昨日こちらで、ゲインの設定方法の基礎的なことやりました。
今回はもう少し掘り下げたいと思います。
※僕はエンジニアでもなんでもないその辺の人なので
間違っていることを書いていたら、お手数ですが、ツイッターにリプお願いします。
今回なんかうまくまとまらなかったでそのうち書き直しますね。
ゲインを可変にする方法
一番簡単なゲインを可変にする方法をご紹介します。
とりあえず今回もD1とD2とC2は無視してください。
ゲインの式は、
1 + \(\displaystyle \frac{ R4 }{ R5 }\)
でした。
この式からもわかるように、R4が大きくなればゲインが大きくなります。
ここで、R4をポット(可変抵抗)に変えればいいのです。
R4をポットに変えれば、手元でゲインを変えれますよね。
これが、エフェクターについてるゲインポットです。
TS系のエフェクターのゲインは基本的にこういう仕組みです。
下のTSだとOVERDRIVEという名前ですが....
手配線のTS808。別格の音がするらしい笑
例外ももちろんありますが、今回そういうのは扱いません。
でも困ることが一つあります。
R4を可変抵抗にしたのはいいとして、例えばよく500kなんかをいれますが、これは0から500kΩまで変わるわけで、
0Ωの時どうなりますか。
0Ωになってるときこうなりますよね。
これってどういう状況かわかりますか？
式からゲインは１なので入力と同じように出力の電圧が変化します。
いわゆるバッファです。
一瞬の電圧をはかると入力が8Vなら出力も8Vです。
そしてR5はオペアンプの負荷になりますよね。
こうするとちょっと見やすいかな。
このときBIASにつながっているR5に電流がながれますよね。
この電流はどっからでてくるかというとオペアンプの出力です。
そんなにいっぱい電流をオペアンプは出力できません。
流しすぎると、オペアンプが加熱して焦げたりちゃんと電圧が出力できなくなります。
1kΩぐらいでも大丈夫じゃないかなーとも思うんですが、
ある程度大きくしておいたほう安心できます。
このある程度がだいたい10kΩです。
ただこれはオペアンプの負荷が10kΩ以上であればいいという話なので、
こうしてもいい。
ポットの横に直列でR4はさんだだけです。
こうしておけば、ポットが０Ωのときでも、ちゃんと負荷は10k以上になります。
ということは、ポットをいじってゲインを上げても
常に負荷抵抗は10k以上になるので大丈夫です。
交流なので瞬間で止めて考えて、オームの法則より
出力の電圧 - BIAS電圧 = (R4 + R5 + POT) x I ですので
さっきより流れる電流が少ないでしょ。
次段のオペアンプの入力インピーダンスを無限大と仮定した場合のはなしです。
というわけで、電流はオペアンプから出すぎることはないので、
オーバーヒートは起こしませんね。
ゲインとしては、ポットが最小で0Ωの時、
1 + \(\displaystyle \frac{ R4 }{ R5 }\)
1 + \(\displaystyle \frac{ 10k + 0 }{ 1k }\) = 11倍
ポットが最大で500kのとき
1 + \(\displaystyle \frac{ 10k + 500k }{ 1k }\) = 510倍
です。
510倍ってものすごく大きいけど、ほんまに510倍になるのか？
なるっちゃなるし、ならないっちゃならないです。
というのもオペアンプというのは最大で、電源電圧までしか出力できません。
BIASがありますので、+に4.5V、-に4.5Vまでしか出力できません。
なので510倍した結果、電源電圧をこえないのであればなります。
ですが実は、こんだけゲインをとることは、電源電圧以上になるとしても実は意味があるんです。
それはダイオードでクリッピングさせるからですが、
その話はまた今度、
というわけでゲインの設定の話だけ今回はしました。
来週もお楽しみに。
伝説のODケンタウロスを低サイズ低価格で再現したおすすめのエフェクター
