Zaloguj się
Wszystkie
28 kwietnia 2026
23
Do kontroli obwiedni jest stosowany dodatkowy sygnał sterujący nazywany mianem Gate, czyli sygnału bramki. Sygnał ten wytwarza zarówno klawiatura sterująca, jak i analogowy sekwencer (sekwencerom poświęcony będzie jeden z dalszych artykułów). Sygnał ten zmienia swój stan na aktywny, gdy klawisz zostanie wciśnięty i wraca do stanu nieaktywnego po puszczeniu klawisza. Przebieg bramkujący można podać bezpośrednio na wejście sterujące układu VCA, ale nie da on tak bogatego brzmienia, jak użycie modułu generatora obwiedni.
Uproszczony kształt przebiegu wyjściowego generatora obwiedni przedstawiono na rysunku 1, wraz z przyjętymi oznaczeniami poszczególnych parametrów kontrolowanych przez użytkownika.
Po angielsku taka obwiednia nosi nazwę ADSR Envelope, a poszczególne litery skrótu oznaczają kolejne fazy obwiedni:
- Attack,
- Decay,
- Sustain,
- Release.
Faza ataku (A) to czas od wciśnięcia klawisza do osiągnięcia maksimum amplitudy. Faza zaniku (D) to czas opadania amplitudy do poziomu podtrzymania (S), na którym sygnał utrzymuje się od końca fazy D do momentu zwolnienia klawisza. Faza zwolnienia (R) to z kolei czas opadania amplitudy do zera po zwolnieniu klawisza. Użytkownik reguluje czasy ataku, zaniku i zwolnienia, a także amplitudy: maksymalną oraz w fazie podtrzymania. Krótkie czasy A i D pozwalają na stworzenie brzmień perkusyjnych, szczególnie gdy amplituda podtrzymania jest równa zeru lub gdy gramy staccato (krótkie, oddzielne wciśnięcia klawiszy). Przy wysokiej (względem poziomu podtrzymania) amplitudzie maksymalnej można uzyskać brzmienia bliskie chordofonom szarpanym. Zrównanie tych amplitud i wydłużenie czasów A i R pozwala uzyskać brzmienia ambientowe. Krótki czas A, długi czas D i niski poziom S z kolei są typowo spotykane w brzmieniach FM dzwonów i podobnych instrumentów. Regulując kilka podstawowych parametrów generatora obwiedni, można zatem uzyskać szeroką gamę artykulacji brzmienia syntezatora. To właśnie obwiednia często odpowiada za charakterystyczne dźwięki syntezatorów w różnych dobrze znanych utworach muzycznych. Warto też dodać, że sygnał z generatora obwiedni może też modulować filtr sterowany napięciem lub oscylator LFO.
„Najszybszy generator obwiedni ADSR na Zachodzie”
Układ przedstawiony na rysunku 2 to relatywnie prosty generator obwiedni oparty na układzie CMOS 7555. Oryginalną wersję zaprojektował i opublikował w 1998 roku René Schmitz, jednak tę wersję przerysował i zmodyfikował Eddy Bergman [1]. Układ ten jest relatywnie prostą realizacją generatora obwiedni z wykorzystaniem stałej czasowej RC do uzyskania zboczy narastających i opadających. Zbocza te nie zmieniają się zatem liniowo, co zdaniem Autora jest pewną wadą, ale w praktyce nie powinno to wpływać znacząco na końcowe brzmienie. Sygnał z wejścia Gate trafia na bazę pierwszego tranzystora przez rezystor ograniczający prąd bazy. Dioda Schottky’ego zabezpiecza wejście. Drugi tranzystor przewodzi przy braku sygnału na wejściu Gate In, przez co na jego kolektorze napięcie wynosi 0 V. Gdy pojawia się sygnał, tranzystor przestaje przewodzić, na kolektorze pojawia się napięcie dodatnie, które powoduje dwa efekty: wejście RESET układu ICM7555 przestaje blokować wewnętrzny przerzutnik, a ponadto kondensator 10 nF jest ładowany, a płynący przez niego i przez rezystor 10 kΩ prąd polaryzuje bazę powodując, że trzeci tranzystor zaczyna przewodzić. Tym samym na pinie 2 układu 555 (TRIGGER) pojawia się sygnał dodatni. Ponieważ sygnał RESET poprzedził sygnał TRIGGER, wewnętrzny przerzutnik układu ICM7555 zmienia stan na 1. Na wyjściu 3 pojawia się sygnał, który przez rezystor 100 Ω, potencjometr 1 MΩ (Attack) i diodę Schottky’ego ładuje główny kondensator układu o pojemności 4,7 μF.
Sygnał z kondensatora jest porównywany przez wewnętrzny komparator układu z napięciem ustalonym przez wewnętrzny dzielnik i stabilizowanym przez zewnętrzny kondensator 100 nF na pinie 5. Główny kondensator jest rozładowywany częściowo przez kolejną diodę Schottky’ego, potencjometr 1 MΩ i rezystor 100 Ω do napięcia panującego na wyjściu wtórnika opartego na wzmacniaczu operacyjnym U1a. Napięcie podtrzymania ustala dzielnik złożony z rezystora 4,7 kΩ i potencjometru 10 kΩ, włączonych pomiędzy dodatnią szynę zasilającą układu a pin 7 ICM7555 (wyjście DISCHARGE).
Napięcie na kondensatorze utrzymuje stałą wartość Sustain dopóki na wejściu Gate In panuje stan wysoki. Sygnał z kondensatora jest buforowany przez wzmacniacz U1d, skąd trafia do wyjścia, ale też do kolejnych dwóch buforów: U1c sterującego diodą LED i U1b, który wraz z towarzyszącymi rezystorami i potencjometrem daje drugi sygnał wyjściowy o regulowanym wzmocnieniu. Gdy sygnał wejściowy wraca do zera, pierwszy tranzystor przestaje przewodzić, a drugi zaczyna. To w pierwszej kolejności resetuje przerzutnik układu scalonego i go blokuje, podczas gdy kondensator między drugim i trzecim tranzystorem jest rozładowywany. Trzeci tranzystor przestaje przewodzić, więc na wejściu 2 mamy znów stan wysoki. Dodatkowo wejście 7 zostaje zwarte do masy, co powoduje, że napięcie Sustain spada. Ponadto kondensator główny jest rozładowywany przez drugi tranzystor, rezystor 100 Ω, potencjometr 1 MΩ (Release) i diodę Schottky’ego. Obwód wraca do stanu pierwotnego.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
