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ギター、エフェクター製作、オーディオ、ポタアンなど、大好きな音楽の話をしていきます。

ディストーションDIYへの道【基礎編(1/3)】〜抵抗・コンデンサ〜

どうも、lenheyvan です。

 

前回、これからエフェクターDIYの話をしていきますねーと言いました。

 

lenheyvan.hateblo.jp

 

 

今回は連載1回目。

抵抗、コンデンサの話をしたいと思います。

 

と言っても、調べれば沢山出てくるので、難しい話はしません。必要最小限で。なぜならば、あくまでもMXR Distortion+のような原始的な回路を作れるようになるのが目標だからです。

 

抵抗

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出展:Garrettaudio

役割

一言で言うと、電流を通しにくくするものです。

 

どう使うかと言うと、分かりやすいのが、LEDです。

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出展:Garrettaudio
 

 

エフェクターにはON/OFFが識別できるようにほとんどの場合ついてますが、電源のプラスとマイナスにそのまま繋ぐと、電流が流れすぎて、LEDが壊れてしまいます。

 

なので、通常、1.0k〜3kΩ程度の抵抗を挟むことでLEDに流れる電流量をコントロールします。

 

私はいつも高輝度LEDに2.2kΩ、暗い場合は1.0kΩの抵抗をつけます。

 

じゃあなんで抵抗をつけると電流をコントロールできるかと言うと、高校で習ったオームの法則です。

 

V(電圧)= I(電流)×R(抵抗)

 

大体のエフェクターは9v電源だと思いますが、そこに2.2kΩの抵抗をつけると、

9 = I × 2.2k  →  I = 9/2.2k  →  I ≒ 0.0041(A)

 

となるので、4.1mAということになります。

 

抵抗が1kΩの場合は、(計算は省略)9.0mAです。

 

当然、通る電流が多い方が明るく光るわけですが、流しすぎるとLEDが壊れるので、抵抗でコントロールするんです。

 

じゃあ、回路上ではどう使うのか、が気になると思いますが、コンデンサと組み合わせてローパスフィルター、バイパスフィルターとして使うことくらい覚えておけば大丈夫です。

 

フィルター回路については次回ご説明しますが、

ローパスはその名の通り、ローをパス(通す)、

ハイパスはハイをパス(通す)します。

 

それによって、音の鈍さの原因になる低音域をカットしたり、ノイズの原因になる高音域をカットするわけです。

 

カットする周波数は、抵抗の値とコンデンサの容量(どちらも定数と言ったりします)で決まりますが、難しい公式を覚える必要はありません。

 

実際私も覚えてないです(というか調べたこともないです)

 

Webサイトやアプリで、抵抗とコンデンサの定数を入れると、周波数を瞬時に出してくれる便利なツールがあるからです。

 

この周波数を、カットオフ周波数と呼びます。

 

私はAndroidの Electrodoc というアプリを使っています。

有料にすれば全機能使えますが、私の場合はフィルター回路のカットオフ周波数を計算するくらいでしか利用していないので、無料版で十分です。

 

iPhoneにはどうやら無いようですが、探せば似たものがあると思いますし、Webサイトでもいいと思います。

 

種類

カーボンフィルム抵抗 と 金属皮膜抵抗(俗称:キンピ) があります。

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出展:Garrettaudio
 

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出展:Garrettaudio

 

カーボンフィルム抵抗よりキンピのほうが若干高価です。

違いは、キンピのほうが誤差が少ないところです。

 

コンデンサにも言えますが、例えば1.0kΩと言っても、実際にテスターで計ると、0.98kΩだったりします。

 

カーボンは±5%、キンピは±1%程度と言われています。

なので、フィルター回路でカットオフ周波数を厳密に決めたい場合なんかはキンピが良いと思います。

 

よくエフェクターの世界では、信号ラインにはカーボンが良い、キンピは高音がきつくなる、ということも言われたりしますが、実際のところ、ブラインドテストして聴き分けられる人なんていないんじゃないかとも思います。

 

そこは気分で良いと思います。

私は信号ラインは何となくカーボンのほうが気持ち的に好きです。

電源ラインはキンピを使っています。

 

サウンドを聴き比べてそうしているわけではなく、あくまで個人の気分なだけです笑

 

コンデンサ

一言で言うと、(誤解を恐れずに言うならば)

高音域を通してくれるものです。

 

ネットでしらべると、

・直流を通さず、交流のみ通す

電荷を蓄えたり(充電)、放出(放電)したりする

etc...

と出てくると思いますが、「高音域を通します」でいいです。

 

少しだけ補足すると、周波数が低くなるほど直流(プラス〜マイナスの波が無い)になっていき、周波数が高くなるほど交流(プラス〜マイナスの波が有る)になっていきます。

 

言い換えると、低音域は直流成分が多く、高音域は交流成分が多いと言えます。

 

コンデンサは交流のみ通す性質があるので、周波数が高くなるほど通しやすくなる、ということで、高音を通す、と意訳させてもらいました。

 

次に、コンデンサには種類があります。

それぞれの特徴とエフェクターではどう使われるのかを簡単にご説明します。

 

種類①:セラミックコンデンサ

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出展:Garrettaudio

 

【特徴】

 ・安価(市販のエフェクターでは良く使われている)

 ・基本的に小容量(5pF〜0.3uF程度)

  ※単位についてはググるとすぐ出てきます。

 ・高音域がキンキンしやすい(必ずしも悪いというわけではないです)

 

エフェクターでの使い所】

 ・小容量なので、フィルター回路で超高域をカットするところで使われることが多いです。

 ・信号ライン(ギターの信号が通る部分)で使うと高域が荒れるなんて言われることもありますが、それを個性にすることも出来ます。

  ※Distortion+なんかはセラミックコンデンサが信号ラインに結構使われているので、敢えてセラミックコンデンサを多用することであのファズっぽい高音が毛羽立つようなサウンドになっている気がします。

 

種類②:フィルムコンデンサ

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出展:Garrettaudio

 

【特徴】

 ・音質的には安定している

 ・セラミックよりはちょっと高価

 ・小容量から中容量までいける(300pF〜4.7uF程度)

 ・メーカーによって音質の違いが大きい(と、思ってます)

 

エフェクターでの使い所】

 ・電源回路以外なら、信号ラインからフィルター回路(ローパスでもハイパスでも)まで何でもいける

 ・使うメーカーを選定することで、狙った音質にチューニングしていく

 

種類③:電解コンデンサ

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出展:Garrettaudio

【特徴】

 ・音質特性はあまり良くないとされている

 ・中容量から大容量までいける(0.3uF〜数千uF程度まで)

 ・極性があるので、間違えないこと(無極性のものもあり)

 

エフェクターでの使い所】

 ・電源ラインで使われることが多い

 ・音質特性はあまり良くないので、信号ラインで使われることはあまり無い

 

他にもマイカコンデンサタンタルコンデンサなど色々ありますが、基礎知識としてはこの3つを抑えておけば大丈夫です。

 

最後に

 

どうでしょう。

 

抵抗とコンデンサの基礎知識ということで説明させていただきましたが、イメージつきましたでしょうか?

 

小難しい説明が出てくると敬遠しちゃってもういいやって気持ちになってしまうと思いますが、エフェクター作るだけなら、まずはこれくらいの知識で十分なんです。

 

もっと上を目指すならそのときに深く勉強すればいいので。

 

次回はフィルター回路の話をします。

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