ギターアンプのクリップダイオード・歪みと減衰

質問

閲覧有難うございます。
趣味の範囲で簡単なDIYを楽しんでいる者です。

以前、プリチュープ/トランジスタアンプで好みの歪みを得ようと、クリップダイオードを交換致しました。
手を加えたのは「ダイオードの交換」のみです。
最終的に「ゲルマニウム＋シリコン」で好みの歪みを得ることが出来ましたが、
弱いピッキング時、また音が減衰し消え行く時にブツブツと音切れを起こしてしまいます。

切換えにより「クリップなし/シリコン×２」も選択可能なのですが、こちらの
モードでは上記のような問題はありません。
使用頻度やお気に入りの音色は「ゲルマ＋シリコン」で、何とか症状を解消出来ないものかと…
折角得られた好みの音ですので何とか使ってやりたいと質問させて頂いた次第です。

要点・症状等で必要事項の書き漏れがございましたらご指摘下さい。
皆様、アドバイスの程宜しくお願い致します。

回答No.3

real_tube · ベストアンサー

既にNo.1のかたが要点については書かれておりますので、補足として書かせていただきます。（やはり、実際に回路図等を見ないと、確かなことが書けないので、全く見当違いだったらすみません。）

　まず、御質問の中では、プリチューブと書かれているのですが、オペアンプの回路ということでも示されておりますので、このプリチューブの回路とは、オペアンプの増幅段を何段か通った後に、チューブ（真空管）の回路を通過するような構成のプリアンプということなのでしょうか？

　もし、そのようですと、チューブの回路は低い電圧で作動させる味付け程度のもので、ハイゲインの歪みについては、基本的にはオペアンプとダイオードで作り出すといった形式であることが予想もされますので、純粋な高電圧作動でのチューブの回路で作る歪みの音質には、どのようにしても及ばないということにはなってしまうものです。（⇒高電圧作動のチューブ回路であれば、３段以上の増幅を行うことにより、ダイオード等を使わずにハイゲインの歪みを得られることになります。）

　問題の部分に関しては、ダイオードは２段目のオペアンプの負帰還のラインに入っているとのことですので、これは、単純なダイオードクリップの回路ではなく、チューブスクリーマーにあるもの等と同様な、オペアンプとダイオードによるリミッターの回路であることが考えられます。
　このような回路ですと、信号ラインとアース（グラウンド）間にダイオードを入れる形式で得られる矩形波での歪みの音よりも、幾分なめらかな波形が得られ、歪みの音質も多少まろやかになるものです。

　そして、今回、ゲルマ＋シリコンで良い音が得られたということは、両者の電流が流れ始める電圧値の差によって、上下非対称の波形が得られたためかと推測されますが、このような上下非対称の波形は、上下対象の波形に比べ、偶数次の倍音を多く含むことになり、よりチューブの回路的なまろやかで太い音質になるものです。（推測でしかないので、確かなことは言えませんが）

　しかし、No.1のかたも書かれていたように、好ましい音となる上下非対称の波形とは言っても、上下の電圧差があまり大きいと、このリミッター回路から次段に接続される部分のカップリングコンデンサ（結合コンデンサ）部において、信号の上下平均としての中間点（グラウンド）が大きく変化することになり、これによって、信号全体も動き、上下それぞれの信号レベルも変化することも予想されます。（⇒変化した後、中間点に達して安定するということです。）
　そして、そのようであると、これはある時間を伴っての変化となりますが、ギターからの信号が小さい状態では、出力信号が単純なサイン波などではなく、倍音を含む常に形が変わるような複雑な波形であることからも、この信号全体のレベルがある程度の時間を持って上下にふらついてしまう恐れがあります。（上下対象であれば、ふらつきは少ないということです。）
　よって、これが、今回の音切れの原因である可能性があり、次段以降の回路に、作動電圧の特性が顕著に存在するものがあったり、また、ノイズゲート的なものがあったりすれば、よりその可能性は高まるかとも思います。

　上記の中間点へ移行して安定するまでの時間、すなわち時定数というものは、次段へのカップリングコンデンサの値によって、ある程度制御することは可能です。
　したがって、このコンデンサの値を小さくすれば、時定数は小さくなりますので、安定するまでの時間が短くなり、多少は音切れを防止できるかもしれません。（⇒そのような回路構成であれば、ですが）
　しかし、時定数を小さくすれば、中低域の音域がカットされることにもなりますので、音質自体が変わってしまうことも予想されますゆえ、このあたりは、やってみないと何とも言えません。

　あとは、このリミッター回路におけるダイオードには、ツェナーダイオード（定電圧ダイオード）も使えますが、ツェナーであれば、様々なツェナー電圧のものが用意されておりますから、上下非対称の度合いを色々と設定できる可能性があります。
　よって、ゲルマ＋シリコンよりも、上下の差を小さくして悪影響を低減し、かつ良い音質を模索できるかも、ということです。（ただし、ツェナーダイオードには、色々な特性や定格のものがありますので、十分な事前の検討を行って部品を選ぶ必要があります。）

　ということで、いくつかの対策は考えられるとは言え、今回の音切れの問題の原因からしても、できれば、オシロスコープにて動作中の回路の各部の波形を観測し、その状況を解析することから始めることが基本とはなるものです。
　トラブル原因が、その回路が潜在的に持つ動作特性やノイズであったりすることもありますので、十分な理解の上で回路の改造にはかからないと、失敗につながってしまう可能性が高くなりますゆえ、注意が必要かと思います。

お礼

ご回答有難うございます。

真空管及びDI回路構成等、素人判断ですがご推察通りと思います！
プリチューブとは謳っているものの、実際歪みを作っている（増幅させている）のは、
ダイオードとオペアンによるものと思われ、
エフェクトのダイオードの交換感覚でこの案を思いついた次第です。

中段で記されておりましたリミッター/波形の部分は、まさしく当方の欲していた部分で、
説明不十分な質問をよくご理解頂けたと感激しました。

別の質問で恐縮なのですが「〇〇電圧が高ければ歪みが少ない」「その逆だと多い」等、
音色変化の参考になり得るDIの数値（アンペアやボルト）というのはないのでしょうか？
素人が数値無視でシリコンやらゲルマやら何やら試行錯誤を繰り返しておりましたが、
「好みの音だが出力不足」「出力は充分だが音色が．．．(-_-;)」でしたもので…

※質問内での別質問が宜しくない行為でありましたら、どうかご容赦ご指摘下さい。

音切れに関してはカプコンのくだりのアドバイスを参考にさせて頂きます。
音色変化があることは知っておりましたが、音切れにも作用するんですね。
ちなみにカップリングコンデンサは定数は変えておりませんが交換しておりまして、
こちらもトライ&エラーでしょうが、定数変化で歪み具合との兼ね合いを探って見ます。

ともあれ、推察から指摘部分までこの度のご回答には非常に満足致しました。
文中の「ダイオードの定数による音色変化」についてもご回答頂ければ幸いです。
この度は有難うございました。

補足

※お礼の投稿からお読み下さいませ。

今回の質問では「ゲルマ+シリコン」で音切れ解消という質問となりましたが。
「シリコン+シリコン」でもある程度満足な音が出るチョイスを見付けました。
同種DIの組み合わせですが、この場合音切れは起こしません。
が、前記しましたがかなりの「出力低下＝音量不足」招いてしまう組み合わせです。

文中での別質問にも通じますが、このような場合どのような部分を訂正すれば良いものでしょうか？
済みませんが、引き続きアドバイス頂ければ幸いです。