Электронный барабан

Барабан — один из популярных, но в то же время громоздких музыкальных инструментов. Уменьшить его габариты и сделать более удобным в транспортировке — желание едва ли не каждого ансамбля. Если воспользоваться услугами электроники и собрать приставку к мощному усилителю (а он сегодня — неотъемлемая часть аппаратуры ансамбля), можно получить имитацию звучания барабана.

Если с помощью микрофона, усилителя и осциллографа «просмотреть» звук барабана, то удастся обнаружить следующее. Сигнал на экране осциллографа промелькнет в виде всплеска, напоминающего падающую каплю воды. Правда, падать она будет справа налево. Это значит, что левая часть «капли» имеет крутой фронт, обусловленный ударом по барабану, а затем следует затухающий спад — он определяется резонансными свойствами барабана. Внутри же «капля» заполнена колебаниями почти синусоидальной формы частотой 100…400 Гц — это зависит от размеров и конструктивных особенностей данного инструмента.

Подобные электрические колебания может генерировать, например, контур ударного возбуждения, если подать на него запускающий импульс, или генератор звуковых колебаний, находящийся в заторможенном (ждущем) режиме в момент кратковременного запуска его. Остановимся на втором варианте и познакомимся со схемой приставки, приведенной на рис. 87.

На транзисторе VT2 собран генератор звуковой частоты. Колебания в нем возбуждаются благодаря действию положитель­ной обратной связи (ПОС) между коллектором и базой транзис­тора. ПОС осуществляется изменением фазы коллекторного сигнала на 180°, которое достигается с помощью трехзвенной цепочки С1 — СЗ, R4 — R6. Частота генерируемого сигнала зависит от номиналов этих деталей и может лежать в пределах 100…400 Гц.

Рис. 87. Схема электронного барабана   Рис. 88. Монтажная плата электронного барабана

Ждущий режим генератора получается шунтированием резистора R4 фазосдвигающей цепи сопротивлением участка сток-исток полевого транзистора. А оно, в свою очередь, зависит от напряжения смещения на затворе транзистора, устанавли­ваемого переменным резистором R2. Чем больше напряжение смещения, т. е. чем выше по схеме находится движок перемен­ного резистора, тем меньше сопротивление указанного участка, тем сильнее шунтирование резистора R4.

Исходное напряжение смещения, подаваемое на выводы резистора R4, образовано делителем R1VD1, иначе говоря, используется прямое напряжение диода. В данном случае диод совместно с резистором R1 выполняет роль своеобразного параметрического стабилизатора напряжения.

Получающийся сигнал генератора подается через разъем XS1 на усилитель мощности звуковой частоты.

Чтобы «ударить» по электронному барабану, нужно нажать кнопку SB1. Через ее замыкающиеся контакты, конденсатор С5 и диод VD2 на базовую цепь транзистора генератора поступит импульс напряжения положительной полярности. Генератор возбудится, и на усилитель мощности пройдет сигнал звуковой частоты. Длительность сигнала, иначе говоря, продолжительность звука барабана зависит от положения движка переменного резистора R2: чем он ближе к верхнему по схеме выводу, тем продолжительнее звук. Повторный «удар» прозвучит после того, как кнопку отпустят и нажмут вновь.

Полевой транзистор может быть серии КП302 с буквенными индексами А или Б, биполярный — из серии КТ312 или КТ315 с индексами Б — Г и возможно большим коэффициентом передачи тока. Диод VD1 — любой из серии Д226, VD2 — любой из серии Д9, Д18, Д20. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, перемен­ный — СП-1. Конденсаторы С1 — СЗ — МБМ, С4 — К50-6, С5 — типа КМ или КЛС. Источник питания — «Крона».

Часть указанных деталей смонтирована на плате (рис. 88), устанавливаемой затем в небольшой корпус, желательно метал­лический. На лицевой стенке корпуса размещают переменный резистор, выключатель питания и разъем, а на верхней — кноп­ку SB1. Батарея находится внутри корпуса — она подключена к деталям приставки отрезками монтажного провода в изоляции. Конечно, для удобства замены батареи ее можно подключать через разъем от использованной «Кроны», но делать это необяза­тельно, поскольку потребляемый приставкой ток не превышает 4 мА, и энергии батареи хватит надолго.

Налаживание приставки сводится к установке постоянного напряжения на коллекторе транзистора VT2 около 5 В подбором резистора R3. Если необходимо изменить тональность звука барабана, следует установить конденсаторы С1 — СЗ других номиналов (но обязательно одинаковых). При проверке и налажи­вании приставки работу ее контролируют высокоомными голов­ными телефонами ТОН-1, ТОН-2 или аналогичными, подключае­мыми к разъему через конденсатор емкостью 0,01…0,1 мкФ.

При исполнении различных музыкальных произведений обычно пользуются несколькими барабанами, каждый из которых обладает своей тональностью звучания. В электронном варианте под каждый барабан можно изготовить отдельную приставку с разными конденсаторами С1 — СЗ и подключать к усилителю тот или иной имитатор либо перестановкой вилки от усилителя мощности, либо с помощью переключателя, например кнопочного. В этом случае следует помнить об увеличении длины соединитель­ных проводов и во избежание появления фона переменного тока в громкоговорителе экранировать их.

Возможен вариант, при котором все приставки будут смонти­рованы в общем корпусе, а их выходы соединены с разъемом XS1 через кнопочный, клавишный или галетный переключатель. Для питания такой конструкции нужно использовать источник большей мощности, например составленный из элементов 373, или сетевой выпрямитель с постоянным выходным напряжением 8…10 В.