エフェクタの回路設計について(2) 更新

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これで最後になります。本当に最後です!のであとチョットの辛抱です。次はこれを応用したバンドパスフィルタです。例えば下記のような回路を見てみますと、どうも上側のライン(基準電圧側)の2つの種類によってこのように山を描くような周波数特性になってきます。

band-pass-filter.jpg
まずこの動作を簡単にいうと入力のラインと、GNDから延びる上のラインとの電圧(=基準電圧)の差をR1、R2の抵抗で決まる増幅率を掛けて出力するものです。

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いわゆるOverdriveやDistortionの歪みを作る大事な部分ですね。要は両者の電圧の差が大きいほど大きな出力を出す(=歪む)回路な訳です。直流で言うと出力はR2/R1に比例した出力になると思ってください。

クリッピング回路の種類について (更新)
エフェクタの回路設計について(1)
エフェクタの回路設計について(2)
エフェクタの回路設計について(3)

例1: 赤の円の回路はGNDに逃がす役割をする回路になります。つまり高い周波数である程、抵抗R1が小さければ小さいほど、コンデンサC1はドンドンと電圧を通すため、GNDにジャンジャン逃げていきます。

そうするとどうなるでしょう?入力電圧との差が大きくなるので出力は大きくなります。一方、低い周波数になるとコンデンサC1は電圧を通さないため蓄積され基準電圧はドンドンと入力の電圧に近くなってきます。ですので最後には入力との差がなくなってしまい、最終的には出力がなくなってしまいます。

例2: 青の円の回路はゲインを決める最終的な抵抗を決める回路です。つまり小さい周波数だとコンデンサは交流電圧を通さないのでゲインを決める最終的な抵抗は抵抗R2になります。

しかし、高い周波数である程コンデンサC2は交流電圧を通すようになり、交流電圧から見るとゲインを決める最終的な抵抗は抵抗R2の値よりはずっと低くなります(だって交流電圧は通るんだから極端な話抵抗は0)。

ですので周波数が高くなるほど、ゲインを決める最終的な抵抗は低くなるためゲインも低くなり(増幅率R2/R1を乗じた値が出力されますので、R2がそのうちゼロになると)出力もそのうちなくなります。

【ご参考】
大体の定数の目安です。この感覚もあれば定数決めの時に結構役立ちます。これで分かるのは大体は0.0xuf以上ですね。それ以下のものは大雑把に言うと、ノイズ除去か、フィードバック系での安定化か、まあそれ位です。

DC~十数MHz        ~0.1uf
十数MHz~百数十MHz  0.01uf
百数十MHz~数百十MHz 0.001uf(1000pf)
十数MHz~百数十MHz  100pf(0.0001uf)

特にパスコンを入れる場合には大きくなります。パスコンは以下の2通りあって

1) 回路ブロック毎に入れる
2) デバイスの直近に入れる

さらに電源系では大きくなり、例えばある電源周りの電流変動が20mA、その期間が100usとすると、許容する電圧変動を10mVにします。すると、その時に必要な電源のコンデンサー容量は

C = Δi×Δτ / ΔV = [ 20・10^-3 × 100・10^-6 ]/[ 10・10^-3 ] = 200uf

位ないといけない計算になります。まあ、こういう風にして本来は適当ではなく設計上の計算をして決めるんですが、大体エフェクタは100~220uf位になりますかね。

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