Гитарная электроника для музыканта с паяльником. Анатомия гитарной педали

Привет всем камрадам-датагорцам! В предыдущих статьях мы рассмотрели то, как устроена электрогитара с точки зрения электроники.
Но ведь не гитарой единой живёт гитарист. И это не затрагивая вопросы экзистенциальные! Даже в плане «стаффа» (оборудования) гитаристу нужна отнюдь не только электрогитара.

↑ Немного автобиографии

Предположим, какой-то усилитель у вас уже есть. Но просто подключать в него гитару скучно. С этим сталкиваются все начинающие музыканты. Вспоминаю свой трагикомичный опыт: я купил свою первую электрогитару (б/у Музима Де Люкс 25К), бежал, нет, даже летел с ней домой на крыльях вдохновения… А дома ни комбика, ни примочек!

Обидно попадать в такую ситуацию, но если уж попал, то что-то делать надо. Я тогда приспособил какую-то плату УНЧ от старого телевизора (на базе микросхемы К174УН4) и самодельную колонку на каких-то динамиках (марка которых канула в бездну моей памяти), чтобы подключиться хотя бы во что-то и поиграть на подключённой гитаре.

К моему недоумению микросхема К174УН4 не давала чистого звука даже при слабеньком сигнале от размагниченных синглов Музимы (RMS сигнала порядка 100 мВ) и играть я мог только с овердрайвом или кранчем. Но и это уже было магией: ты играешь тут, а звучит твой инструмент где-то там — из динамика!

Конечно, поигравшись так несколько вечеров я пришёл к выводу, что это не дело, надо раздобыть какой-то усилитель, и в скором времени я купил простенький комбик Belcat. Это было самое посильное для меня тогда решение, потому что недолгий сеанс гугления выдал неутешительный результат: нормальный гитарный динамик стоит от двух раз дороже минимально пристойного комбика из местного магазина музыкальных товаров. А надо ещё делать корпус, покупать тоже недешёвый трансформатор, разбираться в неведомых мне тогда тонкостях схем гитарных УНЧ… В общем, даже самопал получается какой-то не бюджетный. А уж если покупать сразу хороший фабричный комбик, то цена получается какая-то и вовсе неподъемная для скромного рабочего сцены, коим я тогда был.
А хотелось-то играть!

Но когда я обзавёлся комбиком (пусть даже таким), конечно захотелось сделать примочку. Хотя бы простейшую, овердрайв или фузз какой-нибудь. Бустер хотя бы. Благо, сделать её сильно проще, чем гитарный усилитель, необходимые радиокомпоненты недороги, а часто даже сразу есть дома, что называется, «из тумбочки».
Что я тогда для себя выяснил? С точки зрения электроники большая часть гитарных примочек элементарны (хотя и не лишены схемотехнического безумия), а вот особенности их «анатомии» порой могут поставить неофита в ступор. И чтобы вы оказались более подготовлены к этим особенностям, давайте поговорим о них.

↑ Из чего состоит гитарная примочка?

Нет-нет, речь не о всевозможных транзисторах, конденсаторах и прочих операционных усилителях. Речь о том, как устроена гитарная примочка структурно. И для начала давайте посмотрим на эдакую «сферическую примочку в вакууме»:

Что тут сразу бросается в глаза человеку более-менее искушённому хотя бы в использовании различной аппаратуры, а тем более, в её разработке и изготовлении? Расположение входных и выходных гнёзд. Оно нетипично. Как правило, входное гнездо располагают не справа, а слева. Но у гитарных примочек всё наоборот.

Наверное, тут стоит сделать небольшое лирическое отступление. Я бы даже сказал, предупреждение. Не только в плане анатомии примочек, но и вообще, в области гитарной электроники, многие решения поначалу могут казаться вам странными. Если вы словите этот эффект, не смущайтесь. Всё так и есть. Технически эти решения странные. Нормальные они с совершенно другой стороны: со стороны эргономики и со стороны, если можно так сказать, творческой. Ведь вся та аппаратура, которую вы используете для формирования гитарного звука, это не столько аппаратура в традиционном понимании, сколько продолжение вашего инструмента. И ни одно из звеньев этой цепи не будет стопроцентно полноценным устройством. И гитара и усилитель, и примочки — всё это отдельные кирпичики, часто бессмысленные друг без друга.

Но вернёмся к нашим гнёздам. Секрет обратного стереотипному расположения входов-выходов у примочки прост: если вы будете подключать гитару кабелем в гнездо, расположенное справа, кабель будет постоянно мотаться у вас под ногами. Что, согласитесь, и неудобно и опасно, в лучшем случае вы рискуете испортить кабель или гнездо (а можно споткнуться и упасть — тогда испортитесь вы).

Тем не менее, в те далёкие времена, когда гитарные эффекты только появились, этот момент ещё не был так очевиден и некоторые классические теперь педали выпускались с вполне традиционным расположением входа и выхода. Например, знаменитый Fuzz Face (кстати, на фото современная реплика, в которой собраны все косяки оригинала для любителей винтажа).

Впрочем, возможно, тут сыграло свою роль и то, что основной эндорсер этой педали, Джимми Хендрикс, был левшой и у него кабель мотался совсем с другой стороны. Тем более, в те времена (речь о 1960-х) гитаристы, как правило, использовали одну, максимум две-три примочки, выключали их редко, так что кабель не особенно мешался в любом случае, потому что весь свой «стафф» можно было просто поставить где-то сильно в стороне, ведь постоянного доступа к нему не требовалось.

↑ Почему педали?

Более того, даже очевидная для нас теперь идея формфактора педали для гитарного эффекта появилась вовсе не сразу. Один из первых (а возможно самый первый) гитарный эффект — Rangemaster поначалу выпускался в виде «коробочки», которую надо было ставить на усилитель и никакого оперативного включения-отключения эффекта не предполагал:

Вернее, как вы можете видеть, переключатель-то тут есть, но нажать его ногой не представляется возможным.

Надо полагать, первые пользователи гитарных эффектов быстро оценили это неудобство и разъяснили инженерам, что у гитариста обе руки обычно заняты, а третьей природа не дала. В свою очередь инженеры, надо полагать, удивились таким несовершенствам музыкантов, а так же, тем, что им зачем-то надо постоянно включать и выключать эффекты. Творческие люди, что с них взять — подумали инженеры и переделали «коробочки» в педали.
Конечно, это шутка, но примерно так и родился формфактор педали применительно к гитарным эффектам. Как говорится, не всё так очевидно, во всяком случае, сходу.

↑ Питание примочек

С гнёздами и причиной того, почему всевозможные овердрайвы и тому подобные необходимые вещи стали делать в виде педалек, мы разобрались. А что ещё интересного?
Например, питание. Первые гитарные примочки потребляли столь мало, да и самих этих примочек гитаристы имели столь немного, что питание изначально было предусмотрено только от батарейки. Штука-то экономичная получилась. Тем более, в 1960-е переносная малопотребляющая аппаратура, абсолютно независимая от осветительной сети, была на острие прогресса. Как выгодно смотрелась она на фоне массивных и «прожорливых» ламповых аппаратов (возможно, тут кто-то вспомнит, что и переносные приёмники тогда не то чтобы часто имели возможность питания от сети).

Но и тут есть нюанс. Батарейки, как известно, имеют склонность разряжаться. И больше всего любят это делать в самый неподходящий момент. Например, когда вы играете на Вудстокском фестивале и вокруг у вас одни хиппи, коллеги-музыканты (что часто одно и тоже) и всевозможные женщины, приятные во всех отношениях. Зато ни единого киоска «Роспечать» или хозяйственного магазина, куда можно было бы метнуться и купить свежую батарейку. Эту проблему попытались решить, сделав автоматическое отключение питания от платы эффекта при вытаскивании входного сигнального штекера. Вроде получается логично: раз штекер вытащил, значит не играю, следовательно примочка не нужна и её можно отключить. Поэтому до сих пор отключение питания в примочках реализуется размыканием земли, а не привычным всем размыканием шины питания.
Вот вам и ещё одна «странность» гитарной электроники.

Но, разумеется, полностью решить проблему с не ко времени садящимися батарейками это техническое решение не могло. Тем более, время шло, появлялись всё новые и новые гитарные эффекты. Некоторые из них потребляли уже довольно много (например, современные гитарные дилеи могут потреблять ток в 100 мА и более), да и музыканты не уставали ставить инженерам всё новые и новые задачи. Оказывается, они стали собирать из своих педалек педалборды, где несколько примочек собраны в единый блок на некой поверхности (отсюда и происходит слово pedalboard — педальная доска, если переводить дословно). И как там постоянно «втыкать-вытыкать» штекер, а тем более, менять батарейки? Неудобно.

В итоге, батарейное питание продублировали возможностью питания от внешнего источника.
Тут тоже пришлось ставить размыкатель питания, но теперь уже по положительному проводу. Размыкатель необходим потому, что батарейки очень не любят когда на них подают какое-то внешнее напряжение. Они на это обижаются и портятся. А так как стандартное гнездо питания под цилиндрический штекер имеет размыкатель по тому контакту, который соприкасается с корпусом штекера, пришлось делать в блоках питания гитарных педалей плюсовой контакт на корпусе разъёма вместо привычной полярности: плюс внутри, минус снаружи.

Это вот такой штекер:

Это стандартный штекер 5,5×2,1. Первое число — внешний диаметр, второе — внутренний. Такие штекеры (и гнёзда к ним) производятся всеми, кому не лень и обычно купить их не составляет труда.

Обычно у этого штекера снаружи контакт отрицательного напряжения, а внутри контакт положительного напряжения. Это стандартная распайка. Но в случае с гитарной аппаратурой всё наоборот.

Как вы думаете, что сразу стали делать музыканты? Правильно, подключать в гнездо питания своих примочек штекеры от блоков питания с вполне традиционной полярностью. Что приводило к сгоранию примочки!
Пришлось добавлять «защиту от дурака» в виде диодика. Мы рассмотрим её подробнее ниже.

↑ Выключатели педалей и индикация

Итак, с ещё одной особенностью разобрались. Осталось, пожалуй, главное: включение/выключение эффекта и индикация состояния педали.
Когда у гитариста одна-две примочки, разобраться что там из эффектов включено, а что нет совсем не сложно. А вот если их три и более, уже становится сложновато. Нужна какая-то индикация. И тут неожиданно вышла загвоздка. Привычные нам светодиоды, повсеместно используемые как индикаторы включения аппаратуры, появились как раз в 1960-х, но стоили порядка 200 тогдашних долларов (на нынешние пересчитывать страшно). Ставить такую дорогущую инновационную штуку в педальку на паре транзисторов как-то расточительно.
Можно поставить лампочку, они-то известны ещё с XIX века. Но лампочка, даже маломощная, очень быстро посадит батарейку.
Какой выход нашли инженеры из этой ситуации? Простой и очень философский. Они просто подождали когда новинка — светодиод перестанет быть новинкой и подешевеет. Так что, первые лет 10-15 существования гитарных педалей музыканты обходились безо всякой индикации.

И тут стоит отметить, что индикация индикацией, но даже адекватную схему включения/отключения эффекта придумали совсем не сразу.
Однако, это отдельная и важная тема, которая требует более развёрнутого рассмотрения. Поэтому давайте сначала нарисуем всё то, что у нас получилось в плане структуры гитарной педали, а к рассмотрению схем переключения «чистый/эффект» перейдём немного позже.

↑ Что внутри примочки?

Итак, что же таится внутри примочки:

Как видите, тут есть всё то, что мы обсудили: собственно, плата эффекта, входное и выходное гнёзда, кнопка и индикация, батарейка, гнездо питания.
По поводу батарейки может возникнуть вопрос, почему именно «Крона»? Всё просто, это максимально высоковольтный химический источник питания из компактных. Во всяком случае, так было в 1960-е, когда устаканивался формат.

А вот теперь давайте разбираться с кнопкой.

↑ Байпас

По-русски ещё встречается написание «байпасс», а по-английски это слово выглядит так: bypass. То есть, обход. А почему именно обход? То есть, кнопка не выключает питание эффекта, и даже когда мы играем на чистом звуке, плата всё равно что-то потребляет? Да, именно так. Это не очень экономично, особенно, если примочка потребляет много, но эргономично.

Во-первых, нам всё равно надо иметь возможность не просто отключить эффект, но ещё и получить взамен него чистый звук (вернее, звук без этого эффекта), то есть, исключить примочку из цепи обработки сигнала, не разорвав эту цепь.

Во-вторых, когда эффект нам понадобится, его надо включить оперативно. То есть, минуя стадию переходных процессов, которые есть в любой электрической цепи при подаче питания, а в случае с аудио аппаратурой, они ещё грешат неприятными и ненужными звуками (обычно это всевозможные «щёлк» и «бум», ну или «пум»). Представляете, вы хотите начать своё красивое гитарное соло, жмёте кнопку на педальке и ваше соло предваряется эдаким громким хлопком из динамика… Неприятно, даже некрасиво как-то, хотя внимание вы привлечёте гарантированно, вот только не своим соло.

Поэтому используется обход. И именно без отключения питания.

Что вообще нужно для того, чтобы и эффект обработки сигнала замолчал, и необработанный звук прошёл? Конечно, должен остаться неразомкнут проводник земли. А вот сигнальные проводники надо переключать. Очевидно, что для беспрепятственного прохождения необработанного сигнала надо просто соединить входное гнездо нашей педали с выходным. Это элементарно можно сделать с помощью ON-ON переключателя.

Вот целых два простейших варианта:

И сразу надо сказать, что оба эти варианта плохие. Причём вариант «Б» максимально плохой.

Почему? Дело в том, что любое электронное устройство (во всяком случае, такое, которое работает с неким сигналом) имеет такие параметры, как входное и выходное сопротивление (можно условно представить себе как резисторы соединяющие соответственно вход или выход схемы с землёй, причём, в случае с гитарными эффектами это нередко действительно резисторы).

И обычно входное сопротивление гораздо выше выходного. Это нужно для того, чтобы вход примочки не шунтировал слишком сильно высокоомный выход электрогитары, а вот выходное сопротивление желательно чтобы было пониже, так примочка легче «справляется» с нагрузкой. Ведь кто знает, что там будет после примочки? Может высокоомный вход другой педали, а может и несколько метров кабеля.

Так что же у нас получается. Вариант «А» не так страшен если у вас в цепи два-три прибора с таким байпасом. Ещё лучше — один. Типовое входное сопротивление гитарных педалей лежит в пределах 470 кОм — 1 МОм. Одна такая дополнительная нагрузка на выход электрогитары катастрофы не сотворит. А вот несколько педалей со своими входными сопротивлениями могут зашунтировать сигнал уже заметно. Так, четыре педали с входным сопротивлением по 1 МОм дадут нагрузку в 250 кОм, что уже равно минимальному типовому сопротивлению регулирующих переменных резисторов в темброблоке самой гитары. А у нас в ней, например, регулятор тона. И вот мы, подключая такую несанкционированную нагрузку, уменьшаем его сопротивление, как будто подкручивая ручку тона. Что происходит? Правильно, пропадают верхние частоты. А они и так неплохо пропадают по пути, например, в кабеле. Да и без регулятора тона (может его у вас в инструменте нет), такая нагрузка заметно просаживает сигнал и искажает его АЧХ. А представьте что в цепи десяток таких педалей.

Вариант «Б» не просто хуже, он очень сильно хуже. Выходное сопротивление гитарных эффектов составляет в лучшем случае килоом сто, а бывает и на порядок меньше (особенно если там на выходе регулятор громкости, который убран почти в ноль). В этом варианте достаточно и одной педали, чтобы «убить» чистый сигнал гитары напрочь. Разумеется, тут будет и ещё один «бонус» — вход эффекта повиснет в воздухе, нахватается всяческих шумов, усилит их и отдаст на выход, гадя в сигнал даже при «отключённом» эффекте.
В общем, всё плохо.

Кстати, есть случай, когда вариант «А» и вариант «Б» будут примерно равно плохи. Это классические фуззы, у которых входное сопротивление составляет обычно десятки килоом (то есть, такое же, как и выходное).
Однако, поначалу такие схемы обхода применялись. Их можно найти во многих винтажных педалях выпуска 1960-х и даже 1970-х годов. Но несовершенство данного решения быстро стало очевидно. Конечно, музыканты жаловались: выключил педальку, а звук совсем не такой, как если бы просто подключил гитару в усилитель, всё какое-то «мыльное», «тусклое».

К счастью, жаловаться им долго не пришлось. В скором времени появились полноценные схемы байпаса.
Рассмотрим их:

Вариант «В» — это абсолютно полноценный байпас. При переключении контактных групп на цепь обхода электронная схема полностью исключается из цепи сигнала и он протекает с входного гнезда на выходное просто по проводочку (или дорожке на печатной плате), а лучше проводов для протекания тока пока ничего не придумали.

Вариант «Г» (вопреки той букве, которой он у нас обозначен) самый хороший, потому что тут ещё добавлена индикация и мы можем своими глазами видеть, включён у нас эффект или выключен и вообще, подано ли на педаль питание.

Однако, если для варианта «В» (а тем более, для первых двух вариантов) нам нужен вполне тривиальный переключатель, то для варианта «Г» потребуется нечто аж с девятью контактами (строго говоря, с восемью). И вот это долгое время было проблемой. Причём, не только на просторах Необъятной, но и за её пределами. Первое время для плохих и примитивных схем «А» и «Б» чего только не использовали, потом формат устоялся, стали использовать ножной переключатель, который некогда был разработан для включения/выключения бытовой техники (например, пылесосов) «с ноги».

Да, это забавно, теперь в пылесосах стоят большущие и часто хлипкие пластиковые кнопки, а то, что было разработано для них, используется в индустрии гитарных эффектов.

Позже были разработаны кнопки с тремя группами по три контакта (девятиконтактные). И если лет 20 назад достать их всё ещё было трудно (но хотя бы реально, потому что они в принципе производились), то теперь это и вовсе не составляет проблем благодаря развитию онлайн магазинов и всевозможных служб доставки. Да, в местном магазине радиодеталей вы такую кнопку вряд ли найдёте, но купить её через интернет проблем не составит. Единственное неудобство — придётся подождать, ведь караваны на Великом Шёлковом пути не отличаются расторопностью.

Итак, что же это за «кнопки от пылесосов» и специальные «гитарные» (или «примочечные») девятиконтактные?

Вот они:


1PDT ещё называется SPDT. Это как раз самая типовая кнопка от бытовой аппаратуры, там она позволяла размыкать питание устройства по одному проводу. А в нашем случае позволит организовать не лучшую версию схемы байпаса.

2PDT иначе называется DPDT. В условных пылесосах ей можно было размыкать питание более корректно — сразу по двум проводам. Мы же на ней можем собрать абсолютно правильный байпас, но без индикации.

А вот кнопка 3PDT — это то, что нам надо. С помощью неё мы и грамотно построим байпас и подключим светодиод, чтобы всегда знать включена наша педаль или выключена.

Для примера на рисунке ещё представлена кнопка 4PDT. Для байпасов она обычно не используется, а вот в коммутации каких-либо дополнительных «фишек» пригодиться может. Например, переключатель 4PDT (правда, в формате тумблера, а не кнопки) используется в модернизированной умельцами схеме гитары Ред Спешл для смены включения звукоснимателей, не редкость переключатели с таким алгоритмом работы и количеством контактных групп и в бас гитарах с активной электроникой (обычно там они хитро’ переключают активные фильтры).

А теперь давайте соберём в одну картинку всё то, что мы уже рассмотрели по отдельности и взглянем на нашу примочку изнутри ещё разок, но уже с коммутацией всех её составных частей:

Для наглядности плата лежит в сторонке, как потроха на старых голландских натюрмортах.

Итак, что мы имеем?
Плата эффекта всегда соединена с сигнальной землёй входного и выходного гнёзд (In и Out).
Контакт отрицательного напряжения питания всегда соединён с отрицательным полюсом батарейки и со вторым слева контактом входного гнезда. Соответственно, пока в гнездо In не подключён штекер, примочка обесточена. Но как только мы подключим моно штекер, его контакт экрана (земли) замкнёт первый и второй контакты гнезда In и на плату будет подано питание.

Гнездо питания у нас трёхконтактное. С отрицательным полюсом разобрались. А для положительного полюса питания задействовано сразу два контакта гнезда. Провод от положительного полюса батарейки идёт на размыкающуюся группу и отключается при подключении штекера внешнего питания, тогда питание на плату подаётся с внешнего источника. Если штекер вытащить, размыкающаяся группа замкнётся и на плату пойдёт питание с батарейки.

На плате мы видим защитный диод. Как уже упоминалось, он нужен, чтобы не сжечь примочку при подключении блока питания с неправильной полярностью (впихнуть Крону в колодку наоборот гораздо труднее, хотя возможно, но и в этом трагикомичном случае диод спасёт примочку от неразумных действий музыканта).

Недостатком такого включения защитного диода является падение напряжения на нём. Оно составляет примерно 0,6 В для кремниевого диода, порядка 0,2-0,3 В для германиевого диода и около 0,1 В для диода Шоттки.

Иногда рекомендуют ставить защитный диод иначе: параллельно напряжению питания, но в обратной полярности. Тогда ток через диод при использовании блока питания с правильной полярностью принебрежимо мал, а вот при использовании блока питания с неправильной полярностью, весь ток уйдёт мимо платы через диод в землю, что спасёт электронику.
Это плохое решение, никогда так не делайте! Да, вы сэкономите несчастные десятые доли вольта. Но рискуете сжечь блок питания (не все они хорошо переносят короткое замыкание). К тому же, сам диод может от перегрева разрушиться, и всё «неправильное» напряжение попадёт на плату. А если вам особенно «повезёт», то даже кратковременное появление питания с обратной полярностью еще и примочку успеет спалить. В общем, получите «бинго».

Лучше махнуть рукой на потерю 0,1-0,6 В и поставить защитный диод как на рисунке, так ваша примочка в худшем случае просто не включится, но всё останется цело.

Индикаторный светодиод подключён анодом к положительному контакту питания платы (его можно подключить и до защитного диода, это не принципиально). А катодом — к общему проводу платы (он же, сигнальная земля гнёзд In и Out). Можно подключить катод светодиода и к минусу питания, но тогда он будет вводить нас в заблуждение, загораясь даже при отсоединённом входном штекере, когда плата эффекта обесточена.
Ну и разумеется, самое главное — кнопка обхода. В принципе, из рисунка её распайка ясна, да и схему обхода мы уже рассмотрели, но давайте для пущей ясности отдельно посмотрим на логику коммутации кнопки:


И более наглядно:


В соответствии с этой логикой кнопка у нас и распаяна. На контакт 2 идёт провод от сигнального гнезда In, на контакт 8 — от сигнального гнезда Out, контакты 3 и 9 соединены и, при переключении кнопки в режим обхода, сигнал протекает по нему со входа на выход педали, минуя плату. Контакты 1 и 7, это соответственно, вход и выход платы нашего эффекта. В режиме активации эффекта сигнал с входного гнезда In пойдёт на вход платы, а с выхода платы — на выходное гнездо Out.

Для примера, вот путь сигнала в режиме обхода:


Разумеется, гитарная примочка может быть реализована чисто внешне иначе. И речь даже не об экзотическом по формфактору Rangemaster’е.
Выше вы видели фотографию легендарного Fuzz Face — у него круглый корпус. Многие старые педали делались в уникальных корпусах, специфичных для их производителя. Часто ещё и с оригинальным расположением всех возможных гнёзд (история примерно как с форматами разъёмов зарядных устройств у мобильников в нулевые).
Например:


Компания Z-Vex (кстати, вполне современная) предпочитает нетипичную горизонтальную ориентацию корпуса:


Свой уникальный корпус используется маркой Boss:


Подобных «фирменных» примеров можно привести ещё множество, а уж чего только не выдумывают самодельщики! Тут вам и примочки в корпусах от утюгов, в коробочках от леденцов монпансье, и даже такая экзотика, как корпус из половинки кокоса.

В частности, одним из хороших вариантов изготовления своего уникального корпуса является технология спаивания его из листов текстолита. На Датагоре есть хорошая статья на эту тему .

В общем, вариантов множество и ограничены они в основном фантазией. Но типовыми как для самодельщиков, так и для многих производителей стали корпуса из стандартной линейки Gainta и их реплики.
Вот, например, три педали, изготовленные автором в стандартных корпусах Gainta с номерами и габаритами этих корпусов:


Как и кнопки 3PDT, эти корпуса (и ещё много полезного) можно приобрести в Китае. Но и многие российские магазины сейчас предоставляют возможность покупки таких полезных вещей, как корпуса, кнопки, красивые ручки на переменные резисторы и много чего ещё. Цены там, безусловно, выше, но практика показывает, что нарваться на брак гораздо сложнее, да и доставка быстрее.

↑ О монтаже

Да, мы ещё не добрались до изготовления своей примочки, вернее, самого эффекта. А значит, собственно монтировать нам пока нечего. Прежде хотелось бы отдельно разобрать ещё некоторые важные вопросы: питание гитарных примочек и непосредственно работу с корпусом, то есть, слесарные и малярные аспекты, чтобы изготовив электронную составляющую, мы были готовы упихать её в аккуратно сделанную красивую коробочку и сразу же запитать от хорошего качественного блока питания, а не возиться с батарейками и макетами на мочалке из проводов.

Поэтому сразу оговорюсь, что такие процессы как разметка, сверление, а так же, покраска (со всеми промежуточными этапами) или, например, химическая гравировка, в этой статье рассматривать не станем. Но поговорить в общем о монтаже внутри педали имеет смысл уже сейчас.

Так же нет смысла рассматривать непосредственно соединение узлов: пайка — она и в Африке пайка. Поэтому обсуждение этого процесса, равно как и тонкости изготовления печатных плат опустим. Это все либо уже умеют, либо, если хотят научиться, могут сделать по многочисленным статьям в Сети. Плодить лишние сущности смысла нет.

Однако пару моментов обозначить стоит.

Так вот, в монтаже гитарной педали есть, по сути, два варианта (речь не о том как распаять саму схему, а о том, как скоммутировать все структурные элементы устройства):

1) Можно использовать печатную плату, на которую сразу смонтировано всё, включая гнездо питания, сигнальные гнёзда и даже кнопку байпаса. Это хороший вариант в двух случаях: если вы делаете серию педалей (например, вы решили открыть свой бизнес и производить кастомные примочки) или если ваши познания в электронике позволяют вам только повторить чужую разработку, включая даже плату. В первом случае нужна технологичность, во втором — вы просто не разберётесь что куда припаять самостоятельно или разберётесь, но наделав по пути кучу ошибок и потратив много времени (и нервов).

2) Если же вы делаете педаль для себя, или для товарища, то есть, это не сколь-нибудь существенный тираж, то проще распаять всё навесным монтажом. Этот способ имеет ещё и тот плюс, что в случае поломки кнопки байпаса в ходе эксплуатации педали (что редко, но случается), её будет совсем несложно заменить, используя обычный паяльник.
Поверьте, выпаивать кнопку с девятью толстыми массивными контактами из платы порой непросто даже с использованием фена или оплётки для демонтажа, а без них это и вовсе почти нереальная задача (как правило, раньше отслоятся дорожки на плате, чем вы демонтируете кнопку).
Особенно если это не очень качественная кнопка, у которой при пайке начинают вылезать контактные лепестки. Кстати, это в чуть меньшей степени, но всё же касается и демонтажа гнёзд. Как минимум, сигнальные гнёзда нередко очень капризны к циклам впаял/выпаял.




По поводу проводов, кстати, надо упомянуть один существенный момент. Некоторые самодельщики любят «красивый» монтаж, когда провода согнуты под прямыми углами и свободно парят в пространстве педали. Эстетика вещь субъективная, тут мои аргументы веса не имеют. А вот с точки зрения практической это довольно нелепо. Во-первых, такое эстетство нередко приводит к бессмысленному «вытягиванию» цепи прохождения сигнала там, где это совсем ни к чему. Во-вторых, собрать такую «красоту» можно только в использованием одножильного монтажного провода, ведь многожильный провод вы никогда под прямым углом не согнёте.
Но у одножильного провода есть вредная привычка переламываться там, где его регулярно сгибают (особенно, если провод длинный), а вы непременно сделаете это пока будете трамбовать плату в корпус или менять батарейку и в итоге какой-нибудь проводник отломится. Причём, так как провод жёсткий, он может и не отодвинуться в сторону от места слома, так что увидите вы, что провод сломался не сразу.

Резюмируя: используйте нормальные гибкие провода и прикидывайте монтаж так, чтобы они были по возможности короче.

Начать монтаж, как и любое дело, надо с подготовительных работ. Сначала примерьте всё, что хотите смонтировать внутри педали, посмотрите чтобы всё хорошо влезало без помощи молотка. Как говорится, семь раз отмерьте (только не как в знаменитом выпуске журнала «Ералаш»). Примерять лучше всего изнутри корпуса. Так вы не обманетесь с толщиной стенок и расположением крепежных элементов:


Плату обозначим условно, потому что она может быть любой, это сути дела не меняет и речь сейчас не про неё.
Когда мы разобрались где и что расположим, можно измерять, чертить, размечать. Так как эта статья не посвящена слесарным вопросам (им, напомню, будет посвящена отдельная статья), останавливаться сейчас на них не буду.

Но обращу ваше внимание на то, что:
1) Разметку надо делать без повреждений корпуса. Он у нас, всё-таки, чистовой. Поэтому царапать линии разметки не рекомендуется. Лучше использовать какой-то щадящий инструмент. Например, маркер или карандаш.
2) Отверстия сравнительно большого диаметра (например, под гнездо питания или кнопку) удобно сверлить ступенчатым сверлом.

Выглядит такое сверло вот так:


Проще всего, когда мы уже полностью подготовили корпус к установке в него всего необходимого, начать монтаж с самых общих цепей, то есть, сигнальных и цепей питания.


На фото выше вскрытая законченная педаль, но в принципе, тут всё хорошо можно рассмотреть. Сигнальные лепестки гнёзд соединены с соответствующими лепестками кнопки, «обход» сделан проволочной перемычкой (она не выходит за пределы кнопки и поэтому не упирается в батарейку), к светодиоду подведено питание, второй его вывод через резистор подтянут к кнопке, земля между гнёздами пропущена проводком внизу.

Тут ещё можно видеть, что все потенциально подвижные соединения (всяческие гайки) зафиксированы капельками цветного лака. Это перестраховка, делать так совсем не обязательно, но и лишним это не будет. Можно так же отметить, что в месте установки батарейки приклеен кусочек поролона, чтобы батарейка не болталась.

На общем фото можно увидеть, что под платой виднеется что-то черное:

Это тоже поролон и в данном случае он предохраняет от замыкания нижней стороны платы на корпус. Это один из вариантов расположения платы. Разумеется, можно и по другому. Например, можно жестко впаять переменные резисторы в плату и она будет как бы висеть на них, можно так же, как и на фото выше, оставить плату без жесткого крепления, но не подкладывать под неё поролон, а обернуть её бумагой или плёнкой (правда, в таком случае, вы лишаетесь амортизирующего эффекта, свойственного поролону и плата начинает свободно болтаться, что может привести к обрыву проводников), можно и вовсе закрепить плату на стойках, как делали раньше в большинстве примочек.

Кстати, сейчас нередко выбирают последний вариант те, кто делает хэндмейд на продажу, ориентируясь на винтажный стиль. Причём, порой вместо платы используют монтажную планку:


Монтажные планки, конечно, бывают не только такими, это просто пример. Но, как вы понимаете, серьёзную схему на такой штуке не соберёшь.

Пожалуй последнее, что стоит тут отметить, это изоляция дна корпуса, вернее, крышки. Так как крышка у нас металлическая, то без её изоляции короткое замыкание будет висеть над платой аки Дамоклов меч (или плата будет висеть, тут уж как посмотреть).

Для изоляции хорошо подходят плотная бумага, картон, электрокартон, пластик, плотная самоклеящаяся плёнка… Да хоть изолента, просто с ней выглядеть всё это будет не очень красиво. Лично мне нравится плотная бумага, на ней ещё и написать что-нибудь можно (в меру своей испорченности):

↑ Что не вошло в статью?

На этом тему анатомии гитарной педали можно, пожалуй, завершить. К подробностям работы с корпусом и прочим важным вопросам мы ещё подойдём более подробно, а пока кратко упомянем то, что в эту статью не вошло по тем или иным причинам.

Итак, мы не проектировали как расположить всё необходимое, например, в половинке кокоса. Такие творческие моменты следует оставить на откуп читателю. Быть может, ему скоро наскучат корпуса Gainta и он поднатореет в использовании вместо них различных плодо-овощных культур или коробочек от монпансье. А в идеале, поделится своим опытом в этом направлении.

Так же, мы не касались различных «хитрых» схем распайки кнопки 3PDT. А они имеются. Например, с замыканием входа схемы на землю. Но в этом особого смысла нет, ведь если сигнал пущен в обход платы, то есть, потенциально шумный выход схемы и так отсоединён от выходного гнезда, то нет смысла замыкать вход на землю. Да, это уменьшит шумы на выходе схемы, но что нам с того? На выход педали-то они не просочатся так и так. Конечно, изучить такие схемы самостоятельно есть смысл, но именно в статье хотелось дать максимально наглядный вариант.

Знаменитую в своё время схему «миллениум байпас» мы тоже обошли стороной. Она была популярна лет 20 назад, в те времена, когда достать кнопку 3PDT было огромной проблемой и приходилось ухищряться, чтобы заставить кнопку 2PDT и переключать цепь протекания сигнала и зажигать светодиод. Миллениум байпас в наши времена представляет ценность более историческую, нежели техническую.

Но самое существенное, что мы не стали разбирать в этой статье, это, конечно, активный байпас. Рассмотренная нами схема переключения носит сленговое название «тру байпас», он же «холодный байпас» (или пассивный). Её преимущество — полное отсутствие активных компонентов, переключение цепи протекания сигнала осуществляется просто кнопкой. Но в те времена, когда кнопки 3PDT были диковинкой, производители (и гораздо реже самодельщики) использовали схемы «активного байпаса» (он же, «горячий байпас»), где переключение осуществлялось транзисторными ключами, управляемыми одновибратором.
Такие схемы используются и сейчас, но уже гораздо реже и чаще по инерции (самый известный пример, педали марки Boss). Весомое достоинство таких схем — можно использовать любую кнопку без фиксации, хоть обычную тактовую. Самый весомый недостаток (кроме того, что активный байпас много сложнее пассивного) состоит в том, что они не всегда корректно пропускают через себя сигнал. Свою лепту вносят и ключи и повторители. В общем, в теории должны быть одни плюсы, но вы и сами знаете кто кроется в деталях.

Самодельщики обычно обходят схему активного байпаса стороной как из-за её сложности, так и из-за возможных проблем с качеством прохождения сигнала.

Отдельной разновидностью активного байпаса является релейный байпас. В принципе, сигнал там протекает через контакты реле, а не через транзисторы. В этом смысле релейный байпас тоже вполне себе «тру». В каком-то смысле, эту схему даже можно назвать комбинированной.
Подавать питание на обмотку реле можно хоть с помощью обычной замыкающей кнопки (например, 1PDT), хоть с помощью тех же транзисторных ключей и тактовой кнопки (причём тут транзисторы точно ничего не испортят). Прохождение сигнала от этого хуже не становится. Плохо всё в этой схеме с другим — с габаритами и потреблением.

Горячий транзисторный байпас на smd компонентах спокойно можно уместить на крохотную платку по площади меньше основания кнопки 3PDT, потребляет он пару миллиампер, в противоположность ему релейный байпас — это отдельный довольно внушительный по меркам гитарных педалей блок с потреблением превышающим потребление многих педалей в разы.
Использовалась эта схема, опять же, в те времена, когда были сложности с тем, чтобы достать нормальную кнопку для тру байпаса. Сейчас схема релейного байпаса применяется в сфере гитарной электроники в той нише, в которой всегда и была актуальна: релейный байпас переключает каналы в стационарных габаритных приборах с сетевым питанием, например, в ламповых усилителях, а управление им осуществляется выносной педалью — футсвитчем, в которой установлена кнопка, просто подающая питание на обмотку реле.

В противоположность, что чисто активному байпасу на транзисторах, что прожорливому релейному байпасу, простая кнопка не потребляет вообще ничего и на прохождение сигнала влияет исчезающе мало (из серии «на слух не заметите»). От миллениум-байпаса использование кнопки 3PDT выгодно отличается предсказуемостью работы.

В общем, можно уверенно сказать, что если вы самодельщик, живущий в эпоху всеобщей доступности кнопок 3PDT, а значит у вас нет необходимости подстраиваться под устоявшуюся производственную линию или изобретать что-то из известных по народной поговорке ингредиентов из-за недоступности нормальных переключателей, то нормальная человеческая кнопка 3PDT будет самым адекватным решением.

↑ Итоги

Итоги подведены, список неохваченных тем обозначен.
В следующий раз мы кратко обсудим правильное питание гитарных педалей (оно, как вы увидите, нужно не только нам с вами), далее разберёмся с вопросами слесарно-малярного свойства и (наконец-то, скажете вы) перейдём к собственно гитарным примочкам, соберём свою первую — бустер!
Лично для меня бустер стал в своё время «первой любовью» в цепи эффектов… Но не будем забегать вперёд.

Благодарю за внимание!
Продолжение следует.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации