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HCA Bass/Elektronik
Teil1 - ChaosFuzz - Allgemeines, Schaltung
Man kann beim ChaosFuzz getrost von einem im Teamwork entstandenen Gerät sprechen. Im Prinzip haben sich das erste Mal verschiedene Mitglieder des Boards interaktiv die Features eines Bass-Verzerrers erarbeitet und somit quasi einen "Custom-Effekt" kreiert.
Seinen Namen verdankt das ChaosFuzz dem geschätzten Board-Mitglied Chaos Keeper, der den Grundstein für die gesamte Idee gelegt hat.
Nachzulesen in diesem Thread:
https://www.musiker-board.de/vb/showthread.php?t=103442
In dem nun folgenden mehrteiligen Workshop geht es daran, so ein ChaosFuzz zu bauen und vielleicht auch - zumindest etwas - zu verstehen.
Das ChaosFuzz an sich…
Vorweg…die Idee ist nicht richtig neu. Verzerrung mit Dioden zu generieren steckt in vielen anderen Tretminen schon seit Jahren drin. Was das ChaosFuzz nun aber doch interessant macht, ist die Möglichkeit den Zerr-Charakter über drei Anteile frei einstellen zu können.
Frei regelbar sind die Anteile Silizium (hart), Germanium (weich) und Clean. Attraktiv für Bass ist, dass der Druck durch den Clean-Anteil erhalten bleibt und das übliche Gematsche vermieden wird, generell ist das ChaosFuzz für den Frequenzbereich des Basses ausgelegt.
Mit einem Volume-Regler lässt sich die gesamte Lautstärke für nachfolgende Geräte anpassen. Ausserdem mit an Bord sind ein Bypass, eine Status-LED und eine Buchse für ein 9V Netzteil.
Die Anleitung wird von der Leiterplattenerstellung bis zum Einbau in ein Gehäuse alles enthalten. Zusätzlich werden die Einkaufsquellen für die einzelnen Bauteile und Komponenten aufgeführt.
So nun aber los: Im ersten Teil wollen wir uns die Schaltung etwas näher anschauen.
Die ChaosFuzz-Schaltung
Auf den ersten Blick sieht das Ganze erst mal kompliziert aus (nach Chaos?!)- ist es aber eigentlich nicht.
Das Bass-Signal wird auf drei Operationsverstärkerstufen aufgeteilt. Der obere Zweig ist ein Verzerrer mit Siliziumdioden, der mittlere entsprechend mit Germaniumdioden, der untere ein einfacher Spannungsfolger für das Clean-Signal.
Über die jeweiligen Potis werden die drei Signalanteile einem Mixer zugeführt und wieder vereint. Alle drei Signalkomponenten können nach belieben gemischt werden.
Die Verzerrerschaltungen enthalten einen Verstärker und eine die Verzerrung verursachende Diodenbegrenzung. D.h. das Signal wird verstärkt aber in seiner Größe begrenzt.
Bei Si-Dioden liegt die Begrenzung bei ca. 700mV, bei Ge-Dioden bei ca. 300mV.
Die Kennlinien der Ge-Dioden sind runder was einen sanfteren Verzerrungseffekt generiert im Gegensatz dazu die Si-Dioden, die mit ihren Knickkennlinien eine harte Verzerrung produzieren.
Für eigene Modifikationen sollen folgende Angaben einen Anhaltspunkt geben:
Maximale Verzerrung erhöhen -> R6 (Si), R8 (Ge) vergrössern
Maximale Verzerrung reduzieren -> R6 (Si), R8 (Ge) verkleinern
Mehr Höhenanteile im verzerrten Signal -> C3 (Si), C5 (Ge) verkleinern
Weniger Höhenanteile im verzerrten Signal -> C3 (Si), C5 (Ge) vergrössern
Beim Mixer wurde versucht die drei Signale so zu vereinen, dass sie bei maximaler Potistellung etwa gleich groß sind, deshalb die verschieden großen Widerstände R9 (Si), R10 (Ge), R11 (Clean). Auch hier kann modifiziert werden. Zu beachten ist, dass die Verstärkung insgesamt nicht zu groß werden darf - wir haben ja auch "nur" eine 9V Batterie als Spannungsversorgung. D.h. das maximale Ausgangssignal eines OPs liegt bei ca. +/-3,5V - was heisst wenn z.B. das aktive Signal eines Basses bei 1V liegt, können wird nicht mehr als Faktor 3,5 verstärken!! Als Vorsicht, sonst bauen wir ungewollt in den Clean-Teil auch noch einen Verzerrer ein.
In der vorliegenden Dimensionierung wurde der Si-Teil greller und härter ausgelegt, während der Ge-Teil dunkler und sanfter klingt. Zu sehen an der deutlich größeren Verstärkung des Si-Teils (max. Verstärkung V=1+R6/R5=69) mit einem kleinen Kondensator C3 um viele Höhenanteile zuzulassen.
Im Gegensatz dazu der Ge-Teil mit eine viel kleineren Verstärkung (max. Verstärkung V=1+R8/R7=8) mit größerem Kondensator C5 für weniger Höhenanteile.
Das Clean-Signal wurde nicht verstärkt (nur entkoppelt).
Beim Mixer werden die einzelnen Teile mit folgenden Faktoren gemischt:
Si Anteil mit maximal V=R14/R9=0,3
Ge-Anteil mit maximal V=R14/R10=0,68
Clean-Anteil mit maximal V=R14/R11=2
Dies entspricht, wie erwähnt, in etwa gleichen Lautstärken.
Übrigens, die Bauteile Q1, Q2, D5, R15 haben nichts mit der Signalverarbeitung zu tun, sie schalten die Status-LED und ersparen uns den teuren 3fachen Umschalter.
Auf eine detaillierte Erklärung der Funktion der einzelnen Komponenten verzichte ich - wer nähereres Wissen möchte kann sich gerne melden.
Bauteileliste für die Leiterplatte
Die Potis sind mit aufgeführt, da sie ja über Lötnägel direkt auf der Platine eingebaut sind.
Standard-Widerstände, 0,25W Kohleschicht
R-Pull-Down 1MOhm
R1 68kOhm
R2 1MOhm
R3 68kOhm
R4 6,8kOhm
R5 1kOhm
R6 68kOhm (max.Verzerrung Si-Teil - größer=mehr)
R7 1kOhm
R8 6,8kOhm (max.Verzerrung Ge-Teil - größer =mehr)
R9 220kOhm (max.Lautstärke Si-Teil - größer=weniger)
R10 120kOhm (max.Lautstärke Ge-Teil - größer=weniger)
R11 33kOhm (max.Lautstärke Clean-Teil - größer=weniger)
R12 68kOhm
R13 68kOhm
R14 68kOhm (max.Lautstärker gesamt - größer=mehr)
R15 1kOhm (Vorwiderstand LED größer=dunkler)
Kondensatoren
C1 47nF
C2, C4, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C13, C15 Elko 10uF/16V
C3 100pF (Höhen Si-Teil - größer=weniger)
C5 1nF (Höhen Ge-Teil - größer=weniger)
C14 22pF (Höhen gesamt - größer=weniger)
Potis
SI, GE, CLEAN, VOLUME 10kOhm logarithmisch mit 6mm Achse
Dioden
D1, D2, D5 1N4148
D3, D4 AA119
Transistoren
Q1 BC547B
Q2 BSS170
Operationsverstärker
IC1, IC2 TL072
Lötnägel/stifte
1,3mm 20 Stück
Leiterplatte
Lochrasterplatine (15x29 Lötaugen)
Geätzte Platine (dazu kommen wir später)
Im nächsten Teil des Workshops machen wir uns daran die Leiterplatte im Lochrasterverfahren aufzubauen.
Man kann beim ChaosFuzz getrost von einem im Teamwork entstandenen Gerät sprechen. Im Prinzip haben sich das erste Mal verschiedene Mitglieder des Boards interaktiv die Features eines Bass-Verzerrers erarbeitet und somit quasi einen "Custom-Effekt" kreiert.
Seinen Namen verdankt das ChaosFuzz dem geschätzten Board-Mitglied Chaos Keeper, der den Grundstein für die gesamte Idee gelegt hat.
Nachzulesen in diesem Thread:
https://www.musiker-board.de/vb/showthread.php?t=103442
In dem nun folgenden mehrteiligen Workshop geht es daran, so ein ChaosFuzz zu bauen und vielleicht auch - zumindest etwas - zu verstehen.
Das ChaosFuzz an sich…
Vorweg…die Idee ist nicht richtig neu. Verzerrung mit Dioden zu generieren steckt in vielen anderen Tretminen schon seit Jahren drin. Was das ChaosFuzz nun aber doch interessant macht, ist die Möglichkeit den Zerr-Charakter über drei Anteile frei einstellen zu können.
Frei regelbar sind die Anteile Silizium (hart), Germanium (weich) und Clean. Attraktiv für Bass ist, dass der Druck durch den Clean-Anteil erhalten bleibt und das übliche Gematsche vermieden wird, generell ist das ChaosFuzz für den Frequenzbereich des Basses ausgelegt.
Mit einem Volume-Regler lässt sich die gesamte Lautstärke für nachfolgende Geräte anpassen. Ausserdem mit an Bord sind ein Bypass, eine Status-LED und eine Buchse für ein 9V Netzteil.
Die Anleitung wird von der Leiterplattenerstellung bis zum Einbau in ein Gehäuse alles enthalten. Zusätzlich werden die Einkaufsquellen für die einzelnen Bauteile und Komponenten aufgeführt.
So nun aber los: Im ersten Teil wollen wir uns die Schaltung etwas näher anschauen.
Die ChaosFuzz-Schaltung
Auf den ersten Blick sieht das Ganze erst mal kompliziert aus (nach Chaos?!)- ist es aber eigentlich nicht.
Das Bass-Signal wird auf drei Operationsverstärkerstufen aufgeteilt. Der obere Zweig ist ein Verzerrer mit Siliziumdioden, der mittlere entsprechend mit Germaniumdioden, der untere ein einfacher Spannungsfolger für das Clean-Signal.
Über die jeweiligen Potis werden die drei Signalanteile einem Mixer zugeführt und wieder vereint. Alle drei Signalkomponenten können nach belieben gemischt werden.
Die Verzerrerschaltungen enthalten einen Verstärker und eine die Verzerrung verursachende Diodenbegrenzung. D.h. das Signal wird verstärkt aber in seiner Größe begrenzt.
Bei Si-Dioden liegt die Begrenzung bei ca. 700mV, bei Ge-Dioden bei ca. 300mV.
Die Kennlinien der Ge-Dioden sind runder was einen sanfteren Verzerrungseffekt generiert im Gegensatz dazu die Si-Dioden, die mit ihren Knickkennlinien eine harte Verzerrung produzieren.
Für eigene Modifikationen sollen folgende Angaben einen Anhaltspunkt geben:
Maximale Verzerrung erhöhen -> R6 (Si), R8 (Ge) vergrössern
Maximale Verzerrung reduzieren -> R6 (Si), R8 (Ge) verkleinern
Mehr Höhenanteile im verzerrten Signal -> C3 (Si), C5 (Ge) verkleinern
Weniger Höhenanteile im verzerrten Signal -> C3 (Si), C5 (Ge) vergrössern
Beim Mixer wurde versucht die drei Signale so zu vereinen, dass sie bei maximaler Potistellung etwa gleich groß sind, deshalb die verschieden großen Widerstände R9 (Si), R10 (Ge), R11 (Clean). Auch hier kann modifiziert werden. Zu beachten ist, dass die Verstärkung insgesamt nicht zu groß werden darf - wir haben ja auch "nur" eine 9V Batterie als Spannungsversorgung. D.h. das maximale Ausgangssignal eines OPs liegt bei ca. +/-3,5V - was heisst wenn z.B. das aktive Signal eines Basses bei 1V liegt, können wird nicht mehr als Faktor 3,5 verstärken!! Als Vorsicht, sonst bauen wir ungewollt in den Clean-Teil auch noch einen Verzerrer ein.
In der vorliegenden Dimensionierung wurde der Si-Teil greller und härter ausgelegt, während der Ge-Teil dunkler und sanfter klingt. Zu sehen an der deutlich größeren Verstärkung des Si-Teils (max. Verstärkung V=1+R6/R5=69) mit einem kleinen Kondensator C3 um viele Höhenanteile zuzulassen.
Im Gegensatz dazu der Ge-Teil mit eine viel kleineren Verstärkung (max. Verstärkung V=1+R8/R7=8) mit größerem Kondensator C5 für weniger Höhenanteile.
Das Clean-Signal wurde nicht verstärkt (nur entkoppelt).
Beim Mixer werden die einzelnen Teile mit folgenden Faktoren gemischt:
Si Anteil mit maximal V=R14/R9=0,3
Ge-Anteil mit maximal V=R14/R10=0,68
Clean-Anteil mit maximal V=R14/R11=2
Dies entspricht, wie erwähnt, in etwa gleichen Lautstärken.
Übrigens, die Bauteile Q1, Q2, D5, R15 haben nichts mit der Signalverarbeitung zu tun, sie schalten die Status-LED und ersparen uns den teuren 3fachen Umschalter.
Auf eine detaillierte Erklärung der Funktion der einzelnen Komponenten verzichte ich - wer nähereres Wissen möchte kann sich gerne melden.
Bauteileliste für die Leiterplatte
Die Potis sind mit aufgeführt, da sie ja über Lötnägel direkt auf der Platine eingebaut sind.
Standard-Widerstände, 0,25W Kohleschicht
R-Pull-Down 1MOhm
R1 68kOhm
R2 1MOhm
R3 68kOhm
R4 6,8kOhm
R5 1kOhm
R6 68kOhm (max.Verzerrung Si-Teil - größer=mehr)
R7 1kOhm
R8 6,8kOhm (max.Verzerrung Ge-Teil - größer =mehr)
R9 220kOhm (max.Lautstärke Si-Teil - größer=weniger)
R10 120kOhm (max.Lautstärke Ge-Teil - größer=weniger)
R11 33kOhm (max.Lautstärke Clean-Teil - größer=weniger)
R12 68kOhm
R13 68kOhm
R14 68kOhm (max.Lautstärker gesamt - größer=mehr)
R15 1kOhm (Vorwiderstand LED größer=dunkler)
Kondensatoren
C1 47nF
C2, C4, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C13, C15 Elko 10uF/16V
C3 100pF (Höhen Si-Teil - größer=weniger)
C5 1nF (Höhen Ge-Teil - größer=weniger)
C14 22pF (Höhen gesamt - größer=weniger)
Potis
SI, GE, CLEAN, VOLUME 10kOhm logarithmisch mit 6mm Achse
Dioden
D1, D2, D5 1N4148
D3, D4 AA119
Transistoren
Q1 BC547B
Q2 BSS170
Operationsverstärker
IC1, IC2 TL072
Lötnägel/stifte
1,3mm 20 Stück
Leiterplatte
Lochrasterplatine (15x29 Lötaugen)
Geätzte Platine (dazu kommen wir später)
Im nächsten Teil des Workshops machen wir uns daran die Leiterplatte im Lochrasterverfahren aufzubauen.
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