（2022/9/4追記）
これからエフェクター自作を始めたい方は是非どうぞ。
クローンやオリジナルエフェクター製作ができるところまでをカバーした内容となっています。
世界一分かりやすい歪みエフェクターの仕組み（前編）
～電子回路の解説～
世界一分かりやすい歪みエフェクターの仕組み（後編）
～配線レイアウトの解説～
どうも、lenheyvan です。
前回は「②増幅部」をやりました。
lenheyvan.hateblo.jp
今回は、「③電源部」をやりたいと思います。
いつものように、これを別タブで開いてください。この図を見ながら読んでもらえると理解しやすいと思います。
「電源部かー、どうせ電源をオペアンプに供給したりLED光らせたりするくらいでしょ」と思ったあなた。
ちょっと待ったです！
確かに地味なんですが、かなり重要なパートです。
ここの出来次第でノイズを抑えたり、レスポンスの良い安定したサウンドを下支えしたり、エフェクターの品質にもろに表れるところです。
では、いってみましょう！
「③電源部」の解説
9V電源を分圧（R5、R7）
抵抗2本を直列に繋げると分圧と言って、電圧をその抵抗比率によって分けることができるんです。
例えば、次のように、9v電源の先に抵抗が1MΩと500kΩの2本が繋がっているとしましょう。
9vの電圧の2/3が1MΩの抵抗に、1/3が500kオームの抵抗にかかります。
これは単純に、抵抗の比率＝電圧の比率となっています。
じゃあ、R5とR7はどうかと言うと、同じ抵抗値なので、4.5vずつに分圧されます。
「で？それが何か？」
ってなりますよね。
ただですね、これがかなり重要なんです。
この分圧がないとギターの信号はちゃんと歪んでくれません。
次の絵を見てください。
入力されたギターの信号はこうなってます。
基準電位が0vになっていて、0v〜9vの間を行ったり来たりします。
歪ませるには、これじゃ、ダメなんです。
何故ダメかと言うと、この状態だとプラス側にしか振れていません。
オペアンプで増幅するためにはプラスとマイナスの両方に振れる必要があります。
ではどうすれば良いかと言うと、基準電位を0から中点である4.5vへ引き上げるんです。
どうでしょう。分かりましたか？
整理すると、オペアンプは正電源（＋）と負電源（－）で動作します。
一方、ギターの信号は0-9vなので、4.5vを与えることで、仮想的に正電源（+4.5v）と負電源（-4.5v）を作り出します。
これを、バイアス電圧と言います。
ここまでで理屈は分かったので、では次にこれを電子回路上どうするかを説明します。
やり方は簡単です。単純にオペアンプへの入力信号にこの電圧を与えるだけです。
R6の上に繋がっているのはどこですか？
そうです、非反転回路の入力部の信号です。
このように4.5vを入力信号に加えてやることで基準電位が0→4.5vに変わります。
これで上図の状態になりました。
そして、これを次の絵のように潰すと歪みサウンドの出来上がりです。
潰し方は次回の「④クリッピング部」で説明します。
【補足】
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波形の頭が潰れると歪むと言うのは、イメージしずらいかも知れませんので、身近な例を考えてみました。
運動会で先生たちが使う拡声器を思い出してみてください。
「は〜い、こっち並んでね〜」
これはクリアな音です。
「コラァッ！そこの後ろふたりぃ！！いつまでしゃべってんだぁー！！」
これはどうでしょう？
はい、そうです。過大入力によって音が潰れます。
つまり、拡声器が許容している入力レベルを超えてるのですが、拡声器はそれ以上大きな音は出せませんから、頭が潰れるんです。この結果、
「ゴガー！ボボブブダギィ！！ヴィズバべジャブボッベンバーッ！！」
となるわけです。
これはギターアンプでも同じです。
昔のアンプはサックスに負けないように、単純に音を大きくするだけでした。
それが、過大入力することで音が潰れ、そのサウンドがカッコイイことに気づいた先人達は積極的にそのサウンドを使っていったわけです。
これが歪みサウンドの始まりです。
ノイズ除去（C4）
ここは、電源のノイズを捨てる場所です。
C4の先がGNDになっていて、通過した信号を捨てています。
コンデンサを通すことで高周波ノイズを捨てています。
ノイズ対策という意味では電池が最強ではあるのですが、電池切れの心配しながらステージに立つのって余計な心配が増えてしまいますよね。
なので、ACアダプターを使う人が多いと思いますので、ここを疎かにしていると電源ノイズに悩まされることになります。
モディファイのネタ帳
電源部はモディファイネタはあまり無いのですが、少し紹介しておきます。
バイアス電圧をズラす（R5、R7）
4.5vは中間点ですが、この中間点を微妙にズラすことで、上と下の波形の中央点がズレます。
すると何が起こるかと言うと、上の波形(プラス側)と下の波形(マイナス側)の潰れ方が非対称になります。
これを非対称クリッピングと言います。
実は真空管で生じる歪みは、上下の対称ではなく、非対称なんですね。これをいち早く取り入れたのが、BOSS OD-1、SD-1です。
※ OD-1、SD-1はあくまでクリッピング部でこれをやっているわけで、バイアス電圧をズラしているわけではないです。（念のため）
非対称だとハーモニクスが出やすくなり色気のある音色になります。対称だと実音強めのストレートな男らしい歪みになります。
これはどっちが良い／悪いではなく、完全に好みです。
レールスプリッターを使う
抵抗での分圧の話をしましたが、これを勝手にやってくれるレールスプリッターなるものがあります。
これを使いつつ、ガッツリ低音域以外を捨てる(つまり交流成分を捨てる)と電源が安定します。
ACアダプターは電池と比べると不安定なので、電圧が急に下がったりします。
例えば、電子レンジを回し始めたら一瞬電気が暗くなったりしますよね。あれは瞬間的に電圧が下がってます。
これをコンデンサでうまく電圧変化の波を吸収してやって、安定化させます。
そうすると、歪みサウンドの土台がしっかりすることになるので、出音がブレないんですよね。
私はこんな感じにしてます。
33Ωの抵抗の先に、220uFのコンデンサが並列にあります。並列なので440uFになります。
これはローパスフィルターを形成しています。
例のごとく、Electricdocで計算すると、10.9Hzです。
10.9Hz以上をGNDに捨てるわけですから、もうこれはほぼ直流です。信号ラインでは無いので、これくらい大胆にいっちゃって大丈夫です。
交流の帯域を捨てることで、電圧変化に強くしているわけです。
最後に
サクッと終わるかなと思ったら、意外とそれなりの量になりました。
バイアス電圧の仕組みは理解できましたでしょうか？
よく分からんけど4.5v与えとけばいいんでしょ、くらいの理解でも大丈夫です。ちゃんと動きますから。
次回は電子回路編の最後である、「④クリッピング部」をやります。
ここは、モディファイの選択肢が多く面白いところですので、お楽しみに♪
