Maxon OD-880(Original)

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抵抗:Allen-Bradley1/2W(CarbonComposite)
コンデンサ:Nissayポリプロピレン/ERO MKT1822/Blackgate等
OP-AMP:Motorola MC1741CP (DateCode:1983年?)

オリジナル機の外観/中身についてはこちらを、
回路図および回路動作についてはこちらを参照ください。


Allen-Bradley等のカーボン抵抗(carbon composite resistor)ですが、部品単体としての歪みやノイズが極悪で、かつ(被膜抵抗や巻線抵抗に比して)構造的にL分が少ないという特徴をもっています。適度に使うとアンプのトーンを上げた時にも耳の痛いキンキンした成分が丸まって かつ 音が抜けるような感じで聞こえてきます。単なる邪推ですが、歪みによる高調波の存在が、他の音の存在する中にあって基本波の輪郭を浮き上がらせている(カクテルパーティー効果を得やすくしている)のでしょうか。

個人的には、松下あたりのカーボン抵抗はダークに、Allen-bradleyは明るく、理研あたりは明るく上品に聞こえます。この辺メキシコ産がUSA産がとか言い出すときりがないですし好みの問題も多々ありますので、気に入ったならばテキトーなところで妥協しましょう。やらなければいけないことは他にもたくさんたくさんあります。

ERO MKT1822はSIEMENS MKT/WIMA MKS-2あたりと同様、フィルムの中では実装時に必要な体積が小さい点が他では得難い特徴です。自分の場合、コンパクトに作る際にはまずデフォルトでこのサイズを想定してレイアウトを決めて行きます。

松下のECM-Qエポキシ含浸コンデンサ(たぶん現行品)あたりを使ってみるのも面白いかも。エポキシ含浸コンデンサはオリジナル機にも使われているので、なんとなく満足感がある、というか。


MotorolaMC1741CPですが、他にもう1台金属被膜抵抗を使用したコピーも作って見た限りでは、これが独特のもっさりした質感に大きく影響しているような気がします。オリジナルとリイシューの出音の違いも(リイシューはTexasInst.のUA741CPを使用。回路は基本的に同じ)一部この辺に由来しそうな雰囲気です。(リイシューについては、コンデンサもなんとかしたいなあ)


スイッチは9V/±9Vの切り替えです。回路解析の項でも説明しましたが、どうも最終段のオペアンプにおいて出力最大電圧でクリップしちゃっているようなので、それを回避する機能を設けてみよう、という・・・。まあ最初はそこまで深いことは考えてなかった、というのが本音です。

なお、9V単電源からの±9Vの作成にはこちらに記した方法を使用しました。


以上で作成した機材を使ってみるに、歪みの軽い感じがシングルコイルに合う気がします。ツマミが2つだけなので、操作性は抜群です。使用するアンプの歪みが"使える音"である場合は、Gainを低め/Outputを高めで設定します。また、アンプの歪みが信用ならない場合&アンプシミュレータ的に使用する場合は、Gainを高め/Outputを低めで設定します。それだけです。

抜けが欲しい時は、必要に応じてアンプのハイ(またはプレゼンス)を上げます。ハイ(またはプレゼンス)を上げた際にも耳につくほどはキンキンせず(逆に言えば完全にはハイが上がり切らず)、オケの中にあって自己主張を強めるような効果が得られます。
(この辺少し手前味噌入っていてすみません)


<デモ音源>
Fenderストラトのフロントピックアップからの音をPowerbookの入力端子に直結して録ってみました。何となくアンプシミュレータっぽく録れたような気がします。
od-880_front.mp3
od-880_frontsolo.mp3

投稿者 fff : 02:38 AM | コメント (0)

Original Switcher

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エフェクターをたくさん作って(購入して)スタジオやライブで使おうとすると、早晩演奏中の切り替えをどうするかで悩むことになります。そんなわけでスイッチャーを作ることにしました。

ワタクシがスイッチャーに求める機能は以下の通り:
①直列回路ではなくて並列回路
 →直列回路の場合、トラブル時に全系統が使えなくなる可能性がある。
 →並列回路ならば、トラブルのあった系統のみ切り離して縮退運転が可能
 →余計な接点が増えることによる音質劣化を抑止
②なのでプログラマブル化は不要
 →アナログエフェクタは基本1台1設定であり、順序の組み替えが自在に出来たところで組み替えの都度個々のエフェクタの設定を瞬時に変えるのは無理
→マイコン的な物を使わないことで消費電力を抑え、電池駆動可能なレベルにする。
→せっかくなのでラッチングリレー を使う
(手元にあった通常のリレーはひとつ50-60mAを消費してしまうため電池駆動無理な感じ)
③ただし4〜5系統は欲しい。
 →2系統3系統ではA/B BOXと大して変わらないのでわざわざ作るモチベーションが・・・

❹欲を言えばセンドリターンがあれば・・・
→腹案はあるが、今回はシンプルに!

❺もっと欲を言えば、外部のmidi機器のON/OFFが操作できれば・・・
→Arduinoは使ってみたいが、今回はシンプルに・・・

構成図を描いてみました。常時1系統のみオンの想定です。出力のスイッチの構成を直列っぽくしていますが、この構成なら万が一間違って2系統以上オンになったとしても1系統しか出力されないので、複数の系統の出力が同時に行われることはありません。また、万が一演奏の途中にどこかの系統につないだエフェクターがトラブルを起こして音が出なくなっても、別の系統のスイッチを踏めば一瞬で音が出ない事態は回避できます。

こちらはスイッチ切り替え部の回路図です。押したスイッチの回路のみON、その他の回路をOFFとするロジック部分には、東芝のTC9135というスイッチ専用ICを使います。ロジックICの組み合わせでも同等機能の実現は可能ですが、ロジックICがプリミティブ過ぎるため単純な機能を実現するにも案外回路規模が大きくなってしまいます。しかもこのTC9135は入力のチャタリング防止機能や出力バッファ機能を備えていて、モメンタリスイッチやリレー駆動回路を(シュミットトリガーやバッファなしで)直結できるので、今回の用途には使い勝手が良いです。

Module1〜5 は基本的に同じ回路ですが、スイッチON直後に必ずModule1がONするようにModule1のみC2をセットします。C2がない場合、全部のModuleがOFFになります。ただ、ラッチングリレーを使用した事により、前回の電源OFF直前の状態がリレーのスイッチに残ってしまうという問題が発生します。普通のリレーの場合、電源OFFの際に必ず状態がリセットされるためこの問題は起きないのですが。

実はラッチングリレーでも電源OFF時に電圧が急激にゼロになるならば、電圧ゼロへの下降の際にリレーがOFFになるのですが、三端子レギュレータ電源周りの電解コンデンサの放電等により電圧の降下が緩慢になるとリレーがONの状態のまま残ってしまうことがあるようです。FETを使う回避策が特許資料に記載されているのですが、回路をあまり複雑にしたくなかったので、今回はこの問題を仕様と割り切ることにします。論理回路部分にArduinoでも使うのであれば、起動時に全てのModuleを順にONにするようなプログラムを組めばスマートに解決できると思います。

センドリターンのジャック周りの配線は、何も繋がない時はバイパスするようにしておいても良いと思います。

投稿者 fff : 12:54 PM | コメント (0)

Tube Echoplex Booster

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先日秋葉原某所で5703とかいうサブミニチュア管を見つけて、思わず衝動買いをしました。
(下がサブミニチュア管。ちなみに上はMT管(ギターアンプとかに入ってるやつ))
MiniTube.jpg

ちなみにピン配置はこんな感じ。
Tubepin.jpg

これだけ小さければ、わりとコンパクト(Hammond1590Bに収まるくらい)に真空管のエフェクタが出来るのでは、と思い、とっても簡単なブースターを作ってみました。


とはいえ、折角作るならミュージシャンに定評があってしかもブティックメーカーがほとんどコピーしてないようなブースターにしたい………というわけでTube Ver. Echoplex (EP-2)の回路のうち原音が通る部分をモチーフにブースターの回路図を書いてみました(下図Booster sectionの部分、書いたと言うほど大層な回路でもないけど)。
Booster sectionについては、オリジナルの定数(E24系列に合わせた若干の見直しあり)は黒字で、自作機の定数は赤で書いています。


外部電源としてBOSSのPSA-100(9V安定化電源)を使う予定です。何故9Vにこだわるのか。自分的に外部電源は9Vがデファクタスタンダードだと思い込んでいるのが一番の理由ですが、電源まで自作するのがめんどくさい(AC100V嫌いw)のと、スタジオに入った時、セッティングで焦って違うアダプタつないで機材を壊さないため、という理由もあったりします。

B電源(回路図のB Power Supplyの部分)の回路は昔GEOに載ってた記事「9Vから33Vを作る回路」をパクリました。(現在は何故かGEOから記事が無くなってます・・・)

33Vとした理由は、50V以下なら滅多なことでは感電事故は起こらないだろうという守りの気持ちと、せっかく真空管を使うんだったらある程度電圧上げてヘッドルームを確保したい攻めの気持ちとの妥協の産物です。
今回の回路ではチャージポンプICの耐圧は高い方がよいだろうということでLTC1144にしています。あとダイオードは順方向の電圧降下が低いショットキーダイオードを使っています。

なおこの回路はコッククロフト・ウォルトン整流回路の変形(各電解コンのマイナス側の配線先が異なるのみ)であり、動作機序はほとんど変わらないです(よね)。理屈については、こちらの「倍電圧回路について」が自分にはわかりやすかったのでオススメします。


ヒーター電源(回路図のConstant Current Supplyの部分)については、こちらの素敵な記事「真空管のヒーターに関する実験」を参考にして、突入電流を抑制できる定電流回路にすることとします。

サブミニチュア管5703のデータシートによるとヒーターの定格は6.3V 200mAとのことです。

このとき、ドロップ電圧(下図のVdif)が3V近いLM317は、Vref=1.25Vより、9V電源の場合概算で4.75Vとなりヒーター電圧6.3Vを大幅に下回ってしまうので使えません。

LM317Circuit.jpg

仕方ないので、かなり高価ではありますが(千石で@700)ドロップ電圧が低い(Vdif<1V)LT1086を使うことにしました。LT1086は9V電源から真空管の定電流ヒーター電源を得るのに都合良い(概算値6.75V>ヒーター電圧6.3V)ので、自作エフェクタ的には(LTC1144みたいに)今後流行してほしい石のひとつであります。(なんだかリニアテクノロジー推しみたいになってる。まあ嫌いじゃないけど。)

LT1086Circuit.jpg


なおLT1086のVrefは1.25Vなので、真空管5703のヒーター電流200mAを得るためR5を1.25V/200mA≒6.2Ωの抵抗とします。当初サブミニチュア管は小さいからヒーター電流も少なくてよいのかと思ってましたが、ふつうのMT管と大して変わらなくて(例えば12AU7は1ユニット150mAなのでむしろ少ない)ちょっとがっかりです。そんなわけで放熱はしっかりやらないといけません。


Booster Sectionは、先にも書いた通りだいたいEP-2のバイパス回路です。元のEchoplexからするとB電源の電圧はかなり低くなっていますが、あえてR3,R4の定数はそのままとしています。
今回制作したVer.では、手持ちの部品の都合でC3を0.02μFにしています。また何を間違えたかC2を0.68μFにしていました。C2については回路図通り0.047μFだと遮断周波数fは720Hzなのに対して、0.68μFでは50Hzになります。(ローカットされなくなる)
今の出音が割と気に入っているので、結果オーライですがここは0.68μFのままにしておこうと思います。

自分がメインで使用しているFender Duosonic(1966)の高音が若干キンキン過ぎるので、オリジナルの回路に加えて、C4とVR2からなるハイカットトーンコントロール回路(回路図中赤色の部分)をつけました。ハイが落ちる分、相対的に中域に音の粘りが出るようで弾いていて気持ちよいです。


真空管の発熱(主にヒーターのせい)が著しいため放熱には注意したいです(結果として電圧降下が少なかったので、定電流回路の発熱はそれほどでもない)。自分は無理矢理HAMMOND1590Bに詰め込んだので、この辺りかなりシビアでした(下の写真みたいな感じ)。とはいえ真夏に一日中連続通電しても特に問題が起きない程度には丈夫です。

なお右下の写真のコンデンサはパスコンです。B電源がスイッチングノイズにまみれているので、パスコンがないと悲惨なことになります(例えば次段につないだアナログディレイのディレイ音が出ない、とか(実話です※))。回路図のR3の上側(電源から見たBoosterSectionの入り口)とR4の下側(電気の出口)を結ぶように最短の距離で配線しましょう。
(※多分ディレイの中のコンパンダがノイズで誤動作したんだと思う)

TubeEchoplexGuts.jpg TubeEchoplexBehind.jpg


ちなみにB電源まわりは、スペースの都合でBooster Sectionから少々離してこんな感じで実装しています。

TubeEchoplexPower.jpg


全体としてはこんな感じ。かなり詰め詰めですね・・・。ちなみにケースの横の穴は放熱用です。あまり綺麗ではないですが、ここだけ手の皮が剝けるくらい頑張りました。

<おまけ>
出音が気に入ったので、今回は塗装も頑張りました。こんな感じ。

PyroBooster_paint.jpg

<ちょっとした補遺>
世の中似たようなこと考える人がいるもんだな、と思わずにいられない他人の空似(回路的に)。これだけシンプルな回路だと、違う入り口から入っても同じ出口に辿り着いてしまうのか。
http://champ.chips.jp/sonota3/booster3.html

投稿者 fff : 02:41 AM | コメント (0)

TubeStompPreamp(真空管2段増幅プリアンプ)

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オンラインセッション/自宅練習用に、Hammond 1590BBケースのサイズに収まるストンプボックス型のプリアンプを製作する。10年以上前Clethraさんから謹製真空管フォルダを譲っていただいていたものの、何に使おうか思案に思案を重ね過ぎて踏ん切りがつかないまま今に至っている。そんな現状だが、プリアンプを作るならやはり真空管プリアンプが欲しい。渡りに船というか必要は発明の母というか、ということで次のオンライン練習までに完成させようと目論んでいる。
triode_folder.jpg

回路の素案は、 FenderTwinReverbの初段〜トーン〜2段目をベースに、ToneMenderのトーン回路を組み込むことを考える。
TubeStompPreamp.gif

なお赤色の数字は、手持ちの部品の関係で定数を変えたものです。また、上記回路図の赤色×の部分はスイッチの両端に数十Vの電位差が発生してしまう設計ミスで、途中まで組んでしまった後に気づいたので応急的に回路を修正しました。応急修正版は以下の通り。
TubeStompPreamp1.01.gif

電源について、ヒーターはTube Echoplex Boosterの時に実装したLT1086定電流回路を使用。B電源については既製品のニキシー管用昇圧電源ユニットキット(オーストラリアから輸入)を利用。当方100V以上の電圧を扱ったことがほとんど無いので、既製品を利用して動作不良のリスク回避と安全性の担保を行う。
Nixi_DCUnit.jpg

若干苦言めいた話にはなるが、当製作に先立ち既製品/自作品を含めざっとネットで眺めて見たところ、100Vを超える電圧を扱うにも関わらず+電源とGNDのパターンが近接している(電安法的には3mmは欲しい。参考リンク: https://www.kimden.co.jp/gijyutu/f45_48.pdf)とか、真空管に密着しているように見えるモジュール配置になっていたり、PL法云々を持ち出すまでもなく安全性が疑われる事例が散見された。

背景には半導体の性能向上により近年昇圧回路の効率が著しく上がり(発熱が少なくなり回路がコンパクトになった)、そのため工業製品/自作品によらずあらゆる状況で昇圧回路が使いやすくなったことがあるのだと思うが、高圧が危険だと知らないのは問題である。ちなみに一般的には30Vrms、ピーク時42.4Vの交流電圧あるいは60Vを超える直流電圧を危険電圧と呼ぶそうです。
参考リンク: https://ednjapan.com/edn/articles/0608/01/news135.html

実際には電圧自体というよりも、感電した結果身体を流れる電流の量が問題であり、流れる電流が50mA以上になると死に至る恐れがあるとのことです。
参考リンク:https://www.matsusada.co.jp/column/electric_shock.html

Preamp_DC.jpg

そんなわけで、今回の製作において、特に昇圧後の電源周り等の高圧部は絶縁を入念に行うこととします。
①100V以上が流れる部分および近傍のケースをポリイミドテープで絶縁する
②昇圧回路の昇圧後電源出力(〜200V)周りは熱収縮ケースで絶縁する
③メイン回路はプリント基板ではなく端子板を使用する
④昇圧回路モジュール および メイン回路の端子台はネジで固定する
⑤高圧の配線を必要以上に引き回さない
⑥昇圧回路と真空管本体とメイン回路とヒーター電源回路は、それぞれ物理的に離して配置する

高圧部については原理上そんなに電流が流れない(この昇圧回路は電流をさほど取り出せない)ので気にし過ぎかもしれないが、万が一ギター持ってビリビリしたら気持ち悪いし、10mAを超えると感電時に握った手を離せなくなるので、出来るだけしっかりと絶縁を行いたい。
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<作成後鳴らしてみた感想>
回路が単純なので、12AU7でも12AT7でも12AX7でもとりあえず動いた。ただ、12AU7や12AT7だと増幅率が控えめなためギターアンプっぽさが薄まる感じがする。ジャズとか演奏するなら全然ありだけど、歪まないとロックっぽくはならない。自分は真空管を色々試せるほど持っているわけでは無いので、この度評判良さそうなエレハモの12AX7GOLDを買って付けてみた。12AT7(日立製、昔ジャンクパーツを落札した際に付いてきた)で感じたゲインを上げた時の金属くささ(アルミダイキャストケースっぽい音?)が薄くなって若干キャビネっぽくなったのでひと安心。できればそのうちケースをアルミ削り出しにしてみたい。

上記のように作ったプリアンプを試し弾きした際に何回か真空管をつけ外ししているが、この真空管フォルダのおかげで、真空管の着脱が圧倒的に確実かつラクになっている。譲っていただいたClethraさんにはお礼を言っても言い切れない。
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操作感でいうと、ToneMenderのHPにあるように、HiにするとMarshallっぽく、LoにするとFenderっぽくなる感じはある。真空管の回路がFender系なので、全体としてはFender寄りの音だと感じる(ちょっと定数変えてしまったが)。何れにせよこのサイズでそれっぽい音がシミュレートできれば御の字である。しばらくスタジオで使い込んでみたい。時節柄バンド練習は厳しいので、まずは個人練習かな。

投稿者 fff : 02:06 AM | コメント (0)