Šta Tonska Sekcija Zapravo Radi

Pet tekstova na ovom sajtu ti sada kaže da učitaš ovu sekciju u Tone Stack Lab i pogledaš krivu. Nijedan od njih nije objasnio šta zapravo gledaš. Vreme je da to ispravimo.

Evo stvari koja bi trebalo da bude veća priča nego što jeste: tonska sekcija u blackface Twin-u, Marshall Plexi-ju i Vox AC30 je ista tri komponenti, raspoređene na isti način. Jedan otpornik, tri kondenzatora, tri potenciometra. Ista topologija, do samog ožičenja. I proizvode tri od najrazličitijih čistih tonova u istoriji električne gitare.

To nije kontradikcija. To je cela lekcija.

Kratka Verzija

• Sekcija se univerzalno zove FMV — Fender/Marshall/Vox — jer su sva tri proizvođača napravila istu pasivnu RC mrežu, samo sa različitim vrednostima komponenti.
• Pasivna je. Nema gain. Svako podešavanje ili propušta signal ili baca deo njega, zato tonska sekcija uvek košta nivo, i zato struktura ulaznog gain-a mora da planira za taj gubitak.
• Middle kontrola ne dodaje mid. Okretanje na više povećava koliko signala šantuje ka masi. Nula mid = maksimalan mid sadržaj propušten. Ovo je obrnuto od svake druge kontrole na panelu, i sapliće više ljudi nego bilo koja druga činjenica o ovom kolu.
• Bass, Mid i Treble nisu nezavisni. Interaguju kroz zajedničke čvorove, tako da pomeranje jednog menja šta rade ostali. Ovo je osobina topologije, ne mana bilo kog konkretnog pojačala.
• Fender, Marshall i Vox završavaju na potpuno različitim mestima zbog kojih vrednosti su izabrali, ne zato što su koristili različita kola. Sam slope otpornik i treble kondenzator predviđaju najveći deo razlike u karakteru.
• Zvuk "scooped mids" (izvučenih sredina) nije mit ili preferenca. To je stvarni zarez u frekventnom odzivu, i njegova dubina je određena jednim konkretnim otpornikom.

Šta Svi Pogrešno Shvataju

Ljudi se svađaju oko tonskih sekcija na isti način kao oko pikapova — imena brendova, misterija, "ovaj prosto bolje zvuči." Sve tri kontrole rade tačno ono što njihove vrednosti komponenti kažu da će raditi, a razlog zašto niko ne može predvideti ishod na uvo je taj što se kolo ne ponaša onako kako bi se ponašala tri nezavisna dugmeta.

Cela zbrka se raspada čim jasno vidiš dve stvari: mreža je pasivna, i sve tri kontrole dele čvorove.

Pasivna je, pa nikad ništa ne dodaje

Tonska sekcija u sebi nema aktivne elemente — nema lampu, nema tranzistor, nema op-amp. To je jedan otpornik, tri kondenzatora i tri potenciometra, raspoređeni tako da različiti frekventni opsezi nalaze lakše ili teže puteve ka masi. Ništa u toj mreži ne može da proizvede gain. U apsolutno najboljem slučaju, na nekoj frekvenciji, na nekom podešavanju dugmeta, sekcija propušta signal neprigušen. Svuda drugde, baca deo signala.

Ovo ima posledicu koju ljudi retko povezuju sa samom tonskom sekcijom: gain stepen pre sekcije mora da nadoknadi gubitak koji sekcija uvek nameće, čak i na "ravno." Lampaški stepen koji hrani FMV mrežu ne samo da obezbeđuje gain — obezbeđuje headroom koji će sekcija odmah potrošiti. Zato pomeranje pozicije tonske sekcije u signalnom lancu (pre ili posle gain stepena) menja ceo karakter pojačala, ne samo njegov EQ.

Topologija — jedna slika, tri pojačala

Evo oblika, i vredi se zadržati na njemu jer je svako FMV pojačalo na svetu njegova varijacija:

input ── R1 (slope) ──●── C1 (treble cap) ── Treble pot wiper ── output
                       │                            │
                  C2 (bass cap)                 (Treble pot,
                       │                          top = out,
                       ●── Bass pot wiper          bottom = gnd)
                       │
                  Mid pot ── C3 (mid cap) ── ground

Signal ulazi kroz R1, slope otpornik — jedinu komponentu najodgovorniju za to koliko ukupnog nivoa sekcija pojede, i koliko je strm rolloff na ivicama.

Odatle se deli na tri puta. Mali kondenzator, C1, spaja se direktno na Treble potenciometar — visoke frekvencije prolaze lako jer impedansa kondenzatora opada kako frekvencija raste, tako da je C1 direktan high-pass put ka toj kontroli.

Ostatak signala nastavlja ka Bass potenciometru, potenciometru mnogo veće vrednosti koji se ponaša blizu prostoj kontroli jačine za niske frekvencije.

A između Bass mreže i mase sedi Mid potenciometar u seriji sa C3, mid kondenzatorom. Ovo je deo koji uhvati svakoga.

Zašto okretanje Mid-a na više spušta tvoje sredine

Posao Mid potenciometra u FMV sekciji nije da pojača bilo šta. To je šant ka masi. Njegov otpor sedi u seriji sa svim ostalim što ide ka masi, i koliko otpora je u tom putu kontroliše koliko se sredina iscedi pre nego što uopšte stigne do izlaza.

• Mid potenciometar na nultom otporu (potpuno u jednom smeru, zavisno od pojačala) → šant put je širom otvoren → sredine brzo otiču ka masi → čuješ manje mid-a.
• Mid potenciometar na maksimalnom otporu → šant put je skoro blokiran → sredine nemaju gde lako da odu → čuješ više mid-a.

Koji smer je "gore" na fizičkom dugmetu zavisi od konvencije ožičenja pojačala, i baš zato ovo sapliće ljude — natpis kaže "Mid" a intuicija kaže "okretanje dugmeta u smeru kazaljke dodaje više te stvari," a kod ove jedne kontrole ta intuicija se bori sa stvarnim kolom. Kako god tvoje konkretno pojačalo bude ožičeno, mehanizam ispod je uvek: više otpora u toj grani, manje izgubljenih sredina, više čujnih sredina.

Ova jedna činjenica je takođe cela priča iza čuvenog spora Fender-protiv-Marshall oko mid-scoop-a, koji brojke ispod čine preciznim.

Sprovođenje Brojki

Vreme je da ubacimo prave vrednosti, jer razlike ovde nisu nejasne — dolaze direktno sa fabričkih šema.

Klasični scoop: Fender/Marshall (Bassman-izvedene) vrednosti

Fender 5F6-A Bassman — pojačalo koje je Marshall-ov JTM45 kopirao komponentu-po-komponentu pre nego što je Marshall počeo da menja vrednosti — koristi:

$$R_1 = 56\text{k} \quad C_1 = 250\text{pF} \quad C_2 = 0.02\ \mu\text{F} \quad C_3 = 0.02\ \mu\text{F}$$ $$P_{\text{treble}} = 250\text{k} \quad P_{\text{mid}} = 25\text{k} \quad P_{\text{bass}} = 1\text{M}$$

Marshall-ov sopstveni 1959 Super Lead i JCM800 2203 koriste isti oblik sa manjim slope otpornikom i malo drugačijim kondenzatorima:

$$R_1 = 33\text{k} \quad C_1 = 470\text{–}500\text{pF} \quad C_2 = C_3 = 0.022\ \mu\text{F}$$ $$P_{\text{treble}} = 220\text{–}250\text{k} \quad P_{\text{mid}} = 22\text{–}25\text{k} \quad P_{\text{bass}} = 1\text{M}$$

Postavi sve tri kontrole na podne na bilo kom od ovih i dobijaš izražen zarez centriran u nisko-do-srednjem opsegu sredina — obično se navodi oko 300–500 Hz zavisno od tačnih vrednosti — sa basom i visinama koji oba strše iznad njega. Taj zarez nije suptilan. Zato Marshall ili tweed Bassman ima "prostora" da vokal sedi u njemu čak i na punoj jačini: frekvencije koje vokal zauzima su tačno one koje je ova mreža napravljena da ukloni.

Ovo je stvarni mehanizam iza "scooped mids." Nije mit, nije preferenca, nije marketinški termin. To je notch filter od otpornika i kondenzatora, a dubina tog zareza je kontrolisana skoro isključivo maksimalnom vrednošću mid potenciometra — 25k mid potenciometar kopa dublji zarez od 10k, uz sve ostalo jednako, jer ima više dostupnog otpora u šant putu da zaštiti sredine kad je dugme spušteno, ali i više dostupnog da ih izbaci kad je dugme na drugom ekstremu.

Fender blackface: druga životinja, skrivena pod istim imenom

Evo iznenađenja. Blackface kolo — Twin Reverb, Deluxe Reverb, Princeton Reverb — se rutinski trpa u isti koš sa tweed Bassman-om kao "Fender zvuk," a na nivou tonske sekcije to uopšte nisu vrednosti istog kola:

$$R_1 = 100\text{k} \quad C_1 = 250\text{pF} \quad C_2 = 0.047\ \mu\text{F} \quad C_3 = 0.1\ \mu\text{F}$$ $$P_{\text{treble}} = 250\text{k} \quad P_{\text{bass}} = 250\text{k}$$

Skoro duplo veći slope otpornik. Bass i mid kondenzatori oba znatno veći. A na dva najmanja pojačala u familiji — Deluxe Reverb i Princeton Reverb — nema uopšte mid potenciometra. Na njegovom mestu sedi fiksni otpornik od 6,8k. Mid kontrola je izbrisana, a ono što ostaje trajno namešta specifičnu, umerenu količinu gubitka sredina koja se nikad ne može podesiti sa prednje ploče.

Twin i Super Reverb zadržavaju mid potenciometar, ali mnogo manji — 10k, naspram Bassman-ovih 25k. Manji mid potenciometar znači pliću moguću scoop: čak i potpuno spušten, blackface sekcija ne može iskopati onako dubok, šupalj zarez kakav može tweed ili Marshall sekcija. Ovo je stvarni razlog, na nivou komponenti, zašto blackface Fender zvuči punije i prisutnije u sredinama od scooped Marshall-a, čak i pre nego što dotakneš i jednu kontrolu — ta dva kola nisu sposobna za istu dubinu zareza, tačka.

Vox: ostavi Fender/Marshall pretpostavke na vratima

Vox-ov Top Boost krug (AC30, AC15) zadržava FMV topologiju i baca svaku asocijaciju vrednosti koju si možda izgradio od pojačala gore:

$$R_1 = 100\text{k} \quad C_1 = 50\text{pF} \quad C_2 = C_3 = 0.022\ \mu\text{F}$$ $$P_{\text{treble}} = 1\text{M} \quad P_{\text{bass}} = 1\text{M}$$

Taj treble kondenzator je petina Bassman-ovog i desetina Marshall-ovog — 50 pF naspram 250–500 pF. U kombinaciji sa treble potenciometrom četiri puta većim od Fender-ovog, ceo treble odziv se dramatično pomera više u frekvenciji i postaje mnogo hirurškiji: mali pomeraji Vox Treble kontrole rade mnogo manje na gitarskim frekvencijama nego isti pomeraj na Marshall-u, jer se ćošak koji oblikuje nalazi mnogo dalje gore u spektru.

A AC30 nema nikakav mid potenciometar — njegov Bass potenciometar je ožičen direktno ka masi umesto kroz posebnu mid mrežu, aranžman koji FMV familija zove grounded-bass varijanta. AC15-ov Top Boost kanal umesto toga koristi fiksnih 220k na mid poziciji — dva reda veličine veće od bilo čega u Fender ili Marshall familiji, što jedva da uopšte funkcioniše kao šant. Vox ne scoop-uje sredine. Strukturno ne može, na ovom kanalu, i to je veliki deo razloga zašto AC30 zvuči toliko drugačije pored Marshall-a koji vozi identičnu topologiju.

Zašto tri dugmeta ne mogu da se pomeraju nezavisno

Pogledaj ponovo dijagram topologije. Bass potenciometar, Mid mreža i Treble put se svi vraćaju na zajedničke čvorove — to nisu tri odvojena filtera zavrnuta zajedno, to je jedna mreža sa tri podesiva elementa unutar nje.

Praktična posledica: okretanje Bass kontrole na više menja koliko signala je dostupno za rad Mid i Treble putevima, jer više bas energije koja stiže do tog zajedničkog čvora menja impedansu koju cela mreža predstavlja na drugim frekvencijama. Zato "podigni mid i zvuči tanko" ili "treble radi nešto drugačije zavisno od toga gde je bas podešen" nisu greške pojačala ili tvoja mašta — to je tačno ono što interaktivna pasivna mreža treba da radi. Tonska sekcija nije ekvilajzer sa tri nezavisna opsega. To je jedno kolo sa tri pristupne tačke u sebi.

Šta Ovo Znači Na Radnom Stolu

Ako želiš dublji scoop, pogledaj maksimalnu vrednost mid potenciometra pre nego što diraš bilo šta drugo. 25k mid potenciometar kopa dublje od 10k u istoj topologiji. Ovo je jedina brojka sa najvećim uticajem u celoj mreži za "više Marshall, manje Fender."

Ako želiš punije, prisutnije sredine bez gubitka osnovnog karaktera tvog pojačala, podigni vrednost mid potenciometra umesto da se boriš sa dugmetom. Prerada Blues Junior-a radi baš to — ubacuje Twin-ove veće bass i mid kondenzatore, pomerajući fabrički mid-forward glas ka blackface otvorenosti, bez ikakvog diranja topologije.

Jurenje Vox-stila visina samo promenom Marshall-ovog treble kondenzatora će te razočarati, jer je AC30-ova svetlina kombinacija sitnog treble kondenzatora i ogromnog treble potenciometra koji rade zajedno — kopiraj jedno bez drugog i dobijaš čudan, uskopojasni rezultat umesto pravog Vox sjaja.

Zapamti gubitak nivoa. Svaka FMV sekcija baca signal, najgore na "ravnom" podešavanju koje većina svirača nikad ne dovodi u pitanje. Ako čist kanal pojačala deluje tiho ili njegov drive kanal deluje čudno pitomo, proveri šta se dešava u sekciji pre nego što pretpostaviš da preampu treba više gain-a — ponekad je popravka u pomeranju sekcije, ne lampi oko nje.

Probaj Sam/Sama

Ceo ovaj tekst je opis stvari koje bi trebalo da gledaš umesto da čitaš o njima, pa idi i pogledaj. Otvori Tone Stack Lab, učitaj Fender Bassman 5F6-A preset, i posmatraj kako se zarez pojavljuje dok spuštaš Mid kontrolu sa podneva naniže. Zatim učitaj Vox AC30 Top Boost preset pored njega i posmatraj koliko drugačije se Treble kontrola ponaša — isto dugme, ista topologija, potpuno drugačiji deo spektra ispod tvog prsta.

Za najdublju verziju lekcije, učitaj Deluxe Reverb — bez mid potenciometra uopšte — pored Twin Reverb-a, koji zadržava mali. Ista familija pojačala, ista era, i Deluxe prosto ne može da dosegne isti scoop kao Twin. To nije subjektivno mišljenje sa amp foruma. To je 6,8k fiksni otpornik naspram 10k promenljivog, i alat će ti pokazati tačno šta ti delovi vrede.

Ako te ovde konkretno zanimaju modovi pojačala, Building Better Pedals pokriva isto razmišljanje o otpornicima i kondenzatorima primenjeno na pedale, a bias matematika koja odlučuje koliko headroom-a preamp mora da potroši na sekciju kao ova živi u kako podesiti bias fiksno-bias push-pull pojačala snage.

Izvori

• Vrednosti komponenti za Fender 5F6-A Bassman, Marshall 1959 Super Lead, Marshall JCM800 2203, Fender Twin/Deluxe/Super/Princeton Reverb (AB763/AA1164), i Vox AC30/AC15 Top Boost su brojke verifikovane sa šema, održavane u sopstvenoj biblioteci preseta Tone Stack Lab-a, unakrsno proverene sa originalnim fabričkim crtežima tokom razvoja tog alata.
• Poreklo JTM45 iz kola 5F6-A Bassman je dobro dokumentovana istorija pojačala; Marshall-ove rane zamene komponenti i kasnije promene vrednosti su vidljive direktno u progresiji šema od JTM45 kroz 1959 pa u JCM800 seriju.
• Naziv "FMV" (Fender/Marshall/Vox) je standardan termin korišćen kroz literaturu servisera pojačala za ovu specifičnu pasivnu topologiju, koji je razlikuje od aktivnih tonskih sekcija i drugih pasivnih familija kao što je Baxandall.

Ista tri dela, tri potpuno različita pojačala. Razumi otpornik i dva kondenzatora koji rade pravi posao, i svako pitanje "zašto X zvuči kao X" o čistom gitarskom tonu postaje mnogo manje misteriozno.