Variabele High-Cut filter met boost
Dit is het 3de pedaal dat ik op bestelling (opnieuw een bassist) maak: een variabele LP-filter met boost-functie. Het ziet er blijkbaar naar uit dat wat ik doe, goed is 🙂
Brett van Frituur Paula had graag een variabele filter aan z’n signaalketen toegevoegd, om het ‘hoog’ van een fuzz-klank te kunnen bijsturen. Een Low-pass (of High-cut) filter is niets meer dan een serieweerstand R, en een condensator C parallel aan de signaalbron. Er ontstaat op die manier een spanningsdeler, waarbij de condensator de spanningsdeler doet variëren met de frequentie. Hoge frequenties => minder weerstand, lage frequenties => meer weerstand. Hoge frequenties worden gedempt (afgeleid naar grond), lage frequenties niet.
Nu dacht ik dat een gewone RC-filter niet voldoende ging zijn. Een enkele RC-filter heeft een demping van 0.5 op frequentie x. Naar mijn gevoel mocht het afsnijden ‘scherper’ gebeuren, zodat er iets nauwkeuriger kon gefilterd worden. Een gewone RC-filter geeft ook algemeen signaalvermindering, niet interessant. Verder moest de filter variabel zijn. Variabele condensatoren zijn moeilijker te vinden en duur. Variabele weerstanden zijn legio: potentiometers. Door een potentiometer als variabele weerstand te schakelen aan een vaste C, hebben we dus al een variabele LP-filter
Mijn zoektocht bracht me bij de actieve Sallen-Key filter. Je kan het zien als een dubbele RC-filter die rond een op-amp gewikkeld is. Deze filtervorm heeft een scherper snijbeeld, en de opamp zorgt voor minder algemeen signaalverlies is. Op Okawa Electric Design is een tool terug te vinden om de R en C waarden te berekenen voor een bepaalde afsnijfrequentie.
De vraag was een filter die kan sweepen tussen 70Hz en 7kHz. Aan de hand van de tool kon ik berekenen welke R en C nodig zijn voor deze frequenties. Om de variabiliteit te krijgen, verving ik de 2 vaste serieweerstanden door een duale potentiometer + vaste weerstanden. Op die manier kon ik het bereik voor de frequenties met één knop bedienen.
Het is belangrijk dat de filter zo min mogelijk beïnvloed wordt. Een buffer leek me dan ook geen overbodige luxe.
Brett vroeg naar de mogelijkheid om het signaal ook te boosten. Ik had al een opamp van doen voor de filter. Om plaats te besparen leek het me een goed idee om een dubbele opamp te gebruiken. Zo kon ik de 2de als inverteer-versterker schakelen, met een variabele gain tot x 11.
Hieronder het volledige schema van de Low-pass (of High-cut) filter, samen met nog wat foto’s van het eindresultaat.
