Bem pessoal, todos sabem que os pedais da behringer da linha RSM tem (XX400 ou XX600) possuem efeitos muitos legais e utilizáveis, isso devido ao uso de um DSP dedicado a simulação (DSP56364), um conversor AD/DA decente (só para constar o AK4552VT é o mesmo do meu BOSS DD-7!), conversor DC/DC chaveado, layout de PCI multi-layer (existe um plano entre o top e bottom), memória DRAM de 16Mbit de qualidade (IS41LV16100B), etc.
Tudo isso culminou em um salto de qualidade no processamento dos efeitos, comparados aos pedais da geração anterior que utilizavam o processador Cool Audio V1000.
Mas então porque raios o pedal rouba timbre, perdendo graves e agudos e a dinâmica mesmo em bypass? Não queria fazer um re-house nele visto que teria que montar um outro pedal, dessoldar todos o potenciometros, jacks, etc, e iria descaracterizar a caixinha (sem as inscrições dos controles).
Isso me intrigou muito, afinal, analisando o circuito, ele possuia todas as características necessárias de um circuito "decente", inclusive um 4053, chaveador analógico que, até então, realizaria o bypass do pedal...
De qualquer forma, fui atrás incessantemente dos esquemáticos, até que no freestompbox.org me deparei com um dos pedais dessa série, o BSY600, que é um sintetizador para baixo:
tópico:
http://www.freestompboxes.org/viewtopic.php?f=11&t=12975&p=228928&hilit=bsy600#p228928 Esquemático (não completo):
De cara, reconheci que os circuitos eram muito parecidos, empresas que produzem em grande quantidade geralmente possuem um hardware padrão para diversos pedais, com alterações apenas no firmware que é muito mais rápida e simples. Tirando a segunda entrada e não existência da RAM e algumas conexões no 4053, o resto era exatamente igual, inclusive os valores presentes no esquemático eram os mesmos.
Após algum tempo, também descobri que essa linha de pedais é baseada no "ToneCore DSP Developer Kit", a união entre a Line 6 e Freescale para desenvolvimento de
firmwares para esse pedal. Para quem tiver interesse:
http://line6.com/tcddk/http://line6.com/data/6/0a06434c149ca520beb4c09cdc/application/pdf/TCDDK%20Hardware%20Guide%20-%20English%20(%20Rev%20A%20).pdf Ou seja, a behringer "chupinhou" o esquemático (e todas as coisas boas dele, como os ótimos componentes principais), fez algumas alterações no front-end e criou essa série de pedais.
Enfim, após isso comecei a procurar os problemas do pedal, visto que ele era, teoricamente para funcionar bem:
1- Som em bypass "sem vida", comparado com o sinal diretamente no amplificador, ele perdia dinâmica, agudos e graves.
2- Ruído "hiss" excessivo, mesmo em bypass. Com o efeito ligado melhorava, mas estava lá ainda.
3- Controle de trials estranho, com o controle de MIX no mínimo e trials "on", o som sumia completamente!
Analisando o esquemático, minha primeira ideia foi que o 4053 fosse o misturador entre o sinal processado e limpo, atuando como um potenciometro digital com o uso de um PWM (ou seja, dependendo da largura do pulso, ou tinha mais sinal processado ou mais sinal limpo).
Com as medições do osciloscópio, constatei o primeiro problema grave:
Os pinos de controle do 4053 não se alteravam. Nunca!! Mesmo em bypass ou com o pedal ligado!! Isso não era bom visto que, qualquer conversão AD/DA introduz ruído, atraso, e os filtros de saída para amenizar esse problema podiam interferir no sinal em bypass.
O pedal era chaveado via firmware mesmo, o 4053 estava lá de enfeite. Os engenheiros acredito eu, escolheram dessa forma para poder introduzir no pedal o controle de trials (decaimento do efeito após a mudança para bypass). Via hardware (sendo já definido), seria muito mais complicado fazer e talvez já tivessem com toda a arquitetura (placa, componentes, etc) definida. Era mais simples alterar o firmware em detrimento da qualidade do áudio.
Como teste forcei o chaveamento do 4053 (curto circuitando o coletor e emissor do transistor) e apareceu um som melhor, mas ainda persistia o "hiss".
Realizei muitas medições para determinar de onde vinha esse ruído e acabei alterando os transistores de saída (que eram muito suspeitos) pelo pelos MMBT3904 e os
TL062 que são a versão "low power" (e não "low noise"!!!) por um TL072 na entrada e outro RC4558 na saída.
OBS sobre o ruído nos amp-ops:
Eu aconselho realmente a substituir os dois amp-ops do pedal pelos RC4558 ao invés do TL072. A figura de ruído entre os dois mostra que o RC4558 é bem melhor, enquanto o primeiro tem (todos a 1Khz) 9nv/raiz(Hz) o segundo tem 18nV/raiz(Hz) enquanto o TL062 tem incriveis 42uV/raiz(Hz), chegando a quase 90nV/raiz(Hz) em baixas frequências.
Ao abrir o meu DD-7 (que para mim é referência em ótimo chaveamento e baixo ruído) de fato, os amp-ops são todos RC4558. Fica uma dica para os que querem dar um upgrade em pedais com TL062.
Agora sim, o ruído hiss diminui consideravelmente e o pedal já não perdia o timbre em bypass.
Com isso, parti para o projeto do misturador.
Descobri que, o sinal em bypass perdia timbre quando realizado um mix, entre o processado e o limpo (isso se deve ao filtro passa baixas na saída do ad/da, que "comia" o timbre limpo e as impedâncias de saída diferentes dos dois estágios!)
A solução, para não alterar muito os componentes foi colocar um buffer na saída do sinal processado, com um resistor que modificaria a impedância de saída para a desejada, realizando o mix do sinal no estágio seguinte.
Abaixo o esquemático de 1/2 canal que após alguns testes me pareceu o melhor (desculpe pela imagem ruim e feita a mão):
As linhas azuis indicam o circuito original, as tracejadas as que foram desconectadas e as vermelhas as novas. O sinal limpo vai direto ao segundo estágio sem passar
pelo 4053, enquanto o sinal processado vai no pino que anteriormente ficava o sinal limpo. Isso de deve porque usamos o pino do LED do microcontrolador para chavear o 4053.
Como o 4053 está ligado ao VCC (9v), o transistor é realmente necessário como driver (não se consegue chavear pelos 3v3 do microcontrolador) e essa foi a configuração mais simples (antes coloquei um transistor a mais como inversor, funciona, mas exige mais um transistor e no fundo é só trocar os pinos no 4053).
O valor do resistor usado no buffer, por teste foi de 33k. Se aumentar, o efeito fica mais sutil, diminuindo, mais evidente. 33k foi o valor que mais me agradou (pois agora o controle de mix precisará ficar no máximo e o trials "on" para que o efeito na saída seja só o processado, mantendo o timbre limpo intacto).
Abaixo algumas fotos das modificações que realizei:
A montagem foi estilo "PTP SMD"
, me senti um construtor de barquinhos em garrafas devido a complexidade da montagem, mas funcionou. Retirei o 4053, entortei as perninhas para que não fizesse mais contato com a placa e utilizei o TL062 que sobrou (meus amp-op SMD tinham acabado...) sendo cada metade para um canal do pedal.
Aconselho, a quem não possui mãos firmes (ou aparelhagem para trabalho com SMD) a realizar um layout com os circuito externamente, mesmo o 4053 e só soldar alguns fios nos pads correspondentes de acordo com o esquemático.
Por fim, pode-se também colocar um trimpot/potenciometro de mix no lugar desse resistor para controlar de fato a quantidade de som processado e limpo. Eu cheguei a idealizar, mas não implementei.
Eu vou tentar gravar um vídeo demonstrando quão diferente o som ficou, tornando o pedal muito mais usável, sem necessitar de re-house, outra caixa e outros circuitos.
Resumindo:
- Alterar os dois amp-ops TL062 (recomendo o 4558)
- Alterar os transistores de saída (usei o MMBT3904 que se encontra na farnell)
- Realizar as modificações nas ligações (4053, buffer de saída, chaveamento pelo led).
- Paciência...
Um grande abraço,
Eduardo
EDIT:
Teste comparando o sinal em bypass com o sinal processado e sem efeito (que seria o bypass antigo, antes da modificação) e depois o efeito do pedal.
Quando ligado o pedal com efeito, o sinal acaba diminuindo um pouco, mas ainda preserva o timbre "limpo", se necessário, basta aumentar o volume do amplificador.
https://soundcloud.com/eduardo-mello-nottolini/rv600_mod_test Obs: Estou usando um LP standard com um 18w no canal limpo com PF86.
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