Pedal para guitarra TS808 - Capítulo TRES

Sigo adelante con el miniproyecto de pedal para guitarra. Se me están acabando las excusas en breve voy a tener que ponerme los guantes de currar.

De momento voy a completar el análisis del circuito Tubescreamer. En la primera parte vimos que la mayoría de los componentes sirven como ayudas y complementos pero aún falta lo importante, el núcleo donde se moldea el sonido.

El "Clipping stage" es el módulo de saturación o overdrive (distorsión). "Clip" sería recortar, se trata de limitar la amplitud de las ondas para deformarlas. Lo importante y lo que marca la diferencia es la cantidad de recorte y las frecuencias que se ven más afectadas.

Esto se puede simplificar un poco interpretándolo como un amplificador no-inversor:

Su amplificación es G=1+R2/R1

Cuyas resistencias R1 y R2 varían para diferentes frecuencias debido a los condensadores. Además los diodos limitarán la amplitud máxima de la señal produciendo el recorte.

R1 está formado por una resistencia y un condensador, un circuito RC que se comporta como Z=infinito para bajas frecuencias y Z=R para muy altas frecuencias. La frecuencia a partir de la cual se hace patente este cambio es f=1/(2*pi*R*C) que resulta f=720Hz. Es bastante alta, la nota más aguda que se puede tocar en la guitarra son unos 1000Hz pero en realidad todas las notas tienen harmónicos más agudos.

En consecuencia, para bajas frecuencias la Z infinita hace que el circuito sea un seguidor de tensión y la ganancia es solo uno. Para frecuencias altas tendríamos un amplificador cuya ganancia depende del potenciómetro de 500K y puede amplificar entre 10 y 100 veces la señal.

Así podemos controlar la ganancia de esta etapa que se traduce en un mayor recorte y distorsión exceptuando las frecuencias bajas que se distorsionarán menos o nada. Aquí se puede escuchar el efecto conseguido con el ts 808 original, es una distorsión suave y elegante, la nota fundamental apenas ni se distorsiona.

Etapa de Control de volumen y tono.

Nada más empezar hay una combinación RC haciendo filtro paso bajo para atenuar las frecuencias altas.

En el lazo de realimentación y analizando un poco a lo bestia vemos un conjunto RC serie conectado al primer potenciómetro. Cuando lo giremos totalmente a la izquierda tendremos el RC conectado a la entrada de señal y por tanto simplemente atenuaremos más aún las frecuencias altas. Cuando esté a la derecha del todo estaríamos atenuando las frecuencias altas que "vuelven", las de la retroalimentación, así que el amplificador operacional amplificará esas frecuencias para igualar la entrada + con la -. Es decir, en esa posición se amplifican los agudos.

La última sección es un sencillo divisor de tensión regulable para controlar el volumen de salida.

Se acabó el rollo, empieza lo práctico. Mi siguiente paso es encontrar una impresora. ¿Alguien se ofrece?

Kathmandu

Tras una odisea de casi 48 horas de vuelos y esperas en aeropuertos de lo más pintorescos (lo de Mumbai es para dedicarle una entrada monográfica...) por fin llegamos a la capital de Nepal. Es curioso comparar los distintos controles de seguridad que tuvimos que pasar a lo largo del trayecto. Mientras que en Londres casi le hacen radiografías a tu libro electrónico, en Mumbai se preocupan porque tu equipaje de mano lleve una tarjetita escrita por ti y en Kathmandu les basta con que les expliques que lo que notan raro en el cinturón que no te han obligado a quitarte es el dinero en efectivo que llevas para el viaje. Lo mismo pasa con las indicaciones: los carteles están tan claros como equivocados. Tiene gracia ver lo inútil que resulta un sistema informatizado de gestión de aeropuertos, con sus paneles de horarios y sus monitores sobre las puertas, cuando el propio personal lo ignora. En vez de cumplir con el plan o ajustar el sistema, se dedican a pasearse por el aeropuerto anunciando a gritos la próxima salida. Y como te fíes de los monitores y no les prestes atención a los voceros, te puedes quedar en tierra!

Thamel es el barrio turístico de Kathmandu. Llevábamos una semana discutiendo sobre cuál sería la mejor forma de afrontar el jet-lag, pero cuando salimos a dar un paseo tras la cena descubrimos que había una especie de festival con actuaciones en los bares del barrio, así que decidimos que lo mejor sería tomarse unas cervezas para coger el sueño. En uno de estos garitos conocimos a uno de Santa Coloma (qué pequeño es el mundo...) que, como era de esperar, nos dio una serie de buenos consejos para ahorrarnos algunos de los sablazos que les pegan a los guiris.

La primera mañana en Kathmandu la dedicamos a conseguir todos los papeles para el trekking. Hay que rellenar varios formularios, pagar varias tasas y esperar varias horas a que el funcionario de turno te atienda, te rechace la primera solicitud y cuando finalmente te la acepte y te cobre, se haga el loco con el cambio. Como con todo en Nepal, paciencia y buen humor. Por algo no paran de repetirnos el manido lema de una de sus campañas de turismo: Never End Peace And Love (NEPAL).

Saliendo de la oficina de turismo, quisimos ir paseando hasta el famoso templo de los monos (Swayambhunath). Sólo diré que el 'paseo' nos llevó varias horas, primero intentando ubicarnos en unas  avenidas con miles de coches, motos, bicis, triciclos, perros, vacas, etc y después intentando avanzar por callejuelas con millones de personas, motos, bicis, triciclos, perros, vacas, etc. Una risa. Por el camino descubrimos una estación de autobuses realmente curiosa, varias plazas con templos, estatuillas de piedra con ofrendas e incienso en las calles. El templo está en lo alto de una 'montañita' y está coronado por una estupa grandiosa. Las escaleras de acceso no son aptas para cardiacos!

Para completar el día, nos planteamos hacer las obligatorias visitas a las dos Durbar Square: la de Kathmandu y la de Patan. La primera nos quedaba de paso hacia la segunda, que esta algo lejos de Thamel. Los templos y palacios de la primera son indescriptibles y eso que nos habían dicho que la más espectacular era la de Patan. Y con entusiasmo renovado continuamos el paseo pero como era de esperar, nos perdimos de camino a Patan y se nos hizo de noche. Así que con la mitad de la faena hecha, nos tocó descubrir el camino de vuelta, adivinando zanjas, sorteando cables de la luz que cuelgan a poco más de metro y medio del suelo, etc. Además, algunos de nuestros puntos de referencia se habían visto alterados (por ejemplo, resulta que por la noche la estación de autobuses se convierte en mercadillo, que en muchos templos y estatuillas se encienden velas junto al incienso). Y la aventura aun no había empezado!

Pedal para guitarra TS808 - Capítulo DOS

Voy a comenzar intentando entender lo que le pasa a la señal de la guitarra al atravesar el circuito. Por cubrir un poco el expediente. Ya que no hay practicamente nada que diseñar o decidir... al menos tampoco quiero que sea simplemente unir las piezas como un juguete de lego.

Aquí os presento al susodicho:

Y aquí sus vergüenzas:

...de las cuales se puede deducir (lo podrá deducir quien tenga el pedal, claro, no yo) el circuito completo:

Vamos a ir desgranando todas las secciones que se ven en el diagrama, centrándonos sobre todo en las que más importancia tienen en el sonido final.

Arriba a la izquierda hay uno de los primeros conceptos que se estudian en electrónica, los componentes puestos en serie comparten una misma corriente y se reparten la tensión. Tenemos un sencillo divisor de tensión con dos resistencias iguales para obtener 4,5V (que luego se usan por todas partes) a partir de la alimentación de 9V. El condensador puede ayudar a amortiguar altibajos en esa línea. Hasta aquí aún no he perdido a nadie, espero...

A la izquierda tenemos el "Input buffer" cuya función es mostrar una alta impedancia a la entrada del pedal. Con eso se consigue que los hipotéticos circuitos que antepongamos a éste no vean afectado su funcionamiento. Es un seguidor de tensión como los que también se estudian con amplificadores operacionales, la entrada es igual a la salida pero con un comportamiento más conveniente en cuanto a impedancias:

A la derecha de todo, a la salida del circuito tenemos otro seguidor de tensión para hacer el "Output buffer". En principio no afecta a la forma de la señal si no que simplemente prepara la salida para entregar abundante corriente si es necesario.

El circuito ha de poder desconectarse pero de manera que la señal limpia pueda seguir pasando. Para ello tenemos el cuadro Footswitch (Commutador de pie) que controla alternadamente dos transistores JFET. El comportamiento de estos es comparable a un interruptor ya que se convierten en circuito abierto o cerrado según si le aplicamos tensión o no. Así conseguimos que llegue a la salida la señal limpia o la procesada:

Como veis estos módulos sirven para controlar y preparar la señal pero aún quedan los más interesantes, los que dan forma a los sueños de los viejos rockeros. Este capítulo ya ha quedado bastante largo, lo dejamos para el siguiente.

Referencias:
Technology of the TS
Pisotones.com
Emitter follower
JFET

Pedal para guitarra TS808 - Capítulo UNO

Os presento un nuevo proyecto de electrónica con el que voy a intentar conseguir construir una réplica del pedal Ibanez Tube Screamer 808. Es uno de los pedales de overdrive más míticos, popularizado por cracks como Steve Ray Vaughan. No creáis que tiene mucho mérito, éste es uno de los circuitos más populares, todo el mundo lo hace ya que no es difícil y se consigue (suponiblemente) un sonido muy bueno.

De momento ya he hecho un primer paso importante y que espero que me sirva para no echarme atrás: He comprado los componentes y la placa. Bueno, casi todos porque resulta que el integrado tiene historia como para hacer un post para él solo. En próximos capítulos.

Aún me falta la caja y alguna tontería más. Pero sobre todo me preocupa hacer correctamente la placa de circuito impreso. Tengo que insolar, atacar con los ácidos... me parece que voy a tener que tirar varias pruebas a la basura.

Aquí sólo iré apuntando mis avances, si quieréis toda la información:

Tube Screamer en Pisotones.com

Arqueología electrónica DIY 2

Ya me he ensuciado las manos, faltaba conectar el integrado más largo (HCF4007UBE) a la alimentación y añadirle el típico adaptador para pilas de 9V. Pero al conectar guitarra y ampli (altavoces de ordenador)...

El cacharro está totalmente mudo. Ni girando el potenciómetro ni nada. Vaya palo.

He empezado a desgranar a donde conecta cada cosa para ver qué podría fallar. Es un lío considerable pero la curiosidad me puede. Si no me equivoco el esquema que se deduce es este (dibujado con el programa qucs, open source, bastante cómodo):

 

He anotado en el dibujo lo poco que he deducido del esquema. Analicemos:

La cosa ya no empieza muy bien con un filtro paso-alto de frecuencia 7230Hz. No tiene mucho sentido favorecer frecuencias tan altas.

Después de eso la señal se reparte en dos caminos, el de arriba más o menos va directo y por abajo encontramos otro paso alto a 3290Hz (tampoco me convence mucho) luego una maniobra con dos zeners que no tengo muy claro si es para rectificar o estabilizar o qué. Para acabar la rama de abajo hay un inversor digital que en principio solo se me ocurre que pueda servir para recortar la señal, hacerla más cuadrada (distorsión).

A continuación esos dos caminos se unen marranamente para entrar a la última etapa. Me parecería más creíble si el cable que sube del inversor llevase una resistencia porque entonces se podría interpretar como un sumador (aunque tuneado con condensadores).

Quizás R4 está mal y debería quitarse de su lugar y ponerse en el cable q sube del inversor...¿?

Por último el potenciómetro solo parece servir de volumen.

Esto no tiene buena pinta. Puede ser que hiciera varios errores al montarlo o que ahora me esté confundiendo al analizarlo. En cualquier caso, ¿alguien me sabría ayudar? ¿Os suenan esos circuitos juntos o separados? ¿Alguna idea?

Arqueología electrónica DIY

Hace un par de días encontré en un oscuro rincón de un armario olvidado una vieja cajita que no se había abierto en lustros. En su interior había mayormente mierdas pero una de ellas me impactó:

¡Increible! Un circuito con dos conectores de jack de 6,5mm, un efecto de guitarra. Eso me ha recordado que en la universidad me interesó durante un tiempo montar e incluso diseñar pequeños circuitos para guitarra, recuerdo alguna distorsión, un wahwah, algún efecto... Todos ellos montados sin soldar en una placa protoboard de cualquier manera. Cuando empecé a pillarle el truco debí decidir que alguno de ellos merecía ser soldado y este es el resultado. Pero está claro que no llegué a probarlo porque falta por soldar alguna conexión importante y además no tiene el cable adaptador de pila ni ningún acceso a darle alimentación.

El aspecto es de todo menos profesional:

Resumiendo, es una situación de lo más interesante. ¿Qué efecto será? ¿Funcionará si lo acabo de montar?¿En qué estaba pensando yo en aquella época? ¿Cómo podía tener tanto tiempo libre? Demasiadas preguntas... es hora de actuar.

Continuará...