エフェクター入力部 概要

エフェクターの回路を作るとき基本的には、ツギハギです。

回路のタンスというのがあって、

引き出しにはそれぞれ名前がふられています。

トーン回路、EQ、増幅回路、電源部、昇圧、クリッピング、バッファ…..

回路を自作するときは、まずはこの引き出しからそれぞれ好きなものを取り出して、

横へ横へとつなげていく

これがエフェクター設計の一番簡単な考え方です。

原理編ではまずこの引き出しの中身を揃えることをしていきたいと思います。

今回は、基本的に1つのエフェクターには絶対入っている、

振幅の中心を変える回路を中心にインプット部分を説明します。

オペアンプで増幅するときの入力部分


それぞれのパーツの役目を説明します!

その前に軽く記号について説明。

三角形のマークは、GNDです。

BIASというのは4.5Vです。

点は、つながってるという意味なんですが、

普通C1の横には打たないのについてますが、

気にしないでください。

R1:一応ポップノイズ防止用抵抗

ポップノイズとは、フットスイッチを切り替えた時になる音です。

トゥルーバイパスのエフェクターをオンにした時になるあれです。

この音がならないところも個人的にBOSSが好きな一つの理由です。あと踏みやすいし。

さて、この抵抗、日本のエフェクター業界ではあまり見ない呼び方ですが、
海外ではPull-down Resistorと呼ばれています。

もともとプルダウン抵抗というのは、よくマイコンなどで使われる用語らしいです。

マイコンに関する知識は全く無いですが、いつかやってみたいことではあります。

ポップノイズにはいろんな原因が考えられるんですが、

コンデンサの漏れ電流とかLEDだとか…..

ここはまだ情報収集中なところもありますので、

そのうちどこかでまとめたいと思います。

とりあえず、この抵抗をつけるとポップノイズ防止になるそうです。

しかし、この抵抗があっても実際なるので、気休めの抵抗ぐらいに思ってください!

また抵抗値が、入力インピーダンスに関係しますがその話は『入出力インピーダンス』のところでてきます。

基本的に2.2MΩなら入力インピーダンスは気にしなくてもいいです。

またこの抵抗が繋がることで、C1の左足の電位はGNDになっています。

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R2:オペアンプの入力保護抵抗

なんか発振止めになったりもするらしいです。

一応1kをいつもいれていると、大塚さんの本にそうかいてあるので僕もそうしてます。

しかし、マルツのサイトとか見てましても、

ダイオードと一緒に使うのが本当は一般的らしいです。

抵抗だけで効果あるのかな?

どこのメーカーもやってるので多分あります。

どなたか知っていたら教えて下さい。

発振についてはどうあれ、

インプットにむちゃくちゃ大きい電圧がかかっても、

この抵抗があることにより電流が制限されるので、

オペアンプの入力を保護できます。

R3:バイアス電圧を与えるための抵抗

詳しくは、『バイアス電圧を作って与える』で説明しています。

この抵抗の先は4.5Vにつながっています。

これによりC1の右足からオペアンプの入力端子までのどの地点も電位が4.5Vになります。

※電位というのは、この場合GNDから見た電気的な高さを言っています。

C1:カップリングコンデンサ

ちょっと事実とは違いますが、このような感じで考えるとわかりやすいです。

今エフェクターに電源をつなぐと、

コンデンサC1の両端にR3のおかげで4.5Vの直流電圧がかかり、

コンデンサが充電され瞬時に両端の電圧が4.5Vになります。

すなわちコンデンサの左足の電位が0Vで、右足の電位が4.5Vです。

こういう状態

コンデンサの両足間が4.5Vになるように充電されています。

ここで、C1の左足が急に0.2V上がったとします

するとコンデンサの右足の電位が4.7Vにならざるを得ないことに….

コンデンサには4.5V充電されているから、

コンデンサの両足間の電圧は4.5Vのままというわけです。

その4.5Vの充電された電池のようなコンデンサを、

下から0.2V押し上げたみたいなイメージです。

あまり厳密ではありませんが、カップリングコンデンサの雰囲気はつかめます。

こういう感じ

コンデンサのC1の左で変化した電圧分、右足でも同じように変化した。

この“同じように変化した”というところが大事です。

しかも、

C1の左で変化した時は0Vから0.2Vでしたが、

C1の右で変化した時は4.5Vを基準に0.2V変化しました。

どこを基準に変化したかが違います。

ここが今回とてもとても大事なところです。

C1の左足が急に-1V変化したら

C1には4.5V充電されていて、この4.5Vは変わりませんので、

-1V + 4.5Vで右足は3.5Vになります。

こんな感じ

さっきと同じですね!

C1の左足と同じ変化が右足にも出てきた。

左足は0V基準に-1V変化したのに対して、右足は4.5V基準に-1V変化した。

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もうちょい現実的な話

常に変化する電圧、交流を入力すればどうなりますか?

C1の左に1Vp-pの交流電圧を入れます。

Vp-pという表記は大丈夫ですか?

上から下までで、1Vということです。

言い換えると±0.5Vの幅でふれる電圧です。

さて先程の話から考えると、

C1の左側で電圧を1Vp-pで変化させる、すなわちギターの音を入れると、

C1の右足からは4.5V中心の1Vp-pの信号が出てきます。

4.5V中心になった。

これが今日一番大事なことです。

なぜ、4.5V中心である意味があるのかは次回わかります!

今回やった説明は何度もいいますが少しイメージ的な話ですので厳密性はありませんが、

だいたいこんな感じでイメージしておけば大丈夫です。

まとめ

C1とR3を使うことでC1に信号が通るとき、

0Vから4.5Vに信号の中心がシフトする。

最も大事なところです。

しっかりと覚えておいてください。

次回からはここの入力部について、

バイアスだとか入力インピーダンスだとかをもう少し深く考えていこうと思います。

ではまた。

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