60年代 懐かしの宝箱 番外編 手作り楽器シリーズ

トラ技 エフェクター実験キットの概要

この実験キットの位置づけ

 トラ技が作ったキットなので、ギター雑誌に掲載さる製作支援のキットとは考え方が違います。完成品を安く容易作り、自分のものにするというキットではありません。

 回路や効果に興味を持ち、音づくり実験をして自分なりに仕上げたい・・・という方の効率アップを考え、掲載内容の実験はもちろん、プラスアルファができるのがこのキットで、半田付けが怪しいとか、抵抗のカラーコードが読めない、部品の種類などが解らないという方までは対象に入っていません。
 それはトラ技という雑誌を読む方の層を前提にしているためと思います。条件によっては製作が大変な方がいるかもしれませんが、ここで克服され得られるものは貴重なもので、技術者としての素養でもあり、以後いろいろと生きて来るところだと思います。

 この特集や以後の連載の主旨は、音作りにチャレンジし、回路や製作の技術を向上するとともに、楽器音づくりのノウハウや面白みを取得し、その成果としてのオリジナルな楽器エフェクタを自分のものにするというところにあって、このキットはその便宜を考えたものでもあります。


1.ディストーション実験キットの概要

 本誌20158月号の「ディストーション」記事を実験できる基板、パーツ、加工済みケースをセットしたもので、キット固有の実験や付属マニュアルを参考に発展した実験もできるようになっています。

 3つのキットの中では、本誌記事に一番近い構成です。原理や動作は本誌記事が参考になると思います

 
完成例です。本誌記事のデラックス型を実現した感じです。
ダイオードは3タイプ切換え、クリップの非対称、フィルターいずれも基板外なので改造することも容易です。

キットはこんな感じの部品が入っています。

これが基板です。ただし試作で最終品ではありません。


まだダイオードが付いていませんが基板を組立てたところです。



配線をしたところの内部です。

ボリウムやスイッチの端子を利用して配線をまとめることができます。

記事にあるように、基板に部品を搭載してボリューム接続した基本回路(P43 図1(a))と、このキットに含まれるスイッチ、ボリュームを全部使うパワー・アップ版回路(図1(a)+(b))も組めます。
まず原理や設計を本誌記事でご覧の上、どちらの方法をとるか、また基本実験後から発展実用回路実験への移行も可能です。

パワー・アップ版回路ではダイオード3種を切り替えますのでケースのスイッチに2種を取りつけます。

本誌記事で十分には書かなかったところやキット固有に追加変更となった部分で重要な点、間違いやすい部品について補足します。

●電源まわりの改良
実験を前提に、不用意なショートなどに備え自動復帰型の保護素子(ポリスイッチ)を電源に入れています。電源の逆接続対策の保護用ダイオードが基板の電源系に直列に入っています。そのため内部電源はダイオードの飽和電圧分、低くなります。

●ダイオード
クリップ回路用に、ゲルマニウム・ダイオード、シリコン・ダイオード、LEDの3種類が入っています。

記事で触れた非対称や複数個のダイオードをマウントできるような基板になっています。このキットには3種類のダイオードが付属しているので,基板へ搭載するダイオードの種類での音色/音の出の違いを確認できます。特にLEDはキットに3個入っていますので,複数非対称のクリップ実験ができます。

キットでできるバリエーション
・効果ON時のLED色の変更:切り替え/同時点灯
本誌では電源ONでグリーン、エフェクトONで黄色(緑赤同時点灯)していますが、視認性から赤・緑の切り替えとしたのが本キットの配線例です。

実験キットを発展させた改造(実験キットのマニュアルに記載)

<アレンジ各種> 音づくりバリエーション

●前段ゲインを大きくしてディストーションをかかりやすくする
=>R5を2.2kΩまたは1kΩなどにする
ギター・ピックアップ感度や演奏方法の違いに対応します。ゲインが大きくなるだけでなく、帰還量が小さくなるので、OPアンプ本来の持つクセがより出てきて、音色も変わってきます。ゲイン・アップするので、ディストーションがかかりやすくなります。

●ノイズ除去 兼 ギター音の調整
=>C2 1000pFを470pFまたは2200pFにする
シールド・ケーブルなどによるノイズの乗り対策です。ギター(ピックアップ)によって適量が異なり、音色が変わります。値が大きくなるとノイズが目立たなくなりますが、音の粒立ちは悪く、マイルドな音になります。使用ギターやシールドなどの条件によっては変化が少ない場合もあります。
●ギター音のクセを抑える
=>R3 1MΩを470kΩや220kΩにする
R3の抵抗値が下がると音の快活度、エネルギ感が下がりますが、クセやあばれは小さくなります。ピックアップの共振特性によって、影響の大きさは変わります。

●ダイオード・クリップ回路の音質調整
=>R6 10kΩを3.3kΩまたは22kΩにする
ダイオードが飽和したあとの動作を決める抵抗です。抵抗値を大きくすると、飽和したあとも音量の増加感が少しあり、小さくするとクリップ感が強くなります。この変更の影響は、演奏方法でも異なります。
=>キット付属以外のダイオードを使用する
特性が異なるいろいろなダイオードがあります。
・汎用小信号高速スイッチング・ダイオード
1N4148 (100V, 200mA)など
(キット付属の1S1588はこの分類に含まれます)
・汎用整流用ダイオード
1N4007 (1000V, 1A)、1N5399(1000V, 1.5A)
1N5408 (1000V, 3A)など
・ショットキー・バリア・ダイオード
1N5819 (40V, 1A)、1N5822(40V, 3A)など
・ファスト・リカバリ・ダイオード
FR107 (1000V, 1A)、FR207 (1000V, 2A)
・定電圧ダイオード(ツェナー・ダイオード)
逆方向降伏電圧(ツェナー電圧)の低いものが使いやすく,1本で非対称特性、2本直列接続で対称形の特性が得られます。
・LED(各色)
色により飽和電圧が違い(赤<緑<青)、同じ色でも品種により飽和特性が異なります。当然音色がかわります。LEDは、ゲルマニウム・ダイオードやシリコン・ダイオードに比べると飽和電圧が高いだけでなく、その前からの傾斜部分が違うので、ひずみの現れ方が違います。その部分がLEDの品種によって異なるので、音に差が出ます。

●OPアンプの差し替えによる音色変化
=>4558のランク違い,メーカ違いのほか、ピン配置に互換性のあるデュアル・タイプのオーディオ用OPアンプ(MUSE8820、OPA2604など)に挿し変えてみる。
ディストーションに使うアンプは、ゲインを大きくして使ったときのアナログ動作の音色、クリップしたときの歪み方による音色、両方の影響があるので、オーディオ・アンプでの使用より音色変化は多様です。

●フィルタ定数による音色変化
C101 0.001〜0.01μ
C102 0.01〜0.1μ
LPF、BEPで両方の値が影響し合うので、両フィルタが働きます。適度な可変範囲を得るには微妙なバランスがあって、工夫のしどころです。
*音色評価などの参考はこのページで公開していきます。

CQ出版のサイトで実験キットは販売しております。

この数年、トラ技ではエフェクタの記事も多く、関心の高まりを感じます。原理動作製作の発表はこれまであったと思いますが連携した実験キットの販売、実験キットには各種改造バリエーションも掲載で、少しこれまでとは違ったものになったのではないかと思います。

マニアの目からありふれたことも、音づくりに踏み込んだ電気いじりを多くの方にやっていただきたいという筆者や編集部の思いを少しでも解っていただければと思います。
なお、音づくりバリーエーション前でも相当の音づくりが体験できます。しかしこのバリエーションも楽しいところ実験キットには部品が含まれませんが、やられる方にはこの位の部品は集められるだろうというところです。 


2.ディレイ・キットの概要

 本誌20158月号の「ディレイ」記事を実験できる基板、パーツ、加工済みケースをセットしたもので、キット固有の実験やこのマニュアルを参考に発展した実験もできるようになっています。

本誌記事はリモート制御可能なキーボード用としてまとめましたが、このキットでは効果ON/OFF回路とフットスイッチも搭載したギター用エフェクタ構成です。



入力インピーダンスも高くしていますのでそのままギターが接続できます。

こんな感じで部品と基板、穴あけ済みのケース、それに資料が入ったCD-ROMが付属します。

POTのまわりと実験で自由度のあるSWまわりバイパス、LED表示は手配線で、あとは基板に部品がマウントするようになっています。

組立中の基板です。

内部の配線の様子です。

詳細は販売サイトに回路図とマニュアルがあります。

主にバイパスの仕方のアレンジやステレオ化に関してのアドバイスが本番マニュアルにプラスされていると思います。
 



 3.コーラス・キットの概要

 本誌20158月号の「ステレオ・コーラス」記事を実験できる基板、パーツ、加工済みケースをセットしたもので、キット固有の実験やこのマニュアルを参考に発展した実験もできるようになっています。

 特にこのキットではコンパクトエフェクタ型にまとめられており本体フットスイッチでエフェクトON/OFFができる仕様です。またギター系など広く楽器に音色対応し、限定サービス添付の希少BBDでフランジャ実験も行えます。


 回路規模もそれなりなので、万能基板で一気に組み立てられる方は相当のつわものだと思います。このキットの基板を見ると半分は制御回路で半分が信号遅延回路という感じですが、他への流用などの可能性は十分にあります。




 実際に3枚使ったアンサンブルエフェクタを実験しましたが、1日そこそこで形になりました。

詳細は販売サイトに回路図とマニュアルがあります。

 ご覧になって解るように、キットはPOT(VR)の数が1つ多くなっています。これは音色実験ですが、フランジャ時は実用的な設定追加でもあります。またフランジャ実験やギターエフェクタとしての定数変更が記事からされていますので、本誌記事をアレンジして製作したい方はCQ出版のサイトで公開されているキットの回路やマニュアルを参考にされると良いと思います。

 すでに松下製のBBDはレアで高価ですが、キットにはそれが限定付属しており、貴重だと思います。
 512段のBBDは市場では少ないと思いますがもし入手できればコーラス/フランジャがSW切替のエフェクタ化もできると思います。

以下こちらも<ご参考に>

昔の雑誌のデータベース
手作り電子楽器本プレビュー
■電子楽器の製作
学研シンセサイザーSX-150改造 講座

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