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2017年5月13日土曜日

Tube ScreamerのDrive回路を実験してみる(修正)

前回のオシロの測定値がおかしかったので計り直してみた。入力レベルが大きいとすぐにダイオードが飽和してガッチリ歪んでしまうので、出力側のプローブのx10とx1の切り替えを間違えていたのが原因だと思う。

測定条件は同じだが、出力レベルが小さいのでオシロの機能で20MHzにアナログ帯域制限し、メモリも1kにしてノイズを除去してみた。

Tube Screamer風(対称ダイオード)


R5:10kΩ

ch1:入力 ch2:出力

R5:47kΩ

R5:100kΩ

R5:220kΩ

R5:330kΩ

R5:470kΩ

OD-1風(非対称ダイオード)


R5:10kΩ

R5:47kΩ

R5:100kΩ

R5:220kΩ

R5:330kΩ

R5:470kΩ

シミュレーションより若干振幅が大きいが、まあこんなもんだと思う。

2017年5月10日水曜日

Tube ScreamerのDrive回路を実験してみる

1Vp-pのSine波を入れるようにしてLTSpiceでシミュレーションし直してみた。

シミュレーション回路図

入力に220kΩのRを入れて10k / (220k + 10k) = 1 / 23に減衰させた。電源回路も簡略化。

過渡解析

AC解析

ブレッドボードで実験


ブレッドボード配線図


※画像はDiodeを2個直列に入れて、OD-1風にしています。

OPAMP: NJM4580
NPN Tr: 2SC1814
D: 1N4148

電源: 5V安定化電源×2

入力は自作のファンクションジェネレータ+4次バタワースMFB LPFから100Hz 1Vp-pのサイン波。

Driveを決めるR5(Rdrive)の値を、10kΩ、47kΩ、100kΩ、220kΩ、330kΩ、470kΩにして出力を見てみた。

R5:10kΩ

※縦軸の縮尺が異なります。

R5:47kΩ

R5:100kΩ

R5:220kΩ

R5:330kΩ

R5:470kΩ

シミュレーションと似たような歪み方をしていると思う。シミュレーションだと1Vp-pの入力で60mVp-p程度の出力になっているが、ブレッドボードの実験だと600mVp-p程度の出力になっている。何かミスってる(@@?

<追記:2017.05.13>

計測し直すと出力のようすが異なっていたので、取り直したものを別記事にあげました。「Tube ScreamerのDrive回路を実験してみる(修正)」

</追記>

OD-1風


ダイオードの片一方を2個直列にしてみた。

R5:10kΩ

R5:47kΩ

R5:100kΩ

R5:220kΩ

R5:330kΩ

R5:470kΩ

波形の上側の歪み方が小さくなる。

メモ:


ベースマシンにつないでみたが、まあまあオーバードライブの効果がわかる感じ。もう少しガチガチに歪ませても面白いかもしれない。ドライブ回路に入れる前の電圧を上げれば歪は大きくなると思うけど、どうだろう。

HomemadeFXさんにエフェクタの回路図がたくさん紹介されているので参考にして、もう少し他のエフェクタも調べてみるつもりです。

ドライブ回路以外のトーン回路や出力バッファも少しずつ違うようなのでこちらももう少し。

2017年5月8日月曜日

Tube Screamerの入力段をシミュレーションしてみる。

OverDriveで定番なエフェクタを調べてみると、

BOSS OD-1
IBANEZ Tube Sreamer
Pro Co RAT

あたりなのかと思った。私がギターを練習していた頃にはすでにマルチ・エフェクタがあって詳しいエフェクタの種類は知らなかったのでなかなかおもしろいです。

で、TubeScreamerのシミュレーション(参考「Tube Screamer 808をシミュレーションしてみる。」)


ブレッドボードで回路図の上側を作って実験してみたところ、歪みすぎてどうにもおかしい。シミュレーションした回路をよく見ると入力のV1が20mVになっている。

ギター用のエフェクタなのでこれぐらいの電圧でシミュレーションしていた。

音が大きすぎたら減圧すればいいんだが、入力段で減圧しすぎるとノイズの問題が出てきそうなので、一度入力段を調べてみることにした。

シミュレーション回路図


<追記:2017.05.10>

↑このシミュレーション回路図のQ1のコレクタが「9V」になっていました。電源の「VCC」につながないといけないので以下のシミュレーション結果はおかしいと思います。

LTSpiceでNetlistを見ても、「9V」は指定されていなくて、おそらくコレクタが「GND」につながっていることになってシミュレーションされているのだと思います。(←憶測)

</追記>

過渡解析


ここの回路は±50mVp-pで入力して出力は±25mVp-p程度で出力されている。

あんまりよくわかっていないんだが、この回路はQ1のコレクタ接地回路(エミッタフォロワ)なんだろうか。

AC解析

AC解析を見るとQ1のTrに入る前で低域の減衰がある。C1の値を上げれば低域の減衰は押さえそられそうだが。

メモ:


TubeScreamerの特性を再現するのは目的ではないので、ACカップリングとバッファ回路で置き換えられるかな。

いやでもTr1本でバッファが作れるならそれにこしたことはない。なんか闇が深そう(^q^;

<追記:2017.05.13>

Lavelを変更してシミュレーションし直しました。

「9V」というLavelを付けた場合、単にLavelを付けただけでオープンとして扱われるようです。

Q1のコレクタに「9V」とラベルを付けた場合の過渡解析


一番上のグラフが「9V」の電位です。(GNDレベルではない)


Q1のコレクタをVCCに接続

シミュレーション回路図

過渡解析

AC解析

</追記>