Когда в начале 60-х годов появились первые педали эффектов для электрогитар, то сразу встала задача обеспечить возможность гитаристам быстро переключаться с эффекта на чистый звук. Переключеие происходило при нажатии кнопки, но нужно сказать, что конструкторы первых педалей были окраничены в запчастях, которые выпускались на тот момент радиоэлектронной промышленностью. Так сложилось, что первые кнопки-переключатели использовались от пылесосов, швейных машин (сетевые переключатели), их удобно было нажимать ногой. Выключатели были однополюсные (т.е происходило размыкание только одного провода).

Выглядели они примерно так:

Эти переключатели не были предназначены для использования в аудио технике и соответсвенно не отвечали полностью требованиям музыкантов, дизайну и качеству для аудиосигнала. Но приходилось обходиться тем, что было. В ранних схемах переключения сигнала был большой недостаток — когда режим Bypass был включен, то электроника педали эффекта всё равно оставалась по входному каскаду во взаимодейсвии с звукоснимателями гитары. На схеме ниже это можно видеть (т.к происходит размыкание только одного проводника, то остается свзяь по второму).

Появившиеся тогда первые транзисторы были рассчитаны на входное сопротивление 50-100 кОм, а гитарные звукосниматели требовали подключения нагрузки как минимум 1мОм, только в таком случае можно было избежать сильного искажения и падения уровня сигнала. Поэтому первые педали эффектов очень заметно нагружали датчики и плохо влияли на качество звука. Это сказывалось главным образом на уменьшении уровня высоких частот, на звуке это проявлялось как приглушение, «обеднение» звука. Конечно, при использовании активных датчиков или пердусилителей этот вопрос тосял не так остро.

Режим пассивного «True Bypass»

Позднее оявилась возможность конструировать более эффективные схемы байпас, используя новые радиоэлементы, которые стали выпускаться радиопромышленностью. Главным образом появились двухполюсные переключатели.  Пример такого переключателя приведен ниже:

Переключатели типа DPDT (Double pole, double throw) были способны обеспечить отключение цепи звукового тракта полностью, в обход. Вот с этого момента можно сказать, что появилась система «True Bypass». Он был более эффективен и поэтому многие старые педали были подвергнуты модернизации и переключатели SPDT (Single pole, double throw) были заменены в них на DPDT.

На самом деле, если касаться вопроса «true bypass», то конечно он не может обеспечить 100% избавление от проблем с качеством звука, связанным с прохождением звукового сигнала через переключатель.

Используемые двухполюсные двухпозиционные переключатели, котоыре ставят в педалях эффектов, на самом деле не предназначены для использования в звуковых цепях. Как правило это переключатели расчитаные на большие токи (порядка 2-4 Ампер) и напряжение 120-250 Вольт. В этом можно убедиться, если посмотреть на маркировку переключателя.

У подобных кнопок есть следующие проблемы:

1. Заметный щелчек при переключении, иногда проявляющийся в звуковом канале.

2. Наличие собственной ёмкости, порядка 20-100 пикоФарад и сопротивления. Ёмкость в сочентании с сопротивлением остлабляет выскоие частоты, что делает звук более бедным. Плюс нужно учитывать, что помимио переключателей, в звуковом канале всегда используются кабеля, другие переключателя, пассивное оборудование, всё это увеличивается если используется несколько подобных систем в сигнальнйо цепи.

Активный буфферизированный Bypass (FET Bypass).

В семедесятых годах инженеры разработали схему активного байпас, для решения описанных выше проблем. Было решено использовать высокое входное сопротивление, которые было достижимо с помощью новых полевых транзисторов как по отдельности, так и в составе микросхем. Эти устройства уже имели согласованное входное сопротивление, как у ламповых училителей, порядка 1мОм и поэтому они так сильно не нагружали канал звукоснимателей.

У подобной схему есть и другие приемущества использования активных схем обхода. Активный байпас преобразует сигнал  с низким импедансом (сопротивлением), что делает его более устройчивым к прохождению через сигнальные цепи других устройств и кабелей, т.е не происходит падение сигнала в цепи. В активном байпас, как правило, уже используются не стандантные переключатели (о которых мы писали выше), а более современные микро переключатели. Активный байпас использует свойство полевых транзисторов FET (Field-Effect-Transistors) — быстрое переключение (задержка менее 50 мс), что исключает громкий щелчек. Плюс в таких схемах можно уже использовать без ущерба различные индикаторы включения-отключения, что при использовании обычных переключателей возможно только при использовнии трех и более полюсных моделей. Конечно с активной схемой вы завязаны с наличием питания в схеме, т.е если у вас села батарейка или пропало напряжение, вы не сможете произвести переключение сигнала. Конечно, подобная схема требует более тщательной проработки самой схемы и использования более качественных деталей, с низким уровнем помех вносимых при прохождении сигнала.

На сегодняшний момент большинстов педалей эффектов используют схему активного байпас, хотя и до сих пор выпускаются модели где используется одно и двух полюсные переключатели старого типа.

Цифровой Bypass

Используется исключительно в цифровых (DSP) эффектах. Цифровой байпас не использует схему обхода педали эффекта. Здесь используется уже аналого-цифровое (АЦП) приеобразование сигнала. Сигнал от гитары преобразуется в цифровой (нолики и единицы), а затем после прохождения обработки на процессоре (DSP) уже перобразуется обратно в аналоговый (ЦАП). Использование цифровых байпас более дешево, так как не использует никаких дополнительных деталей, вся коммутация осуществляется внутри цифрового процессора (DSP) с помощью программного обеспечения или сразу на аппаратном уровне. Здесь качество звука будет напрямую зависеть от качества цифровых преобразователей и используемых алгоритмов (ранее я писал о технологии Korg Cosm). Соответсвенно чем выше уровень компонентов и алгоритомв преобразования — тем выше и естественней качество звука вы получите на выходе.  Нужно сказать, что не все цифровые эффект процессоры используют подобные схемы. Для удешевления могут использоваться комбинации аналоговых и цифровых схем. Например, для переключения могут использоваться аналоговые схемы реле, реализуемые на базе микросхем (например BBD).

Что же делать и как выбирать устройства с Bypass?

На самом деле вопрос и сложный и легкий одновременно. Ответ — слушать. Мое личное мнение таково, что любой сигнал имеет помехи-искажения. Но задумайтесь, ведь по сути мы и ищем в звуке искажения, новое звучание или эффект, который мы будем применять в определенный момент и с определенной целью.  Звук должен быть таким, чтобы полностью вас удовлетворять и звучать так, как вы и задумали. Не гонитесь за идеальным bypass, его не может быть, учитывая , что количество приборов влияющих на звук в звуковой цепи огромно в современном арсенале гитариста.

Советы и рекомендации

1. Можно понизить до минимума недостатки аналоговых байпас, используя буферизированный байпас. Например, можно использовать педаль с буферезированным байпас между гитарой и педалью с обычным байпас.

2. Если у вас педаль, где используется старый однополюсный переключатель (очень часто встречается в китайских педалях), то схему можно улучшить простой заменой его на двухполюсный.
3. Если используется активный байпас, то напряжение должно соответсвовать, т.е если у вас садится батарейка, то вы получаете снижение динамического диапазона по звуку на выходе.
4. Используйте качественные кабели и джеки для подключения-коммутации.