Beim Blättern in meiner Schaltungssammlung habe ich mir Gitarrenverstärker nochmal angeschaut, weil es da einige Schaltungskonzepte gab,
die ich immer mal in LTspice simulieren wollte, um deren Funktion und mögliche Auswirkung auf den Klang des Verstärkers zu verstehen.
Eins dieser "Schätzchen" ist ein vintage Amp von 1968, der TA-20 von Yamaha. Dieser und seine grösseren Brüder TA-30, TA-60 und TA-120
wurden wegen ihres "natural sound speakers" vor allem Jazzmusikern angepriesen. Von Leuten, die einen solchen besitzen, hört man oft,
dass er sehr sauber klingen soll, und eben das interessierte mich.
Die Eingangsstufe des TA-20 ist mit 2 BJTs aufgebaut. Da ich über keine Spice-Modelle der original Transistoren verfüge (2SC369, 2SC373),
habe ich für die Simulation mir geeignet erscheinende, rauscharme Typen ausgewählt.
Und in der Tat: die Verzerrungen sind sehr gering, vorwiegend 2. Harmonische. Erst bei höheren Eingangsspannungen, z.B. bei kräftig angeschlagenen Akkorden,
kommt die 3. Harmonische mit ins Spiel, aber immer noch sehr bescheiden, wie das FFT bei 200mV und 750mV Eingangsspannung zeigt.
Die ursprünglichen Bauteilwerte sind bei den einzelnen Parametern nach dem Semikolon angefügt.
Den 180pF-Kondensator von der Basis zum Emitter von Q1 habe ich weggelassen und stattdessen einen parallel zum Kollektorwiderstand eingefügt,
um den Frequenzbereich nach oben hin zu begrenzen.
Wie der AC-Plot zeigt, geht der Frequenzbereich innerhalb -3dB von 20Hz bis ca. 80kHz.
Die Verstärkung habe ich auf etwa 7fach eingestellt. Denjenigen, dem der musikalische Ausdruck wichtig ist
und daher den reinen Gitarrenklang ohne viel Effekte bevorzugt, dürfte es freuen, dass auch was Rauschen betrifft,
sich dieser Vorverstärker sehr gesittet benimmt. Messwerte dazu findet man bei der TRAN-Simulation in der Log-Datei.
Zum Spass habe ich ein kurzes Jazzguitar-Solo als WAV-Datei auf den Eingang gegeben und das Ergebnis wiederum als WAV-Datei aufgezeichnet.
Wie aus dem Plot ersichtlich, ist der Kurvenverlauf nahezu identisch (Screenshots #6+7).
Angesichts des technischen Fortschritts sind neuere Opamps bezüglich Verzerrung und Rauscharmut nicht zu überbieten.
Überhaupt geht ja der Trend dahin, das analoge Signal möglichst schnell zu digitalisieren und die klangliche Gestaltung dem DSP zu überlassen.
Das ist zwar von den klanglichen Möglichkeiten her fabelhaft, für mich persönlich vom "elektronischen" Standpunkt her jedoch *eigentlich* uninteressant.
RudiS
P.S.: Wer sich den mal auf Yout. . . anhören möchte: Yamaha TA-30 Tryout (ab 1:30 anhören!)
die ich immer mal in LTspice simulieren wollte, um deren Funktion und mögliche Auswirkung auf den Klang des Verstärkers zu verstehen.
Eins dieser "Schätzchen" ist ein vintage Amp von 1968, der TA-20 von Yamaha. Dieser und seine grösseren Brüder TA-30, TA-60 und TA-120
wurden wegen ihres "natural sound speakers" vor allem Jazzmusikern angepriesen. Von Leuten, die einen solchen besitzen, hört man oft,
dass er sehr sauber klingen soll, und eben das interessierte mich.
Die Eingangsstufe des TA-20 ist mit 2 BJTs aufgebaut. Da ich über keine Spice-Modelle der original Transistoren verfüge (2SC369, 2SC373),
habe ich für die Simulation mir geeignet erscheinende, rauscharme Typen ausgewählt.
Und in der Tat: die Verzerrungen sind sehr gering, vorwiegend 2. Harmonische. Erst bei höheren Eingangsspannungen, z.B. bei kräftig angeschlagenen Akkorden,
kommt die 3. Harmonische mit ins Spiel, aber immer noch sehr bescheiden, wie das FFT bei 200mV und 750mV Eingangsspannung zeigt.
Die ursprünglichen Bauteilwerte sind bei den einzelnen Parametern nach dem Semikolon angefügt.
Den 180pF-Kondensator von der Basis zum Emitter von Q1 habe ich weggelassen und stattdessen einen parallel zum Kollektorwiderstand eingefügt,
um den Frequenzbereich nach oben hin zu begrenzen.
Wie der AC-Plot zeigt, geht der Frequenzbereich innerhalb -3dB von 20Hz bis ca. 80kHz.
Die Verstärkung habe ich auf etwa 7fach eingestellt. Denjenigen, dem der musikalische Ausdruck wichtig ist
und daher den reinen Gitarrenklang ohne viel Effekte bevorzugt, dürfte es freuen, dass auch was Rauschen betrifft,
sich dieser Vorverstärker sehr gesittet benimmt. Messwerte dazu findet man bei der TRAN-Simulation in der Log-Datei.
Zum Spass habe ich ein kurzes Jazzguitar-Solo als WAV-Datei auf den Eingang gegeben und das Ergebnis wiederum als WAV-Datei aufgezeichnet.
Wie aus dem Plot ersichtlich, ist der Kurvenverlauf nahezu identisch (Screenshots #6+7).
Angesichts des technischen Fortschritts sind neuere Opamps bezüglich Verzerrung und Rauscharmut nicht zu überbieten.
Überhaupt geht ja der Trend dahin, das analoge Signal möglichst schnell zu digitalisieren und die klangliche Gestaltung dem DSP zu überlassen.
Das ist zwar von den klanglichen Möglichkeiten her fabelhaft, für mich persönlich vom "elektronischen" Standpunkt her jedoch *eigentlich* uninteressant.
RudiS
P.S.: Wer sich den mal auf Yout. . . anhören möchte: Yamaha TA-30 Tryout (ab 1:30 anhören!)
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