エフェクターを自作しよう!(回路設計編)

エフェクターを自作しよう!(回路設計編)

こんちは!

バンドリスタッフ募集を見て、ガチで転職を考えて履歴書送ったとまち(@tomachikeita)です!

書類選考で落ちました!

しばらくはまだメーカー勤務です!

 

さて、Roseliaブースター企画ですが!

前回はどんなエフェクターにするか考えました。

今回は具体的に回路を書いていきましょう!

 

回路設計なんて難しい感じに書いてますけど…

結論から言うと

機能の少ないエフェクターの回路設計はほんとに簡単です!

一個の機能をブロックとして、抵抗やコンデンサーやオペアンプなどで機能を持たせて

これらをつなぎ合わせるだけ!

もちろん、突き詰めていくと色々ありますけど…

細かいこと気にせずにとりあえずやってみましょ!

 

回路構成

おさらいですが、オリジナルブースターを作ってます!

書いたブロック図を元に回路を考えて行きましょ!

ブロック図はこんなんでしたね。

 

 

さーいきなりですが!

ここから回路を考えて、試行錯誤した結果がこちらです!

 

 

「いきなり出されてもなんのこっちゃわからへんわ!!!」

ですよね〜

じゃあ順番に説明していきましょう!

 

余談ですが、僕はKiCadという基板CADを使ってます。

無料で制限なく使える基板CADでは現時点で最強です!(とまち調べ)

Macでも使えるというのがまた良いです!

 

電源部(バイアス電圧生成部)

 

電源部ですね!

D1は電流の逆流を防ぐために入れます。

C1C2は電源ノイズを取る役目で入れます。

そんでR1R21/2Vバイアス電圧を作ってます。

バイアス電圧ってなんや?って人はこちら↓

【図解】バイアス電圧をイメージで理解しよう

 

ちなみに

今回はジャックも基板に乗せようと思い、スイッチ付きステレオジャックも含めてみました!

この接続で、インプットにモノラルジャックを刺すと電源のグランドが繋がってエフェクターが使えるようになるのですね。

これをしていないと電池駆動時にずっと回路に電源供給されてしまい、どんどこ電池残量が減っていきます。

 

バッファー

 

1個目がインプットバッファー

2個目がアウトプットバッファー

トランジスタのエミッタフォロワーを使います。

この場合、ギターからの信号は増幅率1倍で出ていきます。

このバッファーはハイインピーダンスの信号をローインピーダンスに変換する作用があります。

こうすることで次につながる増幅回路の動作を安定させることができます。

有名なエフェクターではTS-9で使われてますね〜

 

3バンドEQ

 

3バンドグラフィック・イコライザーです。

ここでは簡単に解説します。

RV1〜3にぶら下がってる回路で周波数Q値増減幅度を決めてます。

トランジスタを使って擬似的なコイル(インダクタ)を作ってRLC回路を組んでます。

これが共振回路となり、特定の周波数を上げ下げできるんですね!

今回はパーツサイズの関係でトランジスタを使ってますが、

BOSSの有名なグラフィック・イコライザーのGE-7ではオペアンプを使ってます!

グライコの定数決めにはここのサイトがすごく勉強になりますよ↓

グラフィック・イコライザの実験とシミュレーション

 

ボリューム

 

さて、ボリュームなんですけど、

色々考えた結果グラフィック・イコライザーの延長線で組む事にしました。

オペアンプ部分を見て、前述のグラフィック・イコライザーと同じですね!

違うところはRV4にぶら下がる回路が共振回路になってないところです。

このR19C13ハイパスフィルターを形成していて、このカットオフ周波数を低いところに設定しているので全体のボリュームとして使えるということです。

ハイパスフィルターってなんぞいって方はこちら↓

【図解】音質変化!ハイパス・ローパスフィルターとは

ここのカットオフ周波数をいじるとハイシェルビングEQにもできちゃいます!

 

ブーストするだけなら、非反転増幅回路を組んでも良かったのですが、

こっちのほうがパーツ点数の節約になったり、上げ下げの設定がやりやすいという結論に達してこうなりました。

 

FET

 

電子スイッチ用途で使うFETです。

BOSSの回路ではだいたいこの形で入ってます。

ここも簡単に解説しますと、

両サイドにカップリングコンデンサを挟んで、その内側にバイアス電圧をかけてあげます。

そんで、ダイオードを挟んでFETのゲートに電圧を与えてあげれば音が流れます。

ここのコントロールはPIC(マイコン)でハイ・ローを与えて制御してもいいですね!

 

双安定マルチバイブレータ

 

この回路は簡単に言えば

回路を組んでデジタル的なハイ・ローを作り出す回路です。

例えば、

contAにハイが出ると、contBはローになる

といった感じです!

ハイ・ローといっても、電圧が出ているか出ていないかだけです

J5にはモーメンタリスイッチが接続されて、一回押されるごとにハイ・ローが入れ替わります!

BOSSのエフェクターではだいたいこれが乗ってますね!

で!

定数はBOSSの物と比べて若干変えてます。

理由は、使うフットスイッチのチャタリングがBOSSの定数では合わなかったからです。

これも別記事で詳しく解説したいと思います!

 

まとめ

以上いかがでしたでしょうか?

コンテンツ不足で説明が雑なところが否めないので頑張って記事書きますね(涙)

ざっくりとブロックを作ってつなげていけばいいんだな〜

ぐらいで理解してもらえたら嬉しいです!

 

次回は各ブロックの定数決めについて書こうと思います!

定数はこれで最終決定していないので図の定数とは違ってきますのでご了承を!

 

それでは!

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