Effektiv: Metal-Pedale

Boss Metal Zone MT-2 (Teil 2)

Und weiter geht‘s im Takt – den in dieser Folge der Artikelreihe über Distortion-Pedale wieder das Boss Metal Zone MT-2 vorgibt. Wer den ersten Teil über dieses Pedal verpasst hat, kann hier alles nachlesen.

 Boss Metal Zone (1)

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Wohl in keiner anderen Stompbox-Gattung werden mehr Filter eingesetzt

Das bisher verzerrte Signal gelangt nach einer ersten Vorfilterung, welches zwei nicht veränderbare Peaks generiert – jeweils bei 100 Hz und 5 kHz gelegen (siehe letzte Folge) – über R14 (= 22 kOhm) auf ein weiteres Filter (Bild #1), welches die Bässe und Höhen variabel beeinflusst (Grafik #2). Für die Höhen wird ein einfaches Shelving Filter benutzt. Das frequenzbestimmende Hochpass-Glied ist vom Schleifer des Treble Potis, hier High genannt, nach Masse geschaltet. Dreht man den Schleifer Richtung Signaleingang, werden die Höhenanteile bedämpft.

Beim Drehen in die entgegengesetzte Richtung, also Richtung OP-Ausgang, wird die Gegenkopplungsspannung in den Höhen gedämpft mit der Folge, dass dadurch die Verstärkung bei hohen Frequenzen steigt. Durch Variation des C44 (= 10 nF) lässt sich die Cutoff-Frequenz variieren. Größere C-Werte senken die Grenzfrequenz zu niedrigeren Frequenzwerten hin ab. Ganz in diesem Sinne arbeitet auch der Bass-Einsteller, Low genannt. Hier wird aber – das kennen wir ja mittlerweile – ein LR-simulierender Gyrator plus C benutzt, der mit einem OP (IC1b) realisiert wird. Durch Drehen des Low-Poti-Schleifers in Richtung Eingang erfährt das niederfrequente Frequenzband (herrührend vom elektronischen LRC-Bandpass) eine Abschwächung mit der Center-Frequenz von 100Hz.

Abb. 1: Low-High-Filter
Abb. 1: Low-High-Filter

Analog dazu ergibt das Eindrehen des Schleifers in den Gegenkopplungszweig final eine Verstärkung dieses Frequenzbandes. Ein Bass-Bandpass hat gegenüber einem gewöhnlichen Bass-Shelving-Filter den praktischen Vorteil, dass nutzlose bzw. gar störende Frequenzen unter 80 Hz abgeschwächt werden. So z. B. das 50-Hz-Brummen, das so gerne vom Pickup generiert wird, indem der jene 50-Hz-Störfelder, die von Netztrafos der Amps oder sonstigem in den Raum geschleudert werden. Bei einem Filter des Shelving-Typs hingegen werden diese Störfrequenzen noch in vollem Umfang mit übertragen. Das muss nicht sein!

Man könnte zwar einem Shelving-Bass-Filter beispielsweise noch einen passiven 80- Hz-Hochpass vorschalten, aber der hat gewöhnlich nur eine 6db-Flankensteilheit. Da hat der steilflankige Bass-Bandpass auch wieder die Nase vorn, da dieser deutlich mehr als mit nur 6dB/Okt. aufwarten kann.

Abb. 2: Low-High-Filter Kurven
Abb. 2: Low-High-Filter Kurven

 

Variables Mitten-Filter

Nun zu der nächsten und finalen großen Filterung des Signals (Bild #3). Unter Mithilfe der beiden OPs IC2a & IC2b wird ein semi-parametrisches Filter realisiert. Die hier verwendete komplette Schaltung ist in seiner Erklärung einfach zu komplex, um hier in dieser Kolumnenreihe ausführlich dargestellt zu werden. Da muss man schon während seines Hauptstudiums „Analogtechnik 2“ gehört haben, damit dieser „Wien-Brücken“-Filter-Typ behandelt werden kann.

Jedenfalls ist hier dafür kein Platz; aber es gilt, dass der „MIDDLE“-Einsteller die An- oder Absenkung des mit dem „MID FREQ“ gewählten Frequenzbandes realisiert. Boss regelte das Wien-Brücken-Design so, dass bei jeder Frequenzeinstellung ein und dasselbe Q (= Güte) herrscht. So entsteht ein gleichmäßigerer Höreindruck beim Durchdrehen des Frequenzbandes. Die Grafik #4 zeigt Einstellbeispiele des Filters in der Poti-Stellung low, mid und high, oder in Zahlen … 230Hz bis 5kHz. Das sollte für ein verzerrtes Tonsignal, wie von der Elektronik generiert, mehr als ausreichend sein. Die leichte Asymmetrie ab 10 kHz kommt von dem Tiefpass Kondensator C26 (= 100 pF) in der Gegenkopplung des IC2a liegend; der dämpft die ultra-hohen Frequenzen, die eh kein Signal, sondern nur noch Rauschen beinhalten.

Abb. 3: Semi-Parametrische Mittenregelung
Abb. 3: Semi-Parametrische Mittenregelung

Nach dem Level-Einsteller kommt noch der Schalt-FET, und in dessen Anschluss der Transistor-Ausgangspuffer, der das bearbeitete Signal niederohmig am Ausgang zur Verfügung stellt, damit allzu lange Kabel oder Kabel minderer Qualität nicht zu einem Höhenverlust führen. Meinen Dank an Rod Elliot für das schöne Werk! Ich hoffe, ich habe mit dieser mehrteiligen Reihe über Metal-Pedale gezeigt, wie und was alles in dieser FX-Gattung mit ihren verschiedensten Filtern realisiert werden kann. Wohl in keiner anderen Stompbox-Gattung werden mehr Filter eingesetzt als bei den Metal-Pedalen.

Ab der nächsten Ausgabe setze ich diese Reihe mit den beliebten Low-Gain- oder Blues-Pedalen fort. Auch hier werden wir neben den nur noch gebraucht erhältlichen Modellen auch ein bis zwei aktuelle Typen sezieren …

Abb. 4
Abb. 4
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