Filtro equalizzatore-attenuatore passivo: schema funzionale

Come si può notare, lo schema principale è stato suddiviso in tre blocchi.

Primo blocco: lo stadio precedente al filtro, che può essere il preamplificatore di una testata o combo, una chitarra o basso elettrico o l’uscita di un pedale. Qui è stato concepito come un generatore di segnale, con la sua resistenza interna.

Secondo blocco: il circuito vero e proprio, nella forma compressa, che poi andremo a descrivere.

Terzo blocco: il carico d’uscita, rappresentato da una resistenza in parallelo a una capacità, che rappresenta sia l’ingresso di un finale di potenza, sia l’ingresso di un pedale o preamplificatore.

Tralasciando il primo e l’ultimo blocco, passiamo a descrivere il funzionamento del filtro equalizzatore-attenuatore proposto.

L’ingresso del filtro, chiamato Input, può essere collegato sia direttamente a una chitarra o un basso, sia all’uscita di un qualsiasi pedale, sia al Send di un loop effetti. L’uscita chiamata Output può essere connessa all’ingresso di un amplificatore, di un effetto, oppure nel Return del loop effetti. Come detto la volta scorsa, un’inversione tra ingresso e uscita non causerà alcun danno all’attrezzatura.

Nello schema elettrico ho inserito una resistenza aggiuntiva del valore di 10kohm, chiamata Ratt, perché quando si collega il filtro a una chitarra o basso attivi ne migliora le funzioni, mentre dovrà essere cortocircuitata o rimossa nel caso si utilizzi con strumenti passivi. Nel loop effetti potrebbe essere comodo avere questa resistenza, cortocircuitabile da un semplice interruttore a levetta o a slitta, per variarne il funzionamento in base ai gusti.

Il filtro vero e proprio è composto dalle resistenze Rss, Rs e dal condensatore Css in serie al segnale, dalle resistenze Rpp e Rp e dal condensatore Cpp in parallelo al carico. Variandone i valori, si possono ottenere le funzioni descritte nel precedente articolo.

Ognuno di questi sei elementi che costituiscono il nostro filtro è composto di un encoder a dieci posizioni, rappresentato dal rettangolo con i quattro interruttori e quattro componenti (resistenze o condensatori). Questi encoders ci permettono di variare il valore totale di resistenza o capacità come descritto nella tabella a fianco.

Per bypassare il circuito è sufficiente cortocircuitare ingresso e uscita, aprendo in contemporanea il punto A e il punto B, collegato a massa. Per fare ciò è possibile utilizzare un semplice interruttore a levetta o a pedale (footswitch), inserito nel contenitore del circuito, quando si collega tra chitarra e ampli. Nel caso invece si voglia utilizzare questo circuito nel loop effetti di un amplificatore, consiglierei l’utilizzo di relè o optoisolatori all’interno del circuito, quindi vicino ai jack send e return, comandati a distanza sempre da un interruttore footswitch. Questo perché l’eccessiva lunghezza dei cavi porterebbe a del rumore aggiuntivo e a un deterioramento del segnale.

Impostazione neutra
Per dimostrare che è possibile non intaccare in alcun modo il segnale, consideriamo la resistenza Ratt omessa o cortocircuitata, le resistenze Rss e Rp in corto (posizioni 8 o 9), le resistenze Rs e Rpp aperte (posizione 0), il condensatore Css in corto (posizioni 8 o 9) e l’altro condensatore Cpp aperto (posizione 0) e vi accorgerete che il circuito si ridurrà a due semplici collegamenti passanti.

Adattatore d’impedenza
Semplicemente aumentando la posizione di P4, modifichiamo il valore di Rpp diminuendolo, il che andrà a interagire soprattutto con una chitarra elettrica passiva e il suo controllo di volume, facendo perdere anche un po’ di brillantezza, se questa dovesse risultare eccessiva per il proprio sound. Può essere persa anche un po’ d’ampiezza del segnale in alcune regolazioni. In nessun modo si potrà aumentare l’impedenza d’ingresso dell’amplificatore.

Attenuatore resistivo
Diminuendo il valore di P1 e aumentando quello di P4, modifichiamo i valori delle resistenze Rss e Rpp, che creano un partitore di tensione come un potenziometro, dotato di tante posizioni a scatti per abbassare l’ampiezza del segnale. È possibile una perdita di frequenze acute, dovute alle capacità parassite a valle del circuito. Per aumentare l’impedenza complessiva occorre regolare i due controlli nelle prime posizioni.

Filtro passa-basso
Per limitare l’apporto di alte frequenze nel segnale, possiamo agire sui selettori P1 e FT. La frequenza di taglio è tanto più bassa quanto maggiore è la posizione di FT e minore quella di P1. Inoltre, con bassi valori di P1, è possibile perdere anche un po’ d’ampiezza del segnale. La frequenza di taglio può scendere da valori molto elevati fino a circa 200hz. In questo modo potreste filtrare le frequenze acute troppo fastidiose, post-saturazione, o far diventare il vostro timbro più chiuso per esigenze timbriche.

Filtro passa-alto
Per limitare l’apporto di basse frequenze nel segnale, possiamo agire sui selettori P4 e FB. La frequenza di taglio è tanto più alta quanto minore è la posizione di FB e maggiore quella di P4. La frequenza di taglio può salire da valori molto bassi fino a circa 4000hz. In questo modo potreste filtrare le frequenze troppo basse per far saturare meglio un overdrive o un preamplificatore, eliminare parte delle basse frequenze che causano eccessive vibrazioni, oppure preparare un suono particolare per esigenze timbriche.

Filtro passa-banda
Questo filtro è la somma dei due precedenti e quindi è utilizzabile per tagliare sia le basse sia le alte frequenze, arricchendo un suono di medi. Si utilizza controllando i quattro controlli prima citati, cioè P1, FT, P4 e FB. Data l’estesa gamma d’intervento, è possibile ridurre meno anche le medio-basse o le medio-alte, spostando la frequenza di centro banda e il suo grado d’intervento a piacere. Per diminuire la frequenza di centro banda, dove si ha la minima attenuazione, occorre utilizzare bassi valori di P1 e P4 e alti valori per FT e FB. Per avere un segnale poco attenuato a centro banda, occorre tuttavia utilizzare alti valori di P1 e FB e bassi valori di P4 e FT. Il range di valori di centro banda può andare da 200 a 4000hz circa, con un’attenuazione centrale compresa tra pochi dB e oltre 20dB.

Filtro elimina-banda
La negazione del filtro precedente. Ci permette di tagliare maggiormente le medie frequenze rispetto alle altre e quindi rendere un suono più ricco agli estremi di gamma. Si utilizza agendo su quattro controlli, cioè P2, FT, P3 e FB. Data l’estesa gamma d’intervento, è possibile ridurre di più anche le medio-basse o le medio-alte, spostando la frequenza di centro banda e il suo grado d’intervento a piacere. Per diminuire la frequenza di centro banda, dove si ha la massima attenuazione, occorre utilizzare bassi valori di P2 e P3 e alti valori per FT e FB. Per avere un segnale molto attenuato a centro banda, occorre tuttavia utilizzare bassi valori di P2 e FB e alti valori di P3 e FT. Il range di valori di centro banda può andare da 200 a 4000hz circa, con un’attenuazione centrale compresa tra pochi dB e circa 10dB. Si potrebbe utilizzare questa funzione per rendere il distorto dell’amplificatore più metallaro, oppure un pulito più in stile Fender.

Perché ho scelto un attenuatore-equalizzatore passivo?
Perché, in qualsiasi condizione d’utilizzo, esso non potrà mai aggiungere saturazione al segnale, e inoltre non richiede alimentazione di alcun tipo, causa primaria della saturazione delle elettroniche attive. Di contro, esso non può eseguire tagli violenti sulla risposta in frequenza, con rotazione di fase elettrica contenuta.

Incrementare l’ampiezza di un segnale (boost) tra chitarra e amplificatore, o peggio, nel loop effetti di un valvolare, per lanciare un solo di chitarra, comporta un’amplificazione aggiuntiva, che può portare a saturazioni non volute, quindi a stravolgimenti del suono, e a volte anche a un abbassamento del livello, dovuto al non corretto interfacciamento tra le impedenze dei circuiti.

Con questo mio circuito, invece, è possibile diminuire l’ampiezza del segnale in caso, per esempio, di una ritmica, per poi essere bypassato quando si esegue il solo. Una funzione simile potrebbe averla un equalizzatore, grafico o parametrico, ma esso non può modificare l’impedenza di lavoro o attenuare il livello con uguale precisione, senza considerare l’eventuale saturazione sempre in agguato.

Per la realizzazione, è possibile eseguirla in vari modi, secondo l’utilizzo previsto.

Solo per collegamento tra strumento e amplificatore: scatola in metallo con dentro il circuito, deviatore bypass footswitch, interruttore per strumenti passivi o attivi, sostituibile anche da un doppio ingresso, un’unica uscita ed eventuale LED d’accensione alimentato da batteria 9 Volt per la segnalazione dello stato.

Solo per collegamento nel loop effetti: scatola in metallo con dentro il circuito, deviatore bypass, un jack d’ingresso e uno d’uscita ed eventuale LED d’accensione alimentato da batteria 9 Volt per la segnalazione dello stato. Questa soluzione è un po’ più scomoda.

Per tutte le possibili connessioni: scatola in metallo con dentro il circuito, deviatore bypass, interruttore per strumenti passivi o attivi, sostituibile anche da un doppio ingresso, un’unica uscita. Presenza di un circuito alimentato a 9volt per l’attivazione e la segnalazione dei due stati di funzionamento, comandabile a distanza tramite footswitch esterno, con l’utilizzo di un terzo jack stereo.