Carvin przelutowany, poskręcany, a raczej urodzony na nowo.
Właściciel, zagorzały fan Stratocastera poprosił o modyfikację kanału Lead. W kontekście jego upodobań obecnie ten kanał jest w zasadzie bezużyteczny. "Celujemy" w brzmienie SRV, a więc ma to być ognisty, żywy, zadziorny crunch.
MODUJEMY WZMACNIACZ !!!
( zróbcie sobie herbatę, albo najlepiej od razu dwie :). Post Mega-Long :P )
Carvin Legacy VL100 jest układem, który pozwala na "szaloną twórczość" serwisanta, więc pomyślałem sobie.. dlaczego nie? :)
Tym bardziej, że właściciel naszego "pacjenta" to dyplomowany muzyk (wydział jazz'u) z tytułem magistra i jest absolutnie świadom swoich preferencji i oczekiwań.
Poniżej postaram się przybliżyć cały proces modyfikacji wzmacniacza na życzenie Klienta tak, aby miało to przysłowiowe "ręce i nogi".
Naoglądałem się sporo modyfikacji wołających o pomstę do nieba, sądzę więc, że taki "elementarz" modyfikowania wzmacniacza komuś się przyda.
Zarówno stronie, która to robi, jak i tej - która za to płaci.
WYWIAD ŚRODOWISKOWY.
Na początek schemat... Nie.. nie schemat. Na początek rozmawiamy z Klientem.. I to sporo.. Czego słucha, co mu się podoba, dlaczego obecny stan wzmacniacza mu nie odpowiada. Niech wskaże przykład brzmienia, którego oczekuje, jak również opisze swój pomysł na swoje brzmienie. Warto też posłuchać, co i jak nasz Klient gra...
Po co taki "wywiad środowiskowy"?.... Załóżmy, że chodzi właśnie o "wystrzałowe" brzmienie crunch w SRV-owych klimatach.
Jeśli przyjdzie do nas Klient z wiosłem np. Harley-Benton, grający 99.9% legato na strunach dziewiątkach, to choćby stanąć na głowie, wspiąć się na wyżyny swojej wiedzy i umiejętności, to ów Klient nie będzie zadowolony z naszej pracy. Jak myślicie.. dlaczego?..... :)
Jeśli z kolei przychodzi Gitarzysta, który niesie ze sobą przyzwoite Strato ze strunami minimum jedenastki, prawą łapę ma jak młot udarowy... to jest wielka szansa, że Serwisant zyska Klienta "do końca życia", a Klient Serwisanta na mniej więcej ten sam okres :)
Jest jeszcze jeden aspekt sprawy. Serwisant musi być przynajmniej przyzwoitym gitarzystą, aby móc właściwie kontrolować postęp swoich prac.
Bycie tylko elektronikiem, nawet bardzo dobrym elektronikiem, to w tym przypadku zdecydowanie za mało...
Wiem wiem.. Leo Fender na gitarze nie grał... Ale miał stadko gitarzystów
"pod telefonem"... Pierwsze opinie na temat prototypu Stratocastera były mniej więcej takie.. "Leo .. zrób coś tym... to brzmi jak banjo.." :)
ANALIZA SCHEMATU.
Z Klientem wszystko ustalone, czas zakasać rękawy...
Bierzemy się schemat i próbujemy dociec, dlaczego "ten" piec nie gra tak, jak życzy sobie tego jego właściciel. To BARDZO WAŻNY moment !!!
Jeśli nie rozumiemy dlaczego to "coś" gra tak, jak gra, to od razu powinniśmy odpuścić sobie całą operację.
Próby modyfikacji na zasadzie "wywalamy wszystko" (bo nie wiemy "osssochodziii") i "ja tu Panu układ z Fendera czy innego Marshall'a wstawię i będzie bosko..." .. to porażka na całej linii. Nic z tego nie będzie, a jedynie zniszczymy być może całkiem fajny piec.
Jeśli rozumiemy "co w trawie piszczy", to warto się skontaktować z Klientem i opisać mu w dwóch słowach, co w tym jego sprzęcie siedzi i dlaczego jest tak, jak jest. Zapewne odezwą się głosy, że to zbędne, bo przecież gitarzysta to nie elektronik. Nic bardziej mylnego. Jeśli rzeczywiście mamy konkretne pojęcie co w danym układzie "siedzi" , to powinniśmy prostym językiem, za pomocą np. porównań, przenośni , metafor przedstawić temat.
Ktoś mądry powiedział kiedyś, że wykładnią prawdziwej wiedzy jest sztuka mówienia prostym, banalnym językiem o skomplikowanych sprawach.
LUTUJEMY.
Na jednym z zdjęć jest dokumentacja modyfikacji. W górnej części schemat kanału Lead w wersji oryginalnej, a poniżej schemat po modyfikacji.
Lista zmian wraz z opisem "co i dlaczego" poniżej:
1) Rezystor R1 oryg. 220k mod 1M
Niby banalny , ale szalenie istotny element. Ten rezystor jest bezpośrednim obciążeniem układu gitary. Wartość tego rezystora bezpośrednio wpływa na "współpracę" gitary ze wzmacniaczem. Przy dużych wartościach dynamika sygnału z gitary jest duża, a specyfika układu elektrycznego gitary ( indukcyjność i pojemność przetworników, wartość potencjometrów) ma duży wpływ na brzmienie.
Oryginalnie ten rezystor ma "skandalicznie" małą wartość, przez co kompresuje brzmienie gitary i "stępia kolor" brzmienia przetworników.
Jest to celowy zabieg konstruktorów z Carvin'a, , bo celem było "syntetyczne" brzmienie Vai'a.
Książkowym wręcz przykładem totalnego redukowania dynamiki sygnału z gitary jest.... klasyczny układ Hendrixowego fuzz'a. Oryginalny Fuzz Face ma impedancję wejściową zaledwie kilku (!!!) KiloOhm, bardzo silnie kompresuje sygnał wiosła i głównie stąd bierze się te charakterystyczne brzmienie tego epokowego wynalazku :)
Wartość rezystora R1 zmieniono na "klasyczne" 1M, co pozwalana na uzyskanie pełnej dynamiki i "kolorytu" gitary, bo przecież właściciel gra na Stratach, a brzmieniowo "celujemy" w SRV. Rezystora R1 nie można zwiększać "w nieskończoność", bo zaczną rosnąć szumy układu (tzw. szum termiczny). Ten 1 MegaOhm (1M) to zdecydowanie optymalna wartość.
2) Kondesator C12 oryg. 580pF. mod. BRAK.
Element "czyszczący" brzmienie gitary z wyższych alikwotów, by było "sterylnie, gładko i nie za jasno" . A my obecnie potrzebujemy "jasno, krystalicznie i rozbrykanie", więc ten element usunięto.
Był podłączony do masy i ślizgacza pota DRIVE.
Dodano natomiast kondensator 100pF pomiędzy ślizgacza a "gorący" pin pota DRIVE, by skompensować utratę wyższych częstotliwości na rezystancji pota na skutek tzw. efekt Millera ( warto sprawdzić w Wikipedii ) w dolnych położeniach ślizgacza.
3) Rezystor R10 oryg. 220k mod 120k.
Lampa elektronowa to bardzo miłe, "plastyczne" urządzonko, które pod wpływem różnych wartości elementów zewnętrznych może zagrać bardzo różnym dźwiękiem. Tranzystory aż tak "magiczne" nie są i to jeden z powodów który różni świat lamp od świata tranzystorów.
Anodowy rezystor R10 bezpośrednio wpływa na wzmocnienie lamy i jednocześnie na jej pasmo przenoszenia. Zależność jest prosta. Im większą wartość ma ten rezystor, tym wzmocnienie lampy jest większe, ale brzmienie ciemniejsze. Steve Vai zapewne chciał hi-gaina o niezbyt jasnym brzmieniu, to mu inżynierowie z Carvina takie "cuś" zrobili :).
My chcemy inaczej. Hi-gaina nam nie potrzeba, bo Gitarzysta ma kafar w prawej łapie , i mają być "iskierki" w "górze brzmienia. To my też takie "cuś" zdziałamy.
Redukując wartość R10 (aż o prawie 50%) poszerzamy pasmo do góry, zmniejszamy wzmocnienie, które dla crunch i tak będzie wystarczające.
Brzmienie gitary stanie się dużo bardziej "otwarte" i krystaliczne. I takie właśnie potrzebujemy.
4) Kondesator C23 oryg. 560pf mod BRAK.
Kolejny "ściemniacz" w układzie... wywalamy.
5) Kondensator C24 oryg. 560pF mod 100pF.
Ten element wraz z równoległym rezystorem R11 to jeden z najważniejszych "momentów" kształtujących brzmienie przesterowania powstającego głównie na następnym stopniu wzmacniającym (lampa V2.B).
Oryginalnie C24 miał relatywnie dużą wartość (560pF) i "przepuszczał" sporo wysokich i średnich tonów, ale tor sygnału miał kilka "ściemniaczy" po drodze i to się wzajemnie kompensowało. Teraz , kiedy poszczególne stopnie wzmacniające są duuuużo bardziej szerokopasmowe, musimy zadbać o to , by nam przester nie zaczął "siarzyć". Redukcja C24 do 1/5 poprzedniej wartości właśnie to robi. Do stopnia generującego przesterowanie będą docierać jedynie najwyższe alikwoty, natomiast tak "wkurzające" pasmo 2,5khz-3,5khz zostanie mocno ograniczone. Sprawę przepływu sygnału dla pasma dolnego i "niskiego" środka załatwia rezystor R11.
6) Kondensator C25 oryg. 47nF mod 22nF / Rezystor R26 oryg. 68k mod 120k
W tych dwóch elementach, współpracujących bezpośrednio z lampą V2B, kryje się cała sekretna "magia" świata lampowych przesterów.
C25,R25 i V2.B to dynamiczny układ, reagujący na stopień przesterowania w absolutnie fantastyczny, "cudowny" sposób, tworząc z pozornie statycznego układu elektronicznego INSTRUMENT. Tak , to nie pomyłka. Wzmacniacz lampowy jest swojego rodzaju instrumentem, ponieważ wprawny gitarzysta, panujący nad swoją artykulacją, potrafi samą swoją grą kształtować brzmienie wzmacniacza jakby "on-line".. "Magia"...tak... "magia" :).
No może nie do końca, raczej fizyka. niemniej tak to właśnie działa.
Posłuchajcie nagrań butikowych wzmacniaczy "pod ręką" klimatycznych gitarzystów. Ewidentnie w tych nagraniach usłyszycie, jak zmienia się dynamicznie barwa gitary w zależności od artykulacji gitarzysty.
Jak to w sumie działa? ... Już wyjaśniam...
Układ C25 i R26 to nic innego jak filtr osłabiający niskie częstotliwości, tzw. filtr górnoprzepustowy. Częstotliwość, od której zaczyna następować osłabienie sygnału nazywamy częstotliwością graniczną filtru i zależy ona ściśle od wartości C25 i R26. Im wartości tych elementów są większe, tym częstotliwość graniczna jest niższa, czyli wzmacniacz ma "więcej dołu".
Zmniejszanie wartości tych elementów daje skutek odwrotny.
Po co to nam potrzebne? By nam drive dołem nie "mulił".
Dopóki lampa pracuje w swoim liniowym zakresie, czyli nie generuje przesterowania, fachowo nazywanych "zniekształceniami nieliniowymi",
owa "Święta Trójca" jest stabilna i nic sensacyjnego się nie dzieje.
Układ wejściowy lampy, czyli siatka sterująca i rozgrzana katoda mają stałą, wysoką rezystancję i jest podłączony równolegle do R26, a opisując to fachowo, to "wejście lampy bocznikuje rezystor R26", bo rzeczywiście wejście lampy jest jakby "z boku" R26 i ma na R26 bardzo niewielki wpływ.. Jednym słowem ... nuda....
Kiedy sygnał wejściowy rośnie, w którymś momencie sygnał na wyjściu lampy przestaje rosnąć. Dlaczego? Bo ogranicza je stałe napięcie zasilania oraz rozgrzana katoda nie jest w stanie "wyprodukować" więcej elektronów, które miałby dotrzeć do anody. Lampa zaczyna pracować nieliniowo. Nie ma już liniowego przyrostu napięcia wyjściowego na skutek przyrostu napięcia wejściowego. Wierzchołki sinusoidy sygnału wyjściowego zaczynają być spłaszczane, obcinane i pojawia się nasz upragniony "przester".
W lampach dzieje się to całkiem gładko, płynnie.Paleta barw od czystego sygnału do mocnego przesterowania jest bardzo duża. W tranzystorach dzieje się to wręcz skokowo. To także jeden z powodów, z których nie lubimy tranzystorowych "brzęczydełek", beznadziejnie "małokolorowych" :)
Kiedy lampa pracuje już w swoim nieliniowym zakresie, zaczynają się dziać dziwne rzeczy w układzie wejściowym lampy. Zaczyna on zmieniać swoją rezystancję (!!!) zależną w pewien sposób od stopnia przesterowania lampy.
A ponieważ układ wejściowy lampy bocznikuje rezystor R26, zaczyna się zmieniać również częstotliwość graniczna filtru górnoprzepustowego (C25 i R26). Pasmo przenoszenia filtru jest coraz bardziej "podcinane" od dołu, co z kolei wpływa na rozkład harmonicznych ( składowych brzmienia ) w tym przesterowanym sygnale, co jeszcze bardziej potęguje efekt zmiany barwy dźwięku.
Brzmienie zaczęło "żyć" :)
Wzmacniacz zaczyna "odpowiadać" na artykulację gitarzysty i staje się kolejnym instrumentem.
To jest właśnie ta "magia" lampiaków, za którą je uwielbiamy :)
Wyobraźmy sobie teraz dwa, trzy stopnie wzmacniające, działające w taki sposób. Czy da się więc zbudować "magiczne" wzmacniacze? .. Da się :)
Cała inwencja po stronie konstruktora. Trzeba dokładnie "zaprogramować"
takie działanie danego stopnia. Zbyt duże "podcięcie" dołu pasma przy przesterowaniu da w efekcie "chude" brzmienie końcowe. Zbyt małe skutecznie je "zmuli".
Również możemy "zaprogramować" z jakim natężeniem taki "magiczny" efekt będzie działał. Przy małych wartościach R26 wpływ bocznikowania przez układ wejściowy lampy będzie niewielki. Przy dużych wartościach efekt będzie znacznie większy, ale należy uważać , aby nie przedobrzyć.
Każda firma ma na to swój "patent", i można go "odkryć", analizując wnikliwie schematy różnych wzmacniaczy.
W naszym konkretnym przypadku zmieniono wartość C25 i R26 w taki sposób, by częstotliwość graniczna pozostała bez zmian w stosunku do oryginalnego schematu, ale podatność tego układu (C25,R26, V2.B) na ten "magiczny" efekt była większa.
7) C38,C16 oryg. 560pF mod BRAK
Ta sama historia co C23.. usuwamy...
8) R19 oryg. 150K mod 120k
Analogia do rezystora R10
9) R12 oryg 3,3K mod 1,5K
Tu się na chwilę zatrzymamy. Rezystor w katodzie lampy V2.B odpowiada (między innymi) za prąd płynący przez lampę i ustala liniowość pracy lampy.
Przy oryginalnej wartość 3,3K prąd płynący przez lampę jest bardzo mały, a lampa pracuje nieliniowo przy małych sygnałach. W efekcie są tłumione najcichsze dźwięki oraz szumy pochodzące z poprzednich stopni wzmacniających. Działa to jak taka lampowa pseudo bramka szumów.
W sumie jest to bardzo pomysłowe i bardzo często stosowane w kanałach o dużym gainie, by ograniczyć szumy.
Jest oczywiście spora wada tego rozwiązania. Najcichsze dźwięki będą tłumione i ultra płynne przejście z mocnego przesterowania sygnału do cichego, czystego brzmienia nie jest możliwe.
Nasz cały tor Lead ma już sporo ograniczony gain w stosunku do oryginału, więc szumy również się zmniejszyły, a bardzo zależy nam przenoszeniu przez wzmacniacz najdrobniejszych szczegółów artykulacji.
Musimy więc to zmienić i ustawić tzw. punkt pracy lampy w liniowym zakresie w całym spektrum przenoszonego sygnału.
10) R62,R13, C15, C18, C27, C26,C63 mod BRAK
Usuwamy całkowicie, bo gruntownie zmieniamy topologię całego kanału.
Jak i dlaczego... poniżej :)
11) Lampa V2.A oryg. STOPIEŃ WZMACNIAJĄCY mod BUFOR.
Oryginalnie kanał Lead ma cztery stopnie wzmacniające, z czego pierwszy jest współdzielony z kanałem Clean. Zapas gainu jest naprawdę duży, dostosowany do wymagań Steve Vai'a.
Cały tor sygnału jest mocno skompresowany i zarówno ten spory gain, jak i mocna kompresja w naszym pomyśle na brzmienie mocno przeszkadza.
Jednym z elementów istotnie kompresujących brzmienie jest układ barwy dźwięku, podłączony bezpośrednio do ostatniego stopnia wzmacniającego (lampa V2.A). Układ barwy silnie obciąża lampę V2.B, a przez to układ traci dynamikę. Nam zależy na możliwie jak największej dynamice brzmienia. Duży gain jest nam zupełnie niepotrzebny, więc stopień z lampą V2.A jest nam de facto zbędny.
A skoro możemy jakby "odzyskać" lampę V2.A na swoje potrzeby, to użyjemy jej jako bufora odciążającego stopień poprzedni , czyli lampę V2.B.
Bufor sam w sobie nic nie wzmacnia, ale od strony wejścia w bardzo małej mierze obciąża poprzedzający go stopień, czyli zapewnia mu komfortowe warunki pracy. A od strony wyjścia ma bardzo dużą wydajność, więc świetnie nadaje się sterowania nawet bardzo rozbudowanymi układami barwy czy nawet słuchawkami.
Zmieniono więc układ lampy V2.A w topologię bufora (tzw "wtórnika katodowego") i przepięto wejście układu barwy bezpośrednio do jego wyjścia (katoda lampy V2.A), a wejście bufora podłączono bezpośrednio do wyjścia obecnie ostatniego stopnia wzmacniającego, czyli lampy V2.B.
R18 w tej topologii ma nową wartość 1.5k.
Nawiasem mówiąc, taka konfiguracja kanału, czyli bufor przed układem barwy wspomagający pracę ostatniego stopnia wzmacniającego, jest tajemnicą dynamicznego brzmienia Marszałka JCM800 4010, czyli wersji jednokanałowej, w/g mojej opinii "jedynej słusznej" :)
PODSUMOWANIE ZAMIAN w UKŁADZIE
Zmiany w oryginalnym układzie zakończone, ale o kilku rzeczach trzeba jeszcze napisać.
Za wszelką cenę unikamy degradacji płyty PCB, czyli przecinania ścieżek itp. Zdecydowanie lepiej zrobić porządnego "pająka", a nie niszczyć płytę PCB.
Być może ktoś w przyszłości będzie chciał wrócić do oryginalnego schematu, wiec zostawiamy płytę PCB w stanie fabrycznym.
DOKUMENTACJA MODYFIKACJI
Bardzo gorąco polecam wykonywanie dokumentacji wykonanych modyfikacji, choćby pod postacią odręcznego rysunku schematu. Kiedy po latach być może piec znów trafi do jakiegoś serwisu, to Serwisant nie będzie wyrywał włosów z głowy i dociekał "co autor miał na myśli".
Rysunek schematu modyfikacji, jak i elementy wylutowane z PCB oddajemy Klientowi i w ten sposób ma on "Part Kit" do przywrócenia wzmacniacza do stanu fabrycznego.
NA KONIEC....
Jak widać, a raczej "czytać", modowanie piecy to żadna magia, byle starczyło wiedzy i zrozumienia układu. Nic na siłę, "wszystko młotkiem"... :)
Zapraszam do dyskusji na temat modyfikacji wzmacniaczy...
Moim zdaniem super ciekawy "temat-rzeka", a raczej "temat-ocean".. :)
Niech Lutownica Będzie z Wami....
P.S. fotki:
- schemat modyfikacji
- płyta PCB po modyfikacji
- piec, części i dokumentacja.
W wielu miejscach użyłem uproszczeń, np w niektórych miejscach powinna być "impedancja" a nie "rezystancja", ale to wszystko po to , by tekst był bardziej przystępny na "normalnych" ludzi :)
