Загадкове серце драм-машини Roland TR-808

Історія особливого транзистора, знаходився в самому центрі легендарної драм-машини

У 1970-х і 80-х, в золоту епоху дизайну синтезаторів, кілька виробників виділялися постійно високою якістю своєї продукції і прекрасними електронними схемами. У багатьох випадках ситуацією заправляли японські компанії, їх інструменти були результатом прекрасної роботи інженерів, причому як зсередини, так і зовні – якісні корпусу, друковані плати і прекрасний вибір компонентів дозволяли створювати надійну електроніку. Компанія Roland славилася і славиться своїми синтезаторами та іншими інструментами, і одним з найбільш впливових і відомих з них була драм-машина TR-808. Її вплив на сучасну музику та культуру 1980-х було, м’яко кажучи, безпрецедентним. Вона існує вже майже 40 років, за нею полюють багато шанувальників, музиканти люблять її використовувати, і вона рідко з’являється на ринку старих інструментів.


Оригінальна TR-808 з деякими змінами

У TR-808 цікава історія, і не дивно, оскільки життєвий шлях засновника компанії Roland, Икутаро Какехасі, неймовірний. Початок його життя відзначено дивовижними творчими поривами, завзятістю та прагненням до мети; він стикався і долав перешкоди, які змусили б більшість людей здатися. Його історію варто прочитати, як приклад нестримної наполегливості та сили духу.

Какехасі був прекрасним інженером-розробником, він створював ранні продукти Roland, одночасно розвиваючи і керуючи компанією, і подорожуючи по світу з рекламою її інструментів. Інструменти на основі твердотільної електроніки були рідкістю, коли він тільки заснував Acetone, а потім і Roland. Потім, до початку 1980-х процеси виготовлення компонентів вже досить добре розвинулися, але в кожній партії напівпровідникових елементів, інтегральних схем транзисторів, існував досить великий відсоток відбракування – можливо, з-за нерівного якості матеріалів підкладки, температурних коливань, і так далі. Виробники перевіряли кожну партію, размечали елементи в залежності від їх електричних характеристик, і маркували їх відповідним чином перед відправкою. У кожній партії могло з’явитися кілька транзисторів різного типу, залежно від якості їх роботи. Деякі так сильно відрізнялися один від одного, що їх просто забраковывали. Вони могли працювати цілком непогано, просто не вписуватися в характеристики будь-якого з пунктів номенклатури. І тут починається дивна голова історії Roland TR-808 Rhythm Composer.

Знехтуваний транзистор в центрі Roland TR-808


Деякі «старі нові транзистори з оригінальної партії 1970-х років

На фото вище показано особливі транзистори. Номер деталі проставлений від поширеного транзистора 2SC828-R. Їх вже не випускають, але вони ще продаються у безлічі постачальників електроніки, і коштують не більше 30 центів за штуку. Це прості n-p-n транзистори загального призначення, які використовуються в аудіотехніці і перемикачах. «R» означає рейтинг посилення постійного струму. Їх виробляли кілька компаній, у тому числі, Toshiba і Panasonic. Технічно кажучи, надруковані на цих транзисторах некоректні символи, вони насправді не відносяться до серії 2SC828 – це, по суті, відбраковані транзистори, на яких все ще надрукований номер деталі 2SC828-R, але які не пройшли тестування на виробництві.

В цій статті мова йде про невелику партію транзисторів, яких відкинули на підставі «невідповідності специфікації», а потім продали компанії Roland. Мазок фарби на верхній частині транзистора зазначає їх унікальність і крайню рідкість. Фарбу нанесли на фабриці Roland в кінці 1970-х, щоб відзначити, що ці транзистори мають унікальні характеристики, і їх можна використовувати в якості джерела шуму в новій драм-машині TR-808 Rhythm Composer.

Читайте також  React hooks — зрада чи перемога?

Як саме Какехасі натрапив на ці деталі, невідомо, хоча у нього повинні були бути зв’язки з виробниками деталей, що використовувалися компаніями Acetone і Roland. Частина цієї історії він розповідає самостійно, в кінці прекрасного документального фільму 2015 року “808”. Там він каже, що при виробництві партії з 10 000 транзисторів лише 2-3 відсотки могли виявитися «дефектними», і він купував ці відкинуті деталі, ставали життєво необхідними для «різкого» звуку TR-808. Він сказав, що з поліпшенням виробничих процесів він зіткнувся з відсутністю таких бракованих транзисторів, що призвело до неможливості виробляти нові TR-808. Ось наскільки важливим був цей транзистор для створення унікального звуку TR-808. Після того, як було зроблено 12 000 одиниць TR-808, виробництво закрилося. Ці транзистори активно обговорювали після виходу документалки, і вони набрали достатньо багато фольклору, тому ми вирішили, що зможемо заповнити деякі деталі історії і показати вам їх фотографії крупним планом.

Чи можна клонувати TR-808?

Поки що неможливо створити ідеальну аналогову копію Roland TR-808 без таких транзисторів. Деякі компанії робили клони, деякі ентузіасти намагалися самостійно зробити версію інструменту за допомогою стандартних 2SC828, але виявляли, що вони звучать зовсім не так. Все тому, що не існує іншого транзистора з точно таким же спектральним профілем шуму і вихідним рівнем, як 2SC828-RNZ, випущені в 1970-х, і використані у виробництві TR-808. Якщо TR-808 виходить з ладу транзистор, його можна замінити тільки таким же транзистором з оригінальної партії, або він вже не буде звучати по -, як і раніше. Коли у Roland закінчилися ці транзистори, компанії довелося припинити випуск інструменту, оскільки характеристики шуму були критично важливими для звучання малих барабанів, хлопків та білого шуму, який потім фільтрували в рожевий шум і використовували для інших інструментів. Якщо встановити стандартний 2SC828-R TR-808 замість обраних, то звук зовсім змінюється. Як я вже згадував, ці транзистори, строго кажучи, не можна назвати 2SC828, інакше їх би не відкинули. На щастя, транзистори не схильні до виходу з ладу, тому, якщо у вас є 808-ї, вам не треба турбуватися з цього приводу.

Примітка: в кінці статті буде дано доповнення, де написано, що насправді альтернатива транзистору все ж була знайдена.

Що взагалі таке «шумовий транзистор»?

Люди, знайомі з аналоговими синтезаторами, знають, що в якості джерел звуку ці інструменти використовують не тільки осцилятори, але і генератори шуму. В залежності від типу необхідного звуку, ви можете використовувати генератори «білого» або «рожевого» шуму. Рожевий шум зазвичай являє собою білий шум, пропущений через фільтр і потім підсилений. Також генератор шуму в синтезаторі – це хороший джерело випадкового напруги для пристрою вибірки і зберігання. Деякі синтезатори використовують цифровий джерело шуму, але більша частина використовує особливість напівпровідникового переходу, що виникає при попаданні в область пробою завдяки зворотного зміщення. Якщо приєднати діод задом наперед і обмежити струм, підвищуючи напругу до рівня пробою діода, він видає шум. Ще краще підходить біполярний транзистор, і якщо подивитися на схему з інструкції для TR-808, видно, що у транзистора Q35 підключено тільки два контакту з трьох. Цей перехід і служить джерелом білого шуму. Характерний тихий шум посилюється і видається на барабани і удари, а потім згодовується фільтру для отримання рожевого шуму для томтомов.

Читайте також  Історії IT юриста. Життя аутсорсинг бізнесу. Частина 2

Хитрість у тому, що не можна передбачити, який саме шум будуть видавати конкретна модель транзистора, діода або стабілітрона. Цей шум ніколи не буває чисто білим, у кожної його частини є свій спектр і рівень, і кожен тип звучить по-своєму. Деякі синтезатори використовують діоди, деякі – транзистори. Але в драм-машині тип шуму надзвичайно важливий. Джерело шуму був самим важливим компонентом TR-808 і TR-909, оскільки він був невід’ємною частиною звуку, особливо для барабанів. Тому для виробництва 808 та 909 необхідно було ретельно вибирати шумові компоненти. В TR-909 з цим проблем не було, там використовувалася інтегральна схема сдвигового регістра, выдававшая квазислучайный білий шум. А TR-808 був чисто аналоговим, тому транзистори необхідно було ретельно відбирати і поєднувати, інакше кожен 808-й звучало б по-своєму, і таке становище було б неприйнятним.

Як отримати звук TR-808

Хоча сьогодні зробити аналогову копію TR-808 досить складно, для музикантів, які бажають скористатися звуком і відчуттям оригінального інструменту, але не здатних знайти або дозволити собі купити цей рідкісний синтезатор, є досить непогана альтернатива. Унікальний шум 2SC828-RNZ можна проаналізувати, а потім точно змоделювати в цифровому вигляді. Ми нещодавно перевіряли нову драм-машину Roland TR-08 і порівнювали її з оригінальною TR-808, і, звичайно ж, TR-08 звучала майже неможливо відрізнити від TR-808 – різниця була такою ж, як між різними екземплярами однієї партії TR-808. «Звичайно ж» я пишу тому, що інженери Roland прекрасно справляються зі створенням схем. Вони практично довели їх до досконалості в своїй серії Boutique, і розробники напевно аналізували один з оригінальних транзисторів і моделювали точну спектральну картинку шуму, а потім використовували її як модель для джерела шуму в TR-08. У результаті сама компанія Roland прийшла на виручку наступному поколінню музикантів, що використовують TR-808 musicians.

Не забувайте, що якщо у вас є оригінальна TR-808, або інша драм-машина з серії TR, особливо TB-303 або TR-606, то їх самим слабким місцем є протікає батарея. Міняйте їх регулярно!

g

Додаток до оригінальної статті: аналіз звуку загадкового транзистора

Нещодавно я зробив копію схеми джерела шуму з TR-808. При спектральному вивченні моделі ми підтвердили, що «дефектний» 2SC828 R-NZ дійсно відрізняється від штатних 2SC828, що говорить на користь заяв Какехасі про унікальність використаних ним транзисторів.

На основі простих випробувань на слух стає ясно, що штатний транзистор 2SC828 дійсно не можна назвати хорошим варіантом для установки в 808-й. У штатних транзисторів, які пройшли заводську перевірку, якість шуму варіюється, і дуже сильно залежить від партії. Також спостерігається велика різниця між різними марками. Штатні 2SC828 від одного виробника можуть звучать набагато голосніше і зернистості інших. У порівнянні зі штатними транзисторами, «дефектні» варіанти 2SC828 звучать тихіше, звук їх шуму дуже рівний і нейтральний. Він гладкий, і звучить, як м’який білий шум.

Читайте також  Як хлопці з Storyline повернулися з Кремнієвої долини в Мінськ з $770 тисячами на стартап

Тому я задумався над тим, чи не припустилися помилки при перекладі інтерв’ю – жодного різкого звуку в шумі 2SC828 R-NZ не спостерігається, навпаки, він більш шовковистий – можливо, Какехасі мав на увазі, що це джерело гладкого шуму приглушував різкі компоненти інших генераторів звуку.


Висновок бази виглядає неприпаянным, але насправді він припаяний з іншого боку

Наступний шматочок головоломки, який може порадувати людей, які роблять клони 808-го – у двох синтезаторах, які я ремонтував після написання оригінальної статті, шумовий транзистор був хоч і оригінальним, але не 2SC828-R NZ. В одному випадку це був 2SC536, а в іншому — 2SC945. Обидва були відзначені фарбою, і, очевидно, обрані спеціально. Я послухав їх звучання на моєму перевірочному обладнанні, і обидва вони звучать ближче до 2SC828-R NZ, ніж до стокового 2SC828. Можливо, до кінця виробництва Roland підбирала інші альтернативи закінчилися дефектним транзисторів.

Тому, як не дивно, виявилося, що не в кожному TR-808 використовувався бракований транзистор 2SC828. І, те, що вибраний екземпляр 2SC945 був встановлений в оригінальному TR-808, підтверджує підозри багатьох людей – оскільки в драм-машині TR-606 теж використовувався маркований 2SC945. Можливо, 2SC945 був найближчим з послідовників, і самим схожим на браковані 2SC828, який змогла знайти Roland?

Я згадав ще один транзистор, який я недавно виявив в якості оригінального шумового транзистора TR-808 – 2SC536. Я перевірив кілька таких транзисторів з різних партій, і він теж досить близько підходить до необхідного рівня – не такий гладкий, як 2SC945, але рівень шуму той же. Був і підступ – транзистор з однієї партії, корпус якого був меншим розміром, звучав зовсім не так, як 2SC536 в поширеному корпусі TO92, так що, можливо, саме з-за великої різниці між партіями Roland в підсумку зупинилася на 2SC945.

Я був здивований різницею в рівні шуму і якості між різними марками одного і того ж транзистора, з-за чого випробування і порівняння зараз стали більш складними, ніж у часи випуску TR-808 – зараз виробників і марок стало набагато більше. Деякі з прослуханих нами 2SC828 звучали голосно і різко, інші – досить близько до звуку «дефектного» транзистора, тому, якщо ви намагаєтеся зробити свій клон, має сенс спробувати різні марки та вибрати кращу.

У першій частині статті я писав, що зробити ідеальний клон без 2SC828-R NZ неможливо. Проте всі випробування, зроблені мною з тих пір, показали, що цілком можливо підійти до цього досить близько, знайшовши підходящий 2SC945P. Наступний крок – використовувати 2SC828-R NZ в якості еталону, і розробити обладнання, за допомогою якого можна буде вибирати і оцінювати різні 2SC945P на близькість їх відповідності.

Степан Лютий

Обожнюю технології в сучасному світі. Хоча частенько і замислююся над тим, як далеко вони нас заведуть. Не те, щоб я прям і знаюся на ядрах, пікселях, коллайдерах і інших парсеках. Просто приходжу в захват від того, що може в творчому пориві вигадати людський розум.

You may also like...

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *