81_83.pdf

N O T A T N I K P R A K T Y K A

Chorus idealny, czêæ 1

Tym razem nasz gitarowy

ekspert przybli¿y tajniki

konstrukcji najbardziej popularnej

wród naszych Czytelników

przystawki do gitary elektrycznej

- Chorusa.

O tym, ¿e nie jest to uk³ad

prosty do wykonania przekona³o

siê z pewnoci¹ wielu naszych

Czytelników. Przyczyny

napotykanych trudnoci

szczegó³owo wyjaniamy

w dwuczêciowym artykule.

Modyfikowanie brzmienia instru-

mentów muzycznych jest powszech-

n¹ praktyk¹ stosowan¹ przez wiêk-

szoæ wspó³czesnych muzyków.

Urz¹dzenie kryj¹ce siê pod nazw¹

Chorus u¿ywane jest na codzieñ

g³ównie przez gitarzystów mimo te-

go, ¿e pionierskie modele urz¹dze-

nia skonstruowane w japoñskiej fir-

mie Roland dedykowane by³y w³a-

ciwie wokalistom.

Chorus Ensamble CE-1 Rolanda

powodowa³ rozdwojenie brzmienia

g³osu ludzkiego, a tak¿e efekt nie-

osi¹galnej dotychczas modulacji sy-

muluj¹cej wra¿enie wielog³osowoci

charakterystycznej dla kilkuosobo-

wego zespo³u piewaj¹cego unisono.

Oczywicie nawet najwymylniejszy

Chorus nie mo¿e siê równaæ z czyn-

nikiem ludzkim, jednak osi¹gniêcie

na owe czasy tak intryguj¹cego efek-

tu przy pomocy niewielkiego pude³-

ka, za niewiele ponad 100 USD,

mia³o niew¹tpliwie swoje zalety.

Magii pionierskiego Chorusa nie

oparli siê nawet s³ynni muzycy

z grupy Genesis. W tym wypadku

przy okazji nagrywania nowego al-

bumu dosz³o do przepuszczenia

przez to urz¹dzenie wiêkszoci

ladów z bêbnami w³¹cznie.

Po naszej stronie ¿elaznej kurty-

ny efekt chorusa wzbudzi³ niepraw-

dopodobne po¿¹danie wród kawiar-

niano - restauracyjnych wokalistów,

jako efekt rzekomo w czarodziejski

sposób tuszuj¹cy niedoci¹gniêcia in-

tonacyjne. Dzisiaj o wszelkich spe-

kulacjach dawno zapomniano i urz¹-

dzenie to postrzegane jest

jako oryginalny efekt

urozmaicaj¹cy

podstawowym efektem dodatkowym

w³aciwie ka¿dego gitarzysty elekt-

rycznego i w tym sensie stanowi pe-

wien standard brzmieniowy. Nie

zawsze jednak, upowszechnienie pro-

duktu wp³ywa na poprawê jego

kondycji w sensie nowych idei, dos-

kona³oci konstrukcyjnej czy bez-

kompromisowej poprawy jakoci.

Dzieje siê czasem odwrotnie. Ofero-

wane nowe urz¹dzenia s¹ wpraw-

dzie coraz tañsze, ale reprodukowa-

ny za ich pomoc¹ efekt bywa po-

wierzchowny lub po prostu byle

jaki. M³odsi gitarzyci doznaj¹

olnienia w³¹czaj¹c CE-1, starego

cyfrowego Delta Lab ADM 64 czy

Lexicona. W miêdzyczasie poprzed-

zaj¹cym erê procesorów DSP poja-

wia³y siê sporadycznie na muzyczno

- elektronicznym rynku nowe urz¹-

dzenia typu Chorus, maj¹ce jednak

o wiele wy¿sze ambicje jeli chodzi

o metodê kreowania efektu, a tak¿e

ostateczny rezultat brzmieniowy i ja-

kociowy. By³y to np. niemieckie :

Wersi Voice i Choraliser realizuj¹ce

efekt poprzez modulowanie wyso-

koci dwiêku i opónienia w kilku

analogowych liniach opóniaj¹cych

jednoczenie. Generator wolnych

przebiegów by³ wprawdzie jeden, ale

przebiegi moduluj¹ce poszczególne

linie opóniaj¹ce przesuniête by³y

fazowo o pewien k¹t, co powodowa-

³o zwiêkszenie efektu polifoniczno-

ci przy jednoczesnym zmniejszeniu

definiowalnoci modulacji.

By³o to znacznie bli¿sze sytuacji

naturalnej, w której kilka instrumen-

tów lub g³osów wykonuje t¹ sam¹

linie melodyczn¹. Efekt choral-

noci powstaje wówczas na

skutek okresowych i przypad-

kowych zmian intonacji (nikt

nie jest doskona³y), ró¿nic

charakterystyk fazowych

i czêstotliwociowych g³o-

sów lub instrumentów

(ka¿dy jest inny) oraz

nierównomiernoci ryt-

micznych i dynamicznych

(nie wszyscy s¹ odpowiednio przy-

gotowani). Tak¿e zjawisko modulacji

jest tu jedynie efektem ubocznym,

w przeciwieñstwie do tanich choru-

sów gitarowych, bujaj¹cych dwiê-

kiem w rytm generatora LFO.

Odpowied na pytanie jak dzia³a

chorus wydaje siê byæ w tym mo-

mencie przedwczesna, a samo pyta-

nie raczej powinno byæ sformu³owa-

ne: jak Chorus nie powinien dzia-

³aæ?

brzmie-

nie akompa-

niamentów gitaro-

wych lub innych instru-

mentów emuluj¹cych strunopo-

dobne dwiêki.

Wszelkie inne zastosowania, jak-

kolwiek maj¹ miejsce, s¹ statystycz-

nie marginalne w stosunku do de-

dykacji gitarowych. Chorus sta³ siê

Elektronika Praktyczna 4/97

P R O J E K T Y

N O T A T N I K P R A K T Y K A

W przypadku zastosowania jednej

linii opóniaj¹cej modulacja powo-

duje praktycznie okresowe podwy-

¿szanie i obni¿anie przetwarzanego

sygna³u, który mieszany jest z syg-

na³em bezporednim ród³a. Zmienia

siê tak¿e opónienie sygna³u

i jego faza w zwi¹zku z tym

przy pewnym sprzyjaj¹cym

ustawieniu nast¹pi prawie

100% dodanie siê sygna³ów

lub ich wzajemne znoszenie

siê. Stosowane ustawienia nie

bywaj¹ tak z³oliwe, jednak wiêk-

szoæ chorusów z jedn¹ lini¹ opó-

niaj¹c¹ wykazuje tzw. martwe pun-

kty, w których po¿¹dany efekt chwi-

lowo zanika lub pojawia siê ze

wzmo¿on¹ intensywnoci¹. To co

wyczuwalne jest przez dowiadczo-

ne ucho na czystych brzmieniach

instrumentu zawieraj¹cych silne pod-

stawowe tony sk³adowe staje siê

prawdziwym koszmarem jeli gita-

rzysta w³¹czy intensywne przestero-

wanie przepe³nione wy¿szymi czês-

totliwociami harmonicznymi. W ta-

kiej sytuacji mamy do czynienia

z ewidentnym zanikaniem dwiêku,

okresowymi zmianami barwy i cyk-

liczn¹ wibracj¹ zgodn¹ z czêstotli-

woci¹ modulacji. Nie ma to wiele

wspólnego z efektem choralnoci,

który stanowi³ wzór dla twórców

elektronicznej symulacji tego natu-

ralnego efektu muzycznego.

Innymi urz¹dzeniami o podob-

nym dzia³aniu by³y przeznaczone do

bardziej profesjonalnych zastosowañ

procesory ADT (ang. Automatic

Double Track). Efekt ADT przezna-

czony by³ do studiów muzycznych,

przez co zawiera³ w sobie bardziej

wyrafinowane rozwi¹zania uk³adowe

podnosz¹ce przede wszystkim jakoæ

przetwarzania, odstêp od szumów

itp. Wynikaj¹ce ju¿ z samej nazwy

dzia³anie ADT jest

symulacj¹ na dro-

dze elektronicznej

efektu powstaj¹ce-

go podczas ods³u-

chu dwóch cie¿ek

zawieraj¹cych zapis

tej samej partii wo-

kalnej lub instru-

mentalnej. W tym

przypadku jedna

osoba wykorzystuj¹c

technikê zapisu

wieloladowego mo-

¿e nagraæ kilkukrot-

nie dan¹ partiê

utworu w celu uzyska-

nia efektu chóralnego. Najczêciej

dokonuje siê jedynie dwukrotnej

rejestracji tego samego g³osu lub

instrumentu. Próby polegaj¹ce na

wielokrotnym dublowaniu zwykle

koñcz¹ siê niepowodzeniem z powo-

du wbrew wszelkim przypuszcze-

niom - zbyt du¿ej zgodnoci niektó-

rych przypadkowych fragmentów

i chwilowego zaniku efektu chóru

w relacji do innych fragmentów,

w których niezamierzony brak pre-

cyzji spowodowa³ powstanie po¿¹da-

nego efektu. Nie ma takiego woka-

listy, który potrafi³by zapiewaæ dru-

gi raz t¹ sam¹ partiê ca³kowicie tak

samo lub w sta³ym równoleg³ym in-

terwale odstrojonym o minimaln¹

wartoæ. Doskona³y efekt podwójnej

cie¿ki mo¿liwy jest do uzyskania

przy nagrywaniu partii instrumental-

nej na magnetofon wieloladowy

umo¿liwiaj¹cy precyzyjn¹ regulacjê

prêdkoci posuwu tamy podczas

zapisu. W tym wypadku pierwszy

lad nagrywany jest na minimalnie

obni¿onych obrotach, natomiast dru-

gi na przyspieszonym magnetofo-

nie. W rezultacie obydwie partie

nie stroj¹ idealnie ale lekko ba-

lansuj¹ wokó³ w³aciwej tonacji

nabieraj¹c nowej energii d¹¿enia do

rozwi¹zania, co w najbardziej uda-

nych przypadkach zastosowania ta-

kiego tricku nadaje brzmieniu znacz-

nej ekspresji.

Wartoæ o jak¹ nale¿y przestroiæ

poszczególne prêdkoci posuwu ta-

my nie jest taka sama i na ogó³

pozostaje tajemnic¹ producenta czy

realizatora nagrañ, natomiast od in-

strumentalisty wymaga siê w tym

wypadku na tyle doskona³ego przy-

gotowania, aby móg³ zagraæ kilku-

krotnie ten sam fragment w iden-

tyczny sposób.

Rys. 1.

Analogowe linie

opóniaj¹ce

Analogowe linie opóniaj¹ce ty-

pu Bucket Brigade reprodukuj¹ szu-

my, zwiêkszaj¹ce siê przy ni¿szych

czêstotliwociach próbkowania gene-

ratora zegarowego. Osi¹gniêcie opó-

nienia w granicach 50 ms za pomoc¹

1024 stopniowej linii opóniaj¹cej

zwi¹zane jest z pojawieniem siê

znacznego szumu kwantyzacyjnego,

a tak¿e doæ du¿ych zniekszta³ceñ.

Bezporednio za lini¹ opóniaj¹c¹

stosuje siê filtr odcinaj¹cy wy¿szy

zakres pasma czêstotliwoci obejmu-

j¹cych wiêkszoæ zak³óceñ, jednak

praktyczne okrelenie górnej prze-

pustowoci filtru przy zachowaniu

przyzwoitego odstêpu od szumów

wi¹¿e siê ze znacznym ogranicze-

niem pasma sygna³u u¿ytecznego.

Teoretycznie czêstotliwoæ graniczna

filtru powinna byæ przynajmniej

o po³owê mniejsza od czêstotliwoci

generatora zegarowego, jednak prak-

tyka wykazuje ¿e jest to daleko

niewystarczaj¹ce.

Elektronika Praktyczna 4/97

P R O J E K T Y

N O T A T N I K P R A K T Y K A

Procesory ADT realizowane s¹

w oparciu o 4096 stopniowe linie

opóniaj¹ce, co stanowi do pewnego

stopnia rozwi¹zanie problemu jako-

ci sygna³u opónionego. Doskonale

sprawdzaj¹ siê w aplikacjach 4096

bitowe linie opóniaj¹ce: PANASO-

NIC MN3205 oraz trudno dostêpny

SAD4096 amerykañskiej firmy RETI-

CON. Pewn¹ alternatyw¹ mo¿e byæ

tak¿e zastosowanie nieco tañszego

uk³adu TDA 1097. Linie opóniaj¹ce

zawieraj¹ce 4096 stopni z wbudowa-

nym uk³adem Sample & Hold umo¿-

liwiaj¹ uzyskanie opónienia do ok.

200 ms.

Odpowiednie zaprojektowanie

uk³adu osi¹gaj¹cego maksymalnie 50

ms a wykorzystuj¹cego praktycznie

do 30..40 ms, jak to ma miejsce

w przypadku efektu ADT gwarantuje

osi¹gniêcie wystarczaj¹co szerokiego

pasma czêstotliwoci akustycznych.

Nawet w najbardziej sprzyjaj¹cych

okolicznociach stosuje siê po oby-

dwu stronach linii filtry górnozapo-

rowe t³umi¹ce czêstotliwoci powy-

¿ej 12kHz. Poczwórna linia BBD nie

stanowi rozwi¹zania uniwersalnego,

poniewa¿ potraktowana zbyt wysok¹

czêstotliwoci¹ generatora zegarowe-

go po prostu odmówi wspó³pracy,

jednak opónienia potrzebne do

uzyskania efektu CHORUS w jego

wszelkich odmianach s¹ osi¹galne

bez problemu.

Jakkolwiek optymalne wystero-

wanie sygna³em audio linii taktowa-

nej wysok¹ czêstotliwoci¹ gwaran-

tuje bardzo dobr¹ jakoæ, to jednak

w urz¹dzeniach profesjonalnych sto-

suje siê dodatkowe uk³ady kompresji

i ekspansji sygna³u, co w radykalny

sposób podnosi dynamikê i optyma-

lizuje wysterowanie linii opóniaj¹-

cej. Do tego celu wykorzystuje siê

V, a wersja NE572

posiada bufor dynamiki sta³ej czasu

minimalizuj¹cy zniekszta³cenia syg-

na³u steruj¹cego wzmocnieniem oraz

umo¿liwiaj¹cy regulacjê dynamiki

czasu narastania i czasu powrotu

przy niewielkiej liczbie elementów

zewnêtrznych. Praktyczny sposób

rozwi¹zania uk³adu kompandora dla

linii opóniaj¹cej SAD 4096 przed-

stawia schemat z rys.1 .

Konstrukcja kompresora i ekspan-

dera jest w zasadzie typowa.

W przedstawionym uk³adzie zwraca

uwagê minimalna liczba elementów

ograniczaj¹cych górny zakres pasma

czêstotliwoci, co jest wynikiem dos-

kona³ego przetwarzania zastosowa-

nego uk³adu SAD 4096, który tole-

ruje tak¿e wysokie czêstotliwoci

taktowania, umo¿liwiaj¹c osi¹gniêcie

minimalnego czasu opónienia

w granicach 2 ms. Wykorzystuj¹c ten

uk³ad nale¿y wiedzieæ, ¿e wejcia

sygna³u taktuj¹cego obci¹¿one np.

buforem 4049 wykazuj¹ i tak znacz-

n¹ pojemnoæ co powoduje, ¿e do-

chodzi do znacznego niedopasowa-

nia pojemnociowego . Dlatego te¿,

aby nie pogarszaæ sytuacji cie¿ki

po³¹-

czeniowe

powinny

byæ bardzo

krótkie, a w przypadku wykonania

uk³adów modulacji na osobnej p³yt-

ce nale¿y u¿yæ do po³¹czenia tych

miejsc konkretnych dobrze ekrano-

wanych przewodów.

Krzysztof Jarkowski

Elektronika Praktyczna 4/97

N O T A T N I K P R A K T Y K A

P R O J E K T Y

standar-

dowo uk³ady

firmy Signetics

NE570 i NE572, zawiera-

j¹ce w swoim wnêtrzu dwa

uk³ady o regulowanym wzmocnie-

niu. Obydwa kompandory oferuj¹

szeroki zakres dynamiczny - ponad

110 dB, ma³e zniekszta³cenia i szu-

my poni¿ej 6

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: