Realisierbarkeit der Idee für das Clipping (Verzerrung) von Niederspannungssignalen für Gitarreneffekte

Ich möchte einen Gitarrenverzerrungseffekt erzeugen. Was ich will, ist ein Unity-Gain-Puffer-Operationsverstärker, der das Signal abschneidet. In der Zeichnung unten ist in diesem Forum hier eine Schaltung zu finden , die ein Signal mit sehr niedriger Spannung (~ 200 mV) abschneidet. Es wird jedoch nur bei einer bestimmten Spannung abgeschnitten. Was ist, wenn Sie (wie ich) einfach die Spitzen jeder Welle abschneiden müssen?

Ich könnte eine Art gleichgerichtete durchschnittliche Spitze des Eingangssignals int 'mclamp' und 'clamp' bereitstellen, so dass die Klemmspannung ungefähr dem Eingangssignal folgt, wenn es steigt und fällt. Dazu würde ich vermutlich einen "idealen" Gleichrichter verwenden (wegen der 0,7-Durchbruchspannung einer Diodenbrücke).

Erstens ... gibt es einen IC, der dies tut, von dem jemand weiß? Und zweitens ... ist das, was ich vorschlage, realisierbar?

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Das ist eine sehr ungewöhnliche Anforderung. Offensichtlich können Sie einen Prozentsatz des Spitzenwerts nicht begrenzen, bis Sie den tatsächlichen Spitzenwert gesehen haben. Daher müsste jede Schaltung, die dies implementiert, eine Art Zeitverzögerung enthalten. Der einfachste Weg, dies zu tun, wäre in einem DSP-Chip.
@Dave ja, es müsste eine Zeitverzögerung geben. Ich dachte an eine kleine Kondensatoranordnung. Auf DSP würde ich wenn möglich verzichten. Ich möchte, dass andere in der Lage sind, den Effekt mit einfachen handelsüblichen Komponenten zu reproduzieren.

Antworten (2)

Hier ist eine Teillösung, die Sie mit der vorherigen Schaltung kombinieren könnten . Diese Schaltung differenziert das Eingangssignal, um zu lokalisieren, wo sich die Spitzen befinden, und verwendet dann eine Reihe von Abtast-/Halteschaltungen, um die Werte dieser Spitzen zu erfassen. Die Ausgänge dieser Schaltung könnten (mit einigen Spannungsteilern) verwendet werden, um die Clipping-Schwellenwerte auf einen Bruchteil des Wertes der vorherigen Spitze einzustellen. Nicht genau das, wonach Sie gefragt haben, aber wahrscheinlich so nah wie möglich mit analoger Hardware.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Simulationsergebnisse

wow.. vielen Dank für deine Arbeit hier! Das sind zwei Ansätze, die ich jetzt habe. In dieser Schaltung wird aufgrund der Platzierung von C1 jeder DC-Offset in den Sample-Hold geleitet. Ist das beabsichtigt?
Ja, natürlich ist es das. C1 ist der Beginn der Seitenkette, die einfach bestimmt, wo sich die Wendepunkte (hohe und niedrige Spitzen) des Signals befinden. Der eigentliche Signalpfad ist die obere Ader, die direkt zu den S/H-Blöcken führt. Wenn Sie DC-Offsets blockieren möchten, ist dies ein separates Problem.

Was Sie vorschlagen, ist so, wie Sie es beschrieben haben, nicht wirklich praktikabel. Sie brauchen eine Möglichkeit, das Clipping auszulösen, was mit einer Spannungsschwelle sehr einfach ist. Es ist nicht so einfach zu sagen: „Beginne mit dem Clipping kurz bevor es irgendeinen Peak erreicht“, besonders wenn keine digitale Signalverarbeitung stattfindet. Ihre Zeichnung der Audiowelle zeigt auch nicht die Situation, in der die Welle so aussieht, als würde sie ihren Höhepunkt erreichen, dann aber flach wird und sich wieder nach oben dreht. Wann sollte das Gerät mit dem Clipping beginnen? Wann sollte es aufhören zu schneiden? Es ist ein ziemlich komplexes Problem.

Die Grundidee, die Sie beschreiben, könnte auf verschiedene Arten erreicht werden, aber keine davon ist sehr einfach. Hier ist ein Weg, der nicht sehr kompliziert wäre:

Zuerst müssen Sie Ihr Audiosignal durch einen Hüllkurvendetektor leiten , um die variierende Amplitude der Welle zu speichern. Leiten Sie auch das ursprüngliche Audiosignal durch einen Audiokompressor, um die gesamte Welle so nahe wie möglich an die gleiche Amplitude zu bringen. Wenden Sie dann Ihre spannungsschwellenbasierte Clipping-Schaltung an und wenden Sie die Amplitude vom Hüllkurvendetektor erneut an.

In Wirklichkeit unterscheidet sich das nicht wesentlich von dem, was Distortion-Pedale tun, außer dass sie normalerweise nicht die ursprüngliche Hüllkurve wiederherstellen. Es könnte lustig und interessant sein zu sehen, wie das klingt.

Übrigens können Sie das alles vielleicht mit einem MOD DUO-Pedal testen .

Oooh. Danke schön. Warum brauchen wir eine Kompandierung, warum speisen wir nicht einfach den Ausgang des Hüllkurvendetektors in die Klemmeingänge?
Nun, für den Anfang würde sich die Klemmspannung bewegen, was bedeuten würde, dass Ihre abgeflachten Spitzen nicht flach wären. Außerdem ist der Hüllkurvendetektor im Wesentlichen eine Tiefpassschaltung. Je nachdem, wie reaktionsschnell Sie ihn haben möchten, wird es sowohl beim Ansteigen als auch beim Abfallen immer eine gewisse Verzögerung geben.
Realisierbarkeit der Idee für das Clipping (Verzerrung) von Niederspannungssignalen für Gitarreneffekte
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