Plan-9 Analog Effects

Desenvolvimento dos projetos

O que caracteriza os pedais Plan-9 é a recriação fiel dos do som de pedais antigos, de efeitos que fizeram história no rock dos anos 60 e 70, principalmente pedais de fuzz, boost e octave.

Estes pedais são essenciais para o músico atual que objetiva a reprodução dessas sonoridades. Do mesmo modo, são a alternativa preferida dos músicos que pretendem fugir da artificialidade e lugar comum dos efeitos digitalizados que dominam o mercado atual.

Para atingir este objetivo, no princípio nos defrontamos com algumas dificuldades. Primeiramente, a busca dos projetos originais dos antigos pedais. Percebemos que grande parte dos esquemas disponibilizados na web são inexatos. Para contornar isso, adquirimos esquemas comercializados por empresas especializadas, e quando possível adquirimos unidades originais dos antigos pedais para estudo detalhado dos projetos. Por exemplo, para o desenvolvimento de nosso boost/overdriver Plan-9 Power Driver Si, estudamos uma unidade original de 1970 do boost Colorsound Overdriver, que serviu como modelo para a elaboração do diagrama esquemático de nosso pedal.

Às vezes a própria empresa que produzia estes pedais ia modificando o projeto no decorrer dos anos. Este é o caso do pedal Colorsound acima citado, bem como do bem conhecido fuzz Big Muff, que teve mais de dez encarnações até hoje, desde seu lançamento pela Electro Harmonix no começo dos anos 70. Nestes casos, testamos diversas variantes até escolher a mais interessante, que percebemos com as melhores possibilidades sonoras.

Além do esquema original, outros aspectos são observados, especialmente as especificações técnicas dos componentes utilizados no pedal original, especialmente transístores, diodos e capacitores. Observamos:

- se os fabricantes selecionaram estes componentes segundo algum parâmetro técnico oculto;
- quais tipos de capacitores e diodos foram utilizados?
- havia originalmente um casamento dos transístores efetuado pelo fabricante?
- e se não havia, seria recomendável casar estes componentes? (o mesmo pode ser dito quanto aos diodos);
- qual ao valor da bias recomendada para os transístores?
- qual o ganho hFE recomendado para os transístores?

e outros aspectos semelhantes.

Porém, o esquema e as informações técnicas não possuem valor se não forem postas à prova. Para isso, no desenvolvimento de cada pedal Plan-9 montamos um protótipo para testes reais de som. Os protótipos permitem que componentes sejam trocados sem a necessidade de soldas, agilizando a verificação dos resultados. Na verdade, trata-se do único caminho plausível para solucionar as questões apresentadas acima. Durante o desenvolvimento de cada protótipo, num processo que pode durar meses, os protótipos de estudo são levados ao estúdio de som e são feitos testes reais, eventualmente com a participação de outros músicos.

Quando o projeto é concluído e o pedal passa a integrar a Linha Plan-9, o protótipo permanece como uma referência fundamental para a montagem de nossos pedais. Componentes fundamentais, como transístores e diodos, são encaixados e testados nos protótipos, para se realizar testes reais de som antes das peças serem soldadas definitivamente nos circuitos dos pedais de nossos clientes. Deste modo, nos asseguramos que o resultado da montagem vai estar de acordo com o alto padrão de qualidade que estabelecemos para a Plan-9.

Tipo de modificações presentes nos pedais Plan-9:

a) proteção contra rádio interferência,
b) filtragem de ruídos,
c) proteção contra ligações invertidas,
c) chave de tonalidades,
d) estabilização térmica dos transístores (nos fuzzes de germânio),
e) true bypass e led,
f) controles adicionais de ganho, volume master, chaves de tonalidade, trimpots internos

As mods variam de acordo com o pedal, e apesar destas, sempre permanece o acesso ao som original do pedal antigo que inspira cada recriação.

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* O procedimento que envolve o estudo de um circuito para a obtenção do know how the sua fabricação é comumente denominado de 'engenharia reversa' ('reverse engeneering'). Na Plan-9 pensamos a engenharia reversa como uma espécie de arqueologia industrial, algo que é cada vez mais comum atualmente, à medida que os artefatos industriais vão se tornando referência de um passado remoto. A mesma prática é comum aos técnicos especializados em rádios e outros aparelhos eletrônicos antigos.

Componentes fundamentais

Transístores

Um dos segredos para reprodução dos sons dos antigos pedais é a utilização dos componentes corretos, principalmente os diodos, capacitores e transístores. No caso dos transístores, trata-se de componentes fundamentais, visto ser o transístor quem amplifica e distorce o sinal. A qualidade do som gerado pelo pedal é diretamente proporcional à qualidade dos transístores utilizados.

Existem diversos tipos de transítores vintage que são muito aprecisados atualmente, seja por sua qualidade excepcional ou por terem sido utilizados nos grandes pedais de fuzz dos anos 60 e 70.

Por exemplo, o Marshall Supa Fuzz de 1968 utilizava geralmente três transístores, que eram o modelo OC75 de germânio* (eventualmente dois OC75 com um OC81D ou com um OC76). Durante a pesquisa e os testes para nossa recriação deste pedal, percebemos que quando eram utilizados outros modelos de transístores a personalidade e a qualidade sonora do original Marshall se perdiam completamente.

Por um outro lado, utilizando os transístores corretos foi possível recriar as qualidades notáveis deste pedal - seu longo sustain e belíssimos feedbacks; sua pronta resposta ao controle de volume da guitarra, limpando gradativamente o som; seu um som agressivo, mas 'cremoso' e de grande riqueza harmônica - características do Plan-9 Suppa Fuzz Ge

Transístores de germânio

Como era de se esperar, a maior dificuldade que enfrentamos na reprodução dos pedais dos anos 60 e 70 é a obtenção dos transístores, principalmente dos modelos de germânio, por tratar-se de uma tecnologia de produção de transístores que caiu em desuso já no início dos anos 70. Os transístores de germânio de boa qualidade, especialmente os OC (padrão europeu) praticamente inexistem no Brasil. Eles são encontrados no mercado internacional, sobretudo na Europa onde, além de raros, alcançam altos preços.

Principais transítores de germânio utilizados atualmente pela Plan-9		Pedais Plan-9 em linha que utilizam estes transístores
Mullard OC76, fabricado na Grã Bretanha, NOS ** dos anos 60. Variantes do OC76 (todos britânicos, exceto o terceiro da dir. para a esq.)		66 Bender Ge
Philips OC75, fabricado na Alemanha, NOS anos 60		Suppa Fuzz MKII Ge
DSI OC81D, fabricado na Alemanha, produção atual***		Suppa Fuzz MKII Ge
Bel Labs AC188, fabricado nos EUA, NOS dos anos 70		66 Bender Ge#
Texas Instruments CV7003, (versão militar do OC44) fabricado nos EUA, NOS dos anos 70		-
Principais transítores de silício utilizados atualmente pela Plan-9		Pedais Plan-9 em linha que utilizam estes transístores
Motorola BC109C NOS dos anos 80		Fuzz Mutante Si
Micro Electronics BC169, NOS dos anos 70		Power Driver Si
Mitsubishi 2SC828, NOS dos anos 70/80##		Super Wild Fuzz Si
BC239B		Rams Head Si

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* Sobre o uso de transístores de germânio e silício em pedais de fuzz: não é correto afirmar que transístores de germânio são superiores aos de silício. Neste caso é preciso considerar, entre outras coisas, a relação entre o circuito e o transístor no qual é utilizado, além do objetivo sonoro. O Marshall Supa Fuzz, por exemplo, foi projetado para ttrabalhar com transístores de germânio, e o germânio demonstra todo seu potencial nesse circuito, oferecendo uma grande riqueza harmônica.

Por um outro lado, há circuitos nos quais se prefere o transístor de silício, por ele satisfazer todas as expectativas em relação ao pedal. Mesmo em pedais vintage como o Fuzz Face e os Muffs da década de 70, o silício cumpre o que se espera dos pedais. Afinal foram estes fuzzes que Gilmour escolheu para gravar muitos álbuns do Floyd, isso porque nestes circuitos ao menos, o silício não deve muito ao germânio.

Em termos muito gerais - e considerando que existem muitas exceções referentes ao que se segue) - podemos afirmar que transístores de silício oferecem mais ganho, mais estabilidade em relação à temperatura. e são mais confiáveis. Porém, podem soam mais ríspidos que os de germânio e são dados a interferências de rádio. Já o germânio possui menos ganho, soa ligeiramente mais macio quando saturado, porém oferece um pouco menos de definição de notas e seu ganho varia um pouco em relação à temperatura ambiente (mais calor = mais ganho). É errado dizer que o transístor de ermânio oferece mais graves que o de silício - isso depende inteiramente de outros aspectos do circuito do pedal.

Porém, como afirmei, estes fatores dependem muito do projeto no qual os transístores são utilizados. A qualidade sonora também depende muitíssimo da regulagem e da seleção dos transístores. Se um pedal de germânio está com a bias (com a regulagem dos transístores) mal regulada e com transístores incorretos (não casados), não adianta ser de germânio, esse pedal vai soar muito mal.

** 'NOS' = 'New Old Stock': componentes novos provenientes de estoques antigos.

*** Trata-se de transístores de germânios de altíssima qualidade fabricados atualmente na Alemanha pela DSI - Discrete Semiconductor Industries. Não confundir com a empresa chinesa de mesmo nome - são empresas completamente diferentes.

# Eventualmente o AC188 pode ser substituído no 66 Bender Ge por outro transístor de germânio de qualidade similar ou superior. Por um outro lado, o Mullard OC76 é insubstituível neste pedal.

## Nem todos os transístores 2SC828 deste lote possui o logo Mitsubishi (ex.), contudo trata-se desta marca. Todo o lote possui a mesma qualidade sonora notável.

Seleção e testes de transístores

Testando transístores de germânio

Porém, para recriar tal qualidade não basta a utilização dos transístores corretos. Os transístores antigos, principalmente os de germânio, não se comportam tecnicamente como esperamos que o façam, não seguem as especificações técnicas 'corretas' que lemos nos livros. São componentes inexatos, com características flutuantes, difíceis de serem analisadas.

Por exemplo, nosso pedal 66 Bender Ge (que recria o Vox Tone Bender de 1966) cobra a utilização de dois transístores de germânio, sendo que um deles deve ser um Mullard OC76. Estes transístores devem possuir certas características técnicas, principalmente um valor de ganho (hFE) ou potencial de amplificação tal para que o som fique excelente.

Porém, apenas cerca de 40% dos transístores OC76 que adquirimos possuem o valor hFE ideal. Trata-se de uma porcentagem normal. Os demais trans´sistores não estão defeituosos, apenas não se prestam para a utilização no 66 bender, de acordo com as especificações que este circuito exige. Além disso, outra parcela destas peças, (no nosso caso cerca de 20% dos lotes de OC76 adquiridos) apresentam problemas de vazamento (leakage) e instabilidade, ou seja, são suspeitas de apresentar falha em qualquer aplicação, logo são descartadas. Isso não se deve ao fato destas peças serem antigas (transístores não envelhecem), mas ao fato desta tecnologia ainda ser muito nova e inexata nos anos 60, quando as peças foram produzidas.

Por isso, para produzirem resultados satisfatórios em pedais de fuzz, transístores de germânio devem ser testados e aprovados cuidadosamnte. Os transístores defeituosos devem ser descartados, e as características técnicas dos transístores bons devem ser anotadas. Para isso elaboramos fichas para que na montagem dos pedais seja possível a escolha dos pares e tríades ideais para a criação de um circuitos de alta qualidade.

Como os instrumentos de teste modernos (multímetros) são projetados para a medição de transístores de silício, eles são incapazes de efetuar a leitura correta do ganho dos transístores de germânio. Para sanar este problema, adquirimos um equipamento industrial do anos 70 especial para testes de transístores de germânio, que nos permite identificar com extrema precisão o ganho hFE e o vazamento de cada transístor.

Equipamento dos anos 70 utilizado pela Plan-9, específico para teste de transístores de germânio.

Testando transístores de Silício

Não só os transístores de germânio precisam ser selecionados e casados, a maioria dos pedais vintage que levam transístores de silício também dependem de uma seleção prévia dos transístores e de outros componentes para a otimização de seu som.

É o caso dos pedais Plan-9 que levam transístores de silício. Por exemplo, ao estudarmos o projeto do Univox Super Fuzz (pedal que recriamos com nosso Super Wild Fuzz) ,observamos que um certo padrão de ganho hFE dos transístores 2SC828 japoneses incrementava a qualidade do fuzz e do octave, assim como alguns segredos na regulagem do circuito e no casamento dos diodos de germânio. Trata-se do mesmo cuidado que devemos ter para com os pedais de germânio. Os transístores e diodos também são testados nos protótipos antes de serem aprovados e soldados ao pedal que será enviado ao comprador.

Outros componentes importantes

Diodos

Ainda em relação ao Plan-9 Super Wild Fuzz, a alta qualidade do efeito octave-fuzz depende da utilização de um par de diodos de germânio OA90. Neste caso utilizamos a melhor procedência posssível, da marca Mullard, NOS dos anos 60.,de fabricação britânica.

Outros pedais Plan-9 que dependem muito da qualidade dos diodos para a timbragem são o Rams Head Si e Fuzz Mutante Si (diodo 1N914) e o Power Driver Si (diodo de germânio 1N34A). Importamos o 1N34A dos EUA e os demais acima mencionados são importados da Grã Bretanha.

Diodos*	Tipo	Pedais Plan-9 em linha que utilizam estes diodos
1N914	Silício	Fuzz Mutante Si
1N914	Silício	Rams Head Si
Mullard OA90	Germânio	Super Wild Fuzz Si
1N34A	Germânio	Power Driver Si

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*Não mencionamos nesta lista outros didodos (silício 1N4007 e germânio 1N60) que estão presentes em pedais Plan-9, mas que não influenciam diretamente no timbre, apesar de cumprirem outras funções importantes como estabilização e proteção do circuito.

Capacitores

Apesar dos transístores e diodos serem fundamentais, outros componentes, como capacitores também influenciam bastante na qualidade do som.

Muito se tem se escrito sobre a utilização de capacitores na construção de amplificadores, pedais e guitarras. Em sua maior parte trata-se de mitificação sem base científica, e puro marketing de vendas. Não é possível dizer que um tipo específico de capacitor (poliéster, mica, schico, cerâmico, óleo etc.) é melhor que o outro, sem considerar que para cada aplicação um tipo específico de capacitor se faz necessário. Nos pedais Plan-9 temos isso em mente. - em cada projeto utilizamos capacitores específicos considerando:

Em primeiro lugar, seguimos os projetos dos antigos pedais que temos como modelo. Procuramos utilizar capacitores do mesmo tipo dos originais. Contudo, acatamos sugestões da literatura técnica e de nossa experiência. Se um tipo de capacitor deve ser substituído por outro para incremento dos timbres, não temos restrições a este respeito. É melhor um aparelho confiável e com boa sonoridade, do que um aparelho absolutamente fiel ao original mas com limitações sonoras.

Estas escolhas, como em todo desenvolvimento de projetos Plan-9, se baseiam em testes reais de som com guitarras e amplificadores , quando possível em volumes reais de banda. Julgamos que a teoria é fundamental, mas deve ser posta à prova no mundo real.

Utilizamos os seguintes tipos de capacitor:

1 - silver mica, da marca Xicon.
2 - poliéster metalizado. Este tipo de capacitor foi muito utilizado em pedais nos anos 70 pela Univox, Colorsound, Electro Harmonix e outras. É conhecidos nos EUA como 'chicle capacitor'.
3 - Siemen axial cilíndrico, NOS dos anos 80, é semelhante em projeto e sonoridade aos capacitores 'mustard' comuns nos pedais de fuzz dos anos 60.
4 - polipropileno da marca japonesa Xicon.
5 - poliéster metalizado, feito pela Philips no Brasil nos anos 70 e 80 (NOS). Estes capacitores correspondem em projeto e sonoridade aos antigos 'tropical fish' muito utilizados nos anos 70. A Siemens fazia capacitores semelhantes no Brasil nos anos 80, e eventualmente utilizamos desta marca.
6 - Poliéster metalizado, modelo comum desde os anos 60.
7 - cerâmico
8 - styroflex, NOS dos anos 80.
9 - schico, NOS dos anos 70, época em que foi muito utilizado em pedais.
10 - poliéster metalizado tipo caixa, modelo usual atualmente, pouco utilizado pela Plan-9.
11 - poliéster metalizado da marca Ico.

Outros componentes e peças


1 - Jacks J10 com isolamento de fenolite (in e out)*	2- Jack J4 com isolamento de fenolite (entrada da fonte)	3- Potenciômetros Constanta (modelo grande)**


4 - Foot switch 3PDT	5 - Toggle switch Margirus***	6 - Led mini olho de boi com moldura metálica cromada.

7 - Chassis de aço com pintura eletrostática

(texturizada ou lisa)#

8 - Knobs
a) Fender witch hat b) chickenhead c) circular grande d) circular pequeno

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*Sempre que possível utilizamos jacks Switchcraft, porém não podemos oferecer certeza quanto a isso, por não dispormos de um fornecimento regular deste componente no Brasil.

**Os potenciômetros Constanta são o padrão Plan-9. Fabricados no Brasil pela Constanta, empresa com mais de 40 anos de tradição, estes potenciômetros eram utilizados nos antigos amplificadores Giannini e Palmer dos anos 60 e 70 . Caso faltem, são substituídos por potenciômetros CTS, Mouser ou Alpha.

*** Os toggle switches Margirus que possuímos em estoque são de cor vermelha, e não azuis como na foto.

#Todos os chassis Plan-9 são com pintura texturizada, exceto os dos pedais alaranjados (lisos).