BOSS SD-1 WAZA Mod


BOSS SD-1Wの解析により、WAZA CRAFTでのカスタムモードの内容が明らかになりました。これを参考に、スルーホール部品版SD-1をSD-1W風にモディファイしてみました。やってみたいと思われる方は他にいないかもしれませんが、勝手に「WAZA Mod」と呼ぶことにします。(BD-2のWAZA Modはこちらのページへ)



値を変更したり部品を追加したりした部分を下図の赤字で示しています。

JFET(Q5、Q99)は基本的に何を使っても問題なさそうですが、現行品のスルーホール部品なら2SK2881が低雑音・低オン抵抗でよさそうです。

【Bleed Fix】
スルーホール版SD-1では、DRIVEを上げている状態だとバイパス音に歪み音がわずかに混ざることが知られています。
・参考ページ→The Boss SD-1 Super Overdrive bleed issue
この問題を解決するために、SD-1Wに倣ってオペアンプの入力前にFETスイッチを追加しました(R98、Q99、D99追加)。500Hzの正弦波を入力し、効果を確認しました。

歪み音が混ざっていた影響による倍音成分がありましたが、それがなくなったのがわかります。※1kHzは入力バッファでの歪み

【入力バッファ・ハイパスフィルタ等の変更】
・C1: 47nF → 1μF
・R2: 470kΩ → 1MΩ
・Q5: 2SC2240-GR → 2SK880-GR
・C8, C9: 47nF → 10uF
・R12, R13: 1MΩ → 100kΩ
・C7: 1μF → 10μF
・R11, R14: 22kΩ → 0Ω

【S←→C切替】
R99、C99、R96、R97、C98を追加し、SD-1Wのカスタム・モードへDPDTのスイッチで切り替えできるようにします。R96、R97、C98では高音域を落とすことにより、カスタム・モードで後段に追加された増幅部の周波数特性を再現しています。

下写真がモディファイ後の基板です。電源部の電解コンデンサC11、C17もついでに新品に交換してあります。10μFの電解コンデンサは手持ちの関係で無極性のものが使ってありますが、特別な意図はありません。

部品、配線材が動きやすい所は後でホットボンドで覆いました。

DRIVEポットの向きを変えると、スイッチを入れるスペースができます。ポットの端子がケースに接触しそうになるので、熱収縮チューブ等で対策しておきます。

たまたま3PDTのトグルスイッチを持っていたので、モードでLEDインジケータの色も変わるようにしました。



実測した周波数特性は下図です(DRIVE 0% TONE 100% LEVEL 100%)。

音量は少し違っていますが、かなり近い周波数特性の形を得ることができました。

タグ : 市販エフェクター 歪み 

BOSS WAZA CRAFT SD-1W SUPER OverDrive 解析


BOSS BD-2Wに引き続き、SD-1Wを解析しました。KiCadデータ(基板画像入り)とLTspiceの回路図データはGitHubにあります。



▽回路図
BOSS SD-1W schematic
BD-2Wでは、オペアンプの増幅となっている部分がディスクリート構成へと変わっていました。今回のSD-1Wでも同様の回路となっており、特に目新しい部分はないようです。オペアンプ2回路分の増幅に、カスタム・モードでもう一段増幅部が追加されています。



▽シミュレーション
  • 初段増幅部(DRIVE 0% → 50% → 100%)

    カスタム・モードでは増幅率が上がります。DRIVEが低い時以外は周波数特性の変化が少ないです。

  • カスタム・モードで追加された増幅部

    低音~中音域あたりが増幅されています。+2dB程度なので、あまりわかりやすい変化ではないかと思います。



【未実装の部品】

基板上には未実装の部品が多数あることが確認できます。KiCadファイルでは未実装の部品(Empty表記)も載せています。

ジャイレータ(シミュレーテッドインダクタ)等が構成されていて、周波数特性を変化させる検討をした様子をうかがい知ることができます。しかしながら結局は未実装になったということで、元のSD-1からそれほど離れない方がよいと判断されたのだろうと思います。


タグ : 市販エフェクター 回路図 歪み 周波数特性 

回路図メモ

解析記事を書くまでの間、一時的に回路図を公開しておくためのページです。



Ibanez TS9

Ibanez Tube Screamer TS9 Schematic
Ibanez Tube Screamer TS9 Schematic
(2024年2月25日掲載)

タグ : 回路図 

amPlug Classic Rock 解析


ジャンク品として手に入れたamPlug Classic Rockを解析しました。KiCadとLTspiceのデータはGitHubにあります。※amPlug2ではなく、旧機種のamPlugです。



▽回路図
VOX amPlug ClassicRock Schematic
公式ページに「UK製100Wアンプのハイゲインサウンド」と記載があるので、マーシャルアンプを意識していると思われます。多段増幅・多段クリッピングになっているのが特徴的です。TONEの後段は、キャビネットシミュレータだと思われます。電源は5Vに昇圧させてあり、供給電圧が2Vを下回ると電源部LEDが消灯するようになっています。



▽シミュレーション
  • 増幅部 (GAIN 1%→50%→100%)

    C67はGAINを下げた時に高音域を通過させる働きがあり、通常のアンプではBRIGHTスイッチとなっていることが多いです。非反転増幅回路が4段ありますが、そこでの低音域のカットはそれほど大きくありません。ダイオードクリッピングは非対称で、オペアンプでの歪みも加わっています。

  • TONE 0%→50%→100%

    C80~C82あたりがマーシャルアンプにあるトーンスタックと同等の回路です。MIDは40%、BASSは70%ぐらいに固定で、TREBLEのみ動かす形となっています。後段にあるC83とR89の影響で、高音域が低下し複雑な動きになっています。このような抵抗とコンデンサはMarshall Schematicsというページでは見つかりませんでしたが、MESA Boogie Dual Rectifier等、他のメーカーでは入っているものがありました。

  • キャビネットシミュレータ

    トランジスタによるジャイレータ(シミュレーテッドインダクタ)を使った増幅と、オペアンプ正帰還型ローパス・フィルタです。アナログのキャビネットシミュレータを設計したい場合参考になる回路だと思います。実物のインパルスレスポンスよりも低音域が大きくなるよう設計してあるようです(参考ページ→DTM 宅録用にアナログキャビネットシミュレータを自作)。

---2024年2月25日追記---

別のジャンク品を入手したので、キャビネットシミュレータ部分の部品を取り外す等の改造を行ってペダル化しました。ヘッドフォンの接続はできません。アンプライクな歪みとして使えそうな感じです。

あまりしっかりしていませんが、ホットボンドでなんとか基板を固定しています。ケースは、エフェクターケース製作用基板を使いました。

タグ : 回路図 歪み 周波数特性 市販エフェクター アンプ 

エフェクター電源はなぜセンターマイナス仕様なのか



コンパクトエフェクターのDCジャックはチップ(センターピン)がマイナス、スリーブがプラスとなるセンターマイナスが主流となっています。この場合、通電状態だとプラグ外側のスリーブ(+)が機器の金属ケース等のグラウンド(GND)部分に触れてショートが起こり、電源供給側が故障する等の危険性があります。なぜこのような難点があるのにセンターマイナスが採用され続けているのか考えてみます。



【センタープラスは不可能なのか】


上図はセンターマイナス仕様で電池を併用する場合の一般的な配線です。モノラルフォンプラグを入力ジャックに挿入した時、入力ジャックのリング(電池のマイナス)とスリーブ(GND)が繋がって電源オンになります。DCプラグ挿入時は、DCジャックの2番ピンと3番ピンの接点が離れることにより電池と外部電源が切り替わります。図の右側は、DCジャックを介して電源供給した場合に、常に(入力ジャックにプラグが無くても)電源オンになるパターンです。

入力ジャックが電源スイッチになっているとセンタープラスが無理なのではないかという考えが出てきますが、下図の配線であれば問題ありません。ただ、電池駆動のみのエフェクターにDCジャックを増設する場合、センターマイナスの方が配線の入れ替えが簡単だという事情はあったかもしれません。




【BOSSの影響】

センタープラスの配線はそこまで込み入っているわけではなく、センタープラスを採用するメーカーがあっても不思議ではありません。そこで影響力が大きかったのが、大手エフェクターブランドのBOSSでしょう。BOSSがセンターマイナスを採用したため、それが標準として広まったのではないかと思います。ではなぜBOSSでセンターマイナスが採用されたのでしょうか。
  • センターマイナスの機器が多かった
    通常の電子機器では電源のプラス側にスイッチがあります*1。プラス側で電池と外部電源を切り替えるとなると、DCジャックは必然的にセンターマイナスにする必要が出てきます(実際1990年頃まではセンターマイナスのACアダプターが多かったらしい)。しかし、エフェクターではすでに電池のマイナス側を電源スイッチにしています。また、DCプラグの抜き差し頻度が高めで、周りには金属ケース等のショートする要因(GND)があふれているので、他の機器とは状況が違うように思います。

    *1 電気工事士技能試験では、感電等の事故防止のため非接地側(+)にスイッチを入れることとされています。ただしエフェクターのような低電圧の小型機器では、電源マイナス側のスイッチでもよいことが多いと思います。

  • 接触不良対策
    DCジャック・プラグの構造上、スリーブ側よりチップ側の方が接触不良が起きやすいです*2。非絶縁型のパワーサプライや分岐DCケーブルで複数のエフェクターを接続している場合、シールドケーブルとDCケーブルでGNDが繋がるため、チップ(GND)の接触不良時に電源供給が途絶えないという利点があります。特にバッファードバイパスだとバイパス時も電源が必要なため、電源は死活問題です。

    *2 チップ側の接触が安定するよう工夫されたフォークタイプのプラグがあります。

  • センタープラスでは電池と衝突するNana's Effectorさんからご指摘いただきました。)
    下図はDCジャックの内部構造で、プラグを挿入する時はチップが最初に接触します。抜き差しする時、チップだけが接続される瞬間があるということになります。(マル信無線 MJ-10 データシートより抜粋、改変)

    また、下写真のようにプラグが外れかかっていると、チップだけが繋がっている状態(半挿し)になります。

    この状態を踏まえて、センタープラスのエフェクター2台に外部電源を分岐させて接続する場合を以下に示します。

    GNDはシールドケーブル、DCケーブルによって全て接続されています。下側のエフェクターにDCプラグを挿入する途中(もしくは半挿し状態の時)、外部電源のプラスと電池のプラスが繋がっている状態になり、電池や外部電源に悪影響を及ぼします。このような状況を想定してセンタープラスが採用されなかった可能性が考えられます。



結局のところ真実はどうなのかはわかりませんが、今後もセンタープラスが採用されることはなさそうです。DCプラグの抜き差しをする時は、ショート事故防止のため必ず外部電源をオフにしておくように習慣づける必要があるかなと思います。

管理人

管理人

自己紹介のページ
記事一覧
X(旧Twitter)
Instagram
GitHub
BOOTH

ブログ内検索
カテゴリー
タグ

回路図   自作エフェクター   歪み   周波数特性   市販エフェクター   レイアウト   マイコン   波形・倍音   PureData   RaspberryPi   エレキギター   アンプ   歪率   エレキベース   エフェクター自作方法   コーラス   真空管   ピックアップ   静音ギター   SansAmpBDDI   ヘッドフォンアンプ   擬似ギター出力   ブースター   アコースティックギター   ソロギター   イコライザー   ポールピース   コンデンサ   コンプレッサー   ディレイ   TAB譜   DIY_Layout_Creator   ビブラート   フェイザー   トレモロ   バッファー   ワウ   オートワウ   

最近の記事
最新コメント
RSS
メールフォーム
当ブログに関するお問い合わせはこちらからお願いします。 ※FAQ(よくある質問)もお読みください。

お名前
メールアドレス
件名
本文

アクセスカウンター