エレアコ用ギターアンプ自作について

質問

スチール弦ナイロン弦それぞれのヤマハのサイレントギターを主な対象としたギターアンプの製作を考えています。ナイロン弦を使ったクラギタイプのギターにも使いますのでひずみの一切入らないアンプにしたいのです。
さて、最近TA2020あたりを使ったD級アンプの音が妙に気に入ってましてこれをギターアンプに使えないものかと思いつきました。これを入力のLRをパラに(ステレオコーラスあたりでわけるかも）つないでFOSTEXの10cm径の安い(@1,500円くらい）スピーカーを二つ横に並べて密閉型のスピーカーを廃材の木板材で密閉型ボックスを組み立てて組み込みさらにシステムエフェクターのZOOM A2.1uを上部に固定できるような寸法で作るつもりです。回路はヤフオクで売っていたTA2020のキットです。貧乏金なしでTHRナントカなどは買えません。目的は練習用録音用です。
１．ギターアンプにD級を使う妥当性
２．密閉型ボックスに２つスピーカーを並べることについて
３．ボックスにダクトはあった方がいいいのか。例：密閉型だと音がこもるとか
４．もしゲイン不足があればオーディオ用片電源OPアンプが手元にありますのでプリアンプのついでに作りますが、そもそもプリアンプは必要でしょうか。
５．バッフルのサイズやスピーカーの位置、板の厚み、ボックスの全体の寸法などどのように検討し決定すればいいのでしょうか。
６．室内でしか使いませんので木材は集成材でいいのでしょうか。
７．倍音も含めてギターの音そのもののダイナミックレンジは限られているような気がします。一般のオーディオ仕様と違いそれほどアンプのダイナミックレンジなどの表現力に気を遣わなくてもいいということなのでしょうか。
なにぶんド素人なものでよろしくご教授くださいませ。お暇なときでけっこうです。

回答No.2

iBook 2001（@iBook-2001） · ベストアンサー

はじめまして♪

私は元々スピーカー工作が趣味の一つ、さらに、2０２０を使ったパワーアンプキット、私も組み立て経験があります。
さらに、1台壊した経験も、、、、

１．ギターアンプにD級を使う妥当性
別に問題はないと思います。

２．密閉型ボックスに２つスピーカーを並べることについて
３．ボックスにダクトはあった方がいいいのか。例：密閉型だと音がこもるとか

４．もしゲイン不足があればオーディオ用片電源OPアンプが手元にありますのでプリアンプのついでに作りますが、そもそもプリアンプは必要でしょうか。
ゲインアップしても、アンプやスピーカーの限度を越せば意味はないので、必要ないでしょう。基盤キット内の抵抗の変更でゲインを帰ることも可能ですし。

５．バッフルのサイズやスピーカーの位置、板の厚み、ボックスの全体の寸法などどのように検討し決定すればいいのでしょうか。
６．室内でしか使いませんので木材は集成材でいいのでしょうか。

７．倍音も含めてギターの音そのもののダイナミックレンジは限られているような気がします。一般のオーディオ仕様と違いそれほどアンプのダイナミックレンジなどの表現力に気を遣わなくてもいいということなのでしょうか。
いやいや、ピークを潰して弱音を上げている商品音とは違って、生楽器のダイナミックレンジの方が遥かに広い。ピークで音が破綻しないためには、平均レベルを低くしておく必要が有りますよ。

さて、番号系列でコメントをし無かったスピーカー周りですが、それぞれ全てが相互に影響し合いますので、まとめておきます。

まず、2020ですが、理想電源の際には、20w20w(4オーム)が得られる仕様、現実に理想電源はものすごくお金がかかるので、この出力も大きく変わるとお考えください。
8オームスピーカーと組み合わせ、簡易電源ですと、6から7wも出れば。という所でしょう。
最大ピークに対して、余裕度を十分に持たせれば、平均レベルを0.6w程度と考えておきましょう。

スピーカーはP1000Kとかかな？

室内利用で個人利用ならバカデカイ音を要求しない限り、実用上では問題ないと思われます。

ギターアンプやベースアンプの場合、確かに密閉型もバスレフ型もありますが、後面開放型という物もあります。
箱の後ろ側、振動板面積より大きめに開けっ放し、これにより低域の量感は少なくなりますが、圧迫感が少ない解放的なサウンドを得やすくなります。想定されるユニットで試したことはありませんが、他のもので自作のPA用に、密閉と後面開放型の両方を作っています。

PA環境では後面開放型は、後ろにも音が出て反射音なども多くなるためにマイクとの関係でハウリングが発生しやすく、音は好みなんですが、少々扱いにくい。

ギターアンプ構成ならハウリング問題はないでしょうから、オススメの一つとさせていただきます。

サイズや素材ですが、密閉にしろ、バスレフにしろ、後面開放型にしろ、基準はユニット推薦容積にして置きましょう。

通常のオーディオ用ととは違うのですが、推薦容積の半分から二倍程度の範囲が好ましいと思えます。
後面開放型の場合は、正面バッフルサイズが小さすぎますと、裏から回り込む逆位相の低域信号での打ち消し合いが多くなりますので、少々大きめの方が良いと思います。
奥行きが薄くても面が大きいという方向には向いてきます、逆に正面面積を小さくしてある程度の奥行きを取る方向には密閉やバスレフの方が好ましいかもしれません。

スピーカーユニットは入力音声電力によって振動して音に変えます、しかし、物理現象として必ず反動が有ります。この反動がスピーカーユニットのフレームからバッフルへ、箱全体へと振動が伝わります。
板が振動すればその固有共振を伴った音として聞こえてきます。

アコギやバイオリンなど、薄くて硬い板を用いて大きく共振させる事で楽器として仕上げられています。
同じように、スピーカーの箱も薄くて硬い板を使えば、共振による影響が大きめに出てきます。
オーディオ目的では、信号自体の音を得ようとして、かなり分厚い板材などを多用します。
同じ厚さの板でも大きいと共振しやすく小さいと周囲の構造から強度も高まり共振しにくく成ります。

安価な小口径ユニットだからと言っても、ここで手を抜くとくせの強い音になりかねませんので、注意したいところですね。
(ひずみが多いサウンドで良い場合は、積極的に板を鳴らす、という考え方もあります。)

外側にビニールレザーやフェルトなどを貼ることで、共振音が強く出にくくする、という側面もあります。
オーディオファンの間では、自作スピーカーの塗装の違いでも音が違ってくる、なんて言います。
楽器用の場合は、そこまで細かいことはパスしておきましょうね。

スピーカーの箱に、木材を多用するのは、比較的加工が行い易い事、適度な硬さと適度な内部損失が有って強烈な固有共振を出すことが少なく聞いた時に心地よい響きが得られやすいなどで、トータルとして適した素材なのです。

密閉型は低域が比較的素直に減衰します、ただし、小さい箱だと低域共振音が目立ち易くなる。
バスレフは箱の容積とダクトの開講面積、ダクトの長さによる、低域共振を引き起こすもの、ユニットと箱の組み合わせ状況に対して適切に設計し、チューニングを行えば、低域の量感を増やしながら共振による違和感を少なくする事も可能です。

低域側に強い共振があると、低域音が、常にその共振周波数ばかりが目立って、音色や音程まで不明瞭になりかねませんので、無理に低域の量感を増やす方向は、楽器用の場合は避けた方が良いと思いますよ。

お礼

何度も読ませていただきました。スピーカーの設計上必要な原理が三割くらいは理解できたと思います。ただ事前に綿密に計算してそこへ結果を導くやり方はできそうもありませんので、まずはネット上であたりまくってトライアンドエラーでやってみるつもりです。

たいへんに深く詳しいご回答ありがとうございました。

回答No.1

noname#203203

＞１．ギターアンプにD級を使う妥当性
　妥当性？意味が解らない。
　D級アンプは使用してもかまわないが、取り扱いが難しいですよ。
　ICかトランジスター使用のアンプを進めます、価格も安いですよ。
　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-02419/

＞２．密閉型ボックスに２つスピーカーを並べることについて
　音波の干渉があるので、音質面では望ましくない。
　オーディオ用のスピーカーでは、ペコペコとした、寂しい音になり、安物の
　スピーカは弦のアタック音で直ぐ壊れます。

＞３．ボックスにダクトはあった方がいいいのか。例：密閉型だと音がこもるとか
　ダクトは目的があって設けられてます、学習が必要です。
　密閉型はスピーカーのコーン部にブレーキを掛けている様なものなので、ギターの
　アタックが削がれるので、だめです、ギターアンプは後面開放なのは、其の為です。

＞４．もしゲイン不足があればオーディオ用片電源OPアンプが手元にありますので
　プリアンプのついでに作りますが、そもそもプリアンプは必要でしょうか。
　あった方が使い勝手が良いです。

＞５．バッフルのサイズやスピーカーの位置、板の厚み、ボックスの全体の寸法などどのように
　検討し決定すればいいのでしょうか。
　ボックスの寸法はスピーカーの口径の２倍以上で、箱が倒れなければよいです。

＞６．室内でしか使いませんので木材は集成材でいいのでしょうか。
　集成材は高いので、暑さ１２＆１５mm の合板（ベニア板）でよいでしょう。
　建築用のコンパネはだめです。

＞７．倍音も含めてギターの音そのもののダイナミックレンジは限られているような気がします。
　この考えは、チョット違います、書くと長くなるので割愛します。

サウンドハウスで完成品を買った方が宜しいかと・・・
http://www.soundhouse.co.jp/shop/SearchList.asp?s_maker_cd=&s_category_cd=510&s_mid_category_cd=&s_large_category_cd=&s_product_cd=&search_all=&sSeriesCd=&sPriceFrom=0&sPriceTo=4999&i_type=s&i_sub_type=&i_page=&i_sort=&i_page_size=30&i_ListType=type1

お礼

多岐にわたる有用なサジェスチョンをいただきありがとうございました。手持ちのアンプが増幅率のカーブの上の方でつかっているようで、すぐにディストーションがかかってしまう気がします。そもそもギターアンプってそういう作りのものがほとんどで、特にナイロン弦のギター用ではクリアでひずみを排除したものがほしかったのです。
それから秋月のアンプのご紹介ありがとうございます。ただ不器用なもので表面実装タイプのICのハンダ付けに成功した試しがありません。ハンダを全ピンに渡して吸い取り線で吸い取るやり方でチャレンジしてみようとは思いますが。
プリアンプはブレッドボード上には組んであるのですが、がんばって基板上で配線してみたいと思います。
密閉型がギター音のアタックを殺す、という原理はわかりました。ダクトを作り込む木材加工の技術と道具はたぶんないので背面解放でやってみようかと思います。
サウンドハウスの低価格のものは以前某所でためしたところいまいちでした。
D級は私にとっては未知の理由により基盤を作って必要な配線するだけではだめってことですね。
ギターアンプは、これも未知の理由によりオーディオアンプ並みのダイナミックレンジなどの表現力を追求する必要があるということのようですね。
なにかをつくることは楽しいですし、大きめのバッフル板で自作で追求してみたいと思います。

あらためてご回答に感謝します。