Автор: Михаил Южаков
Дата публикации: 15 октября 2019 г.
Варитон (varitone) - это система переключения между конденсаторами разной электроёмкости, стоящих в параллели звукоснимателей. Используется, например, в электрогитарах Gibson ES-335, Lucille.
Давно хотел повторить варитон легендарной гитары Lucille. Однако это оказалось непросто. Начнём с того, что схема, лежащая в открытых источниках, имеет такой вид, словно попортилась при пересечении Атлантического океана вплавь доблестным Джеймс Бондом, решившим похитить эту схему из тайных лабораторий Гибсона.
Рис.1
Вооружившись лупой и микроскопом, с помощью Интернета нашёл более чёткую схему:
Рис.2
Но и с ней сомнения: варитон включен совсем по-другому – после переключателя датчиков, тогда как в исходном варианте смутно видно, что варитон подключен со стороны бриджевого датчика перед переключателем «Rhythm-Treble».
Приведу свою компиляцию/адаптацию для моновыхода:
Рис.3
Стереовыход по схеме на рис.1 может быть убран: если потенциометры 300к на рис.1 повернуты в положение «максимум», сигнал со стереовыхода сводится в один контакт. Регуляторы громкости и тона поставил по схеме Les Paul, так как, забегая вперед, на его основе и реализовал этот варитон. Резисторы в 10МОм из исходной схемы тут явно погоды не делают, их можно выкинуть; стоит предположить, что они добавлены для предотвращения щелчков при переключении.
Варитон работает, когда стандартный переключатель датчиков «Rhythm-Treble» поставлен в среднее положение. Положение варитона «1» – «совместимый» вариант (датчики включены параллельно по стандартной схеме Les Paul, сигнал с бриджевого датчика идёт напрямую). А вот начиная с положения «2» самое интересное: к нековому датчику через переключатель оказывается подключен колебательный контур C3..C7L1.
Упрощенная эквивалентная схема приведена ниже. Считаем, что стандартные регуляторы громкости и тембра стоят на максимуме (как обычно и бывает).
Рис.4
Через резистор R5 к выходу подключен бриджевый датчик – он добавляет «стекло».
Теперь вопрос №2 – конструктив катушки L1. Если считать её частью колебательного контура, то интересна её добротность, ибо от неё будет зависеть частотная характеристика всей системы. Произведённое компьютерное моделирование показало, что начиная с добротности подключаемого контура 10 и выше общая частотная характеристика принимает более «выраженный» характер.
Рис.5
Здесь зелёная кривая – это чистая АЧХ гибсоновского некового датчика (добротность около 2). Красная кривая – нековый датчик плюс подключенный параллельно колебательный контур. Синяя кривая – с бриджевым датчиком, подключенным через резистор 100кОм. Насколько реально добротность контура влияет на звук, чуть ниже покажет практика.
Теперь конструктив. Установил варитон на имеющуюся гитару системы Les Paul. Чтобы не портить корпус лишним отверстием, галетный переключатель варитона установил в положение прежней ручки «громкость» бриджевого датчика, которую в свою очередь перенёс на место ручки «тон» бриджевого датчика. Регулятор «тон» бриджевого датчика выкинул (кто-то когда-то его использовал?) Галетный переключатель использовал типа RS-25 (или SR-25?) на 6 позиций.
Рис.6
Катушка L1 намотана на кольцевом сердечнике из феррита T38 (магнитная проницаемость 10000) внешний диаметр 29.5мм, внутренний диаметр 19мм, высота 14.9мм, артикул B64290-L647-X38. 350 витков провода 0.1мм; намотка однослойная, виток к витку. Обмотка секционирована: через каждые 50 витков отступаем 1мм и мотаем дальше. Пропитана цапонлаком. Добротность контура при практических измерениях достигала 20.
Примеры звука
1. Для начала ради эксперимента просто подключим к нековому датчику контур с конденсатором 22нФ (без подключения бриджевого датчика). Получаем вот такое невнятное бубнение:
2. А теперь с подключением бриджевого датчика:
Похоже? Тон, конечно, несколько иной, но это уже дерево: тут имеем Les Paul из красного дерева, Lucille же изготовлена из клёна.
В разных позициях варитона звук отличается незначительно: немного меняется количество басов. По сравнению со стандартным положением «нек + бридж» басов с варитоном ощутимо больше.
И наконец, какова здесь роль индуктивности? Я не случайно привел пример 1 без бриджевого датчика: такой звук с заваленным тембром можно получить, просто подключив параллельно датчику достаточно большой конденсатор. Роль же индуктивности тут просто в том, что она не даёт «срезаться» «стеклу» с бриджевого датчика. Добротность катушки соответственно особой роли не играет. Рассмотрим упрощённо схему со стороны бриджевого датчика:
Рис.7
Если просто включить конденсатор (схема справа), то образуется фильтр нижних частот, который удаляет высокие частоты из сигнала бриджевого датчика, делая его использование бессмысленным. Индуктивность же даёт некоторую «подпору» высоким частотам, вот и всё. Так что конструктивное исполнение катушки может быть и иным, требование одно: секционированная обмотка для уменьшения собственной ёмкости.
И наконец, приведу схему активного темброблока с варитоном: здесь уже индуктивность не нужна, так как датчики между собой развязаны через активные буфера. Звучит примерно так же.
Рис.8
За варитон «Lucille» здесь отвечает лишь конденсатор C5; всё остальное – варитон, рассчитанный на активное включение датчиков (без ёмкости кабеля). Положение «D» («Default» - по умолчанию) – имитация пассивного включения датчика, положение «C» («Clean» - чистый) – наиболее звонкий тембр, и т.д. Более подробно работа активного темброблока рассматривалась ранее в статье Пьезогитарная электроника, пункт 2.
P.S. На точную эквивалентность моя схема не претендует, но звук выжал похожий.
|
