Miten Boss ja Ibanez -pedaalien JFET bypass toimii?

Yleisesti ottaen Boss- ja Ibanez-pedaalit (ja käytännössä lähes kaikki sarjavalmisteiset normihintaiset pedaalit) käyttävät efektin ohittamisessa (efekti päälle / pois) JFET-kytkentää. Miten JFET bypass toimii? Syökö se soundia? Onko true bypass parempi ja jos on niin miksi?

JFET bypass – toimintaperiaate

JFET-kytkimen toimintaperiaate on seuraavanlainen: pedaalin tuloliittimestä tuleva signaali saapuu aluksi tulopuskuriin (input buffer).  (Yksinkertaistaen bufferi vahvistaa signaalia, jotta että soundi pysyy terveenä efektin läpi kulkiessaan.)

Puskuroitu signaali johdetaan samanaikaisesti kytkimille SW1 ja SW3:

  • Kun SW1 on kiinni, se päästää signaalin efektille. Samalla myös SW2 on kiinni.
  • Kun SW3 on kiinni, se päästää signaalin lähtöpuskuriin (ohittaen efektin).  SW2 on auki.

Ohjaussignaalit ovat kiikkupiiriltä tulevia päälle / pois -jännitteitä, eivätkä ne liity pedaalille tulevaan signaaliin (kiikku selitetään alempana). Kun ”Efekti”-signaali on päällä, niin ”Bypass” on pois päältä ja päinvastoin.  SW1 ja SW3 ovat aina päinvastaisissa asennoissa – vain jompi kumpi voi olla päällä kerrallaan. Kun toinen menee päälle, niin toinen menee pois päältä.

”Efekti”-signaali kytkee päälle myös SW2:n. Tällöin varsinaisen efektipiirin läpi kulkenut signaali pääsee lähtöpuskuriin. ”Bypassin” ollessa päällä SW1 ja SW2 katkaistaan. Tällöin SW3 tuo tulospuskurista tulevan signaalin suoraan lähtöpuskuriin (output buffer).

SW1, SW2 ja SQ3 ovat JFET-transistoreja (katso Wikipedia). Lyhyesti: jos jätät hilan (gate) auki, niin silloin lähde (source) ja nielu (drain) päästävät signaalin lävitseen kytkimen ollessa päällä. Jos pienennät hilan jännitteen lähdettä pienemmäksi, niin JFET katkaisee audiosignaalin. Lähteen ja nielun liittimet pidetään suunnilleen pedaalin käyttöjännitteen puolivälissä (esim. 9 V pedaalissa 4,5 V). Tällöin korkeampi jännite kytkimen ohjaussignaalissa avaa portin diodilla. Nyt JFET päästää läpi audiosignaalin. Diodi, 1M vastus ja kondensaattori hidastavat äkillisiä muutoksia ja tekevät päälle- ja poiskytkemisestä häiriöttömän.

”Efekti”- ja ”Bypass”-signaalit luodaan kahdella JFET-transistorilla eli kiikulla (syventävä artikkeli Wikibooksissa). Kiikku tuottaa näille signaaleille aina päinvastaiset tilat. Kun ”Efekti” kytketään päälle, niin samalla hetkellä ”Bypass” menee pois päältä. Sama toisin päin. ”Efekti” ja ”Bypass” eivät voi koskaan olla yhtä aikaa päällä tai pois päältä.

Kun pedaaliin kytketään virrat päälle, niin toinen JFET-transistoreista on aina hieman toista nopeampi heräämään. Ensimmäisenä jännitteeseen reagoiva kytkee toisen pois päältä.

Jalkakytkin lähettää ”pois päältä”-signaalin yhtä aikaa kummallekin transistorille (Q1 ja Q2). Oletetaan, että Q1 on pois päältä ja Q2 on päällä.  Q1 jättää signaalin huomiotta, mutta päällä ollut Q2 sammuu. Kun Q2 sammuu, niin Q1:n on oltava päällä. Toisen vaihtaessa tilaansa toinen vastaa siihen kääntymällä päinvastaiseen tilaan. Boss- ja Ibanez -pedaaleissa käytetään transistorin nieluja kytkimen ohjaussignaaleina.

Eri pedaaleissa käytetään hieman toisistaan poikkeavia komponenttien arvoja, mutta toteutus on aina tämänlainen.

Onko true bypass parempi?

True bypass tarkoittaa, että pedaalille tuleva signaali ohittaa efektin täydellisesti. Signaalia ei viedä edes sisääntulopuskuriin vaan se kulkee pedaalista ulos tuloliittimestä lähtöliittimeen suorinta mahdollista reittiä (true bypass -kytkimen kautta). Signaali säilyy muuttumattomana.

Täydellinen ohitus ei kuitenkaan ole aina paras vaihtoehto soundille. Jos pedaalilaudassa ei ole yhtäkään bufferia sisältävää pedaalia, niin se pysyy koko ajan korkeaimpedanssisena ja häiriöille alttiina. Toisaalta jos lauta on täynnä bufferilla varustettuja pedaaleja, niin niiden modaaminen true bypassilla voi olla perusteltua. Toisaalta tässä täytyy punnita omat mieltymykset: onko tarkoituksena mahdollisimman puhdas signaali kitarasta vahvistimelle vai soittaa itselleen hyvällä soundilla bypass-tekniikoista välittämättä.

JFET-bypass ei itsessään väritä soundia. Pedaalin sisääntulo- ja ulostulopuskurit ovat se juttu, jonka vuoksi true bypass on joissakin tapauksissa parempi.