellenállását (amely egy soros váltakozó áram visszacsatolást létesít) – lényegében ez a P1 – áthidalja a P1 csuszkája segítségével vagy nem. Ennek következtében a váltakozó áram visszacsatolás, csökken vagy növekszik, s így az erősítést (torzítást) az igénynek megfelelően széles határok közt lehet szabályozni a P1 potenciométerrel. A T3 – T4 fokozat erősítése a P1 max. felcsavart állásában 1000 Hz / 1 mV – os bemeneti jelet adva a C6 100 nF – os kondenzátorra a T4 kollektorán 639 mV – os torzítatlan szinusz jelt mértünk ez 639 x – es (56, 1 dB) erősítésnek felel meg. A P1 minimális állásában a fenti adatokkal a kollektoron 41 mV – ot mértünk ez 41x – es (32, 2 dB) erősítésnek felel meg. Az erősítés mértékét a T4 kollektorában található 5 KΩ - os trimmerpotenciométer csuszkájának a helyzete kis mértékben megváltoztatja mivel a kollektort a hangszínszabályozó bemeneti impedanciája, terheli. A trimmerpotenciométer két véglete közt az erősítés 634 és 675x – ős érték között változott. A fenti mérési eredmények a trimmer valamint a P3 – P4 középállásában lettek felvéve. A fokozat stabil működését két egyenáramú negatív visszacsatolás biztosítja, amelyet az R10 – R12 biztosit. Az R12 növelése vagy csökkentése nagymértékben befolyásolja az erősítést a P1 max. helyzetében. A 3. táblázatban megadjuk a T3 – T4 fokozat erősítését az R10 - R12 különböző értékeinél:

A fenti adathalmaz csak addig igaz, amíg az erősítő a bemeneti jel hatására túl nem vezérlődik. Ez az adott T3 – T4 munkapont bealításban a P1 max. helyzetében kb. 6 –7 mV nál következik be. Ennek tudatában volt a T2 erősítése hétszeresre választva, hogy még 1mV os gitárjelet is még képes legyen torzítani. Egy kicsit túlzás, de a P1 segítségével ez az érzékenység akár mikor lerontható. Túlvezérlés esetében az erősítés megváltozik, de a torzító működésében, hangzásában, zavart nem okoz azonkivül, hogy erössen torzítani fogja a bemenetére adott gitár jelt. A T4 munkaellenállásaként szolgáló P2 5 KΩ - os trimer potenciométer csuszkájáról vehető le a torzított jel, innen a hangszínszabályozó C11 – R13 közöspontjára csatlakozik. Hangszínszabályozóként az egyszerű jól bevált Big muff típusú passzív megoldás került alkalmazásba. Célja - a gitárjáték során előforduló hangzásokat utólag az egyéni ízlésnek megfelelően alakíthassuk át. Esetünkben (és minden esetben) a hangszínszabályozó a felharmonikustartalmat növeli vagy csökkenti, ezáltal a gitár tónusa gazdagabbá, ill. szegényebbé válik s így az emberi fül számára hangszínváltozás érzetet vált ki. A kapcsolásban alkalmazott hangszínszabályozó elég jó vágási és emelési frekvenciamenettel rendelkezik. Igényesebb kivitel esetén a továbbiakban közlésre kerülő hangszínszabályozók közül, bár melyiket lehet alkalmazni. A P3 csuszkájáról a hangszínezett jel a T5 bázisát támadja meg melynek erősítése egységnyi, lényegében impedancia illesztő szerepet tölt be, nagy be és kis kimeneti impedanciát, valósit meg s ennek hatása az, hogy a hangszínszabályozó áramkört nem terheli és így a felharmonikus kiemelő – vágó hatás maximálisan érvényesül. Az alacsony kimeneti impedancia - Zki = 153Ω - megengedi, hogy az effekt és az erősítő közt levő kábel hossza akár 15 – 20 m is lehet anélkül, hogy a jel számottevő változást szenvedne. A T5 emitterében található P4 a kimenő jel szintjét szabályozza, amely a C14 100 nF – os kondenzátoron keresztül csatlakozik a további effektek vagy a végerősítő felé.

A torzító élesztése

Megépítés esetén ügyeljünk a precíz szakszerű munkára és a forrasztásra, hogy a kész végtermék esztétikus, bemérésre, dobozolásra alkalmas legyen. Ha mindennel készen vagyunk, a telep polaritására ügyelve kössük a telepet a megfelelő táppontra (természetesen előzetesen megvizsgáljuk, hogy forrasztás közben nem okoztunk rövidzárt). A helyes működéshez a 4. táblázat szerint feltüntetett feszültség értékeket kell mérni az egyes pontokon a bemenet rövidre zárása mellett:

Tanulságos lenne a torzító dinamikus tesztelése hanggenerátorral és oszcilloszkóppal. Ezek hiányában marad az „éles” próba az alábbiak szerint:

1. Az effekt bemenetére dugaszolyuk a gitár hangszedőjének csatlakozóját, kimenetét, pedig az erősítőre.

2. A T4 kollektorában található P2 trimmer potenciométerrel a kimeneti amplitúdót lehet beállítani a P6 maximális helyzetében (P3 középállás) úgy, hogy a torzító be kapcsolásakor ne legyen számottevő hangerő különbség a gitár és a torzított hangerő közt. Beállításkor a P2 csuszkáját az R11 lábától kezdjük el – ahol kb. 70 - 75 mV kezdőfeszültséggel számolhatunk - csavarni a T4 kollektora felé, és amikor elértük a kívánt kimeneti feszültség szintet, a trimmert rögzítsük egy csepp ragasztóval. Túlzott nagy kimeneti amplitúdó menthetetlenül túlvezérli a következő effektet és esetleg nem azt a hangzást, kapjuk, amit elvártunk. Gondolyunk még arra is, hogy a hangszínszabályozó bizonyos állásaiban a kimeneti jel amplitúdója megnövekszik.

3. A gitár hangerő potenciométerét fél állásba csavarva - azért szükséges, hogy maradjon még tartalék jelünk a gitárjáték során - a P1 potenciométerrel beállítjuk a torzítást, de csak olyan mértékben, hogy a húrt erőssebben megpengetve lágy torzítást kapjunk (13. ábra). Ez a beállítás kimondottan előnyös Jazz – Blues játék esetében, ahol időnként egy - egy tiszta torzítatlan akkordot is be kell szúrni a zenei számba. Keményebb (hard) torzítást (14. ábra.) a gitár potenciométerének a felcsavarásával (tartalék jel) érhetünk el. Ilyen beállítás esetén nem kell a gitárjáték során előforduló zenei stílusoknál minduntalan a pedállal, babrálni. Természetesen a P1 potenciométert fel lehet maximálisan, csavarni de nem minden esetben igény az, hogy alig érünk a húrhoz és már is, visít a gitár.

4. A hangszínszabályozó potenciométerrel (P3) állítsuk be a megfelelő hangszint

5. A P4 – el az igénynek megfelelő hangerőt.

Hangszínszabályozó kapcsolások

Az alábbiakban különböző típusú hangszínszabályozó kapcsolásokat közlünk, amelyek bármely torzítóhoz alkalmazhatóak. A hatásuk fokozására a kapcsolásokat ajánlatos kis kimeneti impedanciával meghajtani és nagy bemeneti impedanciával fogadni impedancia váltó fokozatok közbeiktatásával.

A torzító dobozolása

Dobozolás esetén kerüljük az árnyékolt kábelek használatát melyek elég komoly önkapacitással, rendelkeznek, és jelentősen csökkentik a felső határfrekvenciát (a kábel kapacitása a jellel párhuzamosan kapcsolódik). A másik, ennél komolyabb probléma az úgynevezett földhurok létrejötte, amely búgások, gerjedések forrása lehet, kiemelt mély – magas hangszínnél. A fentiek elkerülése végett az alábbi rajz nyújt segítséget (15. ábra.) amely egy bevált zajszegény huzalozást mutat.

A gitár jack - bemenet - kimenet földjét a doboztól szigeteljük el, vagy szigetelt felerősítésű jack hüvelyt alkalmazzunk. A dobozhoz a földelés egy ponton, a telep negatív pontjának közelében csatlakozzék. A kapcsolási rajzon látható, hogy a készülék egytelepes táplálású ezért hálózati adapterről is működtethető, amely jól szűrt stabilizált kel, hogy legyen. Külön tápkapcsolót nem érdemes használni, ezt a bemeneti jack-dugóval célszerű megoldani. Az effekt átkapcsolását mindenki a saját igénye szerint oldhatja meg – ez lehet az 1. ábrán megadott taposó kapcsoló vagy egy elektronikus kivitel. Külső tápforrás esetén az átkapcsolást egy kis áramú megfelelő kontaktkivitelű relével is megoldható.

Dr. Strauss Steiner