ギターとエフェクター                                    
エフェクター の種類 回路検討 回路検討U 使用部品 ギターアンプ
   
1.エフェクターの種類   

*自作のリンクをしてあります

FUZZ   '13/6/22up
 トランジスターの2段構成アンプで出力を飽和させて作り歪ませた音。ゲルマニュームトランジスタは回路設計が難しいが面白い。
  ゲルマニウムファズ
'13/7/3up 
 ゲルマニュームトランジスタを使用し安定度を改善した回路によるFUZZを自作。
  自作ファズ→ページにジャンプ
 '15/11/22up
 シリコントランジスタの決定版を紹介。
  Big Muff    
  Fire Red Fuzz
DISTORTION '15/10/6up
 オペアンプとダイオードにより波形をクランプさせて歪んだ音を作り出す。積極的に歪ませるので独自の音を作り出す。クランプ回路,部品により音色が異なる。
  SD−1
  RAT 間違いを修正
  bjfe dyna red distortion  
OVER DRIVE '11/9/17up
 増幅された音がアンプ側の限界点を超える事で飽和させ音を歪ませる。ブースターとして使用される人もいる。
  Landgraff Dynamic Overdrive
  Lovepedal Eternity  '10/5/21up
  マーシャル Shred Master
  FULLTONE OCD '10/9/22up
  Timmy '11/6/21up
  ケンタウルス '11/9/17up
   BlueberryBOD
BOOSTER '13/4/24up
 音量を持ち上げたいときに使用する。
  RC Booster
  ZVEX Super Hard on
  M−133
  TUBE SCREAMER TS−9
COMPRESSOR '11/9/30up
 弾いた瞬間(アタック)の音を強調し、小さな信号でも音がすぐ消えずにのばす効果がある。
  Orange Sqeezer '11/9/30up
TREMOLO '10/8/25
 音を前後に揺らしたり、強弱の揺れをつけたりする。
PHASER '10/5/26
 ロータリースピーカーの音を電子的に作りだそうとして考えられたが、異なる効果となったもの。
位相ずれを用いて「シュワシュワ」というような音を作りだす。
Octavia '16/5/30up
 オクターブアップやダウンさせるエフェクター。
特にジミヘンが使用して独自の音づくりをしていました。
ヤマハのOC−01を追加   
REVERB
 原音に対してさまざまな遅延時間を持った多数の音を合成する。(エコー)昔は、スプリングリバーブなどメカ式の遅延がありました。
Wah-wah Pedal '09/10/24
 車のアクセルペダルのように操作する事で、強調される周波数帯を変えることができる。
Chorus '11/11/15up
 音を遅らせたり変化させて音に広がりを作り出すエフェクタ。ICを手に入れることができなかったので、手つかずでしたが入手できましたので作成します。
汎用電源 '13/9/5up
 標準的に使用されている9V電源アダプタの制作。
整流にSICショットキーダイオードを使用。
実際に使用して評価してもらっている。

  * 特に昔のエフェクターは、アナログ回路でオーディオとは違った面白みのある回路構成で学生の時友人から
   頼まれて回路コピーを作った事を思い出しました。
   音遊びとして回路検討し直した物を作ってみようかなと思い始めてみました。
   私自身は、エレキギターを弾きませんが友人に好きな人がいるので評価してもらえたらなどと思っています。

2.回路検討  UP
 学生時代(高校1970年)に友達から頼まれて作った経験はありますが、その頃は製品からの回路コピーのみで特性など検討したことはありませんでした。
今では、シミュレーションツールなど豊富なツールやデータがあり部品もまだ揃うので色々検討してみたいと思います。
ネットで調べた中で「Landgraff Dynamic Overdrive」に興味を持ったのでこれを材料に進めて行きます。
Landgraff Dynamic Overdrive 
   回路の中でトーンコントロール部分の特性をシミュレーションしてみます。フリーで使える「LTspice IV」を使って実行します。
他のセットの回路を2〜3見ましたが、ほとんどCRの1次でRを可変してローパス周波数をシフトするだけの回路でした。
このセットでは、オペアンプを使い帰還によりトーンコントロールを行っています。
*シミュレーションによるミスがあり周波数特性を変更しました。 (2009/10/4) 

【フィルター回路】

【ボリュームセンター特性】

【ボリュームを左に回した特性】

【ボリュームを右に回した特性】
 次にダイオードクランプ回路をシミュレーションしてみます。
±4.5Vの電源を入れ、入力に1kHz,5mVを入れてシミュレーションしています。
 一般シリコンダイオードと、LEDの比較出力波形を下に示します。
使用するオペアンプには、入力電流の影響を受けないタイプでシミュレーションをしています。
バイポーラTr入力の場合、マイナス側の入力電流により、出力がオフセットされます。
 色々な回路を見てわかることは、ダイオードクランプまでの回路でできるだけ低域を下げて低域でクランプがかかりすぎないようにしていることです。
低域成分でクランプがかかるとそこに重畳されている高域成分が無くなってしまうからだと考えています。

【帰還のダイオードが1N4148の場合】

【帰還のダイオードがLEDの場合】
3.回路検討U  UP
Marshall Shred Master
   インターネットで調べてみると色々な方が自作をされておりまた製品の回路情報,採用部品情報を知ることが出来ました。その中で、「松美庵」に掲載されているこのエフェクター(+改造)に興味をもち私なりの物を作ろうと思い進める事にしました。

【図1】回路図1

【図2】回路図2

【図3】回路図1の周波数特性

 回路図1が元回路で歪みを作るダイオードは記入されていません。
周波数特性や位相特性を調べるために書いたものでボリュームも固定抵抗に置き換えています。
 詳しい内容は、「松美庵」のホームページを見てください。
 回路図2が、私が作ろうとしているものです。
すべてのアンプを非反転アンプ構成にし、帰還抵抗,バイアス抵抗を最大100kΩにしています。
理由は、バイポーラタイプのローノイズオペアンプを使用する為バイアス電流が無視出来る抵抗にしたい為です。
 オリジナルより多少ゲインが小さくなっていますが、とりあえずOKとします。
 シミュレーションは、±4.5Vで仮 のオペアンプで行っています。
 最終的には、006Pを使い、負電源を作りオペアンプには4560や4580などを検討しようと思っています。素人ですみませんが、エレキギターは、250k〜500kのボリュームを通って出力されているのでアンプの 入力のインピーダンスは1MΩが最適のようです。
 このため、回路変更を検討します。画像にpdfのリンクを張りました。
図5が、検討回路で入力アンプの部分を変更しています。
            (2009/9/13)

【図4】回路図2の周波数特性

【図5】見直し回路図
 オペアンプの動作としては、反転アンプの方が理想的な使われ方ですが入力インピーダンスを高く出来ない欠点を持っています。オリジナル回路では、適材適所に反転アンプと非反転アンプが使用されています。
TL074などのFET入力型オペアンプは、入力電圧範囲が均等でないため非反転アンプを使用する時には注意が必要です。
バイポーラ系オペアンプ(4558,4560,etc)は入力電圧範囲が均等な為低い電源電圧で使用してもそれほど気にする必要はありません。
この回路の周波数特性は、実機より低域も高域も若干広くしています。(製作時に調整します)
図6が電源回路で、マイナス電源をチャージポンプにより作り出し±電源をその後に構成させています。
電源電圧をある程度変えることにより歪みを調整出来るようにしてあります。(実装テスト前です)

【図6】電源ブロック
4.使用部品  UP
部品在庫
'11/8/27 UP  エフェクターに使用している部品をメインに紹介しています。    
部品のQ&A '12/1/4 UP  部品の使われ方をわかる範囲で説明。
5.ギターアンプ  UP
 1940年代後半ギターのピックアップが開発されると、今まで伴奏の楽器として扱われていたギターがジャズ(ブルース)ではソロの中低音を強調した演奏へと変化して行きました。
バイオリンなどの弦楽器は、単音ではなく多くの歪みをもった独特な音色をしていますが、ギターもアンプを通すことにより歪まして演奏するスタイルが確立して行きました。
 当然この時代は、真空管アンプが全盛で今のトランジスターアンプ(ハードクリップ)と異なりソフトディストーション特性がギターの音を偶然うまく歪ましてくれたのでした。
この演奏法がロックにも受け継がれさらに歪みを作り出すエフェクターが作られて行きました。
今では、真空管アンプをエミュレートさせたアンプ(トランジスターアンプ)もあるようですが、趣味として作るには真空管が最適です。
ギターの周波数帯域は、高調波を含めても80(82.5)〜5kHzくらいで中心周波数は400Hzくらいになります。
各社アンプの検討 '11/11/17up
 基本的に昔の真空管式アンプを作って見ようとフェンダーやマーシャルのアンプを調べます。
ギターアンプのおかげで真空管は、生き残ったと思うのでオーディオとは違うアプローチを探ります。
アンプの制作 '14/5/31up
 まずは、小型のシングルアンプを作りスピーカーボックスに組み込んでみます。
プッシュプルタイプにもチャレンジします。
SIC-MOSギターアンプ  '16/5/25up
 オーデイオパワーアンプで良い結果が出たので真空管の代わりに採用してみようと思い検討を始めます。
   

M.I.の趣味の部屋