Звук перегруженных ламповых усилителей, различных по своему исполнению, используется в создании того многообразия фирменного звука, которое можно услышать на современных записях. Единственная проблема, которая встает при создании такого звука, такая, что перегрузка возникает только при определенном уровне громкости (обычно довольно большом). Эту проблему можно решить различными способами. 

Можно для регулирования громкости использовать фиктивные нагрузки  (в лучшем случае эмулирующие не только активное, но и реактивное сопротивление динамика). Они  дают возможность музыканту использовать один усилитель в различных случаях, устанавливая желательный уровень громкости. Другой вариант получения перегрузки на желательном уровне громкости - это использование ряда усилителей, что подходит только редким богатым музыкантам. Есть еще один способ получить такой звук. 

История попыток воссоздать необходимый звук перегруженных усилителей на основе различных нелинейных предусилителей достаточно велика. Когда музыкант тестирует одно из этих устройств, то первое впечатление формируется исходя из характера перегрузки и тембра полученного сигнала. Также музыканты обращают внимание на достаточную гибкость средств управления и возможность приспособить данное устройство к своим вкусам.Основные типы перегрузки обычно делят на мягкое и жесткое ограничение сигнала. 

Мягкое ограничение.

Этот тип пергрузки обычно называют "овердрайвом" (overdrive). При таком ограничении его уровень обратно пропорционален  уровню входного сигнала. Это обычно достигается встречно-параллельным включением кремниевых диодов в цепь ООС операционного усилителя. Также используются германиевые или светодиоды, включенные встречно-параллельно и замыкающие выход операционного усилителя на землю.
 

Жесткое ограничение.

Обычно называют "дистошн" (distortion). При таком ограничении уровень сигнала ограничивается внутри некоего диапазона. Это осуществляется заземлением выхода операционного усилителя кремниевыми диодами, включенными встречно-параллельно. Это похоже на вышеописанную цепь, только использутся кремниевые диоды вместо германиевых или светодиодов. 

Также существуют и другие критерии, на которые обращают внимание  (может и не в первую очередь) музыканты, когда выбирают такие устройства. 

Возможность сохранения оригинального тембра инструмента.

Различные комбинации звукоснимателей электрогитары дают различный, четко распознаваемый звук используемого инструмента. Но применение овердрайва маскирует эти различия до некоторой степени. Однако музыканты многих стилей предпочитают сохранять характерное звучание инструмента, насколько это возможно. 

Интермодуляционные искажения.

Также при ограничении сигнала происходят интермодуляционные  искажения, когда две или более нот исполняются одновременно. Для двух нот, интермодуляционные искажения добовляют ноту с частотой, равной разности частот исполняемых нот. А для аккорда, где звучит до 6 нот,  число этих нот, определяемых комбинацией нот аккорда, много больше, что влечет за собой существенное изменение оригинального тембра инструмента. 

С другой стороны, это желательно в тех случаях, когда исполняются мощные аккорды, потому что в этом случае, интермодуляционные искажения добавляют ноты, которые созвучны с аккордом. Для других же ситуаций, когда музыкант хочет удержать одну ноту и подтянуть (плавно увеличить высоту тона) другую, генерируются невнятно звучащие басовые ноты, которые, обычно, совершенно нежелательны. Этот эффект может быть до некоторой степени ослаблен уменьшением уровня басов на входе ограничителя. 

Сустейн против динамики.

Одна из ключевых желательных особенностей овердрайва заключается в увеличении сустейна (времени звучания) инструмента, однако, слишком большой сустейн  разрушает динамику. Музыканты используют звук овердрайва для исполнения соло. Они желают иметь возможность  уменьшать уровень искажений операционного усилителя, чтобы получить чистый звук инструмента для игры аккордами. В лучших конструкцях существует разумный компромисс между сустейном и динамикой. 

Компенсация частоты.

Поскольку цепь овердрайва включается между гитарой и темброблоком, то не производится компенсация пониженных высоких частот. Также на входе овердрайва обычно "заваливают" басы. Было бы логично повысить басовые звуки после овердрайва, но это делает интермодуляционные искажения более заметными, так что это редко используется. 

Цепь овердрайва добавляет высоких частот звуку, потому что она нелинейна. Они должны быть отсечены, чтобы сохранить некоторое подобие полученного тембра с тембром необработанного сигнала, и также необходима возможность регулировать уровень высоких частот в целом. Большинство музыкантов предпочитают чтобы эта возможность была, чтобы приспособить полученный звук к своим вкусам. 

Здесь приведена схема, которая удовлетворяет описанным выше пожеланиям. Не стесняйтесь экспериментировать с ее компонентами. Например, использование конденсаторов меньших значений в регуляторе тембра (в схеме их значение 0. 0068uF) даст более яркий звук, и наоборот. Если движок регулятора тембра находится около конденсатора слева, то звук насыщен высокими частотами. В противоположном положении мы получаем звук с насыщенными низами. В качестве операционного усилителя подойдет любой малошумящий операционный усилитель типа TL072 (К157УД2). А диоды можно взять КД503Б. 

Оригинал на английском языке можно прочитать здесь.