Как делается нестандартная распайка

Коллега из мастерового чата попросил меня придумать распайку для заказного инструмента. Распайка не то чтобы сложная, но необычная. Половина мастеров от подобных работ отказывается - и зря: копаться в схемах очень интересно и непыльно.

На примере этой распайки я покажу, как построить нестандартную схему с нуля.

Начнем с условий, заданных клиентом:

1 - Bridge pickup blendable coil splitter, то есть крутим пот - уменьшается влияние катушки, такой плавный сплит-койл для бриджа.

2 - Neck pickup blendable coil splitter - то же самое для нека.

3 - Параллельное/последовательное подключение датчиков между собой

4 - On/Off switch for the neck pickup тут включаем-выключаем нек целиком

5 - On/Off switch for the bridge pickup аналогично с бриджем

6 - Normal or low cut switch - как в оригинале, свитч на обрезку низких частот

7 - Master volume knob - громкость на все, пуш-пулл на бридж параллельный режим датчика

8 - Master tone knob - тон на все, пуш-пулл на нек параллельный режим датчика

Прочее: датчики Fokin, на отсечке должны работать внешние катушки.

Явных технических противоречий в этой задаче нет. Можно придраться к удобству и практичности: промежуточные положения “плавной отсечки” из пунктов 1 и 2 нужны редко, а вращать эти крутилки от края до края неудобно - они утоплены в панель. Есть и другие соображения подобного рода, однако ко мне обратились не за ними. И если схему в принципе можно сделать работоспособной - давайте делать.

Проектирование схемы я обычно начинаю с отображения логического пути сигнала. При этом я опускаю земляные провода, дополнительные ноги элементов и прочие мелочи, несущественные для понимания принципа работы.

Для примера - вот обычный потенциометр, или пот:

У него три контакта; на финальной схеме я их все нарисую. Однако в “логическом” представлении потенциометр громкости - это элемент, у которого есть ВХОД и ВЫХОД. Сигнал входит в него и преобразуется. В результате этих преобразований он выходит наружу либо практически не изменившимся (когда пот выкручен на максимум), либо ослабшим, вплоть до нуля (на минимуме).

Это значительное упрощение, в котором теряется много нюансов. Но если об этом не забывать, такой эскиз оказывается полезен для оценки общей логики распайки.

Начнем распутывать клубок требований заказчика.

В первую очередь, гитара не обойдется без джека. Стало быть, и на эскизе он будет, причем в конце цепи. Кроме того, у гитары есть общая громкость 7 и общий тон 8, а также общий частотный фильтр 6.

На данной картинке тон (ФВЧ) - это дополнительный переключатель, подрезающий низ. Такой же ставится на классические “ягуары”. Простой тон - всем знакомая бесполезная ручка :-) В отличие от первого, он изображен параллельно громкости, а не последовательно в цепи; это более моя привычка, чем что-либо еще, но корни этой привычки - в разнице между типичными схемами фильтров НЧ и ВЧ.

Дальше наша схема делится на совершенно одинаковые ветви, идущие к катушкам датчиков.

Это упрощает исходное задание клиента - но только чуть-чуть. Клиент просил сделать отдельные выключатели датчиков и переключатель, который врубает датчики последовательно. Фактически это означает, что из датчиков N и B можно собрать четыре комбинации:

1. N отдельно
2. B отдельно
3. NB параллельно
4. NB последовательно

На моей логической схеме эти четыре режима выбирает крупный ромб. На самом же деле этот ромб будет размазан по трем физическим элементам. Я мог бы отвести каждому из них отдельный блок, но наглядно показать их взаимодействие было бы сложно. Поэтому так.

Такая же ситуация и с коммутацией катушек в каждом хамбакере. Каждым датчиком занимается свой пушпул и своя крутилка, и вместе они выбирают один из трех режимов его работы:

1. Катушки последовательно
2. Катушки параллельно
3. Одна катушка (отсечка)

Взаимодействие двух элементов управления трудно показать на моей примитивной схеме, так что вместо них я просто изобразил, что катушки датчиков можно подключать по-разному, и заведуют этим мелкие ромбики.

Теперь можно рисовать настоящую схему. Вот элементы, расставленные в примерном соответствии с перевернутой панелью гитары:

Начнем опять с самых простых вещей - джека, громкости, тембра и частотного фильтра (второй этаж пушпулов пока не трогаем):

Красным кружочком помечена точка, куда будет приходить сигнал с остальной схемы.

Распайка громкости и тембра - стандартная; на большинстве моделей электрогитар она такая же. Частотный фильтр как на Fender Jaguar, только номинал кондера я поменял на 2 нФ (в оригинале 3) - мне кажется, при таком значении фильтр лучше работает с хамбакерами.

Займемся теперь датчиками. Напомню, что подключение катушек у каждого из них контролируется двумя элементами. Тут важный нюанс: два двухпозиционных переключателя (пуш-пул и верхний потенциометр, выполняющий роль “плавного” переключателя) дают четыре возможные комбинации, тогда как вариантов подключения катушек планируется три. Распишу подробно:

Чтобы разобраться, удобно нарисовать два переключателя отдельно:

Слева - стандартная распайка DPDT-переключателя на параллельное/последовательное включение катушек хамбакера (цветовая кодировка - Seymour Duncan, самая популярная и привычная). Справа - еще один переключатель на отсечку. Нам надо понять, к чему подключить фиолетовый контакт.

Можно сделать так, чтобы переключатель отсечки при поднятом пушпуле ничего не делал. Таблица в этом случае будет такой:

А схема - такой:

Я буду придерживаться этого варианта. Вот как это выглядит на основной схеме, с поправкой на цветовую кодировку Фокина:

Фрагмент с пушпулами крупно (белый провод датчиков показан серым):

Следующий этап - подключение датчиков друг к другу.

Помимо стандартных “нек, бридж, оба параллельно” у нас есть еще отключение обоих датчиков нижним блоком, характерное для Jaguar, а также последовательное включение датчиков на переключателе верхнего блока.

Сложность тут та же, что и на предыдущем этапе: комбинаций положений переключателей больше, чем нужных вариантов. При этом контактных групп на переключателях не так много, чтобы можно было добавить дополнительные варианты подключения. Поэтому я поступлю так же, как и в прошлый раз: сделаю верхний переключатель игнорирующим нижний блок. Для этого придется чуть повозиться.

Стандартная распайка тумблера последовательного включения датчиков такова:

Она легко гуглится, в т.ч. на сайте сеймурдункана. Пользоваться ей не следует, потому что в одной из позиций стандартного трехпозиционника гитара со включенным тумблером не будет играть вообще - причем это не короткое замыкание, а обрыв, т.е. еще и гудеть может. Причина в том, что вход переключателя, обычно занятый нековым датчиком, при последовательном включении ни к чему не присоединен (см. левый нижний угол распайки). Ягуаровских выключателей датчиков это тоже касается.

Хорошо, что можно пошевелить мозгами и придумать вариант получше:

Теперь в последовательном режиме выход с бриджевого датчика приходит на оба входа выключателей датчиков - поэтому как ими ни щелкай, звук будет один и тот же (если только не выключить оба). Тумблер обходит выключатели: если включить последовательный режим, они игнорируются. В английском есть прекрасное слово override - так вот, тумблер оверрайдит нижние выключатели.

Осталось применить эти принципы к нашей схеме.

Нижний блок с тремя выключателями скопирован с ягуара без изменений. Подключение бриджевого датчика к пуш-пулу я чуть поправил: теперь белый провод не сажается на землю напрямую. Вместо этого подключением к нему земли заведует верхний переключатель, к которому идет фиолетовый провод. При последовательном включении белый провод подключается к выходу с некового датчика, а не к земле.

(также я зарисовал экран датчика отдельно - вон он, снизу с колечком)

Последний этап - поправить врожденный дефект схемы ягуара. Дело в том, что если выключить оба датчика на нижнем блоке, гитара хоть и не будет играть, но гудеть вполне может. Гудение это - той же природы, что и у шнура, не вставленного в гитару. Причина простая: выключатели размыкают цепь, тогда как для полной тишины нам нужно еще и закоротить сигнальный контакт джека с землей.

К счастью, на большинстве ягуаровских переключателей есть вторая контактная группа. Обычно она пустует, и мы ей воспользуемся:

Теперь, когда оба датчика выключаются, выход соединяется с землей, поэтому уж точно не издает никаких звуков.

Вот итоговая схема:

На ней опущены мелкие нюансы типа заземления струн и корпусов элементов - однако любой специалист о них и без меня осведомлен.

Все схемы в этом посте нарисованы в draw.io. Совершенно дивная программа, рекомендую. Надеюсь со временем перенести сюда побольше своих распаек, а то сейчас их каждый раз приходится придумывать заново :-)