Посоветуйте схему

[guitarfx]

Приветствую коллеги!

Посоветуйте схему "РЫЧАЩЕГО" гитарного усилителя (чистый звук не нужен) - желательно в TINA-TI, Micro-Cap 9, Multisim 14

Понимаю, что в основном на этом форуме люди, добивающиеся прямо противоположного,минимума искажений...
Однако именно поэтому вы хорошо разбираетесь из-за чего эти искажения возникают
и возможно знаете или сможете придумать как их МНОГОКРАТНО УВЕЛИЧИТЬ, а не уменьшить.

Найденные схемы в интернет все на основе ограничителя на встречно-параллельных диодах и в принципе не рычат, а жужжат поголовно все.
Ниже схема, считающаяся лучшей на многих сайтах типа http://guitar.ru или http://forum.guitartonelab.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl
- но она не рычит, а звучит как обычный ограничитель. Искажений (дисторшн или distortion не хватает) Повторюсь - схема СЧИТАЕТСЯ лучшая для ГИТАРНОГО дисторшн за последние 40 лет. И она фуфло. Были на этом форуме похожие темы. Но там не было схем в форматах систем моделирования и не было испытаний разных схем в стемах моделирования на гитарных сигналах. А были общие разглогольствования... но форум то инженерный, хотелось бы серьезного обсуждения! Приатачена эта одиозная схема и пример гитарного звука с "рычанием" (ближе к концу) но не с этой схемы, а с правильного, но неизвестной схемы усилителя. (также приатачен wav файл c чистой гитарой со "Smoke on the water" Deep Purple для экспериментов) Да, я знаю о цифровых и софтовых гитарных процессорах и да. они звучат круто и как надо и рычать умеют. Но повторить их в цифре или софте невозможно так как их прошивки и коды хакерам не удалось взломать, закодированы на 5+ баллов криптостойкими алгоритмами, не слабее цифровых подписей, которые тоже никто не смог взломать, даже самые крутые хакеры на Земле и если кто-то иного мнения пожалуйста ссылки дайте на коды коммерческих софтовых или цифровых DSP гитарных процессоров. (опен сорсные софтовые звучат (жужат) слабоватенько, рычания нет, и нет никакого смысла их повторять). Так что надежда только на аналоговую схемотехнику!


Вложение 366967

[Tuvalu]

Так ещё делают: http://www.muzique.com/schem/shaka5.gif

Та же ошибка.
Диоды надо разворачивать.

Ну да, я сам в недоумении, какой смысл применения МОСФЕТ-ов в подобных искажалках. У меня в архиве есть ещё десяток похожих схем.
Я бы на вашем месте (в смысле, коллективные "вы") сделал аппроксиматор и крутил-вертел пороги, асимметрию, "плавность" нарастания ограничения и т.п. сколько душе угодно. А комбинировать тип, кол-во ограничивающих элементов, варианты их включения - это имхо очень хлопотно и непродуктивно.

[guitarfx]

Tuvalu, тут как бы была готовая схема со входным и выходным сигналом удовлетворительного качества, то есть работало как есть с ошибками, но работало. И да, с крутизной ограничения надо поэкспериментировать... что скажете например если взять корень кубический из входного сигнала? Вроде плавнее уже некуда...

[Tuvalu]

Вроде плавнее уже некуда...

Плавность нарастания искажений - это вообще не по теме топика. Некоторые участники помогая вам, заодно ради чистого любопытства экспериментируют на смежных полях, это понятно. Но вам-то зачем это? Хай-гейной рычалке вообще пофиг, как там нарастают искажения, т.к. подобные искажалки 90, если не больше %% времени находятся в глубоком ограничении. Вы же ссылаетесь на примеры, где нет ни кранча, ни среднего овера - сплошной хай-гейн. Или нет?

И да, с крутизной ограничения надо поэкспериментировать... что скажете например если взять корень кубический из входного сигнала?

Именно это я не пробовал, сказать ничего не могу. Но всякими аппроксимациями разных функций когда-то переболел, больше нет желания возвращаться к этому.
Но если так интересно, на гитарплеер.ру есть тема про Soul Screamer - у него самое плавное нарастание искажений, которое я встречал. За это отвечают диодно-резисторные цепочки:

[Гоша]

подскажи откуда берешь коэф. идеальных фильтров по лапласу?

Кое-что помню из университетского курса - значит, из книжек.
Для ФНЧ {L}= G x 1/((1+W x s)^n)
Для ФВЧ {L}=G x W^n x (s^n/(1+W x s)^n) x
G - коэффициент передачи вдали от частоты среза, W=1/(2 x pi x F), F - частота среза, n - порядок фильтра.
Ниже файлы для тренировки симулятора.

---------- Сообщение добавлено 15:45 ---------- Предыдущее сообщение было 15:35 ----------

сделал аппроксиматор и крутил-вертел пороги, асимметрию, "плавность" нарастания ограничения и т.п. сколько душе угодно.

Я пробовал.
С этим технические проблемы.
Удобно брать полиномиальную аппроксимацию, но где взять коэффициенты? Онлайн аппроксиматоры несут откровенную чушь, вручную считать коэффициенты - адов труд.
Для симметричной АХ хорошо подходит аппроксимация арктангенсом, легко менять гейн. Но как только добавляешь квадратичную добавку - все разваливается, всякий раз приходится проверять кривую АХ на однозначность.
А так да - если решить вопрос апроксимации - можно крутить как хочешь. А потом синтезировать усилитель с заданной АХ. Ну хотя-бы так, как это сделано в Соул Скример.

[shura1959]

Уважаемые, с Вашего позволения предложу схему на мосфетах. Как ограничители они работают неплохо, начиная с порогового напряжения.
Степень перегруза регулируется R5, плавность ограничения R6 (поигрался от 1 Ом до 100 Ом), срез по частоте С1.
ВАВ-ка для R6 20 Ом.
Схема для тина в зип архиве.

Distort MOSFET.wav
Distortion MOSFET.zip

[Гоша]

Как ограничители они работают неплохо, начиная с порогового напряжения.

Да.
Но только включенные встречно-последовательно, а не встречно параллельно.
При встречно-параллельном включении ограничивают диоды, которые имеются в МОСФЕТ-е. Катодом к стоку, анодом - к истоку.
Выше несколько постов - там все разжевано.

[E.Sokol]

Для ФНЧ {L}= G x 1/((1+W x s)^n)
Для ФВЧ {L}=G x W^n x (s^n/(1+W x s)^n) x
G - коэффициент передачи вдали от частоты среза, W=1/(2 x pi x F), F - частота среза, n - порядок фильтра.

Это же только АЧХ фильтров (Баттерворта), а не сами передаточные функции?

---------- Сообщение добавлено 19:57 ---------- Предыдущее сообщение было 19:36 ----------

Наконец-то сделал полноценную одностороннюю модель ограничения, до которой 20 лет назад не хватило ума

Тут два параметра:
k (-1..1) - смещение
t (0..100) - жёсткость ограничения

При t=0 получается просто линейное усиление, без искажений. Вот графики некоторых кривых:

[shura1959]

При встречно-параллельном включении ограничивают диоды, которые имеются в МОСФЕТ-е. Катодом к стоку, анодом - к истоку.

А, ну да, извиняюсь, стандартные вставил...., а вот без диодов, порог примерно 2В, R6 20 Ом. Звук, правда, не сильно отличается от диодов (на мой взгляд).
dist mos 2.wav

[Гоша]

Это же только АЧХ фильтров (Баттерворта), а не сами передаточные функции?

Hу да.
Если удастся представить в подобном виде АЧХ кабинета, то будет звено с требуемой АЧХ. Другой вопрос, где это взять и как сделать.
Симулятор, если подсунуть ему это, строит звено, обладающее именно заданной АЧХ.
Вот ФНЧ Баттерворта с G=1 и n от 1 до 10.
Если вместо таких звеньев подставлять стандартные ФНЧ и их комбинации на ОУ, то время счета сильно возрастает.

---------- Сообщение добавлено 19:01 ---------- Предыдущее сообщение было 18:59 ----------

а вот без диодов

А такие в природе существуют?
Мне не встречались.

---------- Сообщение добавлено 19:08 ---------- Предыдущее сообщение было 19:01 ----------

Тут два параметра:
k (-1..1) - смещение
t (0..100) - жёсткость ограничения

Чет не так.
Аргумент x содержится только в одном слагаемом в числителе.
Все остальное по сути константы, зависящие только от параметров t и k.

[E.Sokol]

Чет не так.
Аргумент x содержится только в одном слагаемом в числителе.
Все остальное по сути константы, зависящие только от параметров t и k.

Всё так. Без них кривая не будет проходить через точки (-1,-1) и (1,1).

[shura1959]

а вот без диодов
А такие в природе существуют?

Из советских, КП301, 306, 313, буржуйские тоже есть, это усилительные (не ключевые) полевики, обычно ВЧ, СВЧ.
Но это в данном случае не принципиально; в приведённой уважаемым Tuvalu схеме последовательно с транзисторами включены диоды, которые запирают защитные диоды транзисторов при обратной полуволне сигнала.

[Гоша]

которые запирают защитные диоды транзисторов при обратной полуволне сигнала.

Только их надо развернуть, тогда все будет правильно.

[shura1959]

Только их надо развернуть, тогда все будет правильно.

Ага, точно! Не правильно нарисованы...

[Гоша]

Наконец-то сделал полноценную одностороннюю модель

Чудесно.
Было бы еще лучше, будь она "двухсторонняя"
И не обращалась в 0 при t=0.

[E.Sokol]

Было бы еще лучше, будь она "двухсторонняя"

Я на эту тему даже целую статью накатал когда-то давно. Там куча формул на все случаи жизни (ну почти, потому что с тех времён я ещё кучу всего придумал).

И не обращалась в 0 при t=0.

Она обращается в x, а не в 0. Просто в этом случае формула считается не явным образом, а через предел.

[Гоша]

Не правильно нарисованы...

Есть еще одно но.
Дополнительный диод включен последовательно с каналом MOSFET.
Значит напряжение ограничения будет суммой напряжения отсечки и напряжения на открытом диоде.
Точно так же, как и при встречно-последовательном включении полевиков.
Но здесь хоть не надо лишних диодов.

---------- Сообщение добавлено 22:45 ---------- Предыдущее сообщение было 22:43 ----------

Просто в этом случае формула считается не явным образом, а через предел.

Увы, симулятор считает все в явном виде, а на неопределенность реагирует однозначно - устанавливает значение функции равным 0.
Ничего, 1е-6 его устраивает.

[shura1959]

сть еще одно но.
Дополнительный диод включен последовательно с каналом MOSFET.
Значит напряжение ограничения будет суммой напряжения отсечки и напряжения на открытом диоде.
Точно так же, как и при встречно-последовательном включении полевиков.
Но здесь хоть не надо лишних диодов.

При пороговом 4 В и питании от кроны, да, может не хватить запаса, ну у ВЧ усилительных полевиков порог где-то 0,5...2,0 В, глядишь, и - ничего...

[Гоша]

Я на эту тему даже целую статью накатал

Прочитал по диагонали - очень занятно.
Надо будет перечитать вдумчиво.
Я то всегда пользовался аппроксимацией арктангенсом - очень просто, в бесконечность уходим автоматически, крутизна регулируется множителем в аргументе.

[E.Sokol]

Я то всегда пользовался аппроксимацией арктангенсом

Да, есть там у меня гипергеометрическая функция, у которой арктангенс является частным случаем (при k=1):

Хотя для практического применения она, конечно же, не очень удобна.

[guitarfx]

а какая ф-я применяется в стандартных моедлях диодов в тина и лтспайс?