Dopo aver visto, nell’articolo precedente, come si articola la sezione preamplificatrice di un ampli a valvole, è opportuno trattare un tema di fondamentale importanza: l’equalizzazione.
La voce finale di un amplificatore dipende in gran parte dalla sua sezione preamp, è in questa sezione di circuito che avviene il Tone shaping principale, con i tagli di frequenza necessari a caratterizzarne il suono. Ruolo principe in questo senso ce l’ha l’equalizzazione, da intendere in senso ampio: pre-equalizzazione e controlli di equalizzazione veri e propri.
La pre-equalizzazione è la parte del circuito dedicata a rimuovere le frequenze in eccesso o ad enfatizzare alcune frequenze desiderate, ed è posta generalmente nei primi stadi di amplificazione. La si può ottenere in due modi differenti: in modo passivo attraverso il taglio di frequenze interstadio; in modo attivo attraverso l’amplificazione di alcune frequenze e non altre.
Nel primo caso ci troviamo sempre di fronte ad un filtro formato da una resistenza e da un condensatore, oppure solo da una resistenza, che sfrutta le capacità parassite del circuito. Attraverso questi filtri è possibile creare dei tagli in basso (filtri passa-alti) e creare delle attenuazioni sulle alte (filtri passa-bassi). Addirittura, ma più raramente, ci troviamo in presenza di filtri che tagliano le frequenze medie (tipo T-filter, che possiamo trovare sui vecchi Gibson o in alcune applicazioni Soldano).
Negli ampli derivati dal Bassman, abbiamo sempre una pre-equalizzazione di questo tipo, posizionata normalmente tra il primo e il secondo stadio, il punto più critico di tutta la catena, appena prima del controllo di gain. Lo stesso potenziometro di gain è di solito utilizzato per pre-equalizzare il suono, spesso con degli switch di bright o addirittura con condensatori in parallelo per dare un effetto tipo “bright fisso” ed enfatizzare quindi le frequenze medio alte. Da notare che qualsiasi ampli cambia la sua voce relativamente alla posizione di questo cruciale controllo, fondamentale non solo per la sua funzione di controllo di guadagno del circuito, ma anche per la risposta in alto e in basso dell’intero amplificatore.
A seconda del suono che si vuole ottenere si cercherà un taglio di frequenze o un altro: dicevamo nel precedente incontro che un canale clean armonicamente completo è spesso progettato per avere il massimo delle frequenze possibili, con pochi tagli in basso e in alto, in modo da restituire il suono dello strumento su tutto lo spettro armonico. In questo caso sarà quindi scarsa e misurata l’applicazione di filtri. La soluzione per i suoni distorti è invece opposta. Infatti, quando si progetta un canale overdrive, il costruttore cerca di tagliare le frequenze basse per evitare un suono fangoso e di arrotondare le alte per evitare l'effetto zanzara. Sono quindi necessari dei filtri per enfatizzare le medie a scapito degli estremi di banda. Ovviamente maggiore sarà il guadagno del canale e maggiore sarà la necessità di controllo tonale: avremo quindi canali crunch con poco filtraggio e canali overdrive con filtri più numerosi, proprio per ottenere una pasta timbrica utile ad essere distorta. Fondamentale è infatti in questo caso mantenere la definizione e un suono il più possibile controllabile da parte del chitarrista.
Il secondo modo di effettuare una pre-equalizzazione, quello attivo, riguarda essenzialmente la polarizzazione degli stadi di amplificazione e il boost dato ad alcune frequenze attraverso dei condensatori di bypass dei catodi degli stadi di guadagno. In questo senso si può avere un taglio prossimo allo zero con un boost di 6db circa su tutte le frequenze, oppure dei tagli che vanno dagli 80, ai 150, ai 300 Hz. e oltre. Il progettista sceglierà in questo caso il valore più consono alle proprie applicazioni, modellando opportunamente la banda passante anche con la possibilità di effettuare attenuazioni sulle alte frequenze attraverso dei parziali bypass della resistenza di anodo.
Ci rendiamo conto quindi che il circuito di preamplificazione è un circuito sicuramente complesso, ma totalmente gestibile dal punto di vista del controllo tonale in fase di progettazione e ideazione.
Un appunto: per quanto riguarda la pre-equalizzazione occorre distinguere tra ampli derivati dal Bassman e ampli derivati dalla serie Black Face della Fender. Nel secondo caso infatti abbiamo i controlli di equalizzazione subito dopo il primo stadio di amplificazione e fungeranno essi stessi da pre-equalizzazione. Quindi, nel caso in cui ci troveremo di fronte ad un ampli Marshall, Soldano, Bogner ecc. avremo una pasta sonora pre-definita e con i controlli di equalizzazione potremo intervenire a valle del circuito, decidendo le dimensioni del suono e la risposta in frequenza di un segnale già filtrato a monte nelle sue caratteristiche di pasta sonora. Nel caso di ampli Mesa-Boogie serie Mark, Dumble e via dicendo, avremo la possibilità di decidere il contenuto armonico del segnale con lo stesso equalizzatore, dando una pasta timbrica sempre differente, ma con la limitazione di non poter decidere a valle le frequenze se non attraverso un eq aggiuntivo, tra l’altro presente in molti Mesa-Boogie. E’ infatti in fondo alla catena di preamplificazione che si può ottenere il massimo della definizione attraverso l’eq e in molti ampli high-gain questo obiettivo è fondamentale.
L’equalizzatore è ideato come una rete di condensatori e resistenze che fungono da filtro alle varie frequenze ed è normalmente un circuito passivo pilotato direttamente dall’anodo della valvola o attraverso un cathode follower, necessario ad abbassare l’impedenza del segnale in modo da evitare eccessive degradazioni dello stesso.
Gli equalizzatori più utilizzati derivano dallo schema ideato da Leo Fender per il suo Fender Bassman negli anni ’50 e gli eq Marshall, Vox, Hiwatt e Fender Black Face ne rappresentano una variazione sul tema. Ecco un paio di schemi tra gli equalizzatori maggiormente usati:
Marshall Fender Black Face
Entrambi hanno controlli su alti, medi e bassi, anche se necessariamente vanno ad influire su frequenze diverse. Le differenze fondamentali riguardano la Slope Resistor, 33k nel Marshall e 100K nel Fender Black Face, e la configurazione del controllo dei medi. Un valore più alto della Slope Resistor limita il lavoro dell’equalizzatore sui bassi e sui medi, in parte ri-equilibrato nell’eq in stile Black Face da valori più grandi dei condensatori di passo. Inoltre, l’eq in stile Marshall è sempre (a parte rari casi) pilotato tramite un cathode follower, che come spiegato influisce sia sul suono che sull’insertion loss, ossia la perdita di db dovuta al fatto di inserire questa rete di filtri in un circuito; perdita di inserzione che caratterizza qualsiasi filtro, ma in alcuni è più accentuata che in altri. Altra differenza fondamentale è il posizionamento della stessa sezione di equalizzazione, per il quale rimando all’articolo precendente sulla sezione preamplificatrice che trovate nelle risorse.
Caratteristica di entrambi gli equalizzatori è la non perfetta indipendenza delle curve di frequenza, tanto che anche lavorando sul controllo degli acuti si può andare ad influire sulle frequenze medie e basse.
Esente da questo problema è l’equalizzatore ideato da Peter Baxandall, utilizzato in campo hi-fi, ma anche negli ampli per chitarra. Vediamone un esempio:
In questo caso si ha poca insertion loss e si ha una quasi perfetta indipendenza tra i controlli degli acuti e delle basse frequenze. Purtroppo il circuito non prevede un controllo sui medi, ma a differenza dei circuiti Marshall e Fender che prevedono solo un “Mid Cut”, il circuito Baxandall può prevedere anche un Mid Boost, cioè il prevalere delle frequenze medie sugli estremi di banda.
Diamo un’occhiata alle curve ottenibili dagli equalizzatori più usati, quelli di derivazione Fender e Marshall:
Curve dei bassi dell’eq Fender
Curve dei medi dell’eq Fender
Curve degli alti dell’eq Fender
Curve dei bassi dell’eq Marshall
Curve dei medi dell’eq Marshall
Curve degli alti dell’eq Marshall
In mezzo al tradizionalismo imperante in questo campo alla Masotti Guitar Devices abbiamo approfondito i concetti esposti e abbiamo ideato un equalizzatore che è un mix delle idee Fender (e quindi anche Marshall) e Baxandall: indipendenza tra le curve di equalizzazione come il Baxandall, controllo su alti medi e bassi come il Fender, ma con la possibilità di avere rispetto agli eq Fender un maggiore intervento in db e un boost sulle frequenze medie. Un semplice esempio di come e quante idee possono essere ancora apportate nel mondo dell’amplificazione.
Per chi voglia approfondire il discorso sugli equalizzatori, segnalo un link interessantissimo al sito duncanamps.com che trovate nelle risorse. Da questo link è possibile scaricare il programma che ci permette di visualizzare in modo semplice la funzione e i vari tagli di frequenza dati dagli equalizzatori di cui abbiamo parlato: il Fender, il Marshall, il Baxandall (James sul TSC) e altri. E’ possibile anche modificare i valori della rete di filtri e verificare gli effetti che hanno sul suono. Molto simpatico e utile.
Ovviamente esistono molti altri tipi di equalizzatori: oltre a Fender, Marshall e Baxandall possiamo citare l’eq della Vox, derivato dal Fender e, tra i numerosi, quello ideato da Alexander Dumble, di derivazione Fender/Vox, ma con un controllo dei medi molto particolare e una serie di switch che lo rende molto versatile e utilizzabile. Esistono anche equalizzatori con un unico controllo di tono, previsti da Leo Fender sui vecchi Princeton e su molti altri modelli: prevedono poca perdita di inserzione e sono molto simili, se non identici, al controllo di tono che possiamo trovare sui nostri pedalini.
Non vanno esclusi dalla categoria neanche gli eq grafici (attivi), così come utilizzati su molti ampli Mesa Boogie o VHT, ma per non confondere le idee converrà parlarne in altra sede.
Ricordo i link degli altri articoli scritti in questa rubrica, per chi se li fosse persi o per chi voglia integrare il materiale del presente articolo con quello proposto nei precedenti trova tutti i collegamenti elencati nel box delle risorse.
Alla prossima.
Pierangelo.
Grazie per l'articolo!
<p><br><br>Nicola</p>
Il "semplice" suono
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come sempre, bell'ar
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Aggiungendo distorsione
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Impedenza d'ingresso
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Teoricamente hai per
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