■タグ「真空管」

■歪みと波形・倍音その5

真空管代替部品「RetroValve」(スタンダードゲイン)を購入したので波形・倍音を調べました。

↓以前の記事
歪みと波形・倍音その1
歪みと波形・倍音その2
歪みと波形・倍音その3
歪みと波形・倍音その4

RetroValveのメーカーサイト→JET CITY AMPLIFICATION



【Fender Champ Amp AA764改】(12AX7をRetroValveに変更)
(ローゲイン)
12_139_1ChampLowGainRV.gif
真空管使用のときと同様、偶数次倍音が多く出てきています。

(ハイゲイン)※ちょっとゲインが低めだったようです。
12_139_2ChampHighGainRV.gif
真空管使用のときと波形が同じですが、出力管(6BQ5)での歪みかもしれません。



【Tube Drive 200V】(RetroValve使用)
(ローゲイン)
12_139_3TubeDriveLowGainRV.gif
真空管使用のときと同様、偶数次倍音が多く出てきています。

(ハイゲイン)
12_139_4TubeDriveHighGainRV.gif
真空管使用のときより波形が角ばっている感じです。偶数次倍音より奇数次倍音が若干多い気がします。



・総評(のようなもの)

RetroValveは真空管と同じような倍音となることがわかりました。真空管と違って交換が不要で発熱も少ないためとても便利だと思います。中の回路を調べたいところですが、チップ部品が使ってあるので難しいようです。うまく利用すれば良い歪みエフェクターが作れるかもしれません。

■Fender Champ Amp AA764改~木工編~

07_136_2Champf.jpg
以前作ったChampですが、真空管がむき出しのままだったので、木でキャビネット的なものを作りました。まぁ切ってボンドとネジで組み立てただけで、取り立てて説明するようなことはありません。塗装は水性ニスだけで済ませました。
適当に安いパイン材を近所のホームセンターで買ったのですが、結構反っていて苦労しました。合板や集成材の方が反りにくくて使いやすいかもしれません。

07_136_2Champn.jpg
真空管アンプだとどうしても図体が大きくなってしまいます。

■歪みと波形・倍音その3

久方ぶりに波形・倍音を調べました。

↓以前の記事
歪みと波形・倍音その1
歪みと波形・倍音その2



【Fender Champ Amp AA764改】
(ローゲイン)
12_135_1ChampLowGain.gif
偶数次倍音が多く出てきています。

(ハイゲイン)
12_135_2ChampHighGain.gif
やはり奇数次倍音より偶数次倍音が多いです。波形は今までにない変な形ですね。



【Tube Drive 200V】
(ローゲイン)
12_135_3TubeDriveLowGain.gif
Champと同様偶数次倍音が多く出てきています。

(ハイゲイン)
12_135_4TubeDriveHighGain.gif
波形はChampと違いますが、奇数次倍音より偶数次倍音が多いです。



【BOSS BD-2 Blues Driver】
12_135_5BD2.gif
波形に丸みがあります。回路図からするとJFETとダイオード(対称)両方の歪みがありそうです。意外と偶数次倍音も出てきています。



【PINK LLAMA】
12_135_6Llama.gif
真四角な波形です。LEDクリッピングに似ています。偶数次倍音は少なく、真空管に近いとは言えなさそうです。



・総評(のようなもの)

一般的に真空管の歪みというのは偶数次倍音が多いと言われています。今回調べてみて、偶数次倍音が奇数次倍音より多いというのがポイントかもしれないとわかりました。ただそれを真空管以外で再現するのはなかなか難しいようです。ネットで検索しても調べている人が少ないです。今後いろいろ試していきたいと思います。

■Tube Drive 200V

02_91_1TubedP.jpg
前回作成した9V→200Vの昇圧回路を使って真空管オーバードライブを作りました。

▽回路図
02_91_2TubedSch.gif
通常の真空管の増幅回路にブースターとRAT風トーン回路をつけ加えただけの回路です。ブースター部分のゲインはトリマーにしました。発振しやすいのでこのゲインはあまり上げられません。もう少し帯域をしぼった方が良いと思われます。高音域はC2やC10の値を大きくすれば下がります。低音域はC11の値を小さくすると下がります。もう少し簡単に調整できた方がいいかもしれません。

真空管のヒーター電圧6.3Vを得るために9Vを抵抗で6V(実測値は5.9V)に下げています。その分熱になって無駄になってしまうので、できれば12V供給で直接ヒーターにつなげる方がよいです(その場合配線の仕方が変わります)。消費電流は全体で450mA弱になりました。電池では動きません。

▽レイアウト
02_91_3TubedL.png
▽PCB上(横81.3mm縦45.7mm)
02_91_4TubedLP1.gif
▽PCB下(横81.3mm縦20.3mm)
02_91_5TubedLP2.gif
電源部分の基板を分けています。意外と上側の基板がスカスカなので1つにまとめるのも可能だったかもしれません。ケースはタカチのTD9-12-4Nです。

音はというと真空管っぽい粘りがあるような気がします。そのうち波形を測定してみる予定です。結構歪むんですがゲインを上げすぎると発振します。※発振にはくれぐれも注意してください。ノイズは若干多めかなと思います。

4時間程度通電状態で放置してみましたが、発熱は大丈夫なようです。ただ電圧が180V程度に落ちていました。空気のない音というブログで同様の昇圧回路が検討されているのですが、そのブログによると昇圧回路に使っているトランジスタの温度変化のために電圧が落ちるそうです。MOS-FETにすると少しはマシになるらしいです。まぁ多少電圧が下がるぐらいは大して問題はないと思います。塗装にはアルミ用の塗料を使ってみたんですが、確かに値段が高い分塗料の食いつきはよさそうです。

まだまだ改善点がありそうな感じですが、ひとまず成功ということにしておきます。

(2016年11月9日部品リスト・PCB追加)

■DC9V→DC200V昇圧回路

真空管を使ったディストーションペダルを作ってみたいのですが、やはり本格的に真空管を動作させようと思うと高電圧が必要になってくるみたいです。Zvex Nano Headは小さいケースなのに真空管を高電圧で動作させているので何かヒントはないかとfreestompboxesで検索してみたところ、どうやらスイッチングによる昇圧を行っているらしいです。

今回の記事は以下のサイトを参考にしています。
Build a nixie power supply(PDF)
…nixie tube(ニキシー管)という真空管の一種を動作させるための電源が紹介されています。
Nixie HV Switching PSU
…こちらもニキシー管用電源です。ICは違いますがパーツについての解説があります。
Class A Subminiature Tube Guitar Amp
…Nano Headと同じような真空管アンプが紹介されています。

回路図は下図です。
14_90_1_200V.gif
基本的には参考にしたサイトのパクリです。手持ちの部品にあわせて値が変わっているところがあります。今回は電源電圧は9V(秋月電子の12VスイッチングACアダプターをレギュレーターで9Vにしたもの)、出力電圧は200Vです。実際真空管をつないだときの出力電流は1.6mA程度でした。動作は完全に理解できているワケではないですが、以下にパーツに関する注意などを書いておきます。

[抵抗器]
全て0.25W(=1/4W)の抵抗を使っています。R5,R7は2本合わせて220kΩ/0.5Wを1本でもOKです。トリマーは右に回すほど出力電圧が大きくなるようにしています。

[コンデンサ]
C3とC4は耐圧250V以上のものにします(C3はテスターでは9V程度の電圧しかかかっていないのですが念のため)。他のコンデンサは耐圧16VでOKです。C4の容量は2.2uFでも多分OKです。

[コイル]
出力電流をどのぐらい流すかによりますが、1A程度電流を流せるものにすればOKでしょう(今回は100mAぐらいの電流が流れました)また、直流抵抗が小さいほうが良いです。今回使ったのは1.6A,0.16Ωのものです。

[ダイオード]
耐圧250V以上、許容電流1A以上のものを使います。また、逆回復時間が50ns以下のものが適切らしいです(ウルトラファーストリカバリダイオードとかいうらしい)。秋月電子にあるER504は35nsなんですが図体がデカいです。

[トランジスタ]
Q1は耐圧250V以上、低オン抵抗(Rdson)、低ゲート電荷量(Qg)、低出力容量(Coss)のNチャネルMOSFETを使います。若干暖かくなります(さわれる程度)が放熱器は必要なさそうです。参考サイトではIRF740やIRF644が使ってありますが、秋月電子にある2SK3234でもOKでした。
Q2は汎用のNPN型トランジスタなら大体何でもOKだと思います。

[IC]
555という古くからあるタイマーICです。バイポーラタイプのNE555(LM555)はOKですが、CMOS版(LMC555)はあまり電流が取れないためダメらしいです。

※出力電圧・出力電流を上げれば、上記の耐電圧や許容電流をさらに上げなければいけなかったり放熱が必要となったりする場合があります。

部品レイアウトは下図です。基板の裏側にジャンパーをつけるというイレギュラーなことをしています(小さくしたかったので…)。参考程度に。
14_90_2_200Vl.png

今後この電源を使って真空管オーバードライブを作ってみる予定です。

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