Электрогитара является самым массовым и популярным среди молодежи электромузыкальным инструментом. В отечественной радиолюбительской литературе описано большое число различных конструкций электрогитар. Подробно и обстоятельно об устройстве, самостоятельном изготовлении и налаживании электрогитары рассказано в [4]. Ниже будет описано несколько новинок, получивших распространение в зарубежных любительских конструкциях электрогитар.
Стереофоническая электрогитара. До недавнего времени радиолюбители использовали стереофонические усилители НЧ главным образом для высококачественного воспроизведения различных музыкальных программ с граммпластинок, магнитофонной ленты или с выхода УКВ ЧМ стереоприемника. Но оказывается, что возможности применения стереофонических усилителей могут быть значительно шире. Например, на страницах одного итальянского радиолюбительского журнала описано, как с помощью стереоусилителя и специального датчика обычная шестиструнная гитара может стать стереофонической электрогитарой.
Основой нового вида электрогитары является несложный по своему устройству двухканальный датчик, в качестве чувствительных элементов которого использованы два цилиндрических пьезоэлемента диаметром около 5 мм и толщиной 1 мм из специальной керамики, выполненной на основе титаиат-цирконата свинца. Устройство датчика показано на рис. 35, а. Пьезокерамические диски ПЭ1 и ПЭ2 типа РХЕ4 или РХЕ5 устанавливают на проводящей поверхности печатной платы из фольгированного гетинакса или текстолита (рис. 35,6). Длина этой платы должна быть на 20—25 мм больше расстояния между крайними струнами. Печатную плату устанавливают на поверхности деки гитары между двумя прокладками — одной из тонкого фетра или сукна и другой из листового органического стекла толщиной около 6 мм. Механическая связь чувствительных элементов со струнами осуществляется с помощью металлической шпильки, имеющей по всей длине резьбу М5, и двух гаек М5, устанавливаемых на обоих торцах шпильки таким образом, чтобы их плоские грани проходили через центры плоских поверхностей пьезоэлементов ПЭ1 и ПЭ2. Фиксация заданного положения элементов датчика обеспечивается давлением натянутых струн, под которыми установлен датчик, а также с помощью клея, скрепляющего печатную плату и обе прокладки. Электрическое соединение элементов датчика со входами стереоусилителя осуществляется с помощью экранированных проводников.
Одной из особенностей стереофонического датчика электрогитары является то, что для его нормальной работы необходимо подать на каждый из чувствительных элементов дополнительное поляризующее постоянное напряжение. Кроме того, сигналы с выходов датчика весьма слабы и значительно меньше чувствительности большинства стереоусилителей. В связи с этим возникает необходимость в применении дополнительного согласующего устройства, создающего необходимое начальное смещение на чувствительных элементах и одновременно предварительно усиливающего сигналы. На рис. 36 приведена принципиальная схема такого устройства. Его устанавливают с помощью резинового амортизатора на деке гитары вблизи датчика. Основой устройства являются два идентичных усилительных каскада, собранных на кремниевых транзисторах Т1 и Т2. Оба каскада охвачены глубокими обратными связями по току и напряжению, что обеспечивает высокое входное сопротивление и устойчивость работы их. Сбалансированная регулировка напряжений сигналов на входах каскадов осуществляется с помощью сдвоенного переменного резистора R7R8 группы В. Для упрощения цепей связи с основным стереоусилителем резисторы R9 и R10 коллекторных нагрузок транзисторов Т1 и Т2 вынесены на печатную плату основного стереоусилителя, где они подключены к положительному полюсу стабилизированной цепи питания напряжением 15 В.
Применение в устройстве кремниевых транзисторов позволяет обойтись без дополнительных цепей поляризационного смещения дли пьезоэлементов, так как датчик нормально работает при том постоянном напряжении, которое действует на базах транзисторов Т1 и Т2 относительно общего провода.
Пьезоэлектрические элементы РХЕ4 и РХЕ5 выпускаются фирмой «Филипс» и предназначены для использования в качестве датчиков давления, а также в различных фильтрах.. Аналогичные по виду и свойствам элементы из титаиата-цирконата свинца марки ТС-60в применяются в «отечественных пьезомеханических фильтрах ПЧ типов ФП1П-011 — ФП1П-017. Транзисторы ВС149 имеют коэффициент BCT=180-520 и по своим параметрам близки к отечественным кремниевым транзисторам типов КТ315Г, КТ316Д. В устройстве возможно применение транзисторов с ВСт=200 и более.
Игра на стереофонической электрогитаре ничем не отличается от игры на обычной шестиструнной гитаре. Для обеспечения заметного стереоэффекта важно правильно разместить акустические колонки и сбалансировать основной усилитель так, как это делают при воспроизведении стереофонических грамзаписей.
«Исказители» звука. Одним из замечательных достоинств электрогитары являетси неисчерпаемость оттенков ее звучания, которые выявляются в процессе совершенствования конструкции как самой гитары, так и прилагаемого к ней электронного оборудования ее. Среди уже известных приставок, обогащающих музыкальную палитру электрогитары, нашли широкое применение так называемые «исказители», или «распылители» звука. Называются они так потому, что с их помощью можно частично или полностью подавить основные колебания струн гитары, а вместо них создавать более высокие гармоники. При этом происходит искажение сигнала и как бы распыление энергии основных колебаний на их гармоники, что создает своеобразное звучание электрогитары.
На рис. 37 приведена принципиальная схема простейшего «исказителя», собранного всего на одном транзисторе и описанного в одном из английских радиожурналов. Звук здесь искажается при помощи регулируемого резонансного контура, образованного ем костью переходного конденсатора C1 и катушкой индуктивности L1. Последовательно с L1 включен переменный резистор R1, перемещая ползунок которого можно регулировать остроту резонанса и уровень гармоник на входе устройства.
Для изготовления «исказителя» по схеме рис. 37 можно использовать транзистор типа КТ315Г или КТ316Д. В качестве катушки индуктивности L1 применяется первичная обмотка выходного трансформатора НЧ от карманного приемника. Питание производится от батареи типа «Крона-ВЦ». Размеры металлического корпуса приставки 25X38X64 мм.
Принципиальная схема «исказителя», показанная на рис. 38, опубликована на страницах чехословацкого радиолюбительского журнала. Устройство представляет собой четырехкаскадный усилитель НЧ на кремниевых транзисторах Т1—Т4, Первые три транзи-. стора включены по схеме с общим эмиттером, последний — с общим коллектором. Усиление, даваемое «исказителем», настолько велико, что сигнал на коллекторе транзистора Т4 ограничивается по амплитуде. Между выходным разъемом и коллектором транзистора Т4 включены два германиевых диода Д1 и Д2 подавляющих слабые колебания.
«Исказитель» по схеме рис. 38 может быть собран на отечественных транзисторах КТ315Б— КТ315Г. Необходимый режим работы их пэ постоянному току устанавливается путем подбора номинала резистора R2. В качестве источника питания может быть использована батарея 3336Л. Для устранения воздействия внешних наводок все элементы «исказителя» должны быть размещены внутри металлического корпуса. Диоды Д1 и Д2 могут быть типов Д9Б—Д9Д или Д18, Д20. Включается «исказитель» между выходом датчика электрогитары и входом усилителя НЧ.
«Исказитель», изображенный на принципиальной схеме рис. 39, был впервые применен музыкальным ансамблем «Битлз». Кстати, успеху этого ансамбля у определенной группы молодежи в известной степени послужило широкое применение совместно с электрогитарами неизвестных ранее электронных приставок и устройств.
Как видно из рисунка, переключатель B1 позволяет подключать выход датчика электрогитары либо непосредственно ко входу основного усилителя НЧ (положение I), либо через двухкаскадный «искажающий» усилитель на транзисторах Т1 и Т2 (положение II). Усиливаемый сигнал искажается путем изменения в широких пределах напряжения начального смещения на базе транзистора Т2. Регулировка этого смещения осуществляется при помощи переменного резистора R3. Желаемый уровень выходного искаженного сигнала устанавливают переменным резистором R5. Для выравнивания сигнала на выходе устройства при различных положениях переключателя B1 ползунок переменного резистора R5 соединен с разъемом «Выход» через ограничительный резистор R6.
«Исказитель» по схеме рис. 39 может быть собран на транзисторах типа КТ312 или КТ315 с любыми буквенными индексами. Рекомендуемый режим работы транзистора T1 по постоянному току устанавливают, подбирая номинал резистора R1. Питание целесообразно производить от автономного источника, например батареи «Крона-ВЦ». В остальном конструкция данного устройства аналогична описанным выше «исказителям».
Значительно более широкими возможностями обладает «исказитель», описанный в американском радиожурнале. Принципиальная схема его приведена на рис. 40. В нем использованы четыре транзистора, причем три из них биполярные (Т1, Т2, Т4) и один полевой (Т3). Работает этот «исказитель» следующим образом. Выходной сигнал датчика электрогитары поступает на его вход и далее на затвор транзистора Т3 по двум путям: непосредственно через конденсатор С2 и резистор М11 и через двухкаскадный усилитель НЧ на транзисторах Т1, Т2. Режим работы этих транзисторов установлен таким образом, что сигнал на эмиттере транзистора Т2 сильно искажен.
Сигнал с выхода усилителя на транзисторах Т1 и Т2 подается на переменный резистор R9, являющийся регулятором глубины искажения. Далее искаженный сигнал через развязывающий резистор R10 поступает на затвор транзистора Т3, где складывается с неискаженным сигналом. Так как напряжения составляющих основного колебания сигнала, поступающие на затвор транзистора Т3 непосредственно от датчика и через усилитель, находятся в противофазе, то при помощи резистора R9 можно установить такой уровень искаженного сигнала, при котором основные колебания будут подавлены, а останутся лишь их гармоники В результате на выходе «исказителя» после регулятора громкости R14 будут присутствовать колебания, которых ранее не было в сигнале датчика.
Включают «исказитель» ножной педалью. При работе в обычном режиме (без искажения сигнала) ножная педаль замкнута и усилитель-ограничитель оказывается отключенным. При нажатии на педаль контакт размыкается и «исказитель» начинает работать. Положение переменного резистора R9 выбирается при налаживании, а R14 регулируется в ходе выступления по мере надобности.
При изготовлении «исказителя» могут быть использованы транзисторы типов МП39Б (Т1,), МП41 (Т2, Т4) и КП102Е или КП102Д (Т3). Оба потенциометра типа СПЗ-3 или СПЗ-4 группы А. Конденсаторы типа К50-3 или К50-6 (кроме С2 и C5, которые должны быть бумажными или керамическими, например, типа МБМ, напряжение 160 В). Источником питания может служить батарея «Крона-ВЦ» или две последовательно соединенные батареи 3336Л. Налаживаняе устройства сводится к подбору такого номинала резистора R1, при котором постоянное напряжение на эмиттере транзистора Т2 без сигнала будет равно 2 В. Кроме того, возможно, что придется подобрать номинал или полиостью исключить резистор R12, если постоянное напряжение на эмиттере транзистора Т1 при наличии этого резистора не равно 4,5 В.
Следует учесть, что для нормальной работы описанного «исказителя» входное напряжение сигнала должно быть равно 50—100 мВ. Наилучший режим соответствует входному напряжению 70 мВ. Если выходное напряжение датчика меньше указанной величины, то необходимо между его выходом и входом «исказителя» включить дополнительный усилительный каскад, собранный, например, по схеме рис. 37. Такое сочетание искажающих каскадов позволит разнообразить звучание электрогитары и получить заметное усиление сигнала.
Васильев В. А. Зарубежные радиолюбительские конструкции. М., «энергия», 1977.
