GATY'S BLOG

容量性リアクタンス

ボジョレーで一杯やった同僚が二日酔いで苦しんでます。

そういや昔は洋酒とかも好んで飲んだりしてたけど、
美味しいとかじゃなくてポーズだったなあ。
ウィスキーとか味もわからずに飲んでたけど。
飲みすぎて真っ赤なゲ○を吐いてからやめました。
赤いもん食った記憶はないけどね。（危険）

今振り返ると学生時代はよく飲んで吐いてたなあ。
水を飲んでも受け付けないくらい飲んでたし。

俺が嫁と会ったバレーボールのチームでも毎週飲んだけど、
必ず２，３人つぶれてたなあ。
酔ってケンカしたり。ああ、甘酸っぱい青春の思い出が。


さて、増幅部のコンデンサーについて説明する前に、２つの基本事項を。
１つはコンデンサーの容量性リアクタンスについて
もう１つは非反転増幅回路の増幅率について。
かったるい話だけど基本的なことなので覚えておいて損はなし。

まず今回は容量性リアクタンスについて。
コンデンサーってのはギターの信号みたいな交流信号にとっては抵抗になる。
その抵抗の大きさは通る信号の周波数とコンデンサーの容量によって変化すんのね。
その抵抗成分を「容量性リアクタンス」という。

その容量性リアクタンスを表す式は
Ｘｃ（容量性リアクタンス）＝１／２πｆＣ
っていう式になる。
これでｆは周波数（Ｈｚ）、Ｃはコンデンサーの容量（Ｆ）

見てわかるように、周波数が高いと抵抗は低くなる。
だから高音に対しては抵抗が低い。低音に対しては抵抗が高いっていう性質がある。

ギターの信号っていうのは、
低い周波数から高い周波数まで同時に含んだ信号なので、
コンデンサーを通るとき、その抵抗は音域によって違うわけ。

で、その度合いを調整するためにはコンデンサーの容量を変更してやればいい。
低い周波数の抵抗を下げてやりたいときはコンデンサーの容量を上げる。

ここまで理解した上で前回のＣとＲが１個ずつのハイパスフィルターに話を戻すと、
信号源→コンデンサー→抵抗→グランドっていう道筋があって、
コンデンサーと抵抗の間から信号を取り出そうとしてるでしょ。

このコンデンサーを抵抗に置き換えてみると、
信号源→抵抗→抵抗→グランドで、抵抗の間から信号を取り出す。
これって抵抗の分圧で信号を減衰させてるのと同じじゃ〜〜ん。

つまりギターの信号の音域によってその分圧比が変わって
取り出せる信号のレベルが変わっているだけ。

これに気付いたときは目からウロコだったんですが、
皆様にその十分の一でも伝わると幸い。

カップリングコンデンサーの値

みんなのブログを読んでると、
この季節は立ちが悪いとか、ションベンのキレが悪いとか言われてますが、
最近俺はウ○コのキレが悪い。
ああ、ウ○コしてえなって思ってトイレいっても出るもんのショボさったら無いですよ。
普段は「ズドゥドドドウォ〜〜〜ン」っていう効果音が似合いそうなアイツがいるのに。。。


さてさて、昨日の内容についてはやっぱつまんないよね〜。
インピーダンスとか音にはあんま関係ないし。
まあ少しずつみんなが求めてるモノと俺が書くモノがマッチしていけばいいかなあ。
ということで今回はカップリングコンデンサーの容量変更について。

前回の画像で言うとＣ６のコンデンサー。
Keeleyとかアナログマンとか、有名なモディファイ屋でもよくやってあるのが
入力カップリングコンデンサーの容量を大きくする改造。
これをやって低音のブリブリ感を増そう！という改造が多いね。

カップリングコンデンサーは入力信号波形とオペアンプの扱う信号波形の基準電圧をせき止める働きをしてんだけど、
音にあんまり関係しないのでパス！
その目的でつけられたこのカップリングコンデンサーは、
バイアスに向かう抵抗1MΩとの組み合わせで、ハイパスフィルターにもなっちゃってる。

ハイパスフィルターはその名の通り、高い周波数＝高音だけ通すってこと。
で、このときカップリングコンデンサーの容量が小さいと、
欲しい低音まで削ってしまうことがあるわけだ。

つまりこのコンデンサーの値を変えると、
理論上よりレンジを広げたり、逆に低域を押さえたりってことが出来る。
その度合いを決める数値はカットオフ周波数って言われてる数値で、
この周波数が高いほどより低域側が削られて、逆に周波数が低いほど低域が削られない。

普通、カップリングコンデンサーで使う場合は、
充分にコンデンサーの容量を大きくして音に影響が出ないようにするので、
当然どのエフェクターでもそのへんは吟味されてるはずなんだけど、
Keeleyなんかはそこをさらにレンジが広く取れるように値を変えてるようです。

計算するとカットオフ周波数はガバナーの場合16.6Hz
人の可聴域は20Hzくらいかららしいので、それよりは低い周波数になってます。
ただ、カットオフ周波数はその周波数より高い周波数を全部通すっていう数字じゃなくて、
カットオフ周波数の信号が半分通るっていう周波数なのよ。
なので最初の入り口のコンデンサーを容量の大きいものに変えると低音のブリブリに幾分効果が出ると思われる。

ちなみにRATやOD-1は約7.2Hzでした。
ガバナーで同じくらいにするためには、C6を0.022uFにすると同じくらいの値になる。
ただ、色々読んだりした情報によると増幅前で低音をカットしたほうが抜けた歪みになるって話もあるので、
やりすぎるとブーミーになるかも。
そのへんも考慮されてこの数値は決めてあるってことかもねえ。

Guv'norの入力インピーダンス

さて、Guv'norの回路を見ながら基礎的な電気知識をつけようのコーナー。
パフパフ、ドンドン。
今回は初段増幅までまで行きたいなあ。
書きながら考えるのでまあいきあたりばったりで。

まず！入力のインピーダンス。
インピーダンスは要するにインプットから入る信号がグランドに流れていくのをジャマする抵抗のこと。
エフェクターの場合当然ギターからの信号に対してどうかっちゅうことになる。
ギターの信号は当然グランドに向かっていくので、
インピーダンスは入力からグランドへの抵抗成分と考えて良さそうだ。
ただし！ギターの信号は「波形」であって、「交流信号」だってことは忘れてはいけない。
コンデンサーも交流に対しては抵抗になりますです。

ここでは入力してすぐにGNDにつながっている2.2Mの抵抗、
信号ラインにモロに入っているカップリングコンデンサー0.0096uF、
その後のバイアスにつながっている1Mあたりが抵抗になりそうなのがなんとなくわかる。

じゃあオペアンプ以降はどうなの？ってことになんだけど、
オペアンプの＋入力自体のインピーダンスは激しく高い。
モノによってはテラオームなんてほとんど聞いたことのないような抵抗になる。
ということは、入力信号にとってはオペアンプのバカでかい抵抗は無視できます。

なんでかっつーとすんげえでかい抵抗と例えば１００オームの抵抗が並列にあったとすんじゃん。
このときの合成抵抗は公式によると、求める抵抗をＲとすると、
１／Ｒ＝１／１００＋１／「すんげえでかい抵抗」ってことになる。

１／「すんげえでかい抵抗」ってのは限りなくゼロに近い数字だよね。
１をすんげえでかい数字で割るんだから。
なのでさっきの式は
１／Ｒ＝１／１００になる。つまりＲは１００ってことになる。

ほら、すんげえでかい抵抗は無視出来るでしょ。
要するに、道を歩いてたとして、すんげえデカイ男と弱そうな男がいる道があって、
それぞれ倒さないとその先には進めないっていうときは、
デカイ男を無視して弱そうな殴って通るでしょう。それと同じ。（よけいわからん）

ってことで、この回路の入力インピーダンスはＲ５、Ｒ６、Ｃ６あたりで計算出来るってことがわかるよね。
ここで実はＣ６はカップリングコンデンサーというヤツで信号の邪魔をするのが目的ではないコンデンサ。だからこれはすっぱり無視。後日。
そうすると、入力インピーダンスは２．２Ｍと１Ｍの並列の抵抗の合成抵抗になる。
これはさっきと同じ式で計算出来ちゃいます。

まあ似たような強さに見える男が２人だったら、自分がどっちを行くか選ぶことになるじゃん。
ってことは道が一本よりは選択肢が増えるよね。
だからどちらか一本より邪魔は少ないと考えられる。
この例もそうで、どちらか一本よりも抵抗は小さくなります。

じゃ、インピーダンスとはなんでしょか？って話になるんだけど、、、
ちょっと長くなったのでこのへんで。

おお、やっぱり。全然進まない。
随時質問＆指摘＆ご指導受付！！

guv'norの回路

http://www.geocities.jp/gaty08/fx/image/guvnor.pdf


とりあえずざーっと書いた回路図。
ＧＧＧの回路を書き直しただけです。
バックリ分けるとインプットから非反転増幅に入って反転増幅、ＬＥＤでクリップして、
そのあとはトーン回路ってとこですか。

ん？これって全体で位相が反転してるのかな？
反転増幅の入力抵抗も俺にはわかりにくいわ〜。
１段目の可変抵抗が２段目の増幅率も変えてるってことでしょうか。

では今のうちに救う神を募集しておきますか。笑
１段目から２段目の繋ぎのとこがよくわからんのと、
トーン回路の定数設定方法でしょうか。
このへんを勉強しておかないとわかんなそうです。

まずは１段目の非反転増幅回路からいきますか〜。

ガバナーを修正

ガバナーの塗装が終了しました。

最終的に泡立った部分はペーパーかけて、
だいぶ目立たない状態にして、さらにクリアーを吹いて修正しました。

で、せっかくバラしたからと思って、
配線をやりなおしました。
ＨＰ＜http://www.geocities.jp/gaty08/＞で公開しているときのガバナーの配線は
無駄に長い上に、細い配線材を使ってました。
具体的には２６番の縒り線。

そこで今回は２４の単線にすべて配線を変更してやりなおしました。
音の方ですが、かなり抜けが良くなりました。
まあ当然なんですが、これほどとは。

ほかのエフェクターは大体２４の縒り線を使用していますが、
ＩＮ−ＯＵＴの配線だけでも単線に変えていこうと思います。