Buffer/preamp

[Guest BigMac]

Impedanta unei surse si impedanta unei sarcini:

Impedanta este un termen aplicat unei entitati electrice care impiedica trecerea curentului. Fiind o notiune oarecum complexa, o sa fac o analogie cu ceva mai usor de vizualizat:

 

Sa zicem ca avem:

- 8 baterii de 1.5 volti legate in serie. Fac 12 volti in total.

- un beculet de lanterna de 12 volti si 0.5 watti.

- o baterie de masina. 12 volti.

- un bec de far de masina de 12 volti si 100 de watti.

 

Daca legam la seria de baterii de 1.5 volti beculetzul de 0.5 w, va lumina ok.

Daca legam la bateria de masina becul de far, va lumina ok.

Daca legam la seria de baterii de 1.5 volti becul de masina, bateriile se vor goli imediat.

Daca legam la bateria de masina beculetzul de 0.5w, acesta va lumina 1 an fara probleme.

 

Concluzie:

- bateria de masina e capabila sa furnizeze o cantitate mare de energie, de curent. Deci se comporta ca o sursa cu impedanta mica. Invers, bateriile de 1.5v in serie dau o cantitate mica de energie, deci se comporta ca o sursa cu impedanta mare.

- becul de far de masina consuma multa energie, zicem ca e o sarcina cu impedanta mica. Beculetzul absoarbe putina energie = sarcina cu impedanta mare.

 

Deci, prin analogie cu becurile si bateriile:

- sursa cu impedanta mare + sarcina de impedanta mare = OK

- sursa cu impedanta mica + sarcina de impedanta mica = OK

- sursa cu impedanta mare + sarcina de impedanta mica = NOT OK!

- sursa cu impedanta mica + sarcina de impedanta mare = OK

 

 

Dupa aceasta introducere, revin la domeniul care ne intereseaza, anume chitara..

 

Ne putem gandi la doza de chitara ca la o baterie. Produce un curent (alternativ), foarte slab. Sa zicem ca e o sursa cu impedanta mare.

Toate 'sarcinile' [load, in engleza] legate la chitara au o impedanta: cablul, o pedala de efect, intrarea amplificatorului.. Deci sarcinile pe care le legam la chitara trebuie sa aiba o impedanta corespunzatoare.

 

Ce se intampla cand legam o sarcina cu impedanta mica la chitara? Sarcina va absorbi o parte din energia dozei. Asta se traduce, acustic, printr-un sunet sters, infundat, fara stralucire, fara inalte.

 

Care sunt aceste sarcini care provoaca pierderi acustice?

- pedalele de efect fara true bypass si/sau fara buffer. De exemplu pedalele vintage Wah.

- intrarile cu impedanta mica, de exemplu line-in de pe placa de sunet de la calculator

- cablurile lungi (de ex. un cablu de 6 m are o capacitanta cam de 800 de picofarazi)

 

Ce putem face pentru a evita aceste pierderi?

- sa nu folosim sarcinile de mai sus.

- daca trebuie sa folosim astfel de pedale/intrari/cabluri 'tone-sucking', atunci folosim un buffer/preamplificator intre chitara si sarcini.

 

Dozele active au un preamp integrat, deci no problemo. Intrarile de la amplificatoare si multiefecte sunt speciale pt. chitara, asa ca e ok. Pedalele mai noi si bine facute au buffere si la intrare si la iesire, deci ok.

 

In celelalte situatii, trebuie folosit un buffer/preamp separat. Un 'buffer' e un fel de preamplificator (de obicei nu amplifica semnalul) care adapteaza impedantele. Intrarea buffer-ului i se prezinta chitarii ca o sarcina cu impedanta foarte mare si iesirea ca o sursa cu impedanta foarte mica.

Din fericire asa ceva e foarte usor de construit de orice amator cu notiuni de baza de electronica.

Eu folosesc destul de mult amplificatoarele VST pe PC, gen GuitarRig, asa ca am facut un buffer ca sa leg chitara direct in line-in la calc in conditii de calitate maxima. Am incercat mai multe scheme gasite pe web, pana la urma am modificat-o pe asta si rezultatul e.. clar Am inregistrat chitara conectata direct in line-in la soundcard, cu si fara buffer. Cine nu aude diferenta, sa ceara o consultatie la ORL

 

Practic, bufferul consta intr-un transistor j-fet, rezistenta R1 din schema mea seteaza impedanta de intrare - minimul e de 1 mega. Pentru dozele 'hot' valoarea poate fi crescuta (eu am pus 3,3 mega). Dozele piezo au o impedanta foarte mare, asa ca R1 trebuie marita la 10 mega. R2 si R3 seteaza curentul la tranzistor si impedanta de iesire. R4 previne 'pop'-urile la conectare. C1, C2 si C3 sunt condensatori care filtreaza curentul continu (C3 nici nu e neaparat necesar, dar poate ameliora frecventele inalte). C4 previne 'pop'-urile la deconectarea bateriei.

Eu am facut montajul pe o placuta 2x1.5 cm pe care am plasat-o direct in chitara, impreuna cu bateria. (vezi pozele). Alimentarea se face prin jack, ca la dozele active EMG. (dezavantaj - cand bag jack-ul, apare un 'pop' in difuzoare. Solutia: volumul amp-ului la minim pana bag cablul)

 

 

*Disclaimer*: Atentie, nu va curentati, nu va stricati chitarile sau efectele. Nu-s electronist, doar amator.

fara_buffer.mp3

cu_buffer.mp3

[dass101]

Bravo, foarte utila explicatia si initiativa!

[Susceptor]

eu voiam sa fac o combinatie la doze activ-pasiv...cum fac?

[Guest MMG]

Multumesc, BigMac, explicatia data de tine era foarte necesara si sper ca in urma ei nu vor mai ramine "nedumeriti" care sa explice ca este ok sa bagi chitara direct in Line In and such...

[George]

Sau poti sa-ti cumperi un DI si rezolvi problema Sugerez Ultra-G de la Behringer. Parca era unul de vanzare chiar aici pe forum :)

[Geiger]

WHOOOO.. That is COOOOL

[Guest BigMac]

Sau poti sa-ti cumperi un DI si rezolvi problema

 

Da, asa e.. acum am aflat si eu ce e un DI e.. un buffer. Piesele pt. bufferul home-made m-au costat... 1 euro. Din punctul asta de vedere e mai interesant

 

 

eu voiam sa fac o combinatie la doze activ-pasiv...cum fac?

 

Eu cred ca nu e recomandabil sa amesteci doze active si pasive. Pentru ca dozele active (EMG-urile, cel putin) au nevoie de un potentiometru de volum de 25k. Pentru o doza pasiva single coil se recomanda 250k, iar pt. un humbucker 500 de k.. deci de 10-20 de ori mai mult.

 

Potentiometrul de volum e montat in paralel cu doza, si daca pui 25 de k in paralel cu doza pasiva, o sa pierzi mult din claritatea sunetului ei, absolut sigur. E problema de impedanta, 25k e prea putin.

O solutie ar fi un buffer intre doza si potentiometru, cred ca asa va merge bine, dar ar trebui intrebat un electronist.

 

EDIT:

Tocmai am gasit raspunsul. Solutia cea mai buna e, intr-adevar, utilizarea unui buffer dupa doza pasiva

 

Can I mix EMG's with passive pickups?

 

It is possible to mix EMG's with passive pickups. There are three possible wiring configurations; one is better than the other two.

 

Use the high impedance (250K-500K) volume and tone controls. The problem is that the high impedance controls act more like a switch to the EMG's. The passive pickups, however, will work fine. If you have a guitar with two pickups and two volume pots, with a three-way switch, there is another alternative. Use the 25K pots for the EMG, and the 250K pots for the passive pickup. This way you can use one or the other with no adverse affects, but with the switch in the middle position the passive pickup will have reduced gain and response.

 

Use the low-impedance (25K) volume and tone controls provided with the EMG's. The problem here is that the passive pickups will suffer a reduction in gain and loss of high-frequency response.

 

This is the best alternative. Install an EMG-PA-2 on the passive pickups. There are two benefits to doing this. With the trimpot on the PA-2, you can adjust the gain of the passive pickups to match the EMG's. The PA-2 acts as an impedance matching device so you can use the low-impedance EMG controls (25K) without affecting the tone of the passive pickups. You will also be able to use other EMG accessory circuits such as the SPC, RPC, EXB, EXG, etc. For this application, I recommend ordering the PA-2 without the switch for easy installation on the inside of a guitar.

Edited December 28, 2005 by BigMac

[Guest spyked88]

BigMac, ai putea să îmi zici nişte echivalenţi pentru jfet-ul ăla? am căutat tot Bucureştiul de mi-au sărit capacele j201 şi n-am găsit decât un irf9640, care e p-channel, deci nu ştiu sigur dacă poate fi folosit sau nu. any tips? din câte am văzut are tot impedanţă mare la input, în principiu ar merge înlocuit, doar că... eu sunt un pic cam paralel cu chestiile ce ţin de electronică, aşa că orice sfat ar fi binevenit (ce şi cum să pun în circuitul ăla).

[Cosu]

cel mai usor de procurat este BF 245. se gaseste pe maica domnului fara probleme

[Guest BigMac]

Confirm. Merge foarte bine cu BF245. Modelul 'C', de preferinta.

[Susceptor]

@bigmac: eu renuntam la potul de volum

[Guest metallicus69]

Salutare tuturor,

Foarte buna ideea buffer-ului, care nu e chiar un buffer, ci ofera si un pic de amplificare in tensiune (cam de 3 ori, ceea ce nu e deloc grav, avand in vedere toleranta electronicii care urmeaza dupa el). Nu va distrugeti chitari, degete, etc. daca il folositi/construiti, ideea este sa nu distrugeti mecanic ceea ce modificati/adaptati - de asemenea atentie la garantie, care se cam pierde... In caz ca pastrati chitara mai mult de 10 ani este bine sa inlocuiti condensatoarele electrolitice (de 4,7u si 10u) pentru ca sunt singurele "perisabile" in timp. Confirm si eu ca BF245C este un inlocuitor bun. In nici un caz nu folositi IRF-uri, care lucreaza cu totul altfel. Daca il cautati pe cel original, el se numeste de fapt 2SJ201, japonezii cam omit primele 2 caractere din marcaj.Se elimina mult din efectul zgomotelor nedorite, avand in vedere faptul ca pe cablul lung din chitara se va iesi pe o impedanta mai mica (cca 10kohm) fata de cea initiala a dozelor (500-1000kohm), ceea ce ofera un mare avantaj. Recomandarea mea este sa faceti montajul cat mai compact posibil, si sa-l puneti cat mai aproape de doze (switch-uri), adica firele de semnal de intrare in buffer sa fie cat mai scurte, si daca e posibil sa-l bagati intr-o cutiuta de tabla. In loc de rezistorul R4 se poate pune un pot de 47k, el preia rolul de pot de volum - daca simtiti nevoia de asa ceva, iar dupa cum spunea BigMac R1 se poate modifica in functie de tipul dozelor.

Imi pare bine ca un asemenea thread este "sticky", si sper sa putem face schimburi de experienta chiar mai mult, daca exista lume interesata de DIY in domeniul efectelor/amplificatoarelor. Am cam 15 ani experienta in electronica cu tranzistoare/audio si vreau sa lucrez ceva efecte analogice. Bafta tuturor!

[Guest metallicus69]

http://www.till.com/articles/GuitarPreamp/

asta explica multe pentru cei care pricep un pic de electronica...

[Guest mibu]

...doua mici corecturi: bufferele nu amplifica semnalul (cele cu adevarat performante fac si separatie galvanica fata de restul circuitului - adica un mic transformator audio); DI box-urile, si ele, fac in primul rand separatia galvanica fata de restul circuitului - tot cu traf - apoi scot semnal de linie...

 

 

 

...a! inca ceva: la buffere conteaza foarte mult calitatea pieselor folosite. de aici deriva bogatimea in armonici a semnalului (sau lipsa ei). bufferele performante se fac cu integrate speciale, iar diferenta se aude imediat. de aceea sunt si atat de scumpe...

Edited January 19, 2006 by mibu

[Axa cu Scame]

Intrebare : Ce e ala un DI box, cat costa si unde il gasesti ?

[Cosu]

DI box = Direct injection box

 

Preia sunetul de la un instrument si trimite apoi(cum a zis si mibu mai sus) semnalul la nivel de linie. E bun daca vrei sa pleci cu semnal pe o distanta mare si sa intri cu el in mixer sau in alta chestie care primeste semnal de linie. Avantajul e ca nu ai pierderi si interferente.

 

Modele ieftine de DI sunt cele de behinger (Ultra G , DI100 ) . Ultra G are si simualre de cabinet

[Guest metallicus69]

Am luat eu chitara de aici: http://forums.rgc.ro/index.php?showtopic=3005 deoarece mi se pare ideala pentru experimente de acest gen (nu avea rost sa fac teste pe ceva scump) si am construit cate un preamplificator pentru fiecare doza in parte, modificat astfel incat sa se potriveasca cel mai bine cu dozele (doze single, cu rezistenta electrica masurata de 2,9kohm - din pacate nu am gasit nicaieri specificatii pentru ele). Modificarile au fost urmatoarele: tranzistorii au fost alesi BFW12 deoarece sunt cu zgomot propriu foarte mic, au capsula metalica legata la masa si am avut de unde sa aleg doua exemplare identice; pentru acestia rezistenta de sursa de 2,2kOhm am crescut-o la 3,3kOhm, cea de drena de la 6,8 la 10KOhm, iar prin tatonari, rezistenta de intrare a ajuns de 2,57MOhm (2 de 1M + 1 de 560kOhm). Dupa cele doua etaje urmeaza un clasic circuit de balans utilizand un potentiometru in locul fostului reglaj de ton, un sumator pasiv si un al treilea buffer pentru a izola acest reglaj de cel de volum de la iesire. Acest al treilea etaj este tot cu 3,3kOhm in sursa, 7,5 kOhm in drena si 1Mohm in poarta. Prin acest reglaj de balans se face o sumare controlata a semnalelor dozelor, dand astfel o mult mai mare versatilitate utilizatorului (la capete se anuleaza ori una ori cealalta doza).

Montajul merge de la un acumulator de 8,4V caruia i-am atasat un indicator de descarcare si un circuit de incarcare de curent constant. Consumul global este de aproape 1mA, ceea ce face ca sa aiba o autonomie de cca 200 de ore de functionare (alimentarea se face clasic, cu jack mama stereo pe iesire, cea de a doua lamela servind la conectarea la masa a polului negativ al acumulatorului, prin masa jack-ul tata tip mono).

In concluzie un adaptor de impedanta cu zgomot extrem de mic, consum infim, sunet excelent pe "clean", foarte ieftin de facut (cel mai scump e acumulatorul, vreo 45RON la Muzica, eu am ales solutia asta pentru a nu face un capac suplimentar pentru baterie si il aveam oricum in dotare), singurele precautii sunt trasee cat mai scurte de la doze la preamplificatoare si cabluri ecranate pe firele de semnal. Montajul l-am facut pe o placuta de veroboard de 2x6cm pe care l-am pus chiar sub doze, deci ocupa si loc mic.

Scuze daca am exagerat cu detaliile tehnice, dar pentru cei cu resurse mai "subtiri" dar dornici de ceva munca sunt esentiale. In plus este o dovada suplimentara a versatilitatii montajului realizarea de fata, ceea ce trebuie sa dea incredere scepticilor! Mult succes!

[prowler]

staaati putin... am vazut io bine (ce-i drept, am citit pe sarite) sau dozele active n-au nevoie de asa ceva?

stiu ca au preamp integrat etc, dar impedanta e atat de mica incat semnalu care iese e de linie?

[George]

Yep. Io cant cu chitara direct in convertorul A-D, nu folosesc DI sau preamp. E adevarat ca nu e solutia ideala, se poate mai bine, dar e cea mai comoda ptr mine acum

[Guest seraphx]

convertor A-D , whats that ? , sunt paralel scuza`mi intrebarea

[dass101]

convertor analog-digital. Asa cum e intrarea de la o placa de sunet spre exemplu. Ii bagi semnal analog la intrare si un circuit transforma acel semnal intr-unul digital care e mai departe prelucrat in computer

[Guest seraphx]

and you get better results with that ? , potzi pune o poza cum arata kestia sa ma duc sa caut ? , thanks si scuze d deranj

[prowler]

Yep. Io cant cu chitara direct in convertorul A-D, nu folosesc DI sau preamp. E adevarat ca nu e solutia ideala, se poate mai bine, dar e cea mai comoda ptr mine acum

asta fac si io acum cu doze pasive, nu inseamna insa ca e si bine

vreau sa stiu daca e (aproximativ macar) redundant sa bagi un DIbox intre doze active si calculator sau mixer.

[dass101]

Cei de la EMG se lauda cu faptul ca poti baga fara probleme direct in mixer.

 

s3raph, daca intrebarea ta se refera la convertoarele AD, nu cred ca are rost sa cauti . Orice placa de sunet are asa ceva (mai bune sau mai proaste)

[George]

asta fac si io acum cu doze pasive, nu inseamna insa ca e si bine

vreau sa stiu daca e (aproximativ macar) redundant sa bagi un DIbox intre doze active si calculator sau mixer.

 

EMG ---> A/D Apogee suna pentru urechea mea identic cu EMG ----> Behringer DI Ultra-G ---> A/D Apogee

 

EMG ---> Koch Pedaltone ----> A/D suna muuuult mai bine. (Un exemplu intamplator, putea fi alt preamp de calitate apropiata)

[karpi]

Da , schema prezentata nu este "buffer" ci un amplificator cu "drena" comuna ( analogie de la circuit cu tranzistor cu Emiter comun) acesta amplifica si inverseaza faza cu 90 grade si !! are iesire de impedanta mare

 

. Bufferul este un etaj adaptor de impedanta , cum sa descris anterior de colegi .Acesta "amplifica" unitar ( sau mai bine zis nesesizabil subunitar) , nu inverseaza faza ,impedanta mare de intrare si mica de iesire .

Impedanta este REZISTENTA IN CURENT ALTERNATIV !!! atat este destul ca sa se inteleaga ca daca rezistenta intrari est mai mica decat cea a sursei de semnal aceasta va "sunta" semnalul ( o parte din semnal va fi consumat pe aceasta rezistenta ( impedanta) .In plus decoloreaza timbrul deoarece are diferite valori la frecvente diferite .

 

Doza este o bobina (inductanta) , cu capacitatile parazitare are o frecventa de rezonanta ( capacitatile parazitare intre spirele bobinei , cablul de chitara cum a mai spus cineva pana la 1000pF in paralel ).

Aceasta da timbrul dozei , este un filtru trece banda , depinde de doza .Adica cat de "mare"este bobina .

 

Daca aveti chitari cu singlecoil la "bridge" puteti observa ca daca inchideti putin volumul vor disparea frecvente inalte ,timbrul se inchide .

Asta se datoreaza faptului ca partea de "sus " a potmetrului va ajunge in serie cu senalul implicit cu cablul de chitara care are capacitate paralela de 1nF , acest circuit se cheama " integrator" care de fapt este "Filtru trece Jos " !!

Daca avem un "buffer" ( repetor pe emitor , montaj cu colectorul comun , sau pur si simplu buffer cu CI)

avem pe iesire impedanta mica si efectul de "integrator este neglijabil in banda de frecvente ale dozei .

Si cum sa spus intrarea de impedanta mult mai mare a intrari 1M nu sunteaza doza (doar insesizabil)

Cablu lung , mai ales direct fara buffer inchide mult din timbru , la Stratocaster este chiar bine sa ai cablu lung .

Se si vand cutii cu " simulatoare " de cablu lung , practic condensatoare care se cupleaza in paralel cu iesirea chitari si cablu . Cand rotesti de potmetrul TONE practic introduci treptat un condensator in paralel cu doza acesta coborind frecventa de rezonanta si pierzand inaltele ( integretor)

Cam asa ceva se intampla .Cei care se ocupa se electronica cunosc aceste fenomene .

[Guest diogrey]

Intru si eu in discutie cam tarziu dar nu cumva orce etaj de amplificare are o inpedanta de intrare si una de iesire asta nu inseamna ca totusi acest mic preamp este si un adaptor de impedanta

Edited April 16, 2006 by diogrey

[DeatH]

@ BigMac : Ai cumva un layout de PCB pentru schema de mai sus?

P.S. Am gasit 2SJ201 la conex electronic ( nu stiu daca era pe stoc ), dar costa 31 RON, ceea ce mi se pare aberant.

[Guest dr1gosh]

Asta e primul meu post pe acest forum asa ca salutare la toata lumea! (Apropo, misto forum)

 

Acum, la subiect. Am construit si eu circuitul acesta (impartit in 2, o parte in chitara si restul cu bateria intr-o cutiuta de tabla, cam ca aici) cu R1 de 10M. Wow, este prima data cand imi place cum suna chitara bagata in computer, nu mai suna infundat, chiar imi vine cheful sa cant cand aud cum suna acum. Am folosit BF245 si a mers foarte bine.

 

Fiind zero la electronica, am totusi niste intrebari:

1. Sunetul nu este totusi amplificat (poate foarte putin), se aude aproximativ la fel de tare dar cu un spectru de frecvente inalte mult mai bun. Daca inainte bagam chitara in mufa de microfon ma asteptam ca acum sa mearga in line-in dar nu se aude decat foarte incet, trebuie sa stau tot pe cea de microfon (eu am un SoundBlaster Live) unde se aude OK, fara sa intre in clipping. Am gresit eu undeva sau am eu niste doze care dau output foarte mic? (Eu am o chitara romaneasca mai ciudata luata la mana a 2-a prin '93-'94, arata ca forma cutiei ca un Stratocaster dar are doar 2 doze single coil - cam ca un Telecaster dar pozitionate usor altfel ). Cum ar trebui modificata schema pentru o amplificare mai mare?

 

2. Daca vreau sa pun preamplificare pe fiecare doza in parte mai merg potentiometrele de volum actuale (pe care scrie 250K)? Ce avantaje ar prezenta preamplificare pe fiecare doza?

Edited December 3, 2007 by dr1gosh

[alexyz]

Asta e primul meu post pe acest forum asa ca salutare la toata lumea! (Apropo, misto forum)

 

Acum, la subiect. Am construit si eu circuitul acesta (impartit in 2, o parte in chitara si restul cu bateria intr-o cutiuta de tabla, cam ca aici) cu R1 de 10M. Wow, este prima data cand imi place cum suna chitara bagata in computer, nu mai suna infundat, chiar imi vine cheful sa cant cand aud cum suna acum. Am folosit BF245 si a mers foarte bine.

 

Fiind zero la electronica, am totusi niste intrebari:

1. Sunetul nu este totusi amplificat (poate foarte putin), se aude aproximativ la fel de tare dar cu un spectru de frecvente inalte mult mai bun. Daca inainte bagam chitara in mufa de microfon ma asteptam ca acum sa mearga in line-in dar nu se aude decat foarte incet, trebuie sa stau tot pe cea de microfon (eu am un SoundBlaster Live) unde se aude OK, fara sa intre in clipping. Am gresit eu undeva sau am eu niste doze care dau output foarte mic? (Eu am o chitara romaneasca mai ciudata luata la mana a 2-a prin '93-'94, arata ca forma cutiei ca un Stratocaster dar are doar 2 doze single coil - cam ca un Telecaster dar pozitionate usor altfel ). Cum ar trebui modificata schema pentru o amplificare mai mare?

 

2. Daca vreau sa pun preamplificare pe fiecare doza in parte mai merg potentiometrele de volum actuale (pe care scrie 250K)? Ce avantaje ar prezenta preamplificare pe fiecare doza?

 

Ai si tu o asemenea aratare? Dozele mele inca au destul output (ce-i drept eu cant prin amp), dar cunosc pe altcineva care se plange de ele ca ar fi fooooaarte slabe..deci posibil ca asta sa fie si problema la tine..dar ma gandesc k ar trebui sa iti mearga chiar si asa prin line-in