Analoge delay: de magie van de Bucket Brigade Device

analoge delay

Gitaristen vormen een raar volkje. Met alle digitale technieken en bijkomend gebruiksgemak vormt de analoge delay voor veel gitaarfanaten nog steeds het summum van gitaareffecten.

Niet zelden zitten er zelfs meerdere op het pedalenboard en vormt analoge delay het geheime ingrediënt voor hun spetterende gitaargeluid. Er is iets magisch aan de warme herhalingen die zo kenmerkend zijn voor analoge delay pedalen. De stille kracht achter deze pedalen vormt de Bucket Brigade Device, waarover in dit artikel meer. Dit is een artikel voor pedalgeeks en nerds die geïnteresseerd zijn in de techniek achter de analoge delay en daarnaast uiteraard ook voor geïnteresseerden.

Het eerste analoge delay pedaal

Het eerste analoge delay pedaal dateert uit het begin van de jaren 70. De introductie van Bucket Brigade chips maakte het mogelijk om analoge delay te creëren in een klein formaat. De analoge delay kwam in een tijd waarin er alleen tape-gebaseerde delay eenheden op de markt waren. Deze apparaten waren groot, onstabiel en gingen bovendien vaak kapot. In 1969 ontwikkelde Philips Research Laboratories de Bucket Brigade Device (ook wel BBD genoemd) waarmee het mogelijk werd om een opgeslagen analoog signaal door een opeenvolgende reeks condensatoren te sturen. Deze ontwikkeling vormde de opmaat voor een reeks delay pedalen die nog altijd zeer geliefd zijn. Naast de analoge delay werd enige tijd later de digitale delay ontwikkeld. In dit artikel leg ik de verschillen uit tussen analoge en digitale delay pedalen.

De bekendste analoge delay pedalen

De bekendste analoge delay pedalen zijn de Memory Man van Electro Harmonix, de MXR Analog Delay en de Boss DM-1. Een (of zelfs meerdere) BBD(s) vormt het hart van deze pedalen. In een BBD wordt het gitaarsignaal in een aantal fasen doorgegeven net zoals een menselijke ketting emmers doorgeeft bij een brand. Het resultaat hiervan is een warm en analoog klinkend delay effect. Deze BBD chip vormt het hart van het effect maar is niet alleen verantwoordelijk voor dit warme, analoog klinkende effect. Naast een BBD zitten er namelijk meerdere componenten in een analoge delay die voor dit warme effect zorgen.

Moderne analoge delay pedalen: JHS Lucky Cat Delay, Chase Bliss Tonal Recall, VS Audio Project Diana en JAM pedals Llama

Hoe werkt een Bucket Brigade Device?

Een BBD is een zogenaamd Integrated Circuit (IC), de meeste mensen kennen dit beter onder de naam ‘chip’ of ‘microchip’. Een chip bevat meerdere elektronische circuits, bij een BBD zit er hierbij een reeks condensatoren op. Een BBD is dus een analoog circuit dat ervoor zorgt dat een inkomend signaal vertraagd. Dat werkt als volgt, condensatoren in de chip dragen het signaal net zoals emmers water dragen, de ene condensator loopt hierbij leeg en de andere loopt vol. Dit proces duurt even, waardoor er vertraging in het signaal ontstaat.

Wat komt er nog meer bij kijken?

Een analoge delay bestaat echter uit meer dan alleen een BBD chip, een groot (en misschien zelfs wel het grootste) deel van het effect komt van het ontwerp van het totale circuit. BBD chips werken namelijk alleen goed als het inkomende signaal weinig ruis en weinig dynamiek heeft. Daarnaast kan een BBD een signaal met veel hoge frequenties niet goed verwerken waardoor er allerlei ‘aliasing artefacten’ in het signaal komen. Tenslotte zorgt de ‘clock’ die de BBD bedient voor een soort tik in je audiosignaal, die je liever niet hebt. Dit ongewenste geluid moet er ook nog uitgefilterd worden.

Elektronische circuit van een analoge delay

Het circuit van vrijwel elke analoog delay pedaal is opgebouwd uit de volgende componenten: input mixer, compressor, filter 1, bbd, clock, filter 2, expander, feedback en een output mixer. Het audiosignaal gaat door deze componenten met uitzondering van de clock, die de BBD aanstuurt, daar gaat het audiosignaal niet doorheen. Hoe dat precies werkt staat in onderstaande figuur waarin het elektronische circuit van een analoge delay is opgenomen. Je leest dit schema van links naar rechts.

analoge delay
Elektronisch circuit van een analoge delay met Bucket Brigade Device

Input mixer

Eerst wordt het gitaarsignaal in 2-en gesplitst. Hierbij gaat het ene stukje signaal rechtstreeks naar de output mixer en het andere stukje signaal via de compressor en eerste filter naar de BBD. Het signaal dat naar de BBD gaat, moet een lage vervorming, weinig ruis en een smalle bandbreedte hebben om de BBD efficiënt te laten werken.

Compressor

Er zit vaak veel dynamiek in een gitaarsignaal. Dit betekent dat het signaal zowel zacht als hard kan zijn, afhankelijk van je speelstijl. De BBD houdt hier niet van, dus het signaal moet hiervoor gecomprimeerd worden. Hiermee worden de zachte stukjes harder en de harde stukje van je signaal zachter. Dit helpt om vervorming en ruis te verminderen.

Filter 1

BBD’s houden niet van hoogfrequente audio omdat hierdoor zogenaamde ‘aliasing artefacten’ ontstaan. Om deze artefacten te vermijden gaat het signaal door een laagdoorlaatfilter (low pass). Dit filter zorgt er voor dat hoge frequenties niet worden doorgelaten. Het signaal is nu klaar om naar de BBD te gaan.

BBD

In een BBD gaat het signaal van de ene condensator naar de andere, waardoor er vertraging ontstaat (zie ook de sectie hierboven over hoe BBDs werken).

Clock

De clock is de metronoom die de BBD vertelt in welke snelheid het audiosignaal van de ene bucket naar de volgende moet worden verplaatst. Deze clock wordt op vrijwel elke analoge delay met een rate knop ingesteld. Een hoge snelheid betekent hierbij een korte delay, een lage snelheid betekent een lange delay.

Filter 2

Het signaal dat uit de BBD komt moet worden opgeschoond. De clock zorgt namelijk voor een soort tikkend geluid zodra je het pedaal aan zet. Door het audiosignaal door een tweede laagdoorlaatfilter te laten gaan wordt deze klokruis verwijderd.

Expander

De expander pakt het vertraagde signaal van de BBD als het ware weer uit en geeft het dynamische bereik weer terug. Het signaal lijkt nu weer (voor wat betreft dynamiek) op het ingangssignaal. Hierbij heeft het signaal wel een donker karakter gekregen door de twee low pass filters.

Feedback

Een deel van het vertraagde signaal wordt afgesplitst en teruggevoerd naar de compressor. Hierbij geldt: meer signaal terugvoeren betekent meer herhalingen. Deze herhalingen bedien je met de repeats of intensity knop op je pedaal. Te veel signaal terugvoeren leidt tot zelfoscillatie. Dit is een steeds herhalende delay die elke keer wat meer vervormt. Niet elk analoog pedaal produceert dit effect, bij sommige analoge pedalen sterft het signaal uit.

Output mixer

Het originele audiosignaal en het vertraagde signaal worden weer samengevoegd, waarbij de twee signalen worden bestuurd door de mix of echo knop op je pedaal.

Moderne analoge delay pedalen

Hoewel het analoge delay pedal uit de jaren 70 stamt wordt het nog steeds gemaakt. De BBD vormt hierbij vaak nog steeds het hart van deze pedalen. Mocht je enthousiast zijn geworden en wil je er zelf een proberen, check dan een van onderstaande moderne, analoge delays. Hierbij zijn bij elke delay de belangrijkste features vermeld.

NaamMax delay tijdTap tempoTap divideModulatiePresetsZelfoscillatieMidiPrijs* (eur)
EHX Memory Toy550 msneeneejaneeneenee95
EHX Memory Boy550 msneeneejaneejanee128
EHX Memory Man 1100-TT1100 msja5janeejanee293
Foxgear Echoes680 msneeneeneeneejanee78
JAM pedals Delay Llama600 msneeneeneeneejanee219
JAM pedals Delay Llama Xtreme800 msjaneeja4janee329
JHS Panther Cub V21000 msja4janeejanee355
Chase Bliss Tonal Recall Blue Knob550 msja6ja122jaja469
Chase Bliss Tonal Recall Red Knob1100 msja6ja122jaja579
VS Audio Project Diana550 msjaneeja4janee279
* deze prijzen zijn per 1 mei 2020 en kunnen afwijken van de huidige prijs van het pedaal.


In dit artikel is gebruik gemaakt van een uitstekend artikel van Boss Pedals, het boek Pedal Crush: Stompbox Effects for Creative Music Making by Kim Bjorn en Scott Harper (aanrader!) en Wikipedia.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.