Сайт любителей музыки

Преамп на полевом транзисторе для электрогитары +

ss_30_bulavaСегодня исследуем преамп на полевом транзисторе. За основу взята оригинальная разработка J. Donald Tillman «A Discrete FET Guitar Preamp«. В последнее время тема бустеров и преампов меня очень заинтересовала (к примеру бустер для бас-гитары и бустер Брайана Мэя) и я решил поподробнее исследовать её. Мотивация в этих изысканиях для меня следующая дополнительный контроль над звуком (частотная корректировка, уменьшение влияния длины кабеля, дополнительное усиление и т.д.).

Итак, оригинальная схема:

Краткое описание схемы (из авторской статьи, переводил сам, извините за корявость):
Это простой каскад на полевом транзисторе, который похож на первый каскад 12AX7 в преампе Fender.
J201 N-канальный полевой транзистор. В оригинале я использовал транзистор 2N5457, который также нормально работает, но J201 малошумнее.
R1 определяет входное сопротивление и, в случае открытого входа, ёмкостно связанных выходов или пъезовукоснимателей, направляют затвор на общий провод. R1 может быть любого значения, и в некоторых случаях, например при подключении к пъезозвукоснимателю, может быть исключён вообще. Я в основном использую резистор номиналом 10 MОм, но в последнее время использую 3 МОм для того, чтобы было меньше шума во время переключений.
R2 создаёт смещение транзистора около 0.5 мA. Им можно корректировать работу транзистора в некоторых случаях, если он проводит большой ток, напряжение через R2 поднимет затвор более отрицательно по отношению к истоку, что понизит ток транзистора.
R3 резистор нагрузки стока транзистора. Значение выбрано примерно для 6 В на стоке. Также это значение определяет выходное сопротивление.
C1 для удаления DC с выхода.
R4 связывает выход с землёй, и хранит выход от плавающего плюса при разъединении.
C2 реально нужен, но в зависимости от того, как реализовано, это может понизить переходные эффекты при включении/выключении.

Такого транзистора у меня не нашлось, поэтому заменил отечественным аналогом КП303А. И как раз с Ибэя пришла макетная плата и я решил собрать преамп для теста на ней. Получилось вот так:

Удобная вещь, макетная плата! Экономит время разработки и тестирования прототипа схемы. Всё заработало сразу, не накосячил:)

Записывал на хамбакере (с параллельной распайкой) моего страта. Сэмпл арпеджио на чистом звуке (в начале без преампа, потом с ним):
Усиление получилось даже повыше, чем заявленные 3 дБ в оригинальной статье, но это, скорее всего, из-за того, что транзистор другой. Факт в том, что усиление есть! А по частотному ощущению вроде особо и ничего не изменилось это и верно, схема представляет собой просто предварительный усилитель. Но к частотной корректировке мы вернёмся позже.

Теперь сэмпл ритма на дисторшне и скриншот:

На мой слух преамп добавил немного чёткости, плотности в случае с дисторшном. Это порадовало, неплохой результат! А визуально то, что сэмплы по уровню одинаковы, всё нормально это типичная работа дисторшна, усиливать и ограничивать сигнал по определённой амплитуде. В зависимости от конструктивных особенностей схемы дисторшна, он будеть «резать» сигнал на определённом уровне, ему без разницы, сколько ему дали усиления (напряжения) на входе. А вот на выходе (то, что мы слышим) эту разницу как раз и заметим изменится баланс частот, гармоник… Что и доказал этот сэмпл!

Итак, промежуточный вывод! Преамп отлично работает, усиление есть, с дисторшном даше звук стал поплотнее и почётче. Теперь покумекаем насчёт частотной корретировки!

В оригинальной статье есть информация о том, что шунтируя резистор R2 конденсатором, можно изменять частотную характеристику. Делается это по такой схеме:

Я попробовал пару конденсаторов. Всё в одном сэмпле. Чистый звук, три фрагмента без конденсатора, с конденсатором 100 нФ и 1 мкФ. В сэмпле сделана нормализация для удобства прослушивания, а на изображении видно, что, с увеличением ёмкости шунтирующего конденсатора, увеличивается и выходной уровень.

Да, немного прибавилось высоких частот. Разница в звуке по частотам между 100 нФ и 1 мкФ невелика, так что дальше нет смысла увеличивать ёмкость. Шунтирующий конденсатор получил своё заслуженное место на схеме, в моём случае его номинал будет от 100 нФ, возможно до 220 или 470 нФ…

Само-собой попробовал звук с конденсаторами и на дисторшне:

Здесь как обычно, дисторшн держит заданный уровень, а по частотам получается, что звук становится немного поплотнее, порезче, почётче… Тоже неплохой результат!

Также в оригинальной статье была упомянута опция о шунтировании этого же резистора R2 электролитическим конденсатором для увеличения уровня сигнала. Но этого и не потребовалсь, поскольку уровень и так увеличился во время экспериментов с частотной коррекцией.

Подведём итоги эксперимента:
1. Схема очень простая это большой плюс!
2. Усиление на необходимое количество децибел получить очень легко, подбирая шунтирующий конденсатор.
3. Также и частотную коррекцию очень просто осуществить подбором того же шунтирующего кондесатора.
4. Встроить преамп в электрогитару можно без проблем, её размеры невелики!
5. В случае подключения электрогитары длинным кабелем, преамп компенсирует потерю уровня и частот полезного сигнала.