![\"\"](\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/zoom_gfx8_01.jpg\")
<\/a><\/p>\n <\/p>\n Tvrtka Zoom Corporation osnovana je 1983. godine te je i danas prisutna na tr\u017ei\u0161tu. Proizvodi elektri\u010dne ure\u0111aje za glazbu poput gitarskih poja\u010dala i efekata, digitalnih snima\u010da, ritam ma\u0161ina i sli\u010dnih audio su\u010delja.<\/p>\n ZOOM GFX-8 je plasiran na tr\u017ei\u0161te 1999. godine i bio je vode\u0107i model Zoom GFX serije. Rije\u010d je o prili\u010dno kompleksnom ure\u0111aju u koji je ugra\u0111eno 69 razli\u010ditih gitarskih efekata i gdje se do 9 njih istovremeno mo\u017ee kombinirati zajedno u neki novi efekt. Osim efekata, GFX-8 je opremljen tonskim ekvilajzerom, \u0161umnim filtrom, MIDI su\u010deljem i memorijom. U memoriju je upisano 160 fiksnih tvorni\u010dkih zvukova, a omogu\u0107eno je snimanje\/\u010ditanje 80 slobodno programibilnih korisni\u010dkih postavki, snimanje semplova do 25 sekundi i sli\u010dno.<\/p>\n Kad govorimo o gitarskim efektima i sli\u010dnim procesorima zvuka ulazimo u podru\u010dje rezervirano za muzi\u010dare koji se bave sviranjem elektri\u010dne gitare i stvaranjem muzike (i drugih zvukova) preko iste. Tako je svaki gitarski efekt dobio neki svoj (zvu\u010dni) naziv, a isto tako se koriste i mnogi drugi specifi\u010dni termini koji opisuju pojedine zahvate na zvuku. Mi se ovdje naravno ne\u0107emo baviti muzikom, zvukovima i efektima kao gotovim proizvodima, nego nam je cilj upoznati elektroni\u010dko sklopovlje koje jedan takav ure\u0111aj sadr\u017ei. Koga zanima, lako mo\u017ee na internetu prona\u0107i korisni\u010dke upute kao i internetske stranice posve\u0107ene isklju\u010divo gitarskom efekt procesoru ZOOM GFX-8, te na taj na\u010din upoznati sve mogu\u0107nosti i na\u010dine rada istog. Za nas elektroni\u010dare pak gitarski efekti nisu ni\u0161ta drugo nego vi\u0161e ili manje slo\u017eeni elektroni\u010dki sklop koji uzrokuje odre\u0111ene distorzije, izobli\u010denja, uzorkovanja, rezanja, ponavljanja, mije\u0161anja, itd. originalnog valnog oblika audio signala ili njegovih dijelova kako bi se dobila ne\u0161to druga\u010dija zvu\u010dna slika ili zvu\u010dni efekt. Elektroni\u010dki sklop za svaki zvu\u010dni efekt je naravno poseban i radi na sebi svojstven na\u010din, pa je i svaki takav sklop treba izu\u010davati pojedina\u010dno. Kod analognih gitarskih efekata na ulazni audio signal djeluje se izravno, dok se kod digitalnih efekata audio signal prvo digitalizira preko A\/D pretvornika, zatim se digitalno obra\u0111uje (DSP – Digital Signal Processor), te se ponovno pretvara u analogni audio signal preko D\/A pretvornika.<\/p>\n Tijekom moje karijere bilo je nekoliko projekata izrade popularnih gitarskih efekata (vibrato, tremolo, fuzz, reverb, delay, eho) no to su bili jednostavni analogni efekti bazirani na nekoliko tranzistora, vrlo \u010desto na integriranom krugu 555 i optoparovima kojima bi se dobivao analogni efekt vibrata. Naravno, kao i sve drugo u elektronici, ubrzo je po\u010delo biti neisplativo raditi takve ure\u0111aje u samogradnji. Danas se ZOOM GFX-8 ili sli\u010dni gitarski efekt lako mo\u017ee nabaviti po cijeni 100-200 dolara i ne\u0161to u toj klasi je nemogu\u0107e napraviti u samogradnji. Istina, postoje gitaristi koji se jo\u0161 uvijek dr\u017ee analognih gitarskih efekata (sli\u010dno kao \u0161to ima audiofila koji se striktno dr\u017ee lampa\u0161kih poja\u010dala), no generalno gledano digitalna obrada zvuka daje nesagledivo vi\u0161e mogu\u0107nosti uz puno manju cijenu, a razlika izme\u0111u digitalno i analogno obra\u0111enog zvuka ostat \u0107e uvijek tema rasprava izme\u0111u pobornika jednog ili drugog na\u010dina.<\/p>\n Ovdje nam je u ruke do\u0161ao jedan kompleksni digitalni gitarski multi-efekt koji osim raznih integriranih analognih i digitalnih krugova, A\/D i D\/A pretvara\u010da, mikrokontrolera i memorija tako\u0111er sadr\u017ei i specijalno razvijene integrirane krugove u koje su implementirane odre\u0111ene funkcije procesiranja zvuka. Po takvom ure\u0111aju se bez dobre servisne dokumentacije i originalnih dijelova nema \u0161to petljati, a i tada, ukoliko se pojavi neka sistemska gre\u0161ka istu \u0107e biti vrlo te\u0161ko locirati i otkloniti. Bez servisne dokumentacije mogu\u0107i su tek eventualni popravci u krugovima stabilizacije i regulacije napona napajanja, analognom dijelu ulaznih i izlaznih poja\u010dala, te su mogu\u0107e zamjene istro\u0161enih ili neispravnih sklopki, potenciometara, konektora i sli\u010dnih vanjskih kontrola.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Na\u0161 \u00a0ZOOM GFX-8 do\u0161ao je bez mre\u017enog adaptera i koliko vidimo potrgan je gumb kontrole za namje\u0161tanje parametara DELAY\/REVERB efekata.<\/p>\n ZOOM GFX-8 napaja se izmjeni\u010dnim izvorom 12 V \/ 500 mA preko DC utika\u010da 6,3\/3 mm. Ovaj utika\u010d je malo te\u017ee nabaviti (uobi\u010dajeni su 5,5\/2 mm) pa smo mi iskoristili jedan takav iz seta utika\u010da za prijenosna ra\u010dunala u kombinaciji sa plasti\u010dnim tijelom nekog gramofonskog konektora. Mre\u017eni transformator 230\/12 V je vi\u0161ak od tko zna kakvog ure\u0111aja. U na\u010delu se mo\u017ee iskoristiti i mre\u017eni ispravlja\u010d koji daje istosmjerni napon 12 V (kakvi su vi\u0161e uobi\u010dajeni), potrebno je samo prespojiti ili izvaditi ispravlja\u010dke i stabilizatorske elemente na sekundaru.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Spajanjem napajanja ZOOM GFX-8 je proradio, odnosno natpisi na alfanumeri\u010dkom LED displeju slijede odabrane efekte i parametre. Sad je potrebno vidjeti \u0161to je s nedostaju\u0107im gumbom kontrole za namje\u0161tanje parametara DELAY\/REVERB efekata, pa idemo izvaditi tiskanu plo\u010dicu.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Tiskana plo\u010dica gitarskog efekt procesora ZOOM GFX-8 mo\u017eda se na prvi pogled \u010dini posve nedoku\u010divom bez ikakve servisne dokumentacije, no ve\u0107 samom identifikacijom osnovnih integriranih krugova odmah se razlu\u010di gdje se \u0161to nalazi:<\/p>\n Sada vidimo da su na lijevoj strani plo\u010dice ve\u0107inom integrirani krugovi koji sadr\u017ee funkcije digitalnog upravljanja i digitalne obrade signala. To je mikrokontroler koji na osnovu podataka sa vanjskih digitalnih kontrola (enkodera) uklju\u010duje pojedine funkcije digitalnog procesiranja signala uz pomo\u0107 vanjske memorije i specijalnog integriranog kruga sa implementiranim digitalnim efektima, te naravno izravno upravlja alfanumeri\u010dkim LED displejom (TMS57070FFT, ZOOM GFX-8-0003, MN4117405CSJ-06). Ovi krugovi \u010dine srce ure\u0111aja, no to na\u017ealost specijalizirani integrirani krugovi koji nikad nisu bili dobavljivi izvan originalnih pogona proizvo\u0111a\u010da, a danas vi\u0161e i ne postoje zalihe istih.<\/p>\n U sredini plo\u010de su sklopovi za napajanje, a na desnoj strani su ve\u0107inom analogna poja\u010dala za pripremu ulaznog gitarskog signala za digitalizaciju i zatim za \u00a0poja\u010danje ponovno konvertiranih digitalnih signala u analogne audio signale (dvostruka operacijska poja\u010dala 2100, 2120, 4556, 4558, 7082). A\/D i D\/A audio pretvornici sadr\u017eani su u dva integrirana kruga (AK4522VF, 6379), a ostatak su pomo\u0107ni krugovi za preklapanja, raspodjelu, multipleksiranje i sli\u010dno upravljanje sa vi\u0161e analognih ili digitalnih signalnih linija..<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n \u0160to se ti\u010de kontrole za namje\u0161tanje parametara DELAY\/REVERB efekata vidimo da je rije\u010d o rotiraju\u0107oj enkoderskoj sklopki (Rotary Encoder Switch) sa monta\u017eom na tiskanu plo\u010dicu. Ovo je elektri\u010dki gledano obi\u010dna mehani\u010dka sklopka koja prilikom vrtnje neprestano zatvara i otvara kontakte. Ako ju promatramo spojenu na napon (5 V) onda prekidima napona stvara naponske impulse ili pravokutni naponski signal. Svaki takav (okidni) pravokutni signal mikrokontroler ili kakav drugi logi\u010dki sklop prepoznaje kao promjenu logi\u010dkog stanja koje onda dalje uzrokuje programirane promjene na izlaznim pinovima upravlja\u010dke logike. Lijevo i desno okretanje sklopke pak se prepoznaje po razli\u010ditim fazama pravokutnih signala.<\/p>\n <\/p>\n Na na\u0161oj enkoderskoj sklopki puknuta je plasti\u010dna osovina i sada nedostaje taj dio sa vanjskim gumbom. Zamjenski gumb jednakog oblika vjerojatno ne\u0107emo nigdje na\u0107i, a \u0161to se ti\u010de same sklopke imamo dvije mogu\u0107nosti: zamjena novom sklopkom ili poku\u0161aj popravka osovine na postoje\u0107oj sklopki. Rotiraju\u0107e enkoderske sklopke danas su dostupne u \u0161irokoj prodaji, no i one se izra\u0111uju u razli\u010ditim oblicima, dimenzijama, na\u010dinima monta\u017ee i rasporedu pinova tako da prona\u0107i odgovaraju\u0107i model ne\u0107e biti lako. Mo\u017eda je bolje poku\u0161ati pokrpati postoje\u0107u sklopku, a zatim testirati da li na\u0161 ure\u0111aj ispravno radi u svim segmentima i da li je u kona\u010dnici onda isplativo dalje ulagati u 3-D printanje ili sli\u010dnu izradu novog gumba.<\/p>\n Kao \u0161to se vidi na slikama, za po\u010detak smo oblikovali jedan plasti\u010dni \u0161tapi\u0107 u produ\u017eetak osovine sklopke, a do kraja \u0107emo ga obraditi tek kada prona\u0111emo neki gumb \u0161to sli\u010dniji originalu.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Testiranjem na\u0161eg ZOOM GFX-8 utvrdili smo da isti zapravo nije u funkciji, odnosno ne proslje\u0111uje ulazni signal iz elektri\u010dne gitare na izlaze ni u kom obliku. S lociranjem gre\u0161ke ovdje je najbolje krenuti od \u00a0stereo A\/D i D\/A pretvornika AK4522VF. Ovaj integrirani krug prakti\u010dno odvaja analogne sklopove ure\u0111aja, \u0161to su ve\u0107inom audio poja\u010dala (operacijska poja\u010dala), od digitalnih sklopova za obradu audio signala koji se baziraju na specijalnim DSP \u010dipovima.<\/p>\n Za integrirani krug AK4522VF sre\u0107om su dostupni tvorni\u010dki podaci i na shemi vidimo njegov osnovni spoj.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Iako jo\u0161 ne znamo kako su ulazni audio signali (INPUT, EXTERNAL DIST) dovedeni na dva diferencijalna analogna ulaza A\/D pretvornika, nama su ovdje u svakom slu\u010daju interesantni analogni audio ulazi (pinovi 2 i 4) i analogni audio izlazi (pinovi 22 i 23). Tako mo\u017eemo razlu\u010dili da li je kvar u analognim ulaznim ili izlaznim komponentama, odnosno da li je kvar u digitalnim sklopovima.<\/p>\n Analogni ulazni signal u A\/D pretvornik integriranog kruga AK4522VF (kao i u ve\u0107inu drugih A\/D konvertera) mora biti “DC biasiran” na odre\u0111eni naponski nivo. Naime, ako ulazni audio signal ne zauzme kompletni ulazni naponski opseg A\/D pretvornika onda se ne\u0107e dobiti ni puna digitalna rezolucija tog signala. Drugim rije\u010dima, na ulazu u A\/D pretvornik uvijek mora biti prisutan neki istosmjerni napon (DC bias) \u010dak i kad nema nikakvog izmjeni\u010dnog audio signala. Obi\u010dno se ulazni audio signal biasira preko buffer operacijskih poja\u010dala, a konkretnih spojeva za to mo\u017ee biti na desetke. Ipak, kod svih tih spojeva pravilo je da se DC-bias napon uvijek dodaje audio signalu na ulazima, a ne na izlazima poja\u010dala. Obi\u010dno se DC napon uvodi preko otporni\u010dkog naponskog djelitelja ili kao u na\u0161em slu\u010daju preko operacijskog poja\u010dala u spoju naponskog slijedila (poja\u010dala za odvajanje, buffer poja\u010dala) gdje je izlaz poja\u010dala vezan izravno sa invertiraju\u0107im ulazom poja\u010dala.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Visina bias napona je obi\u010dno polovina napona napajanja. Buffer bias poja\u010dalo se kod ZOOM GFX-8 bazira na dvostrukom operacijskom poja\u010dalu NJM2100. Izmjerili smo da \u010dip dobiva napon napajanja od 1,7 V dok je bias napon upola manji i iznosi 0,85 V. Iako NJM2100 mo\u017ee raditi na niskom naponu napajanja (minimalno 1 V) \u010dini se da je ovo ipak prenizak napon napajanja za ovakvu aplikaciju, a pogotovo je nizak napon biasa. Unato\u010d tome NJM2100 proslje\u0111uje ulazni audio signal na izlaz i ispravno ga biasira na 0,85 V. Ovdje naravno nema nikakvog poja\u010danja ulaznog signala (on je \u010dak i ne\u0161to oslabljen) \u0161to je i za o\u010dekivati od operacijskih poja\u010dala u spoju naponskog slijedila.<\/p>\n <\/p>\n \u00a0 <\/em><\/p>\n <\/p>\n Daljnjom provjerom na\u0161li smo da neka od operacijskih poja\u010dala koja slu\u017ee za poja\u010danje analognih ulaznih i izlaznih audio signala (2100, 2120, 4558, 7082) tako\u0111er dobivaju napon napajanja od svega 1,7 V dok je na nekima izmjereno nominalnih 12 V (4558) ili 17 V (4556, 4558). Tako\u0111er i AK4522VF dobiva samo 1,7 V \u0161to je definitivno premalo, mora imati napon napajanja od 5 V.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Krug napajanja sklopovlja unutar ZOOM GFX-8 je relativno jednostavan. Ulazni izmjeni\u010dni napon ispravlja se preko dvije diode, tako da se preko jedne dobivaju pozitivne, a preko druge negativne poluperiode. Pozitivno ispravljene poluperiode vode se na pozitivni regulator napona 29M05 i dobivamo stabilizirani napon +5V prema zajedni\u010dkoj masi. \u00a0Negativno \u00a0ispravljene poluperiode vode se na negativni regulator napona 79M12A i dobivamo stabilizirani napon -12V prema zajedni\u010dkoj masi, a izme\u0111u izlaza +5V i -12V \u0107emo izmjeriti napon od 17V. Izme\u0111u ulaznih i izlaznih pinova integriranih regulatora napona spojene su za\u0161titne diode u slu\u010daju kvara. One \u0161tite same regulatore \u00a0od prevelike struje koju bi izlazni filtarski elektrolitski kondenzator mogao propustiti preko izlaznog pina regulatora u slu\u010daju kratkog spoja ulaznog pina na masu, a tako\u0111er i \u0161tite od mogu\u0107nosti pojave punog ulaznog napona na izlazu iz regulatora ukoliko do\u0111e do kakvog prekida zajedni\u010dkog pina regulatora sa masom. Mjerenjem smo utvrdili da je sa napajanjem sve u redu, no +5V svejedno ne dolazi do pojedinih komponenti gdje je taj napon potreban.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sa tih +5V napaja se veliki broj komponenti na \u010ditavoj tiskanoj plo\u010dici te se ta linija grana na sve smjerove, \u010das po donjim vezama, \u010das po gornjim vezama, neki put s obje strane plo\u010dice istovremeno. Trebalo nam je preko sat vremena da popratimo sve te veze i vidimo gdje je prekid. Primarno smo tra\u017eili prekid u nekoj komponenti (SMD prigu\u0161nica, SMD kratkospojnik) koja bi mogla slu\u017eiti za uvo\u0111enje napajanja, no na kraju su prekidi na\u0111eni na samim tiskanim vodovima. Ovi prekidi su bili toliko mikroskopski da ih je golim okom bilo nemogu\u0107e primijetiti, osim ako bi se ba\u0161 ciljano tra\u017eili na tom mjestu. Zapravo, \u010dini se da je sve bila posljedica nekog jakog vanjskog udarca u gumb kontrole za DELAY\/REVERB, pri \u010demu je puknula osovina enkoderske sklopke, ali je jednako tako do\u0161lo i do (jedva vidljivog) napuknu\u0107a tiskane plo\u010dice ispod sklopke.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Pokrpali smo vodove za napajanje i sad smo dobili +5V na svim \u010dipovima koji su prije dobivali samo 1,7 V. Me\u0111utim, ure\u0111aj i dalje ne radi. Po\u0161to AK4522VF sada dobiva svoj nominalni napon ponovno smo testirali njegove analogne ulaze. Preko generatora valnih oblika doveli smo audio signal biasiran na 2,5 V na pin 4 \u010dipa AK4522VF i odavde smo napokon dobili izlazni audio signal sa ukomponiranim efektima. Zna\u010di, problem je u poja\u010dalu ulaznog signala. Na\u0161li smo da se biasirani gitarski signal dalje vodi na operacijsko poja\u010dalo 2120 i preko njega na analogni ulaz \u010dipa AK4522VF. Problem dakle mo\u017ee biti samo u tom operacijskom poja\u010dalu. Na kraju su elektri\u010dkim ispitivanjem prona\u0111ene jo\u0161 tri prekinute tiskane veze koje vode signale na pinove operacijskog poja\u010dala 2120. Ovi prekidi su fizi\u010dki vidljivi samo pove\u0107ani pod dobrim mikroskopom.<\/p>\n U kona\u010dnici smo pokrpali ukupno 8 prekida na vodovima s obje strane plo\u010dice. Sve zakrpe izveli smo sa prelemljenom \u017eicom preko pukotine. Mo\u017eda je bilo dovoljno i prevu\u0107i samo \u010disti lem preko tih sitnih pukotina, no nismo htjeli riskirati ponovno pucanje spojeva. Nakon ovoga na\u0161 ZOOM GFX-8 je napokon proradio.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Tijekom testiranja otkrili smo da ekspresijska pedala za RTM (real-time modulation) kontrolu ne uklju\u010duje sklopku na svojem krajnjem polo\u017eaju. Naime, ova pedala kontrolira senzorski par (prijemnik i predajnik) koji ne mo\u017eemo sa sigurno\u0161\u0107u detektirati, no mogu\u0107e da je rije\u010d o nekom foto-paru. U svakom slu\u010daju na taj na\u010din se dobiva signal o trenutnom polo\u017eaju pedale (ukoliko je pedala bli\u017ee senzorima signal \u0107e biti ja\u010di i obrnuto). Ovisno o odabranom efektu pomaci pedale \u0107e uzrokovati drugi efekt. U krajnjem pak polo\u017eaju (pedala stisnuta do kraja) mora se uklju\u010diti sklopka za isklju\u010denje RTM funkcije. Primijetili smo da poluga u krajnjem polo\u017eaju ne priti\u0161\u0107e sklopku pa smo i to popravili.<\/p>\n <\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n\n
<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a>Shema ulaznog bias buffer poja\u010dala preuzeta je iz dokumentacije za integrirani krug AK4522VF. Kod na\u0161eg ure\u0111aja za tu namjenu se tako\u0111er koristi dvostruko operacijsko poja\u010dalo 2100, no u ne\u0161to druga\u010dijem spoju.<\/em>\u00a0<\/span><\/p>\n<\/a>Ulazno bias buffer poja\u010dalo sa NJM2100. Preko ovog poja\u010dala vodi se samo signal sa gitare (uti\u010dnica 6,3 mm), dok se AUX signal (uti\u010dnica 3,5 mm) ne digitalizira i ne obra\u0111uje ve\u0107 se izravno proslje\u0111uje na izlazna audio poja\u010dala.<\/span>\u00a0<\/em><\/p>\n<\/a>Napon napajanja na NJM2100 trebao bi biti 5 V, a bias napon upola manji, dakle 2,5 V. Mi pak smo na vodovima napajanja na\u0161eg ulaznog bias buffer poja\u010dala izmjerili napajanje od 1,7 V i bias napon od svega 0,85 V.<\/span><\/em><\/p>\n
\n<\/a>Na regulator za 5 V (29M05) montiran je neki mali rashladni lim, no isti se u radu svejedno prili\u010dno grije. Uo\u010dava se zatamnjeno podru\u010dje uslijed zagrijavanja na suprotnoj strani plo\u010dice. Mo\u017eda ne bi bilo lo\u0161e montirati kakav ve\u0107i hladnjak na ovaj regulator.<\/em> <\/span><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n