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SD1やDS1を改造してFender ツインリバーブ風のオーバードライブにすることは可能で...

gui********さん

2019/3/2216:35:17

SD1やDS1を改造してFender ツインリバーブ風のオーバードライブにすることは可能でしょうか?
もし可能であればその改造方法を教えていただきたいです

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hig********さん

2019/3/2218:22:02

Fender Twin Reverb-Amp AA270 や、同じくAA769 などは回路図が出回っています。

https://www.thetubestore.com/later-fender-guitar-amp-schematics
から、Fender Twin Reverb AA769 Schematic
をクリックしダウンロードしてください。

ビブラートなどは抜いて説明させていただきます。

入力は、V1A → トーンコントロール回路 → V1B → V6 → 出力段

となっていて、V1BとV6と出力段の動作でオーバードライブとしての歪を得ています。

7025という球は、12AX7(ECC83)とよく似た特性の球ですが、高電圧をかけて、深いバイアスの動作点で動作させたとき、12AX7が遠く及ばない直線性が得られる球です。
初段と2段目のバイアスは、マイナス1.6V。プレート電圧は、210V。

「7025 規格」で検索して真空管のプレート特性をご覧いただくと分かりますが、特性曲線が直線に近く、等間隔で、理想的は低歪増幅ができる動作点です。
初段は、かなり出力の大きなギターでも余裕で直線的な増幅ができます。
2段目は、出力電圧のピーク値が100V程度となるあたりまで直線性が確保できますが、それ以上は、ほぼ正負対象にクリップし、さらに入力が上がると、グリッド電流が流れて非対称の歪が出てきます。
V6(12AT7)は、かなり高振幅の入力に耐えられる差動増幅ですが、2段目の100Vに至るような入力の前にクリップしてしまいます。そのクリップは、差動のおかげで、なだらかな動作となります。このV6のプレート電圧の振幅は、ピークで100V近くを出せますが、これは出力段のグリッドバイアスより大きく、先に出力段のグリッド電流が流れ始めます。
というわけで、入力に換算した電圧の低い順に
出力段のクリップ → V6のクリップ → V1Bのクリップと、3段階のクリップによるオーバードライブサウンドとなっています。どの段階のクリップも、なだらかなクリッピング動作ですから、これを半導体で実現するのは、かなりの改造を必要とします。

真空管に近い動作で有名なのは、FETで、ドレインからゲートに超高抵抗で負帰還をかけたもの。かなり真空管の特性に近くなりますが、残念ながら、増幅率は負帰還の働きで7025などの真空管より低くなるため、さらに段数の多い回路が必要となります。

さて、SD-1 や DS-1の回路図を見ると、どちらもクリッピング動作は1箇所で行っています。ダイオードの順方向降下電圧の非直線性を利用したものなので、真空管のクリップよりややハード。発生した高調波を、CRのハイカットフィルターで一部除去をしています。

これを、3段階で穏やかにクリップしている Fender Twin Reverb に似せるのは、とても難しいものですが、とりあえず、3段動作に改造するには、SD-1よりはDS-1の方が都合が良さそうです。

説明をする上で、私とご質問者様が共通の回路図を見ていなければ会話になりません。
本物とのかい離がかなりありますが、

https://www.electrosmash.com/boss-ds1-analysis

をダウンロードしてください。

3段階クリップとなれば、オペアンプの出力の振幅をかなり確保したいので、できれば18V電源にします。また、18Vに合わせてフィリップフロップの回路定数なども全面的に見直します。でもおそらくそこまでの説明をしたら、理解をしていただくのにはかなりの時間がかかりますので、一応9Vのままで行う方法を示します。

オペアンプのM5223は、現在の水準では決して高性能ではありませんが、電源電圧の近くまで出力をスイングできるということが特徴です。プラス側より1.5V低く、マイナス側より1V高い当たりが、振幅の上限(負荷>2kΩ)ですから、9V電源の場合、ピークで3V程度の動作ができます。

そこで、クリッピング素子として、
・ ゲルマニウムに近い特性のショットキーバリアーダイオード
・ シリコン接合型ダイオード
・ 2V程度で発光するLED
の3段階とし、それでなだらかにクリップする特性を得るというのが、簡単な改造の限界となります。実は、それを超えるクリップが、オペアンプ自身のクリップで発生します。これは、きれいな波形になるかどうか分かりませんので、とりあえず最大のクリップ電圧はLEDで得ることにしましょう。
フェンダーの場合は、後段になるほど(入力換算で)先にクリップし始めたのですが、9Vしかない電源でそれはとても難しく、前段ほど先にクリップし始めるようにします。(詳しくは後述)

投稿できる画像数が私の場合1枚だけなので、これから先は少しずつ分割した解説になります。

添付図は、前述のリンクの回路図の一部です。改造は、この範囲だけで行います。

lak********さん のおっしゃる通り、部品2、3個ではとても不可能ですが、かなりマイルドな真空管っぽさを出しましょう。

Fender Twin Reverb-Amp AA270 や、同じくAA769 などは回路図が出回っています。...

  • hig********さん

    2019/3/2218:29:58

    マイルドなクリップを実現するための概念を説明します。単純にするため、正方向の信号だけで解説します。ダイオードの順方向降下電圧が一定だと、その電圧までは、ダイオードには電流が流れないため、入力と出力は比例します。それが黒い折れ線です。緑の線は、IN側の値。この抵抗の途中から信号を取り出すと、抵抗の比で決まる赤い線のような「折れ曲がっているけれど、入力に応じて出力が大きくなっている」という特性が得られます。この特性を利用するわけです。

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質問した人からのコメント

2019/3/22 21:04:30

とても細かく丁寧に回答していただき本当にありがとうございます!!

まるっきり同じものはもちろん作れるわけないと分かっていたのですがなるべく近く簡単にできる方法を教えていただけてとても助かります

さっそく試作に取り掛かってみます!
また大学では電気電子を専攻しているでそこで学ぶことともに試作と改良を重ねて自分の納得いくエフェクターに仕上げていきたいと思います!

ベストアンサー以外の回答

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lak********さん

2019/3/2217:07:37

絶対無理とは言いませんが、多分難しいでしょう。
それらのドライブエフェクターは中味は結構シンプルです。
○○のアンプに似せるというと回路構成自体を変えて行かないといけないかと思いますので、使える部分が電源供給部とLED発光部くらいでは。

一から作るようになりますし、そういうのを得意とするエフェクターメーカーもありますが、かなり回路を研究して作り上げてます。

多分あなたの「改造して」は、部品2~3個付替えるとかちょっと部品を追加する、という程度まででは?
そういうレベルであれば不可能です、と言い切ってもいいかと思います。

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