Ik verdiep me al een tijdje in de wereld van de Bucket Brigade Delay’s (BBD). Je vindt ze o.a. terug in Chorussen, Flangers, e.a. Het is begonnen met de Small Clone Chorus. Een tof projectje, maar de klankverkleuring sprak me niet zo aan. Vervolgens knutselde ik de Zombie Chorus. Die gaf me wat kopzorgen om het ding aan te praat te krijgen. Beide projecten zetten me aan om info over en werking van BBD’s door te nemen. Kwestie van te weten waar ik nu eigenlijk mee bezig ben.

Op o.a. Electrosmash.com vond ik mooie en goeie uitleg over de Chorus en BBD. Er wordt een uitvoerige analyse gegeven van de Chorus Ensemble 2 van Boss. In essentie komt het hierop neer:

Het signaal komt het circuit binnen
Na een lichte versterking wordt het gesplitst
Het ene signaaldeel gaat door de BBD en wordt vertraagd
Het ander signaaldeel blijft onveranderd
De 2 delen worden opnieuw samengevoegd en naar de uitgang gebracht.

Resultaat: Chorus

Werking.

Het werkpaard van de chorus is dus een BBD (in dit geval de MN3007, maar er zijn nog andere). Deze delaychip neemt stukjes van het signaal op en sluist die stukjes dan stapsgewijs (1024 stapjes bestaande uit mosfets en condensatoren) door naar de uitgang. Het opnemen en doorsluizen van de signaalstukjes gebeurt met behulp van 2 aan elkaar tegengestelde hoog-frequente klokpulsen. De klokpulsen worden geproduceerd door een aparte oscillator. De snelheid van die pulsen wordt op zijn beurt gevarieerd (van traag naar snel en omgekeerd). Dit is dan weer weggelegd voor een LFO (Low-Frequentie Oscillator) waarvan je de snelheid en diepte van de variatie kan manipuleren.

Op signaalniveau hebben we dus 2 luiken:

het onveranderde of “droge” signaal
het vertraagde / verwerkte of “nat” signaal

Voor het “nat” signaal is de zaak wat het is: een BBD die via klokpulsen + LFO wordt aangestuurd en het signaal vertraagd. De onderlinge verschillen in Chorussen is o.a. het soort/merk van BBD’s en de verschillende manieren/soorten van klokdriver(s) en lfo. De essentie is bij allemaal in principe hetzelfde. Voor de Zombie Chorus is dit een Tl062 voor de LFO , klokpulsen = het vco (voltage controlled oscillator)-deel van een CD4046.

Voor het “droog” signaal gebruiken de Zombie, Small Stone en Chorus Ensemble allemaal Opamps. En daar ligt mijn probleem: ik hou niet zo van opamps. Referentiespanningen, bijkomende filtering, bij de Zombie Chorus heb je nog bijkomend het “getik-verhaal” omdat LFO en audio-opamps allebei dezelfde referentiespanning gebruiken, etc… pfff.

Dus dacht ik bij mezelf: kunnen we voor dit deel ons niet beperken tot transistoren of fets? Zou dit niet makkerlijker zijn? En zo ging ik aan de experimenteer.

Ontwerp.

Voor het BBD-deel bleef ik bij de Zombie Chorus. Daar is nog weinig aan te sleutelen.

Voor alles van signaaldeel en -filtering wendde ik me tot jfets. Met 3 weerstanden is de jfet operationeel, in tegenstelling tot 4 bij een bjt-transistor of nog meer bij een opamp. Geen gedoe met referentiespanning of -stromen. Bovendien is er naar mijn gevoel minder klankverkleuring.

Dit is het schema:

De werking is als volgt:

Signaal komt binnen op Q1.
Q1 zorgt voor een milde boost (x2 of iets meer).
Q2 is een DC-gekoppelde buffer met Q1.
Vanaf Q2 wordt signaal opgesplitst: een deel (droog signaal) gaat zonder verdere filtering naar de “mixer”; een deel (nat signaal) gaat naar de mn3007.
De mn3007 vertraagd het signaal met 1024 stapjes per variërende tijdseenheid.
Uitgang van mn3007 leidt naar een Sallen-Key lowpass filter rond Q3. De waarden zijn integraal overgenomen van de Zombie.
Q3 werkt eveneens als buffer en stuurt het signaal verder naar de ander zijde van de “mixer”.
De “mixer” voegt het “droog” en “nat” signaal samen en leidt ze naar de volumepot.

Het resultaat is: chorus!

Omwille van de DC-koppeling, en omwille van beperkte filtering, is er minimale klankverandering. Bovendien heb je met de “mixer” een bijkomende optie: De verhouding “droog” – “nat” signaal is handmatig in te stellen, wat andere Chorus-smaken geeft (vibrato, diepe stereo, etc…).

Pcb en layout zijn allebei geverifieerd. Het bordje is misschien wat aan de grote kant. Met een betere layout zou het wat kleiner te krijgen zijn, maar bij complexere circuits schiet ik daar wat in tekort.

Let wel.

De jfet Zombie is niet zomaar “out off the box” over te nemen en te bouwen.

1) De boost-sectie (rond Q1) vergt wat aandacht.

Net zoals bij de Zombie, CE2 of Small Clone wordt het signaal hier wat versterkt. Dat mag niet teveel zijn, anders gaat de ingang van de BBD oversturen. Q1 is dan ook best een fet met geringe versterking (geen 201 of gelijkaardig – een 2n5457 gaf het beste resultaat). Bovendien worden de Drain en Source weerstanden (Rd en Rs) zo geselecteerd worden dat de onderlinge verhouding ongeveer 2 à 3 bedraagt. Het helpt om voor de Drain van Q1 een spanning van 6V te nemen ipv de gewoonlijke 4.5V. Door de lichte versterking vormt dit geen probleem.

2) Q2 is voorzien van een trimpot.

De trimpot heeft 2 functies: het instellen van de ingangsspanning van MN3007 + demping van het signaal. Je plaatst de trimpot in het begin het best halfweg. Als er wat oversturing is van de mn3007, kan je de trimpot wat dichtdraaien (ingangssignaal dempt). Als je geen Chorus effect hebt, kan je de trimpot wat opendraaien. De ingangsspanning van de mn3007 wordt hierdoor wat hoger en stelt de MN3007 in werking.

Hoe klinkt ie?

Dit zijn wat korte fragmentjes, opgenomen met m’n smartphone.
Gitaar = Fender Jaguar (2 humbuckers) – pickup aan de brug
Amp = super-champ

Er is niets aan de opname veranderd, en tussen gitaar en versterker zit enkel de Jfet Zombie. (worden nog ingevoegd)

Nog wat plaatjes.

Bronnen

Datasheet MN3007
info BBD’s
uitleg over bbd’s van Electrosmash