2010年08月21日

自作1石プリアンプ(1)

[2013/02/11 Update]
◎エフェクターの一番手前につなぐ1石FETプリアンプ

 ・コンセプト
   1)部品数と製作工程は最小限にする
   2)音質優先のため、コントロール類は設けない    

パッシブPUのギターを機械式SWのエフェクターに接続する場合、
エフェクトOff時の高域の劣化(ハイ落ち)を防ぐために、いわゆる
バッファ(ボルテージ・フォロワ、増幅度=1の回路)をエフェクター
の先頭につなぐ、という方法があります。

しかしバッファは、設計によっては音やせ感が感じられる場合があります。

  ※注:当ページでは、「音やせ」 とは
     「高域の減少/劣化(ハイ落ち)」” ではなく、
     「低域〜中低域にロスが感じられ、かつ
      音の勢いが低下したように感じられる状態」
     と定義します。

その場合、バッファではなく、このようなプリアンプ/ライン・ドライバーを
エフェクター列の先頭に置き、「常時ON」 にしておくのがよろしいです。

ギター信号を最初に受けるインプット・ステージは、バッファよりも
増幅度をもたせた回路の方が感覚的に心地よい、と当方は考えています。


回路図
FET_Pre_v3


基板レイアウト(例)  ※クリックで拡大
FET_pre_Layout_3

  ユニバーサル基板使用を前提。余裕のある配置にしました。
  慣れた方ならもっと小ぶりなレイアウトも可能かと思いますが、
  このレイアウトでも基板サイズは27mm×27mm四方ですので、
  HAMMOND 1590A、タカチTD4-9-3といった小型ケースにも収まります。


[解説]
・この回路は数値的には約2倍(+6db)の増幅度を持たせています。
 (計算上は10k÷4.7k≒2.1倍、実際には2倍弱といったところ)

 2倍というと大きいように思えますが、人間の聴感は対数的な感覚で
 音量変化を捉えますので、聴感上は√2≒1.4倍といったところです。

 また、エフェクターを複数台つなぐと、トゥルーバイパスならハイ落ち、
 バッファード・バイパスなら音量落ちという避けられない現象があります。

 この回路の定数は、
  「4〜5台直列にしたBossコンパクトの前につないで、
  当プリアンプ以外はすべてOffにしたときのバイパス音」 と、
  「プリ&エフェクター一切なしでアンプ直に接続したときの音」 が
 ほぼ等しいか、少し元気になった様に感じる程度の増幅度に
 設定してあります。

 純粋なバッファ(増幅度ゼロの回路)よりも、このように少し増幅度を
 持たせた回路の方がピッキングのレスポンス感が良好です。
 また、後ろに接続するエフェクターの乗り・効きも良くなります。

[注記事項] 

・使用するFET:ほぼすべての2SK型番J-FET(nチャネル)で動作します。
 (型番に関係なく増幅度は一定の回路です)

 とりあえず2SK30ATMのGRランクを使っておけば問題なし。
 (Yランクでも歴然と分るほどの違いはありません)

 他の品種を使った場合、
  ・2SK117:よりエッジ感を強調したいときに良し
   (機材との相性によって高域がキツく感じられる場合あり)
  ・2SK170:より太さ・丸さが欲しいときに良し
   (ややクセのある音色。もっさりとした音に感じられる場合あり)

・抵抗はごく普通の1/4W型カーボン抵抗でOK。
 (個人的には1/2W抵抗を使うのが好きですが)

・コンデンサC1、C-Outは耐圧50VのマイラーでOK。
 ポリプロピレン・コンデンサも良いです。

・C-Outの0.022uという値は(ギター用の場合で)ローが痩せず膨らまず、
 といったところです。かなり小さな値に見えますが、増幅をかけると
 案外下げても大丈夫。このプリアンプから、その後ろに接続されるで
 あろう歪みエフェクターへの入力信号は、あまりローを増やさないほうが
 まとまりが良くなります。

・ソリッドボディのギターであれば、この回路をギター本体に内蔵して
 しまうのが一番得策です。
   1)フェンダー系ではギターVOLと出力ジャックの間に接続。
   2)ギブソン系であればPU切替SWと出力ジャックの間に接続。

・楽器本体に内蔵する前提であれば、抵抗RGは省略できます。
  ※ギターに内蔵する(≒PUと当回路の距離を最短にする)と、
    ギター側VOLを絞ったときのハイ落ちが少なくなる、という
    副次的なメリットがあります。

・内蔵の場合、シールドでの高域減少がなくなりますので、
 C1は値を大きくする(=高域を減らす)方向で検討して下さい。
  ※C1については後述。

・配線材は太めのものがおすすめ。
 22AWG(0.3sq)あたりが音質と耐久性の兼ね合い面で良好。 
 線径(太さ)が確保できれば、汎用電線でOKです。
  ※電気的なスペックでは、かなり細い電線でも充分ですが、
   細いと切れ易くなるので上記の太さをお薦めします。
   単線は扱い難く、折れ易いので、撚り線で。

・グラウンドライン(回路図中、緑色の線)
 0.8mm径のすずメッキ単線がおすすめ。
 (あまり細いと外来ノイズがグラウンドに落ちにくくなるよ)

・グラウンドラインからジャックへの配線材の引き出し箇所は
 レイアウト図の通り、CvとRsの間を厳守。
 RsとRgの間から引き出すと電源からノイズが回り込む
 場合があります。

▼入出力ジャック、DCジャック、バッテリー・スナップの配線図
 (General Guitar Gadgetsの配線事例図をお借りして手を加えたものです)

FET_pre_wiring

 ※注意:出力側ジャックのスリーヴ端子には何もつながない。

  よく入力側Sleeve(=GND)と出力側Sleeveをケーブルで結線している方が
  いますが、これはケースでグラウンドを取り、また別に電線でグラウンドを取る
  ことになります。

  これはグラウンド・ループを形成することになるので不可です。
  (と、大塚明さんの本に書いてありました)
  Bossのコンパクト・ペダルも出力側Sleeveには何もつながっていません。
  両Sleeveをつなぐと音が良くなる、という俗説もありますが、音は変わりません。


▼音質の微調整は

◆高域を明瞭にしたい場合
 (注:デフォルトで元より若干ブライトな音になっています)
   ・C1の値を小さくする。(1000pF〜2700pFくらい)
    値が小さいほどブライトな音になりますが、
    アコースティック楽器用でなければ
    あまり上にレンジを広げるのは得策ではありません。

◆高域を減らしたい場合
  ・C1の値を大きくする
    値が大きいほどハイが減ります。

 参考:回路中の抵抗とコンデンサによるカットオフ周波数の一覧
FET_pre_cutoff_v3


  ※まず、標準で5kHzあたりになるような値(3300pF)を選択し、
   好みに応じハイを加減します。(注:3300pF=0.0033uF)
   ベースで5kHz設定だとアクティヴ然とした音になります。

   下限の目途は、ギターで3.2kHzあたりといったところ。
   歪みオンリーの人はもうちょっと下げてもいいかも。
    
◆低域を増やしたい場合 
  ・C-Outの値を大きくする。 ※ベース用プリアンプとしてはこれを推奨
   ギター用で0.033u〜1uF、ベース用なら2.2u〜10uFくらいを目途。
   (値が大きいほど低音が増えます)

   ここの値は機材との相性、個人の好みなど多様な要素がありますので
   色々お試しの上、お気に入りの値を見つけて下さい。

◆低域を減らしたい場合
  ・コンデンサC-Outの値を小さくする。(0.018〜0.01uくらい)
    ※値が小さいほどローがカットされます。

◆パッシブPU搭載のエレアコ用プリアンプとして使用したい場合
  ・抵抗RGの値を大きく(1〜3MΩ)に変更し、
   かつC-Outを2.2uF〜10uFにする。
  ・C1の値はカットオフ周波数が10kHz以上になる値を選択。

◆増幅度を上げたい場合
  ・RD=10k、RS=3.3kの組み合わせで約3倍に増幅します。

  2倍と3倍というのは聴感上あまり大きな差はなく、
  音量が上がるというより、音の勢いと張りが増したように
  聞こえます。 

◆なお、ON-OFF切替のスイッチをつけるのはお好みの範囲ですが、
 スイッチを付けないで(=余分なハンダ付け接点と配線を増やさないで)
 常時ONにしておくのが、本来の目的上は望ましいです。


[追加説明]

◆ギター/ベース用機材は入力インピーダンスの設定が1MΩであるものが
 一般的です。当回路では抵抗RGが入力インピーダンスを決定します。

 入力インピーダンスは低くするとハイが減るのですが(参考)、この種の
 回路のようにアクティヴ化するとハイが元より強調される傾向があるため、
 ヒアリングの結果、入力インピーダンス(RG)は470kΩに設定しました。

 対ノイズ面ではあまり高インピーダンスでない方が良いと言われますが、
 実際試してみると470kと1Mでは、それほどノイズ面の差はないので、
 470kと1Mと両方試してみて、お好みの方を選択されたし。

◆入力に入っている82kΩの抵抗は、FETの帰還容量とLPFを形成して
 不可聴帯域を減衰させるフィルタの役割を持っています。(前掲表参照)
 要するにラジオや無線の電波を拾わないようにするためのものです。

 これはフェンダー・アンプの入力部で採用されているノウハウを
 2SK30に合わせて定数変更したものです。

 人間の可聴帯域の上限は20kHzといわれており、一方各種の電波は
 低いものだと標準電波(電波時計)が30kHzくらいですので、この回路では
 20数kHzに設定してあります。

 参考:フェンダーアンプ入力部
fender_amp_input

 82kΩの抵抗が手許に無い場合は47k〜100kくらいの手元にある
 ものをつけておけば概ねOKです。この抵抗値を変更しても音量や
 音色は変わりません。

 この抵抗値は、2SK117なら15k、2SK170なら4.7kで。

◆TIPS
市販エフェクタで 「エコープレックスのインプット・プリアンプを云々」 という
エフェクターがありますが、あれも基本的にはこのような1石増幅回路です。
(もうちょっと部品が増えていますが、基本的な考え方は同じ)
その某エフェクタではC-Outは10uにしてローを増やし、ハイカットCの値を
大きめにしてハイを削る定数になっています。

スピーカーから出る音の太さというのは、(アンプなりエフェクターなりの)
メインの歪みを作る箇所に大きく支配されますので、エフェクト列の手前
(アンプよりギターに近いほう)で太い音にしても、あまり出音は変わり
ません。

例えば、ハムバッカー使用で歪みをハイゲイン設定にして、タップで
シングルにした場合、わずかにトレブルが増えるだけで、サウンドは
大きく変りません。クリーンで比較するとタップとフルターンの各音色は
非常に変りますが、歪みが強くなるほどその差は収束されていきます。

そのような理由から、当方がご紹介するプリアンプはC-Outを大きな値
にはしていません。

▼ゲインを可変にしたい場合
 下図の通りRsまわりにコンデンサと可変抵抗を付けます。
 このようにすると上記までのコンセプトとは異なり、いわゆる
 フルレンジ・ブースター/クリーン・ブースターになります。

FET_Pre_gain


◆簡単な回路ですが、その分パーツのキャラクター差が非常に出ます。
 特にコンデンサC-Outは、同じ値でもメーカー/品種が異なると音色も
 かなり異なります。

 エフェクタ自作では「部品で音が変る」「いや変らない」という論争が絶え
 ませんが、このくらいシンプルな回路では確実に部品で音が変ります。

 コンデンサは、フィルムならルビコンのF2D(マイラ)、東信のUPZ(ポリプロ)
 電解なら東信のUTWRZがお薦め。なぜなら千石電商の通販で買えるから。
 音もいいですよ。いずれも必要充分な高域/中域/低域が確保でき、かつ
 過剰なワイドレンジにはならないのでギター/ベースに向いています。

 WIMA、EROなど海外製部品も試してみましたが、特に欠点もありませんが
 これといったメリットも感じませんでした。やっぱメイドインジャパンっすよ。

 F2DもUPZも比較的くっきりした音質です。マイルドというかウォームというか
 そういう音が欲しい場合はニッセイのAMZ(マイラ)、APS(ポリプロ)がお薦め
 でしたが、ニッセイは倒産して流通在庫がみつかればラッキーという現状。

◆製作にかかる前に、ブレッドボードを使い(参考)、定数とパーツを
 各自であれこれお試下さい。それが自作の醍醐味。

  ※注意事項:
  当回路はファズ・フェイス、トーン・ベンダー等の昔気質のファズ、
  あるいはレンジマスター、LPB-1といったバイポーラ・トランジスタ1石の
  ブースター類の前に接続するのには向いていません。

  上で例として挙げた機種はパッシブのピックアップを直接つなぐ前提で
  回路が設計されています。これらの前に当プリアンプをつなぐとスカスカ
  の音になります。インピーダンス・マッチングという面倒な話が(略)
  
◆関連エントリ
当プリアンプの高域調整バリエーション

Bossエフェクターのバイパス音を改善する方法
割となんとかなるもんですよ。

自作1石ブースター
2SC1815でミッド・ブースターとトレブル・ブースターを作る。

自作1石トランジスタ・オーバードライブ
2SC1815を1石だけ使ってなんとかする回路。

自作1石FETオーバードライブ
2SK117を1石だけ使ってなんとかなるかという回路。

自作一石FETディストーション
FET1石でディストーション回路は可能か、という試み。

自作2石ディストーション
2SK30と2SC1815での試み。どうにもならないこともありますよ。

Boss OD-3 MOD
OD-3をソロ弾き用ブースターに特化する試み。

▼関連リンク
Symphonies - ベース・なんちゃってアクティブ化
当サイトを元に、自分流にアレンジして製作された方のページ。
視聴音源あり。楽器に内蔵したときの好例。

アウトボード化した場合はシールドで高域が落ちるので
もう少しまろやかな音になります。

▼おまけ
ごく普通のFETバッファ回路図
Buffer_Amp_JFET

 ・基本的に2SK30ATMを使い、ランクはGRで。
  (できれば2SK117か2SK170の方が良いです)

 ・出力コンデンサを10uにしておけば、まずロー痩せ感はありません。
   楽器/アンプによってはロー出過ぎの場合もあるので、
   1u〜10uの範囲で、お好みの値を見つけて下さい。
   個人的には1uあれば必要充分と思っています。
   (増幅回路と異なり、バッファは1u以上あった方が良いです)

 ・RSは3.3kΩ〜10kΩで。(割とどんな値でもOK)
   自作系サイトでは3.3kが多く、メーカー品では10kが多い。
   大塚明さんの回路もだいたい3.3kになっています。
   畑野貴哉さんのバッファ専用機では1kΩを採用していました。


▼前掲のプリアンプ回路はバッファ付きとバッファなしを検討してみましたが
 基本的にはバッファなしの方がダイレクト感があってよろしいです。

 もし、当プリアンプとギターアンプ/ベースアンプの間に一切のエフェクターを
 接続せず、かつシールドが10mを超える、などという使い方をされる場合は
 出力側にバッファをつけた方がよろしいです。

 直結回路図
FET_Pre_v3_buffer

 ・直結の場合、後段(バッファ)のFETは、2SC1815等の
  バイポーラ・トランジスタでもOKです。(定数変更不要)

  FETとバイポーラでは微妙に音色が異なりますので、
  お試しの上、お好みの方で。ただし両者は足の極性が
  異なるので、ソケット化などの単純な差し替えはできません。

 ・R2の1kΩは発信防止用。無いと、ごくまれに発振します。
  自分は何回も実験して、一度だけ発振を起こしました。
  めったに発振することはないですが、保険の意味で。


◆おすすめグッズ
サンハヤト - ブレッドボード

◆参考リンク
www.till.com - A Discrete FET Guitar Preamp
こちらは増幅度3倍の前提で検討されているページ。

AMZ fx.com - Basic Buffers
様々なバッファ回路とその解説あり。

General Guitar Gadgets - Many Bypass Switching Options
バイパス配線の参考ページ。

www.runoffgroove.com - Fetzer Valve
入力容量/帰還容量と抵抗がフィルタ構成すること(ミラー効果)について
詳しい説明あり。Fetzer Valve自体は出力コンデンサの値と増幅度が
それぞれ大きすぎて、あまり実用性はないかな、と思っていますが。

General Guitar Gadgets - Stratoblaster Booster
音量を大きく上げるフルレンジ・ブースターとしてはストラトブラスターのほうが
実用性は高いと思います。自分ならもう少しコンデンサの値を小さくしますが。
とはいえ、ストラトブラスターより優れたクリーン・ブースターは案外と無いです。
(クラスAのディスクリートを謳う高価なブースターの中身は大体これと一緒です)

情熱の真空管 - アース回路その2
入力抵抗Rgとソース抵抗Rsの間からアースを取ってはいけない理由が
詳しく解説されています。

同上 - アース回路その2
 「アースラインにワッカ(=グラウンド・ループ)はつくってはならない、
  どうしてもできてしまう時はできるだけ小さなワッカにする、が鉄則です」
 <引用>

Guitarder - 1石トランジスタ回路の設計
回路各所の電位の説明が分り易く解説されています。

同上 - 2石トランジスタ回路の設計
プリ+バッファの接続について詳しい説明あり。

可燃ごみ箱 - 私のエフェクター自作方法
回路図を実際に組むときの加工方法と手順が分りやすく書かれています。


◆参考文献
定本 トランジスタ回路の設計―増幅回路技術を実験を通してやさしく解析
定本 トランジスタ回路の設計 - 鈴木雅臣 (CQ出版社)

定本 続トランジスタ回路の設計―FET パワーMOS スイッチング回路を実験で解析
定本 続トランジスタ回路の設計 - 鈴木雅臣 (CQ出版社)

土日で作るオリジナル・エフェクター
土日で作るオリジナル・エフェクター - 畑野貴哉 (リットーミュージック)

サウンド・クリエーターのためのエフェクタ製作講座
サウンド・クリエーターのためのエフェクタ製作講座 - 大塚明 (洋泉社)

サウンド・クリエイターのための電気実用講座
サウンド・クリエイターのための電気実用講座 - 大塚明 (洋泉社)


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この記事へのコメント

1. Posted by k_guncontrol   2010年08月21日 10:54
[業務日誌]

キバヤシ 「けいおんこそが人類を救う唯一の方法かもしれない」
http://kaisun1192.blog121.fc2.com/blog-entry-1347.html

 ナワヤ 「来期は竹達の主役もあるんだぜ、死ぬなんて馬鹿馬鹿しいさ」

 キバヤシ 「馬鹿やろう… 竹達… さんをつけろよ… 馬鹿やろう…」

 イケダ ナワヤ 「あっははは」
2. Posted by ライダー   2013年02月20日 10:31
はじめまして、
こちらのプリアンプを参考に一つ作らせていただいて使ってみたのですが、アンプ直に比べて「ブーン」というノイズが聞こえます。

これは信号を増幅しているため仕方のないことなのか、それとも自分の製作時のミスなのか。

よろしければヒントを下さい。
3. Posted by k_guncontrol   2013年02月20日 16:01
まず最初に、
「サー」 というノイズは
 ・電源から回りこむノイズあるいは
 ・回路のノイズの可能性が大きく、

「ブー」 という低いノイズは
 ・どこか接触が悪いor配線がしっかりしていない
 ・パソコン、蛍光灯など周囲の電気製品が発生している
  外部ノイズを拾っている
こういった可能性が考えられます。

そのノイズはギター側のVOLをゼロにした時も聞こえるものでしょうか。

1)ゼロにすると聞こえない → ギターが外部ノイズを拾って拡大している。
2)ゼロにしてもノイズは変らない → 回路本体or電源がノイズ源。

1)の場合は、
  ・ギター側のシールド対策を行なう
  ・入力抵抗Rgを220kΩにして上限レンジを下げる
  ・コンデンサC1を3900pF〜4700pFにして上限レンジを下げる

このような対策が考えられます。

2)の場合、電源は電池/アダプタ分岐/パワーサプライのいずれでしょうか。
アダプタ分岐ですと電源からノイズが回り込む場合があります。

この場合、次のような対策法があります。

3)Cvを220u〜470uくらいまで増やす
4)さらにCvに0.1u〜1uくらいのフィルムコンデンサまたは
 積層セラミックコンデンサを並列に取り付ける。
 (並列に追加するコンデンサは電解不可)


[電池/パワーサプライでもノイズが発生する場合]
この種の回路では 「入力抵抗Rgとドレイン抵抗Rdがノイズ源になるので、RgとRdは金属皮膜抵抗にするとよい」 という記述を読んだことがありますが、当方はまだ比較実験していません。(カーボン/金皮を問わず、抵抗値が同じなら抵抗が発生するノイズは皆同じ、というセオリーがあります)
4. Posted by k_guncontrol   2013年02月20日 16:02
ほかに未検討の対策としては
5)Rd=4.7k/Rs=2.2kという組み合わせにする
これも増幅率は同じですが、抵抗値が小さい分、理論上はノイズが小さくなります。(ただし抵抗が発生するノイズというのは極めて小さいので、あまり有効ではないかな、とも予想しています)

6)R1(82k)を省略する
これも抵抗がノイズ源であれば有効ですが、やはり疑問が残ります。

7)パーツのレイアウトを変えてみる。
 電気回路はレイアウトによってノイズの大小が異なると言われています。
   ・基板上の入力ポイントと出力ポイントをなるべく離す。
   ・ 〃   入力ポイントはグラウンド・ラインの近くにする。

こういったあたりがセオリーです。
下記GGGのLPB2/RangeMaster/Stratoblasterが比較的近い回路ですので、レイアウトを参考に検討してみて下さい。(いずれも基板上の入力と出力はある程度離してあります)
http://www.generalguitargadgets.com/projects/15-boostersrouters

ケース、基板のサイズに拘らないのであれば、ケースはあまり小型(ハモンド1590A)でない方がよろしいです。アース/グラウンドというのは 「その回路の一番近くにある、一番質量の大きい導体」 ですので、単純に言ってケースは大きくて重いほど耐ノイズ面では有利です。

以上、知る限りの対策を書いてみましたが、私も電気専門の人間ではないので不備もあろうかと思います。よろしくご検討下さい。
5. Posted by ライダー   2013年02月20日 19:22
詳しいご回答ありがとうございます。

ギターのボリュームに関係なく、電池でもノイズが出るのでることと、レイアウトは自己流にしてたのでその辺から見直していこうと思います。

大変参考になりました、ありがとうございます。
6. Posted by k_guncontrol   2013年02月20日 21:01
レイアウトと実装に関しては私も未だ勉強中ですので、より良いものが出来たら別途アップしていきたいと思います。

こちらが参考になります。
http://okwave.jp/qa/q357380.html

「グランドと電源プラスのラインを、例えば錫メッキ線などを何本か平行に這わせて、半田で埋めるなどというやり方」

これなどは私も一度試してみようかと思います。
7. Posted by よしま   2014年07月26日 13:15
 ボリュームペダルの内蔵プリアンプを検討していたところ、うりいめめたさんの記事を見つけ、旧バージョン、新バージョン3.0と作成し、2013年のupdate以来ずっと使わせて頂いております。
 当方の現在の接続フローは、
[ギター]→[プリアンプver3.0]+[ボリュームペダル300kΩ]→[エフェクタ]→out〜ですが、△妊▲ティブ化しているということは、理論的にはボリュームペダルの抵抗値はローインピーダンス用の25kΩが良いということになるのかなぁ?と考えるに至りました。
 Ver3.0の増幅値は+6dBなので、大きな影響はなく、現在の設定でも良いとお考えになりますか? 
8. Posted by k_guncontrol改め瓜井目々太   2014年07月26日 14:05
当方の回路図でいうと、C1である程度レンジを制限していますので、ボリュームペダル側は300kΩでよろしいのではないでしょうか。

逆に25kΩのものを使うのであればC1は無い方がよろしいかもしれません。
9. Posted by よしま   2014年07月26日 14:31
 早速の御教示ありがとうございます。
 C1は高音の艶が欲しいため、1,000pF
にしており、レンジを広げています。
 先ほどの接続フローの△魯椒螢紂璽爛撻瀬詁發寮楝浬腓鮟颪い燭里任垢、これを[パッシブギター]→[ボリュームペダル300kΩ]→[プリアンプver3.0]〜ということの方が、ベターのように感じるのですが、プリアンプver3.0の特性上どうでしょうか?
 たびたびの相談でご迷惑をお掛けします。
10. Posted by k_guncontrol改め瓜井目々太   2014年07月26日 14:58
その順序でよろしいのではないでしょうか。
電気回路のセオリーでは「増幅回路」→「ポット」の順ですが、エレキギターの場合、「ポット」→「増幅回路」とした方が聴感上ナチュラルに感じられると思います。
11. Posted by よしま   2014年07月26日 15:09
 たいへんありがとうございました。
 「瓜井目々太FET Pre-amp Ver3.0」は、必要最小限の部品で良質の機能を発揮するので、自作でボリュームペダルをモディファイしようとする人には、救世主です。
 今後も引き続き注目していこうと思います。
12. Posted by ハタケ   2014年10月01日 22:06
5 はじめまして。
ベースに内蔵しようと思い、C1が1000pf、Coutは4.7μfのフィルムコン、あと、R1は手に入らなかったので省略して回路を組みましたが、低音がゴーン、ボーンという感じで、そのせいか高音は音量が全体的に小さくなったように感じます。

もっと締まりのあるというか、メリハリのある音にしたいです。低音のボーンの原因、分かりますでしょうか。
13. Posted by k_guncontrol改め瓜井目々太   2014年10月02日 03:08
楽器本体にプリアンプを内蔵すると、それまでロスしていた低音が出る様になりますので、ピックアップが弦に近づきすぎていないかチェックしてみて下さい。

ピックアップの高さが適正で、なお低音が大きいようでしたらC-OUTを1μ〜2.2μ程度に小さくしてみるのがお奨めです。
14. Posted by ハタケ   2014年10月06日 19:33
ありがとうございます!
ロスしていた音が出る、ですか。
確かに、今まで聞こえなかった音が出ているようです。
PUの高さもいじってみます。
ありがとうございました。
15. Posted by よしま   2014年11月09日 16:06
 先日、ボリュームペダルを買い換えたので、またまた「瓜井目々太FET Pre-Amp ver.3.0」を作成し内蔵しました。
絶好調です。(3機目です。ブランド意識からWIMAやVishay・DALEも使ってみました。苦笑)
 以前、「パッシブIN→ボリュ-ムペダルPOT→瓜井目々太FET Pre-Amp ver.3.0→OUT」の接続順の話をご相談させていただきました。
 しかし、今回の作成にあたって更にインピーダンスアンマッチによる高域劣化について再考し、次の接続順と根拠でテストしてみました。
 「ギターのパッシブOUT(200k〜500kΩのハイインピーダンス)実際は470kΩ位だと思いますが…」⇒IN「瓜井目々太FET Pre-Amp ver.3.0(入力インピ470kΩ、出力インピ100kΩ)」⇒「ボリュームペダルPOT(仕様書によると入力250kΩ、出力0〜62kΩ)」⇒OUT。 いわゆる、なだらかなロー出し・ハイ受けにしてみたのですが、C1を1000pFにして16kHzカットまで帯域を拡げているせいもあってか、やっぱり高域の出が良く、弾いてて勢いが良くなったように感じました。
 ややアクティブ然とした感じはありますが、インピーダンス理論は納得できるので、ボリュームペダルに内蔵する場合は、このフローで決まりにします。
 なお、瓜井目々太さんも本編で記述していますが、RGは470kΩよりもう少し大きくしても良いかもしれませんね。 
16. Posted by よしま   2014年12月08日 09:53
「ブーンブーン」というノイズが出るという話ですが、当方のボリュームペダルに内蔵した回路でも、僅かですが同じ症状があります。
 おそらくアダプターのタイプの問題ではないでしょうか?
 アダプターにはスイッチングタイプとトランスタイプの2種類があり、スイッチングタイプは無負荷状態でも出力電圧は一定に制御されますが、トランスタイプの場合は一般的にACプラグ側に定格電圧(国内では100V)が掛かって、DC出力側に定格電流が流れた時に定格電圧を保証する(アダプターに記載されている例えば500mA)電流が流れた時に9Vとなる様にデザインされている為、無負荷状態の時には余剰電圧が(1.44倍、13v)発生します。
 このため、回路パーツの耐電圧等が低いと、トランス特有のブーといったノイズが出るようです。
 私もトランスタイプのアダプターを単体で使っていますので、13Vを計測しました。
 我が家のVer3.0の各抵抗は1/4w以上、コンデンサは100V耐電圧の物を使っているので、計算上は13Vでも大丈夫だと思うのですが、Cvの電解コンデンサは16Vの耐電圧の物を使っていたので、25Vの物に交換したところ、ノイズはほとんど聞こえなくなりました。
 瓜井目々太さんに相談したいのですが、このような対応では本回路に負荷をかけすぎているのでしょうか?
17. Posted by k_guncontrol改め瓜井目々太   2014年12月09日 05:18
この回路だと流れる電流が0.4mA程度ですので、消費電力としては
9.0V電源×0.4mA=3.6mA
13V電源× 〃 =5.2mA

FETは耐圧50V、抵抗も1/4W(耐圧250mW)ですので、電源電圧上の問題は無いかと思われます。

アダプタ周りのノイズは、アダプタ自体が発生するノイズとコンセント電源から周り込んで来るノイズがありますが、アダプタ線にフェライトコアを付けると軽減される場合があります。こういうやつですね。
http://www.amazon.co.jp/dp/B00FCQLR8Q/ref=cm_sw_r_tw_dp_mBGHub0RC67QZ

当方の環境ではPC由来のノイズの周り込みがあったのですが、PC周辺/電源延長ケーブル/アダプタへフェライトコアを付けることで結構軽減されました。
18. Posted by よしま   2014年12月09日 16:44
冒頭記述のの消費電力の単位は、mWでしょうか?
 当方のザックリ計算でも回路電流が0.466mAでしたので、ご教示いただいた計算内容と同様に13Vあっても大丈夫との結論に至っていましたが、自信がなかったので確認できてよかったです。ありがとうございました。
 やぁ〜フェライトコアという発想はありませんでしたねぇ…。
 我が家はルーター等の通信機器周辺にはフェライトコアをたくさん付けているのですが、早速そこから拝借し、アダプター線の前後に取り付けてみました。効果はあるように思います。
 あとは、Cvの並列化や、トランスタイプ特有の「ブーン」音であればスイッチングタイプにするとかですね。スイッチングタイプは、ペダルボードなどで分岐する場合には難点があると思いますが、私は単体で使っているので今後試してみようかと思います。
19. Posted by k_guncontrol改め瓜井目々太   2014年12月09日 18:17
単位mWですね。失礼しました。
20. Posted by よしま   2014年12月12日 18:03
 電源由来のノイズ対策として、Cvを
220μF/25Vの電解コンデンサと0.1μF/50Vの積層セラミックコンデンサで並列につないでみました。
 効果大です。問題解決です。
21. Posted by よしま   2014年12月13日 14:18
 何回もの投稿スイマセン…。
 実は小生のギターは、国産の1979年製で35年使っているセミアコです。
 いわゆるヴィンテージであるせいか、アンプに通さなくても生音が良く出るので、自宅では息子は何も通さず、そのまま弾いているくらいの物です。
 測定器がないので詳しい根拠はないのですが、箱鳴り感からして、おそらくアコギの類としてレンジがかなり広く60Hz〜12KHz位が参考になると考えています。
 このため、セミアコ仕様の「Pre-amp Ver3.0」のセッティングは、C1が1000pF(16KHz)、C-Outは0.033μF(48.2Hz)にしてみました。
 実践では、ハウリングや他の楽器の帯域カブリの課題が出て、イコライジングでカット処理することになるかもしれませんが、家で一台で弾いている範囲では、このセッティングが中域も出て、生音にそっくりです。
 皆さんの参考になればよいのですが…。
22. Posted by k_guncontrol改め瓜井目々太   2014年12月13日 21:39
アンプがJC-120のブライトSWオフが前提だと、上の帯域はその位あってもいいかもしれません。アンプの種類とセッティングによって、その辺りは結構違ってきますので、各人お好みの値を見つけていただきたいと思います。
23. Posted by よしま   2014年12月14日 09:55
 ありがとうございます。おっしゃるとおりです。
 スタジオ等では使用できるアンプがバラバラですので、小生はアンプシミュレータとしてZOOMのG3であらかじめプレゼンスも含めたトーン作りをしておいて、現地アンプのリターンかPAダイレクトを使用しています。いつもすぐに同じ音を出してると言われます。(本当はめんどくさがりな性格が出てるだけなのですが…。)
 リターンに接続してますので、パワーアンプ部分のみが稼働し、JC-120の場合は、アンプのVOLレベルはZOOM-G3に依存されます。また、アンプのブライトSWやプレゼンスは余計なのでOFFです。
 「アンプ君は余計なことをせずに増幅だけしててくれ。」ということです。
 アンプを使う場合は、マイクで拾ってもらってます。私の16KHz〜48.2Hzという帯域はセミアコ用の試行錯誤の結果ですが、偶然、スピーカーやマイク特性とほぼ同じになりました。つまりこれ以上は無駄なのでカットということになりますね。
24. Posted by よしま   2014年12月18日 11:07
【参考情報】
‥展司審蟆修砲弔い
 まだ微量のリプルノイズがあったので、Cvを470μF/25Vの電解コンデンサと0.1μF/50Vの積層セラミックコンデンサで並列に変更+アダプタコードの上下にフェライトコア2巻きづつ追加

▲ットオフについて
 オシロスコープの周波数解析やYOUTUBEの可聴帯域テスト、周辺ノイズの周波数を再検討した結果、C1は1200pFで13KHzハイカット、C-OUTは0.033μFで48.2KHzローカットでも私の望む音色が出ることが分かったので変更しました。(セミアコ仕様です)
25. Posted by よしま   2014年12月20日 17:56
 またまた、私は基本的な見逃しをしていたように思います。
 ‥轍鬟灰鵐妊鵐気叛兪悒札薀潺奪コンデンサの並列化は、値を大きくして電源のリップルノイズを抑えることはできてもゼロにはできないという記事を読みました。また、さらに気付いたのは、
 ▲螢奪廛襯離ぅ魂擦、関東では50Hzで聞こえているはずなので、C-OUTは100KΩと0.033μFの48.2KHzカットオフではリップル周波数域をパスしているではないか?
 〜というわけで、ノイズ対策を重視してみようという視点で、元の0.022μFで72.3Hzカットオフにして、二次的な補完対策になるのか試してみよう!ということで、早速部品を注文しちゃいました。
 ついでに、私が使ったことのない「ポリフェニレンスルフィドフィルムコンデンサ」の”音質解像度が高く、ワイドレンジで抜けの良いサウンドが聴覚ですぐわかる。”とやらもどんなものか試してみようと思います。


26. Posted by よしま   2014年12月20日 18:03
誤「48.2KHz」⇒正 48.2Hz
です。ミスパンチです。
27. Posted by RON   2015年02月25日 22:49
本回路の出力インピーダンスはギターまたはベースの出力インピーダンスより低くなるのでしょうか? ご回答をできればお願いします。
28. Posted by k_guncontrol改め瓜井目々太   2015年02月26日 02:25
パッシブよりは低いインピーダンスになります。(R-OUTの100kΩが出力インピーダンスになります)

受ける機器側の入力インピーダンスが数百kΩ以上あれば問題ないですが、ライン入力が数kΩの場合はマッチしませんので、ラインに直接入力を検討されているのであれば、R-OUT無しで組むとまず問題ないかと思われます。
29. Posted by RON   2015年02月26日 21:16
k_guncontrol改め瓜井目々太 さん

ご回答ありがとうございます。ダイレクトボックスを用意してミキサーにマイクケーブルで接続して録音をしてみようと考えています。

パッシブタイプの安価なDIボックスは千円ほどでトランス入りが販売されていますが48Vの電圧が掛かる場合があるので本回路の出力はコンデンサで良いと思いましたがインピーダンスを600Ωほどにするには?と考えていましたがROUTの数値を600〜1kΩくらいにして実験してみようと思います。
30. Posted by k_guncontrol改め瓜井目々太   2015年02月26日 21:31
訂正:申し訳ありません。バッファと勘違いしておりました。
最初のプリアンプ回路でR-OUTを取ると出力インピーダンスは10kΩ(RDの値)になりますので600Ω受けには対応できません。

ライン前提であれば一番下のバッファ付2石の方でお試しください。
31. Posted by RON   2015年02月26日 23:03
FET2個回路ですね。今トランスを挟んだパッシブDIボックスの自作記事を色々読んでいましたが10kΩ側のフォンの間に挿入するといいんじゃないかと気づきました。 そうなると10kΩでOUTしていてもOKなワケですね。 以前OPアンプでベース内蔵型のバッファ回路をかれこれ20年ほど前に組み込みましたが電池は意外と半年くらいつかえたので乾電池(9V)バッテリーとフォンにプラグを挿すと電源ONになるよう作ってみます。 アドバイスありがとうございました!
32. Posted by たけ   2015年03月03日 08:28
はじめて投稿させて頂きます。以前よりこちらでの情報を数多く参考にさせて頂き、たいへん感謝しております。
さて、この1石プリアンプ、コメントの多さに見られるように、大反響ですね。私も早速作成し、目から鱗の感動で常時使用しております。今までBATT駆動派だったのですが、ケンタウルスの自作をきっかけに電源も自作しました。安価に、がモットーで12Vスイッチングアダプターと秋月キット可変安定化電源¥450で9Vにドロップです。そこで問題発生自作エフェクタ市販エフェクタはOKなのに、この1石プリアンプのみ、パタパタパタというノイズが混入します。電圧可変で8V以下に下げても、あらゆる箇所にコンデンサを咬ませても改善せず、もう先生にお助けをお願いするしかなくなりました
因みに117のバージョンでC-OutのみオレンジDの0.033μ 600Vに変更です。
UPZ F2D セラミックいろいろ試して、以前、P90用としてまるでだめだった0.033μの600Vが功を奏し採用。やはりギターのトーンキャパ同様耐圧は、Lowのキャラクタに大きく反映してるようです。すべて先生に習ったことです。
お忙しいとは存知ますが、アドバイスが頂けたら幸いです。
33. Posted by k_guncontrol改め瓜井目々太   2015年03月03日 22:00
私もいくつか作成し、どうしてもノイズが取れないものがあり、ノイズ対策については試行錯誤中です。

ひとつ可能性として考えているのは、はんだゴテの熱でFETが傷んでいるのではないかということ。

足の長さに余裕を持たせ、はんだ付けの際はヒートクリップを必ず使う、といったあたりを試してみたいと思っています。
34. Posted by たけ   2015年03月04日 22:33
早速のご返答ありがとうございます。
ライダーさんへのアドバイスも参考に、ひとつひとつ潰しています。半田ごてが壊れました。初体験です。
470μが手持ちにないので、仕入れ后、結果ご報告いたします
35. Posted by たけ   2015年03月08日 16:46
途中経過
なかなかアキバへ行けず、30GRがあるのでユニバーサル基板でもうひとつ作ってみました。最初の117はラグ板で製作していましたので。
今回はFETはソケット、コデンサもコテの熱対策をして作りましたが前作と全く同じ症状が出ました。
ただ、どちらも電池ではスバラシイ出音なので、秋月の安定化電源キットのほうをいじった方が良いのか迷います。しかしこの電源キット、MXRフェイズ90 自作ケンタウルス その他自作アクティブパラボックス等、全てクリアに動作させています。
ところでこのノイズ、じつはかなり小さいものです。エレキやってるロッカーならそんなの気にスンナよ!とか言われるレベル実際演奏中はかなり弱いピッキングでもマスキングされ、聞こえません。遠く5kmでへリコプターが旋回してるような音です。ギターのVol.では変化しないのですが、ギターからコードを引き抜くと更に小さくなります。シャー、ジー、ブーン、チー、チチッチチッ、ボツッボソなど、ノイズも完全に取りきれないで軽減に留まる例がほとんどですが、この「パタパタパタ」は取り去れる気がしてなりません。根拠の無い自信ですが。
当方住宅事情などからヘッドホンでたのしんでおります。神経質すぎるのかもしれません、470μで解消しなかったら電池駆動であきらめようと思います。 
36. Posted by RON   2015年03月16日 19:13
たけさん
ACアダプタまたは電源が「スイッチング電源」を使うとコメントされているノイズが出やすいので9V電池を繋いでみてください。 同じようにノイズが出るかどうかを調べるためギターは繋いだ状態でACアダプター<>電池で比較されてはいかがでしょうか? 
37. Posted by たけ   2015年03月20日 08:41
途中経過2
やはりCVの470μと0.1μ並列への変更では、効果が得られませんでした。
電池駆動で完璧なアプリケーションに、アダプター電源を繋いでノイズがでたら、電源側を改善するのが常識なのでしょう。
秋月のキットは、パスコンとして10μ電解と0.1μ積セラが、ペアでインアウトそれぞれに使われています。この値を25μ電解、或は1μタンタルなどへ変更したらどうか、検討中です。積セラも0.01μのほうが良い場合もあるということらしいです。

今回、知識ゼロに等しいアマチュアがワルアガキした結果、ひとつ発見がありました。RSに0.02μ近辺を並列でつけると、劇的にハイ上がりのコリーンとした音になります。電子回路を熟知した方々にはハナデワラワレルかもですが、私的には大ヒットでした。C1の値を弄るよりコンデンサの種類や時定数で顕著に変化します。
このハイ上がりの音、単独では極端すぎるかもしれませんが、バンドのアンサンブルでは有効だと思います。また、P90の輪郭を出すのに、ピッタリはまりました。最終的に私はディスク型セラミックの0.022μに落ち着きました。セラミックは俗に言う良い音ではないですが、フェンダートーンに慣れているせいか、セラミックが一番しっくりきました。瓜井目々太様のコンセプトからかけ離れてしまい疑問も残る処ですが、大いに活用させていただきます。ありがとうございました。
38. Posted by たけ   2015年08月17日 13:56
だいぶ時間が経ち、興味のある方はいらっしゃらないでしょうが、パタパタというノイズ、完全に取り去ることができたのでご報告いたします。
理論は分からないのですが、+9Vが逆流してパタパタノイズを出していたようです。基板の9V+の前に一般的整流ダイオード、4001をつけて、完全解決しました。4001を通ると0.6V降下するようですが問題なしです。お騒がせいたしました。
39. Posted by k_guncontrol改め瓜井目々太   2015年08月18日 03:11
これは良い情報ありがとうございます。
当方も試してみます。
40. Posted by となし   2015年10月29日 01:36
はじめまして、こちらの回路で一つ製作をしてみましたが、失敗しているようです。
音が直アンよりも小さく出力されてしまいます。
電源プラグを抜き差しても音量などは変わらないので、恐らく増幅されてないようです。
配線など何度か見直しをしたのですが自分では原因を特定出来ませんでした。
よろしければお力をお貸しいただけませんか?
41. Posted by k_guncontrol改め瓜井目々太   2015年10月29日 15:10
電源抜き差しして音量が変わらないということですが、この回路だと電源オフ時は音が出ないはずなので、入力/出力がどこかでショートしているか、FET自体が不良か、といったあたりかと思われます。
42. Posted by ORE   2015年12月18日 00:26
k_guncontrol改め瓜井目々太  さま

こんばんは。はじめまして、OREと申します。こちらで掲載されていらっしゃいますプリ/バッファの回路を参考にピエゾに対応させた回路を作っております。

1つ質問があるのですが、バッファの出力インピーダンスを決定する抵抗Routの100kですが、これを取り外してしまった際に発振するということはありませんでしょうか?

Routを取り外した場合の出力インピーダンスは、どの値になるんでしょうか?

電気電子関係に関してはほとんど初心者程度なのでご教授願えますと幸いでございます。

よろしくお願いいたします。
43. Posted by k_guncontrol改め瓜井目々太   2015年12月18日 17:05
R-OUTは外してもまず問題はないかと思われます。
(出力先の受け側機材のインピーダンスにあまり左右されないようするのがR-OUTを付ける目的)

外した場合のインピーダンスは数オームで、ほぼゼロと考えておけばいいです。
44. Posted by ORE   2015年12月18日 20:51
k_guncontrol改め瓜井目々太 さま

なるほど、自作のDIの入力インピーダンスが10KΩと低いため、Rout(100K)でグランドに落としてしまうとハイ出しロー受け状態になってしまうと思いまして。

ありがとうございました。

また、何かありましたあらよろしくお願いいたします。
45. Posted by R   2016年03月30日 14:25
初めまして。昔自作したシンプルな1chスイッチャーにバッファを内臓したく、初心者ながらこちらの記事を参考に制作してみてるのですが、スイッチャーのオンオフ関係なしにバッファの回路を通したい場合、単純にインプットジャックからフットスイッチまでの間に配線すればよろしいのでしょうか? また、DC INはスイッチャーのLEDと並列つなぎで問題ないでしょうか? ほんとに初心の質問ですが、ご教授いただけたら幸いです。
46. Posted by k_guncontrol改め瓜井目々太   2016年03月30日 15:09
「単純にインプットジャックからフットスイッチまでの間に配線すれば」
これはその通りです。

「LEDと並列つなぎ」
これは基本問題ないはずですが、ノイズの発生源と回り込みルートは様々な要素がありますので、確約はできかねます。

このようなところです。
47. Posted by R   2016年03月30日 22:57
早速のご回答ありがとうございます。配線はそれでやってみます。

2つ目の質問についてですがそもそもこの回路は電源必須ですか?ギターにも内蔵できるということから、電源を取る必要がないのでは。と改めて思ったのですが…。スイッチャーのインプットにシールドを挿しただけで通電するという認識は間違ってますでしょうか? だとしたら無理にDCジャックから引っ張ってくる必要はないですよね…
ただ、市販のバッファ内蔵スイッチャーはたしかに電源付けないと動作しないような…

効果がすぐ分かるものでないだけに、うまくいってるのかいってないのか分からないので、、長文コメントすみません。
48. Posted by バッファー欲しい   2016年04月02日 20:10
電源は必要です。
LED回路からノイズが回り込むこともあります。
ノイズの入り口は原因が様々。アースの取り回しや基盤の位置など様々な要因が在ります。
49. Posted by よしま   2016年04月17日 15:10
 久々に「ぴゅあぴゅあ1949」を見ていたら、25.2014年12月20日の私の書き込みで、関東域の交流50Hzノイズに関して載せているのですが、交流周波数のノイズは直流回路に影響を与えないので、私の勘違いですね。
 過去分を今見るとお恥ずかしい私の記述が多いです。
 なお、「38. Posted by たけ 2015年08月17日」の「基板の9V+の前に一般的整流ダイオード4001をつけて完全解決しました。4001を通ると0.6V降下するようですが問題なしです。」の記事がとても気になります。
 これがリリースできれば、「Cvを470μF/25Vの電解コンデンサと0.1μF/50Vの積層セラミックコンデンサで並列」するなどの平滑回路はいらなさそうですね。
 具体的にどのような回路にしたのか配線図に落とせれば「Ver.4.0」ではないでしょうか?とても興味あります。
50. Posted by 名無しさん   2016年05月19日 13:44
勉強になりますアザーっス!
51. Posted by よしま   2016年08月28日 16:17
「ブーン」というノイズの件ですが、簡易な実験をしてみましたので報告します。

●症状が出た人と出ない人がいる
 ⇒DC9Vアダプターの内蔵制御回路のレベルの違い。
 5つの9Vアダプターでテストしたところ、ブーンとなるのが3台で、テスターで交流モードであててみたところ、オーバーロードと電圧値が交互にバイブレーションして「脈流」状態でした。また、定格電流になるまでは13V出ていました。
 ブーンとならない高価なアダプターはこのようにならず、綺麗な直流でした。9.7Vを維持していました。
 NGなものはアダプタ内の整流回路と平滑回路が脆弱な作りなのだと思います。

以下、NGなアダプターをあえて接続し、対応策を実験しました。

\偉ダイオード1N4001
 ⇒1N4001と突入電流防止抵抗(40〜50Ω程度で良いと思うのですが)をVer3.0回路のCv(平滑用電解コンデンサ)の前に直列して、,量流を簡易的に抑えました。
 以前よりは整った電流が回路に流れたせいか、音量・音質がはっきりした気がします。

◆屮屐璽鵝廛離ぅ困まだ消えない
 ⇒,了椶靴鵬辰┐董■達の平滑用コンデンサ値を段階的に上げたところ、手元にあるNGなアダプター3台の全てでノイズが全く聞こえなくなったのは、690μf(470μに220μを並列)の時でした。

 粗悪なアダプターでもそれしかない時があるので、対応できるよう改良を追加しました。
 この他、RC・CR回路の部分には、周波数帯域の調整もしてありますが、以前掲載したPPCコンデンサは明瞭で良い音しますね。
 それから、抵抗も音に影響するんですねぇ…。ソリストの抵抗を使ってみたのですが、ビシェイよりも凛というか煌びやかというか、ギターアンプのプレゼンスを上げた時のように弦の擦る音まで表現するんです。
 パーツ選定は好みの問題ですが、私はとても弾きやすくなりました。

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