Тюб скример что это
Зеленый великан: История Tube Screamer. Vol. 1
Не хочешь смотреть рекламу? Зарегистрируйся!
Гитарная педаль Tube Screamer, разработанная в конце 70-х инженером S. Tamura, возможно самая излюбленная педаль овердрайва у гитаристов. На ней отжигают такие разные гитаристы, как Eric Johnson, Trey Anastasio и Brad Paisley, другие же идут дальше и заявляют, что ни одна педаль не оказала большее влияние на их музыкальное выражение, и что ни одна педаль не сыграла такую большу роль в развитии дела модификации эффектов.
За все эти годы Tube Screamer стал родоначальником множества клонов и сходных дизайнов, которые преследовали одну цель — добавить свои цвета в то, как педаль взаимодействует с ламповым усилителем. Это и есть квинтэссенция Tube Screamer. Стоит лишь увеличить входной сигнал, чтобы перегрузить предусилитель, он начинает искажать исходный сигнал таким образом, что добавляется сустейн, острота и насыщенность гармоник. В тоже время, сохраняется тональные характеристики, присущие самому гитарному усилителю и гитаре, а также динамика игры самого гитариста. Во время разработки Tube Screamer ставилась цель исказить сигнал симметрично, а не асимметрично, как в лампах.
Скромное начало
Гитарные примочки появились, как инструмент изменения гитарного звука по желанию гитариста на волне гитарного бума, движимого Британским Вторжением таких банд, как Stones, The Beatles и The Kinks в середине 1960-х, а затем Hendrix, Beck и Cream к концу того же десятилетия. Несмотря на то, что эти группы преимущественно полагались на классический звук ламповых усилителей, в своей звуковой тракт они вводили новые звуки, которые они получали при помощи гитарных педалей, сконструированных благодаря изобретению транзистора в 1948. Педали быстро стали одним из недорогих, удобных и быстрых способов генерации новых захватывающих звуков, которые сформировали рок-н-ролл и современную культуру, если на то пошло. К концу 60-х рынок был наводнен небольшими звукомодифицирующими устройствами, а эффекты стали широко распространены в поп музыке. Выражение посредством звуков изменилось навсегда.
В конце 60-х и начале 70-х компания Ibanez и её родительская компания были позорно известны, как производитель низкокачественных реплик Fender, Gibson и Rickenbacker. И неудивительно, что к середине 70-х они добавили в свою продуктовую линейку серию гитарных педалей. На самом деле педали производились японской компанией Nisshin, которая также производила звукосниматели для некоторых гитар Ibanez. По довольно странному деловому соглашению, Nisshin было разрешено продавать эти же эффекты, но под своим именем – Maxon. К концу 70-х D Nisshin разработали первый Tube Screamer – знаменитый TS808, который вышел на рынок в 1979, а позднее, помимо прочих, был популяризирован Stevie Ray Voughan. По словам John Lomas, бывшего продуктового менеджера Ibanez, в то же время, как был создан Tube Screaner, главный конкурент Ibanez – Roland выпустил Boss OD-1 OneDrive и сразу же зарегистрировал патент на асимметричное ограничение на полупроводниках. Это вынудило Nisshin использовать в Tube Screamer симметричное ограничение.
«Если посмотреть на схему Tube Screamer и Boss OD-1, то разницы практически не будет. Все практически одинаково», — говорит Lomas. «Однако, в OD-1 есть такая штука, которая называется асимметричный ограничитель. Если на его вход подать сигнал, то он не будет одинаково искажать верх и низ звуковой волны. Вместо этого, он исказит их по-разному, также как сделает лампа. Оригинальный Boss OverDrive был сделан, как эмулятор лампы. И это было большим откатом назад тогда потому, что, естественно, в большинстве усилителей стали уходить от ламп. Они были транзисторные и они действительно звучали, как дерьмо. Поэтому для педалей эмуляторов лампы был рынок. Я полагаю, что, возможно, поэтому Tube Screamer назван именно Tube Scraemer.
TS-808 отличался от OD-1 еще тем, что в нем была регулировка тона, основан он был на интегральная микросхема JRC 4558D и имел прямоугольный футсвитч. «Tube Screamer – это первая педаль с микросхемой внутри, которую я увидел», — говорит Lomas. «Все овердрайвы до него были собраны на транзисторах.» Lomas заявляет, что именно этому чипу Tube Screamer TS-808 обязан своим мягким, певучим среднечастотным звуком. И именно поэтому многие aficionado овердрайвов предпочитают звук именно того, оригинального TS808, а не других мутаций педали, появившихся за многие годы. [Кстати сказать, по информации известного модера Analogman на оригинальный TS-808 ставился не только чип JRC 4588, но и практически такой же чип от Texas Instruments TL4558P. Отличия в звуке едва заметны.]
Tube Screamer набирает обороты
Несмотря на популярность и статус Святого Грааля приписанный оригинальному TS808, его не оставили в покое, чему и рады многие любители примочек. Возможно, самый популярный из Тьюб Скримеров – TS9 заменил TS808 в 1982, когда Ibanez представили 9 Серию педалей. TS9 был чуть ярче и чуть менее мягок, чем оригинальный TS808. Внутри педали были практически идентичны, безотносительно увеличенного тиража TS9. Кнопку футсвитча сделали больше. В девятой серии ибанезовских педалей футсвитч занимал около трети педали – очевидно, это было сделано для того, чтобы приблизиться к боссовскому дизайну, где включать и выключать педаль очень легко. Однако, если верить Lomas, у нового Tube Screamer был один недостаток – комплектующие, из которых собирали педаль были постоянно разные. Что было под рукой, из этого и собирали. В результате, звук мог меняться от партии к партии. [Analogman говорит, что чехарда с комплектующими была в поздних версиях TS и на некоторые педали ставили чип JRC 2043DD, который звучал гораздо хуже оригинального 4558. Кстати, небезызвестный Edge из U2 практически всегда использует именно TS9.]
«Появление на рынке TS9 не было каким-то откровением», — говорит Lomas. «Всем было откровенно похер, но не надолго. Люди просекли фишку несколько позже. Я бы сказал, что про педаль заговорили в конце 80-х и к 1990 всё завертелось.» Изначально на TS9 спрос был небольшой, поэтому к 1985 его производство свернули. Ibanez выпустила новую серию примочек Master Series без Tube Screamer в линейке. Вместо этого в серию включили Super Tube STL – педаль с 4-мя ручками регулировки со схемотехникой Tube Screamer и 2х полосным EQ. По словам “Analog” Mike Piera (aka AnalogMan), чья компания “Analog Man”, стала модифицировать Тьюб Скримеры, приводя их к оригинальным спецификациям еще в середине 1990х, STL был абсолютно идентичен очень редкому (и дорогому) европейскому ST-9 Super Tube Screamer, который никогда не выходил в США.
Серия Master выпускалась всего один год, при том, что Tube Screamer никогда не производился в США. В 1986 Ibanez выпустила новую ярко раскрашенную серию Power (так же известна, как 10-я серия), в которой была хваленая новая качественная схема, которая убирала досадный писк, который иногда возникал на старых Скримерах, если выкрутить все ручки вправо. Однако, эта схема также повлияла и на узнаваемый звук восходящих звезд и TS10 не был принят так хорошо, как на это рассчитывали в Hoshino. Благодаря блюзовым и блюз-роковым докам, таким как SRV, например, многие гитаристы выбирали TS808 и TS9.
Piera говорит, что до того, как TS10 стали использовать такие гитаристы, как John Mayer, педаль была никому не нужна. “Я до сих пор ненавижу эту педаль», — говорит он и называет её «одноразовой». «В ней использовались дешевые пропиетарные комплектующие – джеки, переключатели. Потенциометры часто ломались, а заменить их было нельзя, т.к. качественные комплектующие, которые использовались в сделанных и спаянных вручную TS9 не подходили. Там была такая схема, что все детали на ней могли запросто отвалиться. Это было сделано для того, чтобы удешевить педаль, используя машинную пайку.»
Lomas объясняет, как экономическая ситуация влияла на качество продукции в разные годы. «Когда я только начал работать в компании в 83-м или 84-м. За доллар давали 260 йен. Сегодня дают 77 или 78. Где-то в 85-м курс развернулся и йена стала расти до где-то 150, 160 – и они [Hoshino] обделали штаны. Ранее они могли всё, что производилось в Японии, выбрасывать на американский рынок и делать деньги, так как качество было хорошее, да и курс йены был хорош для экспорта. Затем, неожиданно, им пришлось задуматься об экономической эффективности.»
В 1991-м была запущена новая серия Ibanez Tube Screamer TS5. В новой разработке постарались взять звук от старых винтажных Скримеров, а затраты уменьшить за счет упрощенной техники производства. TS5 не паялся вручную, как TS9 и TS808, к тому же продавался в прочном пластиковом корпусе, а не в металлическом, как оригинальные Скримиры. Схема TS5 была аналогична TS9, но сама примочка производилась на Тайване на фабрике Daphon, а не Nisshin, и комплектующие были меньше и дешевле.
Оригинальный TS808 Tube Screamer не имеет «True» байпаса, поэтому для включения / отключения эффекта с помощью простой кнопки требуется специальная схема.
В большинстве самодельных клонов и дорогих мастеровых педалей используется 3PDT переключатели, что обеспечивает максимально чистый путь для обходного сигнала.
С точки зрения массового производства установка таких переключателей является дорогостоящим и трудоемким процессом, так как все провода должны подпаиваться вручную. Это оказалось «экономически невыгодно» при сборке на конвейере, по этому Ibanez избегает тру байпаса в пользу более сложной схемы. Если отказаться от этой части схемы, то получим следующий её вид:
Блок питания обеспечивает необходимые напряжения для всей схемы. Питание 9В является общим для всех компонентов схемы, а простой резисторный делитель (R 32, R 33) создает напряжение 4,5 В как виртуальную среднюю точку для питания операционного усилителя.
Основной источник питания (+ 9 В) и напряжение с делителя (+ 4,5 В) дополнительно фильтруются с помощью электролитических конденсаторов C 16 (47 мкФ) и C 17 (100 мкФ), предназначенных для снятия всех пульсации с напряжения питания. Диод D8 защищает педаль от переполюсовки.
Входное гнездо используется как выключатель, замыкающий минус питания, когда подключён входной разъем. Это обычная практика для всех педалей.
Конденсатор C1 отделяет гитару от любого влияния работы педали, защищая звукосниматели, а так же фильтрует низкие частоты.
Это основная часть схемы, представляющая собой неинвертирующий операционный усилитель с двумя ограничивающими диодами и двумя фильтрами в контуре обратной связи. Сигнал с выхода эмиттерного повторителя поступает через неполярный электролитический конденсатор ёмкостью 1 мкФ. Симметричное ограничение производится двумя диодами в цепи обратной связи неинвертирующего операционного усилителя. Диод D 1 будет обрезать положительный сигнал полупериода, а D 2 обрезает отрицательный сигнал полупериода:
Небольшой конденсатор C4 емкостью 51 пФ работает как фильтр нижних частот, смягчая углы обрезанного сигнала и смягчая верхний предел искажения. Графики, показанные ниже, изображают влияние С4 на ограниченный сигнал.
Функциональность довольно элегантна: основной пассивный фильтр нижних частот отсекает резкие обертоны, затем активный регулятор тембра будет усиливать высокие частоты.
Управляющим устройством является RC-цепочка: резистор R8 220 Ом и конденсатор C6 0,22 мкФ. Поведение регулятора тембра легко понять, анализируя положения в крайних точках потенциометра Tone:
Задача выходного каскада — создать единичное усиление и низкое выходное сопротивление, чтобы сохранить целостность сигнала в цепи гитарных педалей и усилителей. Как и входной каскад, он реализован на простом эмиттерном повторителе.
Частотная характеристика Tube Screamer настроена так, чтобы поднять средние частоты:
На этапе усиления и отсечки в обратной связи неинвертирующего усилителя имеется фильтр верхних частот. Этот активный фильтр первого порядка ослабляет гармоники ниже 720 Гц.
На стадии тона / громкости есть два важных модификатора тона:
Пассивный фильтр нижних частот первого порядка, сформированный из C5 и R7, будет ослаблять частоты более 723 Гц, добавление этого эффекта к предыдущим фильтрам приведет к горбу на средних частотах. Активный фильтр на базе операционного усилителя будет обеспечивать два разных отклика в зависимости от положения ручки тона. Частотную характеристику Вы можете наблюдать на графиках выше.
Изготовлена она по проекту с сайта тонепад. Архив с платой, как всегда, найдёте в конце статьи.
Первым делом как обычно запаиваются перемычки и резисторы.
Следом микросхема и конденсаторы. Микросхема в оригинале стояла JRC4558D, в общем то я всегда советую ставить или её, или NE5532, однако и TL072 сгодится, хоть и хуже.
Конденсаторы пленочные, кроме электролитов конечно. Неполярный конденсатор на 1 мкФ тоже можно заменить на низковольтную пленку. Если есть возможность — можно ставить тантал.
С готовой печатной платы обязательно удаляйте все остатки флюса.
Запаиваются провода для потенциометров.
Хочу обратить внимание, что потенциометр тона имеет довольно редкую S-образную зависимость, обозначаемую обычно буквой W (реже S или G).
В качестве корпуса применен стандартный в этих делах силуминовый корпус gainta g0124. Автор применил двухрядный переключатель, однако светодиод на передней панели есть. Это значит, что автор применил «глушение» входного каскада на землю при отключении эффекта, о том как это делается смотрите в этой статье.
Готовый результат. По традиции обычно все красят эту педаль зеленым цветом, как и оригинал.
Несмотря на простую схему и дешевые компоненты, цена на Tube Screamer растет год за годом. Некоторые музыканты платят целое состояние за педали первых релизов 80-х, которые теоретически содержат оригинальные компоненты, которые дают самый сильный классический звук Tube Screamer. Этот миф тесно связан со сдвоенным операционным усилителем JRC4558D, разработанным Японской радиокомпанией на японских предприятиях и использовавшимся в первых устройствах, которые в конечном итоге были заменены малайскими клонами, Texas Instrument или микросхемами Toshiba.
Некоторые люди также любят заменять компоненты на винтажные, такие, как старые угольные резисторы с ужасными допусками вместо современных металло-пленочных, а также пытаются использовать старые слюдяные конденсаторы.
Пример звучания педали можно послушать тут (оригинальная педаль первых годов выпуска):
СОДЕРЖАНИЕ
Описание
Вариации
Педаль выпускалась во многих вариантах:
Педали Tube Screamer предшествовали оранжевый «Overdrive» (OD) и зеленый «Overdrive-II» (OD-II). Они поставлялись в более узких коробках без крышек аккумуляторных батарей. Также был красноватый «Overdrive-II», корпус которого очень похож на TS-808 / TS808. Зеленый OD-II имел схему, аналогичную TS808; однако OD и OD-II имели более искаженную схему.
После того, как Ibanez прекратил выпуск педалей 9-й серии, они представили серии «Master» или «L». Они были выпущены только в 1985 году, и в их линейке не было Tube Screamer.
Дизайн
Характерной чертой искажения является симметричный характер, который дает в основном гармоники нечетного порядка для входного синусоидального сигнала. Все это оправдывает и «ламповый» звук, и «кричащий» тон. Кроме того, Тамура добавил простую, но эффективную схему выравнивания пост-искажений с полочным фильтром верхних частот первого порядка, который «линейно зависит от своего усиления», подход, названный «прогрессивностью». За каскадом овердрайва следует простой фильтр нижних частот и активная схема управления тембром и регулятором громкости с использованием второго операционного усилителя, доступного на кристалле.
Операционный усилитель JRC4558D
Многое было сделано из микросхем операционных усилителей, используемых в различных версиях педали Tube Screamer, и на эту тему написано несколько «сказок» о достоинствах этих устройств. Микросхема JRC4558D некоторыми хорошо оценена.
Известные пользователи
Тюб скример что это
Все члены семейства TS имели общий технический дизайн, с некоторыми различиями, определяющими разницу в звучании. Далее, я опишу отличительные особенности этих педалей и методы модификации, превращающим одну педаль в другую.
Эффекты серии TS позволяют получить лучшие результаты, при подключении к входу лампового усилителя, представляющего собой сетку триода, подключенную к общей шине усилителя через резистор сопротивлением 1Мом. Все эффекты серии TS искажают сигнал самостоятельно, но искажения этих педалей сами по себе гораздо менее интересны, чем при подключении эффекта к ламповому усилителю.
Вся серия TS настолько похожа, что одна схема, с несколькими заметками может описать ее всю. Упрощенно можно разбить всю схему на несколько простых блоков. В схеме имеются вспомогательные элементы, обеспечивающие функционирование схемы в целом. У TS 10 выше напряжение смещения и устроен он немного по-другому. Вот описание основных узлов:
9В батарея и внешний источник напряжения 9В подключаются ко всем каскадам, как и узел формирующий напряжения 4,5В, которое используется для смещения всех каскадов. Схема формирования напряжения 4,5В представляет из себя два резистора одного номинала, включенных последовательно с +9В на землю. Средняя точка этих резисторов соединена через электролитический конденсатор большой емкости, шунтирующий эту точку на землю при прохождении переменного тока. Входной джек подключает отрицательный вывод батареи на землю с помощью стерео гнезда. Точное значение номиналов резисторов смещения варьируется от модели к модели, но это не оказывает влияния на звучание до тех пор, пока напряжение смещения остается равным 4,5В.
Входной буферный каскад
В соответствии со схемой, входной каскад представляет собой обыкновенный эмиттерный повторитель. В 808-й и 9-ой педалях на входе применяется дешевый, обладающий высоким коэффициентом усиления, малошумящий транзистор типа 2 SC 1815. Я видел много других типов транзисторов в различных педалях, но конкретная модель транзистора в этом каскаде практически не влияет на звук. Этот каскад используется для получения коэффициента усиления по напряжению 1 (именно так, усиления по напряжению в этой схеме нет) и высокого входного сопротивления. Смещение, величиной 4,5 В, подается на базу транзистора через резистор 510 кОм, формирующий входное сопротивление схемы. Входное сопротивление эмиттерного повторителя формируется параллельным включением резистора смещения и внутреннего сопротивления эмиттерного повторителя; внутреннее сопротивление равно коэффициенту усиления по току, помноженному на номинал эмиттерного резистора. В данном случае номинал эмиттерного резистора равен 10К, а типичный коэффициент усиления 2 SC 1815 равен 300, что дает величину внутреннего сопротивления 3Мом на базе транзистора. Таким образом, нагрузкой входного сигнала, практически полностью, будет резистор 510 кОм. Этот входной каскад постоянно подключен к входной сигнальной цепи, он не коммутируется. Таким образом, при подключении TS 9 и TS 808, входное сопротивление достаточно велико, это позволят избежать нагрузки на гитарные датчики, и предотвращает характерное ухудшение звучания, возникающее при подключении большинства квакушек. Так же заметим, что встроив входной буфер TS перед ними, можно избежать ухудшения звучания квакушек. Некоторые люди интересуются переделкой TS по схеме полного обхода эффекта ( true bypass ); Позже я объясню, как это сделать. Выход эмиттерного повторителя подключен к двум цепям: К полевому транзистору через конденсатор 0.1мкФ, являющимся частью схемы обхода и не полярному электролитическому конденсатору 1мкФ, имеющему достаточно большую емкость, чтобы избежать влияния на частоты гитарного сигнала. У TS 10 имеется дополнительный каскад эммитерного повторителя, встроенный между входным буфером и полевым транзистором. 
Давайте вернемся к ограничивающим диодам, диоды не оказывают влияния на работу до тех пор, пока сигнал на выходе не превысит напряжения их открывания. В базовой серии TS установлены кремниевые сигнальные диоды, напряжение открывания которых составляет от 0,5 до 0,6В. Как только диод открывается, его эквивалентное сопротивление падает. Фактически, существует небольшой диапазон от 0,4 до 0,7В (точное напряжение зависит от типа диода, корпуса, различных дополнительных факторов) при котором диод переходит от состояния разрыва цепи до очень низкого значения сопротивления, приблизительно равного нескольким Омам для сигнальных диодов. Таким образом, при включении диода, усиление каскада на ОУ изменяется, уменьшаясь почти до 1, это легко понять, если представить, что диод замыкает цепь ОС на резистор 4.7К, подключенный к инвертирующему(-) входу ОУ. Даже если ручка Drive установлена в положение усиления 100, диоды будут причиной уменьшения коэффициента усиления до 1 на тех участках сигнала, когда произведение сигнала на коэффициент усиления каскада будет больше падения напряжения на диоде. Сигнал будет ограничиваться при прямом падении напряжения на диоде, но, так как в схеме имеются два встречно включенных диода, ограничение будет происходить при обеих полярностях сигнала.
Предположим, что для большинства звукоснимателей типичная амплитуда гитарного сигнала сразу после удара по струне будет лежать в диапазоне от 30 до 100мВ, и амплитуда будет спадать с затуханием звучания ноты. Для таких сигналов, в особенности для басовых нот, с укрученной ручкой drive звучание TS будет довольно чистым, так как сигнал слабо искажается ограничительными диодами. Если выкрутить ручку drive так, чтобы сигнал амплитудой 30мВ увеличивался до 3В без учета ограничительных диодов, усиление будет достаточным для получения искажений практически на любом гитарном сигнале.
Каскад управления тоном и громкостью
В этой схеме ОУ включен как не инвертирующий буферный каскад, используемый для того, чтобы избежать потерь сигнала при прохождении каскада регулировки тона, его коэффициент усиления равен 1 –при условии, что вы найдете частоту, на которой не происходит усиления или ослабления сигнала.
Регулятор громкости стандартный, верхний вывод логарифмического потенциометра 100К соединен с выходом каскада регулировки тона, нижний вывод подключен к земле переменного тока, а с подвижного вывода снимается сигнал.
Я намеренно упростил устройство ножного переключения на схеме, так как вряд ли она нуждается в модификации. Дополнительно, я показал основной принцип переключения, заменив полевые транзисторы идеализированными выключателями.
На один из полевых транзисторов сигнал подается с эмиттера транзистора входного буфера, а на другой с выхода потенциометра громкости. Противоположные выводы полевых транзисторов подключены к базе транзистора выходного буфера. За счет работы триггера, один, и только один, полевой транзистор одновременно пропускает сигнал, таким образом, на выходной буфер подается или входной буферизированный сигнал или сигнал, прошедший через каскад ограничения и регулировки тона, но не оба вместе. Вы можете услышать входной буферизированный сигнал, когда эффект “выключен”.
Выходной буферный каскад