Cs. Kádár Péter - XXI. századi diszkónika, 193. Már megint a hurok

Sőt, nem is egy hurok, hanem kettő. Az egyik egy csomó gitárerősítőn található un. effekt hurok – az FX loop.

Ami azért kapta a hurok nevet, mert az égvilágon semmi köze sincs a hurokhoz, csak az angolul beszélők szeretik a dolgokat másképp nevezni, mint amiről szó van.

mmh02

Az effekt hurok valójában nem más, mint egy (olykor több) olyan pontja a gitármotyónak, ahonnan elküldheted a jelet effektezni, és az effektek kimenetét visszadughatod az erősítőbe. Az effektezés olyan szerteágazó tudomány, aminek a részleteit most hanyagolom.

mmh03

A másik hurok a földhurok. A földhurok keletkezését a 129. részben bár bemutattam, de mert jó fej vagyok, és nem akarlak fárasztani a megkeresésével, továbbá, mert ha van keserves jelenség a világban, ez bizony az, ezért most – némileg rövidebben – megismétlem, miről is van szó. Az erőművek termelte áram a legtöbb lakásba két dróton jut el. Az egyik a fázis, ezen megy odafele, az egyes berendezésekbe az áram, és ha ezt az egyik kezeddel megfogod úgy, hogy a másikkal, mondjuk, a gitárerősítőd valamelyik fém részét markolod, nagy eséllyel utoljára élvezted az élet szépségeit.

mmh04

A másik dróton meg kimegy a kütyükből, ez a nulla vezeték. A nullát érintésvédelmi okokból általában valahol összekötik a földdel, ami valóban az anyaföld. A védőföldön csak akkor folyik áram, ha olyan helyre is feszültség kerül, ahová nem kéne, mert még mindig jobb, ha arrafelé folyik, és nem a testeden keresztül. 

Az elektronikus berendezések – amilyen a gitárerősítő valamelyik, esetünkben előerősítő utáni kimenete és pl. a keverőpult – között nemcsak a működtetéshez szükséges áram folyik, hanem az erősítő által föltornázott hangfrekvenciás jel árama is, hiszen az egész cirkuszt ezért csináljuk. Ha a jelvezetés aszimmetrikus, márpedig a gitármotyók esetén takarékossági okok miatt mindig az, akkor újabb két drótunk van. A gitárerősítő előerősítő kimenete általában monó TS csatlakozó hüvely, amibe TS dugó való.

mmh05

Az egyik dróton megy odafelé a jel, a másik drótot pedig összekötjük a kütyük földjével, különben nem tudna a jeláram visszafolyni. A narancssárgával jelzett úton tehát hurok alakul ki.

mmh06

Ha a gitárerősítő és a keverőpult vagy végerősítő földpontja között potenciálkülönbség, feszültség van, akkor e hurokban áram fog folyni. Ez az áram hallható zavar, búgás vagy ciripelés. A hurok úgy tekinthető, mint egy egyetlen menetből álló tekercs, ami részben induktív, részben sugárzásos módon szedi össze azt a zavart, amit a hálózat vagy valamilyen nagyobb teljesítményű villamos gép (transzformátor, motor) sugároz, szór ki magából. Mivel a hálózat váltóáramú, ezért az 50 Hz-es (az USA-ban 60 Hz-es) váltakozó feszültség brummogása biztosan jelentkezni fog. A földhurok ellenállása nagyon kicsi, gyakran 1 ohm alatti, ezért már nagyon kicsi búgást is összeszed. Az elektromos hálózat váltóárama nem szinusz jel, hanem nagyon torz szinusz, tehát a spektrumképe rengeteg összetevőt tartalmaz. Ennek egyik oka, hogy sok fogyasztó nem ugyanakkora áramot vesz föl a működése során. A legtöbb végerősítő áramfelvétele nő, ha nagyobbat erősít, vagyis a rákötött hangsugárzó hangosabban szól. Ez a nemlinearitás rengeteg és erős felharmonikust termel a hálózatban. A másik – sokkal veszélyesebb – ok, hogy ma már a legtöbb berendezésnek kapcsolóüzemű tápegysége van, a kapcsolgatások pedig impulzusok, tehát széles a spektrumuk. Az ábra a szinuszos jel változásait mutatja. A villogás – a gyors, periodikus amplitúdó változás – onnan kapta a nevét, hogy egyes fényforrások e zavar hatására gyorsan változtatják a fényerejüket.

mmh07

Sajnos, nemcsak egyetlen földhurok alakulhat ki. Ha például a gitármotyó egyes részinek tápellátását láncolással oldják meg, számos hurok jöhet létre.

mmh08

A földhurok megszüntetésének első lépése, hogy sem a tápot, sem a földet nem egymás után kötjük, hanem egyetlen pontba, a csillagpontba. A legjobb az volna, ha az egyes tápegységek földfüggetlenek lennének, ami transzformátoros tápok vagy elemek esetében nem feltétlenül lehetetlen.

A földhurok eltüntetésének legbiztosabb módja, ha a földhurkot elvágjuk, vagyis, ha a narancssárga kör valahol megszakad.

mmh09

Ezt a célt szolgálja a di-box. A szó a direct injection box vagy a direct input box rövidítése, és semmi értelme sincs szó szerint magyarra fordítani. Gyártanak belőle passzívat, aktívat és digitálisat is.

A passzív di-box mindössze egy transzformátor, néhány kiegészítő alkatrésszel.

mmh10

mmh11

A bemenetre érkező aszimmetrikus változó elektromos jel egy transzformátor primer tekercsére jut, ami az elektromos jelet változó mágneses térré alakítja. Az ebben a térben elhelyezett szekunder tekercs a mágneses jelet már szimmetrikus elektromos jellé alakítja át. Nemcsak szimmetrikus jelet kapunk, hanem galvanikusan el is választunk egymástól két berendezést, kizárva ezzel a földhurok, s az azzal járó búgás és zaj kialakulásának lehetőségét. A szimmetrikus jelvezetés miatt a külső zavarok kioltódnak. A passzív di-box hátránya, hogy nehezebben oldható meg az impedancia illesztés. A gitárhangszedők és az esetlegesen gitárokba épített szabályzók, előerősítők kimenő impedanciája néhány kΩ, tehát legalább 50 kΩ-mal kell lezárni őket. A di-boxra csatlakozó feszültségerősítő viszont akkor működik jól, ha csak néhány 100 ohmot lát. Ehhez 10:1 – 20:1 áttételű transzformátor kell, ami tovább hervasztja a kimenő jel nagyságát. Makacs földhurok esetében viszont csak a transzformátoros megoldás segít.

mmh12

A kapcsolási rajz szerinti passzív di-box egy TS (Jack) aljzattal kezdődik. Ha ebbe a lyukba bedugunk egy TS dugót, akkor a bejutott jelet akár tovább is vezethetjük a másik TS-lyukba dugott dugó segítségével. Ilyen eset az, amikor a gitár saját erősítője olyan közel van, hogy nem lép föl brumm, viszont a keverőasztalnál már berreg az egész istenverése. Ha kicsi a jel, akkor a bemenetről a di-boxon belül közvetlenül megy a jel a transzformátor primer tekercsére, ha nagy, akkor egy folyamatosan szabályozható vagy kapcsolható osztón (idegen szóval padon) keresztül. Az utóbbi esetben mindent megtettünk annak érdekében, hogy a végre-valahára föltornászott jelünkből kicsi legyen, s ezzel a jel-zaj viszonyt is sikeresen lehetett rontani. A transzformátor szekunder tekercse egyrészt egy szimmetrikus bekötésű XLR papára kerül. Alapesetben az XLR csatlakozó 1-es lába üres. Ez akkor jó, ha az idecsatlakozó szimmetrikus berendezés hozza a maga földjét, mert a rendszert valahol földelni kell erről az oldalról is. Ha ezen a rendszeren sincs bekötve a föld, akkor valahonnan adni kell neki, s ilyenkor egy zavarszűrő RC-tagon keresztül le is földelhetjük a kimenetet. Ekkor a kimenet szimmetrikus lesz ugyan, de nem földfüggetlen, ám vannak olyan berendezések, amelyeket a di-boxra akasztva, így működnek csak jól. Ne kérdezd, miért, a csodák világában élünk. Illetve, nincs itt semmiféle csoda, csak próbálgatni kell, mikor nincsen brumm vagy más zavar. Hozzáteszem, hogy a földet ki-bekapcsoló semmilyen szabványnak nem felel meg.

Az aktív di-boxok elektronikus előerősítőt is tartalmaznak. Emiatt azonban nem földfüggetlenek, viszont az ő kimenetük is szimmetrikus.

mmh13

Az elvi kapcsolás szerint két műveleti erősítő van bennük. Ugyanazt a bemeneti jelet az egyik erősítő fázist nem fordító, a másik erősítő fázisfordító bemenetére kötjük, így a kimenő jel szimmetrizálódik.

mmh15

Az aktív di-boxban lehet szintszabályozó, hangszínszabályozó, és gyakorta egybeépítik effekteszközökkel is.

Az aktív di-boxnak lehet több kimenete, a kimenőjel nagyszintű. Az impedanciaillesztés pontosabb, mint a passzív di-boxban. Megjegyzem, létezik olyan aktív di-box is, amelynek a kimenetén transzformátor van, s ha ez nagyon jó minőségű, akkor egyesíti a passzív és az aktív di-boxok előnyeit. Ugyanis ebben az esetben nemcsak nagy és szimmetrikus a kimenő jel, hanem földfüggetlen is. Egyes típusok fantomtápról is etethetők. Az aktív di-box kapcsolása bonyolultabb, mint a passzívé, de nem félelmetesen.

mmh16

A digitális di-boxnak is két fajtája van. Az egyikben analóg-digitális átalakító van az elején, s a kimenő jel PCM. Ennek előnye, hogy megfelelő illesztő egység – interfész és protokol – esetén a jelfeldolgozás zavarmentesebb, hiszen digitális jelet kell továbbvinni. A másik fajta érdekesebb. Ennek a bemenete digitális jelet fogad, általában USB-n. Ez a di-box nem a gitár, hanem pl. egy laptop illesztésére jó. A számítógépek hangkártyájának analóg kimenete legtöbbször aszimmetrikus. Ha USB-n visszük ki a jelet, sokkal zavarmentesebb az eredmény, és a di-boxban levő digitális-analóg konverter szimmetrikus analóg jelet állít elő.

mmh17

Gyakori, hogy a di-boxban fázisfordító kapcsoló is található, hátha a következő eszköz kábelét rosszul kötötték be.

A passzív di-box minősége elsősorban a benne levő transzformátortól függ. Mivel az aktív di-box lényegében előerősítő, a paraméterei is ugyanazok, mint amelyeket a sorozat 142-143. részében megismerhettél. Sőt, igen gyakori, hogy a mikrofonerősítők di-boxként is használhatók. A Sweetwater honlapján 11 di-boxot hasonlítottak össze.

mmh18

Érdemes jó minőségű hangsugárzó rendszeren a rengeteg hangpéldát is megfigyelned.

https://www.sweetwater.com/insync/direct-box-comparison-bass-guitar/

Di-boxot hazánkban is gyártanak. Az Ágota-Technik termékei között passzívak, aktívak, egy-, két-, négy- és hatcsatornás változatok is vannak.

mmh19

A di-boxot ajánlatos minél rövidebb kábellel összekötni a gitárral, mert a jelforrás nagy kimenő impedanciája miatt a kábel kapacitív osztóként viselkedik, és minél hosszabb, annál inkább vágja a magasakat.