Возрождение легенды KORG Nuvibe. Интервью с разработчиками

Для имитации фоторезистора CdS, элемента, лежащего в основе работы прибора, используются невероятно мощные схемы, в состав которых входят 36 транзисторов.

Fumio Mieda, легендарный разработчик "Uni-Vibe", дарит вторую жизнь этому давно уже ставшему классикой, без всякой натяжки раритетному устройству, который так высоко ценится истинными знатоками музыки.

Легенда возрождалась в процессе тесного сотрудничества с молодым талантливым инженером, результат которого теперь перед вами.

Как образовался тандем молодого инженера и разработчика оригинального прибора

Оглянувшись назад и сделав небольшой экскурс в историю разработки процессоров эффектов, можно обнаружить, что некоторые из завоевавших мировое признание моделей и сейчас продолжаются пользоваться высоким спросом и популярностью у истинных ценителей музыки. И по сей день специалисты прикладывают максимум усилий, чтобы воспроизвести звучание этих легендарных классических, будящих ностальгические воспоминания приборов. За примерами далеко ходить не надо, взять хотя бы первую "квакушку" Clyde McCoy компании VOX. Создание нового блока эффектов "с нуля" требует привлечения несравнимо больших усилий, нежели имитация уже существующего прибора. Для начала его надо просто придумать, затем методом проб и ошибок разработать электронную схему и, наконец, подобрать нужные комплектующие. Характеристики полученного в результате устройства определяются различными факторами и зависят как от собственно электронной схемы эффекта, так и от комплектующих, с помощью которых она реализована. А это порождает достаточно серьезные проблемы при попытке воспроизвести тот же прибор спустя несколько лет. Для всех подобных эффектов Uni-Vibe является, образно выражаясь, Святым Граалем. И воссоздание этого устройства сопряжено с множеством проблем, взять хотя бы трудности, обусловленные подбором нужных деталей, которые сложно, а порой даже и просто невозможно достать. В реальности дело обстоит следующим образом. В конструкции сохранившихся на сегодняшний день образцов имеются существенные различия, порождающие множество вопросов, например, когда и почему схемы эффекта претерпели изменения, непредусмотренные их разработчиком. И решить эти проблемы — задача простотой не отличающаяся. Представляемый нами процессор эффектов Nuvibe — амбициозный проект, в рамках которого обозначенные выше проблемы нашли предельно корректные решения. Его разработка сопровождалась множеством трудностей, однако были и приятные неожиданности. Не иначе как к подарку судьбы можно отнестись к тому, что до сих пор не только живет и здравствует Fumio Mieda, разработчик оригинального эффекта Uni-Vibe, но и, как оказалось, работает именно в компании, спроектировавшей Nuvibe.

Интервью с разработчиками Nuvibe

Вопрос: Я понимаю, что вы, г-н Mieda, были молоды, когда разрабатывали эффект Uni-Vibe.

Fumio Mieda (далее FM): Да, это было давно и я на самом деле уже и забыл про него, но теперь все изменилось, когда в компанию пришел работать этот молодой инженер, что и привело к принятию решения воссоздать заново это устройство. В те далекие времена, когда разрабатывался оригинал, я и не мечтал о том, что такое может произойти, поэтому мне и в голову не могло прийти сохранить связанную с ним документацию. Если бы я делал в то время хоть какие-то заметки, мог бы сейчас поделиться с вами интересными историями [улыбается].

Yusuke Morikawa (далее YM): Идея "витала в воздухе", она то предавалась забвению, то возникала снова. Кроме того, мне довелось побывать на семинаре, на котором г-н Mieda разъяснял решения, лежащие в основе схемотехники оригинального устройства.

FM: Мое обращение к событиям далекого прошлого не преследовало цель создания копии оригинального эффекта, это делалось исключительно для того, чтобы ознакомить новых инженеров с уникальными особенностями использованных схем. В оригинальном устройстве была реализована действительно интересная схема, поэтому я считал своим долгом каждые несколько лет разъяснять молодым инженерам принципы ее работы.

FM: Существует схема усиления напряжения, в которой используются только сопротивления и конденсаторы, транзисторы или вакуумные лампы отсутствуют. Именно такая схема и использовалась в педали оригинального устройства. Это действительно интересное техническое решение и я полагал, что молодым людям будет полезно разобраться в принципах ее функционирования, понять образ мышления ее разработчика.

YM: Думаю, года два-три назад. Однажды вечером г-н Mieda нарисовал принципиальную блок-схему, а через неделю была уже готова и детальная схема.

FM: С принципиальной схемой проблем особых не возникло. Однако создание прибора по оригиналу — задача не из простых. Когда я проектировал оригинальную версию, меня ничто не ограничивало, я делал, что считал нужным. Теперь же ситуация изменилась, появилось не всегда легко выполнимое требование — создать копию, максимально точно воссоздающую параметры оригинальной модели. Полагаю, факт того, что для разработки Nuvibe потребуется определенное время, ни у кого сомнений не вызывал.

FM: Фоторезистор CdS. Г-н Morikawa предложил: "Если уж речь идет об имитации оригинала, не разработать ли нам схему, которая бы заменила фоторезистор CdS?"

YM: Да, так и было на самом деле [смеется]. На самом деле я нашел компанию, которая производит такие фоторезисторы и обсуждал с ними эту тему, но решить проблему не удалось.

FM: Приобрести фоторезистор CdS — не проблема, проблема состоит в том, что использовать их в рамках нашего проекта нельзя по соображениям безопасности — они содержат сульфид кадмия. Около года мы потратили на поиски решения, которое могло бы позволить нам использовать в Nuvibe фоторезистор CdS, не нарушая инструкций по технике безопасности.

FM: Не думаю, что могу однозначно сказать — да. Хотя упростить процесс разработки — безусловно. Дело в том, что дожившие до наших дней оригинальные устройства обладают разным звучанием. Понять причину этого и наблюдалось ли такое явление, когда они были новыми, невозможно — их выпуск прекратился несколько десятков лет назад. Вызвано ли это старением входящих в состав устройств деталей или объясняется погрешностями изготовления, сказать трудно. Поэтому говорить об именно оригинальном звуке эффекта можно только с определенной степенью точности.

Интервью с разработчиками Nuvibe

FM: С одной стороны, это одни и те же устройства, а с другой, я могу быть не в курсе определенных нюансов, поскольку в мои обязанности не входило вникать в тонкости производственного процесса оригинальных моделей. Например, для определенной партии устройств могло не достаться каких-нибудь комплектующих. Поэтому для продукции, выпускающейся в разное время, могли использоваться совершенно разные комплектующие, такие как резисторы или конденсаторы. В силу этого однозначного ответа на вопрос, какой звук считать оригинальным, нет.

YM: Фоторезисторы CdS также могут иметь различные характеристики. От производителя к производителю рабочий диапазон их сопротивления может значительно изменяться. Также нельзя сбрасывать со счетов взаимодействие фоторезистора CdS с миниатюрной электрической лампочкой.

FM: Если я не ошибаюсь, миниатюрная электрическая лампочка, используемая в оригинальной версии прибора, производилась для использования в медицине. Помнится для поиска нужных мне пришлось пообщаться с оптовым продавцом. Дело в том, что по сравнению с бытовыми электрическими лампочками, медицинские обладают более коротким временем включения. Обычные лампочки входят в рабочий режим, то есть загораются, постепенно, а устанавливаемые в оригинальные устройства характеризуются более быстрой реакцией на включение. Кроме того, при выборе учитывался фактор экономии энергии. Без всякого сомнения, все это так же повлияло на тембр.

Вопрос: Допустим я приобрел оригинальное устройство и заменил установленную в него электрическую лампочку. Изменится ли после этого его звук?

FM: Электрическая лампочка, используемая в устройстве, обладает удивительно коротким временем срабатывания. Но дело не просто в том, что она быстро загорается, а в идеально сбалансированном сочетании различных влияющих на звук факторов. Это может быть и алюминиевый корпус, внутри которого монтируются фоторезистор CdS и электрическая лампочка. Конструкция устроена таким образом, что излучаемый лампочкой свет, отражаясь от внутренних поверхностей корпуса, в который она установлена, попадает на фоторезистор и дополнительно освещает его, что может достаточно сильно сказываться на работе. Тщательно этот вопрос не исследовался.

YM: Мы создали математическую модель миниатюрной электрической лампочки [смеется]. Сделать то же самое для фоторезистора CdS достаточно сложно, поэтому от этой идеи мы отказались. Поведение электрической лампочки достаточно интересно. Когда яркость увеличивается, относительно быстро растет и сопротивление, а вот когда уменьшается, сопротивление падает гораздо медленнее. В этом можно убедиться, посмотрев на огибающую слайдера Nuvibe. В соответствии с ней при перемещении слайдера вниз яркость лампочки уменьшается, вверх — увеличивается. Обратите внимание на промаркированную позицию слайдера и увидите, что загорается индикатор быстро, а темнеет медленно.

YM: На начальной стадии проекта он отсутствовал. Мы создали прототип без слайдера, но звук при этом достаточно сильно отличался от звука оригинала. Поэтому по предложению г-на Mieda мы решили поэкспериментировать, добавив в конструкцию слайдер.

Вопрос: В качестве замены фоторезистору CdS часто используют полевые транзисторы. Почему вы не пошли по этому пути?

YM: Да это так, и вот почему. Схемы, использующие полевые транзисторы, обеспечивают работу в слишком узком динамическом диапазоне, что усложняет или даже делает невозможным управление нюансами тембра. Полагаю, имею полное право сказать, что в Nuvibe реализована абсолютно новая схема. Фоторезистор CdS обладает широким диапазоном изменения сопротивления, воссоздать это другими средствами достаточно сложно. А то решение, которое мы предложили, думаю, целиком и полностью удовлетворяет всем требованиям. Оно обеспечивает широкий динамический диапазон и позволяет максимально близко приблизиться к тембру звука оригинального устройства.

Вопрос: Не могли бы вы вкратце рассказать о схеме, на которой остановились?

FM: Если сравнить ее со схемой оригинального прибора, можно заметить, что она отличается более высокой сложностью. Количество деталей схемы Nuvibe в десятки раз превосходит используемое в оригинале. Чтобы заменить один единственный фоторезистор CdS, мы задействовали в общей сложности… э-э-э, сколько деталей нам потребовалось?

YM: Начиналось все с пяти транзисторов, но оказалось, что этого мало, поэтому мы добавили еще четыре. Таким образом, для замены всего одного фоторезистора CdS нам потребовалось девять транзисторов, а поскольку таких наборов четыре, то в общей сложности в этом блоке задействовано 36 транзисторов.

FM: Попытки создать копии этого оригинального устройства спустя годы после прекращения его производства

— достаточно распространенное явление. Я не исследовал их все, а только некоторые. Вопрос не в том, лучше или хуже оригинала звучит копия, проблема в том, что они немного различаются по звуку. В копиях отсутствуют прозрачность и теплота, звук приобретает монотонный характер. Поэтому особое внимание было уделено именно воссозданию прозрачного и теплого звучания и даже техническому анализу этих аспектов.

Вопрос: Как удалось решить проблему?

YM: Сначала мы подвергли детальному анализу оригинальное оборудование. Начали с измерения всех характеристик с максимально возможной точностью. Обнаружился разброс в номиналах сопротивлений и значениях времени задержки, также возникал вопрос — какое сопротивление должно быть на самом деле. Таким образом мы протестировали пять или шесть оригинальных устройств. Было трудно однозначно определить, какие именно узлы оказывают решающее влияние на тембр, но в итоге мы пришли к заключению, что решающее значение имеет форма волны. После того как был сделан такой вывод, все наши измерения сконцентрировались именно на этом направлении. Промерить форму волны модуляционного типа было очень сложно. В довершении ко всему она еще и постоянно видоизменяется. На ранних стадиях разработки соответствующая методика отсутствовала, на ее поиски потребовался год, а может даже и два.

FM: Предусилительная секция оригинального устройства отличается предельной простотой. Схемы этого типа, как правило, в музыкальных инструментах не использовались. Думаю, что на тот момент эта схема пользовалась большой популярностью в мире аудио.

FM: Нет, это не так. Предусилитель нового устройства немного отличается от используемого в оригинальном. Было принято концептуальное решение полностью отказаться от применения интегральных микросхем, а также по максимуму сократить количество цепей обратной связи. Поэтому схема, принимая во внимание сказанное выше, была построена на транзисторах.

FM: Нам было интересно узнать, как функционирует каждый из элементов. С одной стороны, использование операционных усилителей удешевило бы проект и позволило сократить сроки его выполнения, а с другой схема поддерживала бы корректную работу только в линейной области, указанной в технических характеристиках. При выходе за границы этой области все характеристики были бы искажены. Именно в силу этого я подумал, раз уж дело зашло так далеко, лучше использовать дискретные компоненты.

YM: Мы используем транзисторы не совсем традиционно, при разработке схем учитываются специфические особенности входящих в нее компонентов. Поскольку мы углубились до изучения физических свойств транзисторов, было уже сложно перестроиться на использование в схемах операционных усилителей. Хотя, если быть до конца откровенным, должен сказать, что был момент, когда в процессе разработки появилось желание задействовать операционные усилители. Более того, мы даже создали прототип, использующий их в разных резисторных цепях. Однако, когда операционные усилители были заменены транзисторами, уровень шума стал гораздо ниже. В итоге было принято решение построить весь сигнальный тракт полностью на транзисторах.

FM: Есть еще один момент. Схема блока питания оригинального устройства не отличалась совершенностью, вследствие чего тембр мог изменяться в зависимости от условий работы. То есть звучание этих устройств сильно зависело от напряжения в сети.

FM: Внутренний трансформатор мог выдавать и 24 вольта, но, думаю, все же напряжение на самом деле ограничивалось 18 вольтами.

YM: В соответствии с выложенной на сайте информацией напряжение должно было быть 24 вольта, но при проведении замеров выяснилось, что оно равно 18. К информации, которая получена из интернета, надо относиться с известной долей осторожности [смеется].

FM: Так как я стоял у истоков этого проекта, сразу заметил ошибки в схеме, находящейся в интернете. Есть также схемы, которые исправляют эти ошибки. Возможно, ошибка была внесена в схему при ее копировании. Но на самом деле я думаю, что ошибочна была первоначальная схема. Я мог сделать ошибку, когда делал с рукописного варианта схемы чистовую копию для руководства по техническому обслуживанию. Линии соединяются достаточно странным образом. Думаю, ошибка была сделана в секции, которая на самом деле работает на четырех каскадах, а судя по схеме — на трех.

YM: Вы правы. Внутри прибора оно поднимается до ±15 вольт. Увеличение на ±6 вольт делается для имитации фоторезистора CdS. На номинале ±15 вольт настаивал г-н Mieda, он сказал, что мы должны сделать это в обязательном порядке.

FM: Напряжение ±15 вольт часто использовалось в синтезаторах прошлых поколений. В последнее время оно снизилось до ±12 вольт, но мне привычнее работать с ±15. Большинство старых операционных усилителей могло работать с таким напряжением, например, Fairchild ?A709. В то время они были дорогими, стоили несколько тысяч йен.

YM: Его отличительная черта — крайняя степень оригинальности. Доказательство тому — полностью новая схема Nuvibe. Схемы предусилителей, регулируемого сопротивления и генератора — все это новые разработки. Другой немаловажный блок, фазовый фильтр этого устройства — также оригинальное решение. Если бы я мог выдумать нечто подобное, дожив до возраста г-на Mieda! Я действительно так думаю, он — удивительный человек. Хотя на ранних стадиях работы над проектом меня терзали сомнения, сможет ли настолько отличающаяся от оригинальной схема воспроизвести тот же самый звук [смеется].

YM: Во время моего обучения в колледже я получил навыки проведения лабораторных измерений, поэтому очень тщательно отношусь к вопросу — что собственно надлежит измерять. Я знаю людей, которые замеряли параметры оригинального устройства, но большинство этих замеров производилось при отключенной модуляции. Я практически не видел измерений, которые проводились с учетом модуляции. Наш успех обусловлен именно этим фактором — точные измерения с учетом модуляционной составляющей, которые впоследствии реализовались в новом устройстве.

FM: В начале пути я определил сам себе ряд жестких ограничений, поэтому в течении первого года работы над проектом постоянно думал над вопросом — нужны ли они были вообще [смеется]. Но благодаря творческому мышлению г-на Morikawa путь к достижению цели, несмотря на все сложности, был найден. Он молодой инженер, но уже и сейчас — хороший инженер, подтверждением чему служит высокое качество звука этой педали.

Г-н Fumio Mieda, аудитор KORG Inc. (слева) и ведущий

инженер проекта г-н Yusuke Morikawa (справа). 

Печатная плата Nuvibe. 

Сложная схема с множеством деталей.

Для того чтобы плата поместилась в корпусе педали,

она была разбита на два уровня.

"Сердце" Uni-Vibe. Обратите внимание на четыре фоторезистора CdS, расположенные вокруг миниатюрной электрической лампочки. Секрет уникальности Uni-Vibe заключается в том, как эти фоторезисторы реагируют на свет и производят сложные модуляции.

На тыльной стороне Nuvibe размещен портрет г-на Mieda 

и его подпись — доказательство, что он

имеет непосредственное отношение к этому прибору.

Технические подробности приведены в интервью с этими инженерами.

Первый взгляд наверняка упадет на слайдеры WAVE. Установите все слайдеры в маркированные позиции, а затем все регуляторы в позиции, которые вы используете при работе с Uni-Vibe. Вы удивитесь, насколько схоже звучание оригинального прибора и его прототипа. В области низких частот он обладает резонансом, напоминающим биение сердца, а фазовые сдвиги в области высоких частот создают впечатление, что звук "выворачивается наизнанку". Это просто удивительно, насколько точно имитируется звук Uni-Vibe. Другое впечатление, которое оставляет новое устройство — чистота и четкость тембра. В этот момент я понял, что это без всякого сомнения — Uni-Vibe 2014 года выпуска. Если вы относитесь к счастливым обладателям классического устройства Uni-Vibe, вам будет интересно поэкспериментировать со слайдерами, модифицирующими тембр за счет управления взаимным влиянием друг на друга отдельных блоков устройства. Я рекомендую установить слайдеры, как показано на приведенном ниже рисунке. Они располагаются практически в соответствии с маркированными позициями, но вы наверняка заметите изменение в звуке. С помощью этих слайдеров можно "накрутить" даже такие эффекты, которых нет в Uni-Vibe. Можно создать ритмический вау-эффект или арпеджиаторноподобный. Это исключительно гибкое устройство, которое позволяет создавать эффекты, стимулирующие творческое воображение музыканта.

Затем попробуем установить регуляторы INTENSITY и VOLUME в позиции, соответствующие максимальным значениям. Звук отличается от звука Uni-Vibe более низким уровнем шума и прозрачностью эффекта, а также безупречной аудиокартинкой. В Uni-Vibe при таком положении регуляторов звук становится приглушенным и немного "грязноватым", в то время как Nuvibe выдает четкий ясный звук. Гитаристы, использующие устройство в таком режиме в совокупности с установленном в низкие значения регулятором SPEED (аналог режима медленного вращения динамиков в эффекте Лесли), несказанно обрадуются мощному низкочастотному звуку. При работе на высоком уровне громкости эта модуляция буквально опьяняет! Вы обязательно обратите внимание на глубину и насыщенность тембра, особенно, если играете чистым звуком. Если я использую эту педаль с фузом, устанавливаю INTENSITY примерно на 6 или 7. Фуз вместе с фазировкой сигнала позволяет получить непередаваемо умопомрачительный звук, которого вы вправе ожидать от Uni-Vibe.

Затем рассмотрим режим VIBRATO. По сравнению с оригиналом, звук стал более мягким, не таким "жутким", что расширяет диапазон его возможного применения. С помощью педали можно управлять скоростью, наслаждаясь характерной модуляцией, недоступной в других процессорах эффектов. В этом режиме я устанавливаю регулятор INTENSITY в низкое значение и беру простые аккорды или выбираю с помощью него более глубокий уровень обработки и получаю вибрато, характерное для таких коллективов, как, например, My Bloody Valentine. Возможно, этот режим подойдет для исполнения небольших фрагментов в стиле кантри на гитаре Fender Telecaster, настроенной на расфазированный тембр. Поскольку диапазон низких частот воспроизводится более чисто, чем в оригинальном Uni-Vibe, эффект лучше читается. В силу того что аудиосигнал проходит через схему буфера, по моему мнению он отличается от звука классического Uni-Vibe, с которым я имею дело. Звук классического устройства менее чистый и плотный, в то время как Nuvibe исключительно четко воспроизводит среднечастотный диапазон. Если скоммутировать устройство с усилителем, регуляторы которого установлены в граничные положения, с помощью переключателя EFFECT включите или наоборот выключите схему буфера, чтобы получить эффект, аналогичный чистому бустеру. Экспериментируйте с переключателями и вскоре проникнитесь мыслью, насколько интересные и многогранные возможности предлагает эта педаль. Еще одним большим плюсом Nuvibe является то, что устройство можно использовать, не подключая педаль. Тем не менее я настоятельно рекомендую все же использовать педаль, поскольку она позволяет привносить вариации в тембр, либо же просто управлять скоростью, как это имеет место быть в случае с оригинальным устройством Uni-Vibe.

В заключение хочу отметить, что Nuvibe, без всякого сомнения, не просто воскресил бесподобный фазовый эффект, что никак не удавалось многочисленным "клонам" Uni-Vibe, но и предлагает новые возможности по созданию оригинальных тембров. Все это позволяет признать Nuvibe самой интересной педалью 2014 года. Это не просто копия, уподобленная оригиналу, а устройство, обладающее своей душой, что свойственно только действительно первоклассным устройствам.

Слайдеры WAVE: это — "душа" устройства. Как и время, текущее из настоящего в будущее, загораются слева направо. Обратите внимание, это не эквалайзер. Относитесь к ним скорее как к секвенсору.

Переключатель ON/Standby: используется для включения/выключения питания. В выпускаемых в наше время процессорах эффектов он отсутствует, но здесь был предусмотрен из соображений наиболее полного соответствия оригиналу.

Переключатель: используется для выбора эффектов хоруса или вибрато. Эффект сам по себе остается таким же, но предоставляется возможность микширования прямого и обработанного сигналов в разных пропорциях, позволяя достигать различных результатов.

Переключатель Cancel: при перемещении педали на себя (нажатии на нее пяткой) эффект отключается. Эта функция воспроизводит реализованную в оригинальном устройстве.

Регуляторы: как и в оригинальной модели, управляют глубиной обработки и скоростью. Форма и конструкция регуляторов повторяют используемые в оригинальном устройстве.

Коммутация: в оригинальном устройстве использовался специальный кабель, но для коммутации Nuvibe применяется стандартный стереокабель. Аудиосигнал по нему не передается.

Маркированные позиции: если установить слайдеры в маркированные позиции, получится звук Uni-Vibe, так хорошо знакомый гитаристам всего мира. Возможно, для получения точного звука конкретной модели Uni-Vibe потребуется немного откорректировать положения слайдеров. Это обусловлено тем, что дошедшие до наших дней устройства Uni-Vibe звучат по-разному, практически каждое из них обладает своим уникальным тембром.