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Effetto Overdrive per Chitarra e basso elettrico

Indice Argomento Corrente

1) Effetto Overdrive classico
2) Specifiche di progetto
3) Alimentatore anodica e filamenti valvole
4) Amplificatore valvolare
5) Effetti secondari

1 - Effetto Overdrive classico

L'effetto overdrive simula il suono di un amplificatore a valvole saturato, quindi portato oltre il massimo volume indistorto, generando quindi un suono ricco di armoniche, perfetto per generi quali il blues e il rock.
Noi non ci limiteremo a simulare, come fanno tutti i pedali che producono questo effetto, noi faremo un piccolo amplificatore a valvole con tanto di trasformatore finale adattatore di impedenza.
Un circuito senza compromessi che lavora ad una tensione da valvola, non un clone dei tanti circuiti che si trovano in commercio che utilizzano valvole a bassa tensione (non nate per questo scopo) con risultati che non si avvicinano neppure al suono di un amplificatore saturato.
Quindi nel nostro caso non c'è trucco, si tratta in piccolo di un amplificatore valvolare a tutti gli effetti.
L'uscita di questo effetto √® adatta per essere inviata sia ad un amplificatore che ad un mixer per miscelarlo con il suono indistorto nella proporzione che pi√Ļ ci piace.
Questo effetto si può costruire in due varianti, utilizzando una configurazione single-ended o push-pull.
Questa √® la variante pi√Ļ semplice, quella single-ended.
Per la variante push-pull occorre trovare un adatto trasformatore di uscita ed utilizzare almeno due valvole doppio triodo, la prima come preamplificatore e invertitore di fase e la seconda come amplificatore di potenza.
L'effetto di saturazione nella configurazione push-pull sar√† diverso, il clipping sar√† pi√Ļ simmetrico in funzione del diverso funzionamento delle valvole finali, che introdurranno anche una notevole distorsione di incrocio che pu√≤ essere esaltata non utilizzando la controreazione.

2 - Specifiche di progetto

Questo effetto verrà realizzato utilizzando componenti commerciali di facile reperibilità, nulla di esoterico, nell'ottica di una bassa spesa ma senza compromettere il funzionamento.
Caratteristiche generali:

3 - Alimentatore anodica e filamenti valvole

La Catena del Suono

Le valvole sono relativamente difficili da alimentare in quanto richiedono oltre ad una alta tensione anodica anche una tensione di accensione per il filamento.
In genere si utilizzano trasformatori che hanno pi√Ļ secondari che forniscono tali tensioni.
Tuttavia non si trovano di ingombro limitato come quello che occorrerebbe per un effetto.
Per ovviare all'inconveniente ho utilizzato un sistema abbastanza inedito, ho utilizzato un trasformatore da 15V di secondario per alimentare i filamenti a 12,6V utilizzando per la caduta di tensione 8 diodi (0,6x4=2,4V).
Poi con l'uscita del trasformatore  ho alimentato un trasformatore esattamente uguale. Ho ottenuto all'uscita 220Vca a vuoto che raddrizzati dal ponte di Graetz e livellati dai condensatori elettrolitici sotto carico diventano 234Vcc, tensione pi√Ļ che sufficiente per alimentare l'anodica delle valvole.

Per il livellamento ho utilizzato due condensatori smontati da un alimentatore per computer.
I resistori da 100Kő© in uscita servono per scaricare i condensatori che potrebbero altrimenti rimanere carichi per giorni e fulminare un malcapitato riparatore di turno.
Con questo circuito siamo isolati dalla tensione di rete.
Tutte le tensioni vanno verificate, tutti i componenti sono soggetti a tolleranze, la cosa importante è che la tensione di filamento non si discosti troppo dal valore ideale che in questo caso è 12,6V, quindi manteniamoci nel range da 12,2 a 13V.
Nel caso sia troppo alta occorre aggiungere altre coppie di diodi alla serie presente fra i due trasformatori, se la tensione √® troppo bassa occorre toglierne una coppia o pi√Ļ.
Quando eseguite li misure prima di modificare il circuito ricordatevi di misurare anche la tensione di rete, potrebbe discostarsi anche del 10% dal valore nominale, per cui in questo caso una deviazione del 10% della tensione di filamento sarebbe normale.

4 - Amplificatore valvolare

L'amplificatore valvolare è realizzato con un doppio triodo ECC82.
Il primo triodo funge da preamplificatore e il secondo triodo da amplificatore di potenza.
Occorre ottenere un guadagno abbastanza alto da poter mandare in distorsione il secondo triodo.
L'uscita del secondo stadio viene mandata al mixer e pu√≤ essere mandata in fase per ottenere un effetto overdrive che in controfase (sfasata di 180¬į) per ottenere l'effetto fuzz.
Queste funzioni vengono ottenute con un relè che manda al mixer il segnale in fase o in controfase.
Il tipo di distorsione che si può ottenere con questo circuito non è il solito clipping a onda squadrata nella parte superiore e inferiore che si ottiene con i semiconduttori ma molto meno brusca.

La Catena del Suono

Questo circuito è stato progettato e collaudato espressamente per questo progetto, tuttavia nulla vieta di utilizzarlo per costruire un effetto a pedale.
Tutti i valori sono scritti vicino ai componenti, i condensatori non polarizzati hanno una tensione di lavoro di 600V mentre i condensatori elettrolitici, dove non indicato hanno una tensione di 50V.
Per il trasformatore di uscita è stato utilizzato un trasformatore di alimentazione 230V-9V.
Come √® possibile vedere con l'oscilloscopio si comporta pi√Ļ che bene per questo utilizzo.
Questo distorsore per assolvere al meglio al suo scopo non ha nessun genere di controreazione.

Questo fa si che l'uscita del trasformatore sia isolata galvanicamente.
All'uscita √® possibile mettere un basilare noise gate per eliminare il seppur minimo rumore del ripple residuo utilizzando due diodi al germanio in serie al segnale, quindi eliminando tutto quello che √® pi√Ļ basso della tensione di polarizzazione di detti diodi ovvero 0,3V. Utilizzando diodi al silicio il valore di polarizzazione diretta sale a 0.6V che ho reputato troppo "aggressivo" in relazione alla tensione dei disturbi.
Di seguito la spiegazione dettagliata del circuito:

Il segnale entra dall'ingresso, arriva al potenziometro da 10K che ne regola l'ampiezza prima di mandarlo alla griglia del primo triodo attraverso un condensatore da 100nF.
La polarizzazione della griglia è dovuta al parallelo del resistore e del condensatore posti fra il piedino 8 e massa ed è di 3,6V (tensione negativa).
Il segnale amplificato lo ritroviamo sull'anodo (piedino 6) e attraverso il condensatore da 100nF giunge alla griglia del secondo triodo (piedino 2). Il secondo triodo ha una polarizzazione di griglia negativa di 5,8V dovuta al gruppo resistore-condensatore posti fra il piedino 3 e massa.
Il segnale amplificato esce dal piedino 1 (anodo del secondo triodo) e tramite il trasformatore viene trasferito al carico che √® un resistore da 470 ő©.

Di seguito alcuni rilievi effettuati con un oscilloscopio professionale e un generatore sinusoidale a bassissima distorsione.

Valori rilevati:

La Catena del Suono

Tensione in ingresso 2,88Vpp

La Catena del Suono

Banda passante (-3dB usando come riferimento la frequenza centrale di 1KHz):

La Catena del Suono

Si rilevano in uscita dei disturbi in alta frequenza probabilmente captati dall'ambiente.

La Catena del Suono

Prototipo montato su basetta millefori visto dall'alto.

La Catena del Suono

Prototipo montato su basetta millefori visto dal fianco.

La Catena del Suono

Prototipo montato su basetta millefori visto dal fianco.

La Catena del Suono

Prototipo montato su basetta millefori visto da sotto. Si noti il filo ritorto che alimenta il filamento. Questo filo va necessariamente ritorto per elidere i campi magnetici che si generano e potrebbero altrimenti rientrare come disturbo.
Nel prototipo finale il trasformatore di uscita è stato girato per evitare accoppiamenti magnetici con quelli di alimentazione.

5 - Effetti secondari

Come tutti i distorsori / overdrive che sfruttano il fenomeno di clipping si comportano anche in una certa misura come compressori.
Quando il segnale in ingresso è tale da ottenere in uscita la massima elongazione in tensione possibile e noi aumentiamo ulteriormente il segnale in ingresso, il massimo segnale in uscita rimarrà costante non potendo aumentare ulteriormente.
E questo succederà per ogni segnale in ingresso superiore al massimo segnale che produce una uscita indistorta.
Questo oltre all'effetto di compressione produrrà anche un effetto di generazione di armoniche proporzionale all'ampiezza del segnale in ingresso.
A sua volta l'effetto compressione genererà un maggiore sustain della nota.
Come vedete difficilmente un effetto non ne genera altri secondari.

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