■実験等

■マイクの自作

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自作マイクについて紹介します。実はかなり前に作っていました。ソロギター動画の左端にちょこっと映っていたやつです
(ステレオにしてますがパソコン側がステレオ録音に対応してなかったのでモノラルで使用)。

もちろん今回はコンデンサーの自作の時のように材料からというわけではありません。Panasonic WM-61Aというコンデンサマイクを使用しました(秋月電子で2個200円)。Siegfried Linkwitz氏考案のカプセルの改造がよく行われているらしく、通称パナ改とかWM-61A改とか呼ばれているみたいです。

改造は下図のように行いました。結構細かい作業です。コンデンサはなんとなくデカい10μFのフィルムコンデンサを使いました。正直理論的なことは全然理解してませんので自信ありません。とりあえず動作は問題ないようです。
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そして下写真のように頑張ってプラグに取り付けます。使わないときはプラグを外しておかないと電池を消耗しますので、電源スイッチをつけてもよかったかもしれません。
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■コンデンサーの自作

平行に金属板(極板)を並べ、電圧をかけると電荷(電気)が溜まります。これをコンデンサー(英語でキャパシター)といいます。回路図の記号では下図上側のように描きます。実際のコンデンサーはたいてい下図下側のように極板を丸めてあり、極板の間にフィルム等(誘電体)が挟まっています。これをマネしてコンデンサーを製作してみようという計画です。
14_93_1cap00.gif
今回は極板にアルミホイル、誘電体にサランラップを使います。ギターのトーン用に使えるよう目標とする容量は0.022μFです。

まず1.5cm×30cmのアルミホイルを2枚、それより広いサランラップを2枚用意します(下写真左側)。
そしてそれを交互に重ねて余った部分を切り取ります(下写真右側)。
14_93_2cap01.jpg
下の部分(巻き始め)はセロハンテープで固定するため、ラップ→アルミ→ラップ→アルミの順で重ねるとやりやすいです。できるだけ隙間に空気が入らない方がよいです。

これを裏返して(外側にアルミが露出するようにして)グルグル巻いていきます(下写真左側)。
円柱状にするというよりは平べったい感じでOKです。2枚のアルミホイル同士が触れてしまうとコンデンサーの役割を果たさないので気をつけます。下写真右側が完成したものです。
14_93_3cap02.jpg

巻き終わりは上下に極板(アルミ)が露出するようにします(下図参照)。端はセロハンテープで固定しています。
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リード線取付と容量調整のため下写真上側のようなものを準備しました。両面スルーホール基板に単線を半田付けしたものです。まぁ電気を通さない硬いものなら何でもよいと思います。これを使って先ほど巻いた本体を挟み込みます(下写真下側)。
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ネジを締めれば容量が上がります。今回はキツめに締めて0.024μFぐらいになりました。
締めすぎるとショートしてしまう可能性がありますので注意が必要です。

パテで全体を固めて完成です(下写真)。結構大きいです。
14_93_6cap05.jpg
容量は湿度や経年変化で若干変わるかもしれません。もちろんアルミの面積を大きくすればもっと容量は上がります。一応DC9Vには耐えられるみたいなのでエフェクターにも使えるかもしれません。

ギターにとりつけてみたところ普通にトーンが効いています!
ギターに取り付けるコンデンサーにはいろいろと怪しげな評価が飛び交っていますが、自分で作ったコンデンサーがやはり一番!(な気がします)

---2012年4月29日追記---
サランラップ等が経年変化で容量が変わってしまうんじゃないかと思っていましたが、測定してみたところ0.024μFのままでした。意外と長い期間使えそうです。

---2016年11月2日追記---
容量が0.022μFに下がっていました。さすがに経年変化があるようです。

■タグ : コンデンサ

■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。

■タグ : 真空管

■ZOOM FP-01

ふと立ち寄ったリサイクルショップにZOOMのFP-01というものが売ってた。何やらボリュームペダル兼エクスプレッションペダルらしい。安かったのでワウのケースにでも使おうかと思い購入。プラスチックなので強度に不安はあるけど、何より軽いのがよい。
回路図↓
14_77_1ZOOM_FP01.gif

■PT2399 Chorus

Rebote Delayに使われているPT2399というディレイ専用のデジタルICがあります。これを使ってコーラスを作ってみようという案です。

コーラスは簡単に言うと「ディレイタイムを周期的に変化させるディレイ」です。単純にRebote DelayにLFO(Low Frequency Oscillator:低周波発振器)を入れてやれば出来そうな気がします。

DIYstompboxesというサイトでEcho Baseという同じ発想のエフェクターの回路図があったと思うので気になる人は探してみてください。

とりあえずブレッドボード上でPT2399のデータシートにある回路を組んでみました(ありあわせの部品なので多少値は違いますが)。でも低インピーダンスじゃないとダメみたいで前にバッファを入れます。そしてデータシートのように抵抗値とディレイタイムの関係を測定してみました(下グラフ)。
14_42_1Dtime.gif
比例関係にあるのがわかります。Y軸切片からディレイタイムの最小値は約30msのようです。そこから5kΩごとに約60ms増えていく感じです。コーラスに使うにはギリギリのディレイタイムかもしれません。

抵抗値があまり0に近すぎるとノイズが入るようです。TONEPADではそこらへんを考えているのかも。あと、ディレイタイムを長くするほど、リピートを重ねるほどディレイ音が歪んできます。50kΩ(630ms)ぐらいが限度でしょう。

でLFOをつけてみます。LFOによる電圧の揺れを抵抗値の揺れに変換するわけですが、それにはトランジスタやフォトカプラが使えそうです(私もよくわかってないですが…)。

LFOはZombieChorusのを使ってみました。そしてEcho Baseに倣ってFET(2SK30ATM-GR)を使ってみました。するとコーラス音が出ました!しかしDepthのポイントがすごく狭いです(ほとんど一点)。

今度はフォトカプラ(TLP521)を使ってみました。やはりコーラス音は出るんですが、ポイントが狭いです。

どうやら結構シビアな調整が必要なようです。私はLFOのことを全くわかってないので、勉強してから再挑戦したいと思います。どうせなら変態的にしてみたいところです。

<以上2008年4月8日、以下2009年1月4日追記>

しばらく放置していましたが、Rebote Delay 2.5にEcho BaseのLFOをつけてみました。
14_42_2LFOs.gif

トリマーを2kぐらいに合わせるとコーラス音が出ました。でもやっぱり普通のアナログコーラスの音のほうがいいです…トリマーなしでRebote Delay 2.5のディレイポットを使うとディレイ音にモジュレーションかかって怪しい音が出せますので、これはこれでよいかもしれません。

というわけで結局コーラスを作ることは失敗に終わりました。そのうちgarrettaudioで安く手に入るV3102とV3207を使って(できればMXRサイズで)コーラスを作ってみたいと思います。

■タグ : コーラス

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