自作エフェクター 59
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自作エフェクターに関するスレです。
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以下の内容等の書き込みでレスがつかなくても怒らないでください。
・既製品のモディファイ（改造・調整など）
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専門スレがあればそちらも参考に。
電気・電子板もどうぞ。
前スレ
自作エフェクター 58
https://lavender.5ch.net/test/read.cgi/compose/1517787465/
>>2以降も参考に いい質問だな。
ここの住人に一番身近な例はフェイザー回路 フェイザー回路というのは原音とミックスしたらシュワシュワ言うんだけど
ミックス前のオールパスフィルターはゲインは全帯域で（理想的には）１
人間の耳では原音と殆ど判別がつかない。
原音と違うのは、帯域ごとに位相が遅れてるだけ http://uproda.2ch-library.com/lib1004474.gif.shtml
これはPhase90を自作した事のある人なら見た事のある形だよね
これがオールパスフィルタ。
さっきのCRフィルタと時定数と周波数は同じなので遅延は32°×２＝64°
ただし、振幅は変わらない。
オールパスフィルタを伝達関数として記述するのは、また別に機会にでもやるか http://uproda.2ch-library.com/lib1004475.gif.shtml
これを原音とミックスするとどうなるか？
各色ごとに、実線：振幅 破線：移送で
緑：原音
青：オールパスフィルタ二段出力
赤：上記二つのミックス
緑と青の振幅は全く一緒なので重なってしまって緑の実線が見えないけど-40dBで固定
「振幅が全く同じ」波形を二つ足し算すると、きっついノッチフィルターになっちゃうでしょ（赤実線） このR1とR4をFETに置き換えて、可変抵抗のようにして使って
LFO信号を入力すると、２段フェイザーの出来上がり http://uproda.2ch-library.com/lib1004477.gif.shtml
４段にするとこう。Phase90と同じ形。
ちょっと脇道にそれるけど、MXRのPhase90.Phase45とかってネーミングは
俺は長年疑問なんだけどさ、これ90とか45じゃないよね。
位相遅延は１段あたり180°で４段で720°で
90°って数字は出てこない フェイザーは意図的にど真ん中の周波数でノッチフィルターを形成する回路だけど
地味に利いてくるのは低域の処理。
複数のプリアンプとか歪みをミックスして使う場合に、低域痩せするのは
いくら低域をブーストしたところで位相が違うと噛み合わないから。 因みに、実際のPhase90は、オペアンプ毎にカップリングコンデンサを通してるので激しく低域痩せする http://uproda.2ch-library.com/1004478sPA/lib1004478.gif
カップリング入れるとこうなる。
ボトムとトップを比較して綺麗に6dBのハイ上がり
これがPhase90の持ち味といえば持ち味っていうと、まあそれまでなんだけど http://uproda.2ch-library.com/1004480f15/lib1004480.gif
ちょっと思いついたので改善案を作ってみた。
カップリングを省略できないのならば、復調してやればいい
反転入力の入力イミタンスと全く同じ特性を帰還ループに持ってくればいいわけだ
保険というかDC的に暴走しないように470kをパラで入れてるけど
22k+33nで電流を入れるのならば、22k+33nで電圧に戻してやれば
位相も含めて復調するはず。
結果として、低域の6dB痩せが改善した。 我ながらこれはなかなか短時間で上手いやり方を思いついたな
天才じゃないかな俺 あ、天才ってのは訂正。
うろ覚えで言ってたわ。Phase90のオールパスフィルタはカップリング入ってなかったわ 頭の中でUnivibeと混同してたな
あっちはディスクリートでエミッタとコレクタから正相と逆相を取り出して
両方カップリングしてから次段のベースに電流加算してオールパスフィルタにしてる >>382
何かしらのミックス回路を伴うものには低域/高域の減衰で全般について回る話というのが一点
もう一点は、位相遅延っていうとAC解析の概念だけど、過渡応答でこの遅延は効いてくる
一発目のアタックの立ち上がりみたいな話だな。 CR一次LPFは出力位相が遅れる。これはまだ理解できるとは思う
今度は一次HPFについて考える。 http://uproda.2ch-library.com/1004484AUo/lib1004484.gif
最初にこれ出さなかったのは、混乱するからなんだけど
LPFとは逆に、位相が進んだ結果、一発目の振幅が低くなってるでしょ http://uproda.2ch-library.com/1004485kTv/lib1004485.gif
周波数と定数によっては、こういう応答をしたりするんだけど
ここまできちんと理解するには、ラプラス変換とかそこらへんまでやらんと無理なので端折ったというのはある
高校卒業レベルを遥かに超えてるってことだな 因みに、最初のLPFでやった過渡解析を注意深く見てて気付いた人がいるかどうかだが
あれは解析時間を調整して波形一周期目は切り捨ててる。 たかが一次ローパスフィルターを、なんでこんなに掘り下げてやるのか、今は理解できないかもしれないけど
応用回路やっててどっかで理解の壁が出てくるんだよ。
そういう時に、こういう基礎をちゃんとやってるかどうかで大きな差がつく。
その壁を越えられないヤツは10年かかっても超えられないんだよな。基礎をやってないから ちょっとオジイチャンの説教臭くなってしまったな
まあ、厳密にやるときにはこういうセオリーがあるよってくらいに留めとけばいいよ
エンジニアとして食っていこうと思うなら、10年後に必死になって勉強しなおすことになるだろうけど
次は、もうちょっと簡単な解析手法について考えてくか
今日で正月休み終わりやし、若干駆け足でいこう 緩和休題で
「優秀なエンジニアは割り算はあんまり使わない」という話をしてみよう 以前、職場に入ってきた新人くんに（当時30歳手前だったと思う）
「並列回路のインピーダンスの計算はどうやるんですか？」と聞かれた事があった。
（そしてこれは、このスレではまだ説明してないトピックでもある）
ためしに固定抵抗器２つR1、R2の二つを並列接続した時のインピーダンスの関係を書き出してみなよと
出てきた答えは、こんな式だった（彼は電子系の学校には行ってないので書籍で独学していた）
R={ (R1）＾-1＋（R2）^-1 }^-1 たぶん書籍に書いてあったのを頑張って暗記したんだろうな。
指数で表記してるのがまずわかり辛いし、ある程度慣れたエンジニアならこう記述するだろうね
1/R=1/R1＋1/R2 Gというのはコンダクタンスというパラメータの記号で以下のような関係が成り立つ
G＝1/R 要するに抵抗値の逆数だな 並列回路の場合は、そもそもレジスタンス（抵抗値：直流電流の流れにくさ）ではなくて、コンダクタンス（直流電流の流れ易さ）で考えるわけだな
こう覚えておけば絶対忘れない。
直列：R1+R2 並列：{ (R1）＾-1＋（R2）^-1 }^-1
これを
直列：R1＋R2 並列：G1＋G2 って圧縮できるわけだよね LとCを含む回路のインピーダンスも同じでね
直列：Z＝Z1＋Z2
並列：Y＝Y1＋Y2
ここでYっていうのがまた新しく出てきたけど、これはアドミタンスという概念で
Z＝R＋jX と同様に
Y＝G＋jB という関係が成り立つ
Bって何？っていうと今度はサセプタンス（要するにコンダクタンスの概念をリアクタンスに拡張したもの） 理想コンデンサのサセプタンス
Bｃ＝ｊωC
理想インダクタのサセプタンス
Bl＝1/jωL
これらを元にアドミタンスとして加算して、最後に逆数をとれば、それが合成インピーダンス と、ここまで説明して、その新人くんは理解できたか？
実はできなかったんだな…可哀相に、今頃食いっぱぐれているかもしれない。
なんでかっていうと、その前の段階のリアクタンスを勉強してなかったから 段階すっとばしてしまうと頭が混乱して余計わけわからんくなってしまうんだな ちょっとお小言になるけど、ここの住人でこれ理解してる人は割と少ないと思う
FETのパラメーターとしてGmってのは日常的に使ってても、その概念がどういう成り立ちなのか知らない。 ちょっと友達に飲みに誘われたので行って来るわ
何か質問などあったら、書いといてくれれば後ほど回答するわ なんかリアルだとクソめんどくさそうな奴に思えてきたわ
でも知識はあるみたいだし続けて欲しいわ >>403
＞何か質問などあったら、書いといてくれれば後ほど回答するわ
お前年齢いくつだ？ 幾つでもええわ、知識がある人間なんだから尊重すべし。 本当に全くわからんけども、へーわかる人の頭の中はこうなっててこう解釈してんだな、
っていうことに触れられる機会ってのは貴重だね。リアル周辺にはまずいないしさ
今後これに独学で取り組んで掘り下げられるかはわからんけども、楽しみにしてます lmlis6p4bx はどうしてこんなひどいことするの >>406
アラフォーとだけ言っておこう
>>405
飽くまで仕事上の話ならばという前提だが、面倒くさいやつというのは半分褒め言葉だよ あと、知識って機軸で評価頂いてるようだけど、
アナログ設計で大事なのは知識ってのとはちょっと違うんだよな
どっちかというと経験というか直感みたいな部分で
こういう数式で書くとめちゃくちゃ長くなるセオリーを
回路図見ただけでなんとなく直感で読めてくる瞬間ってのがあるんだよな 知識というよりは、自分で考えてみるって事なんだろうね。
多くのアナログ回路技術者が、書籍なんかあんまりアテにしない経験主義者が多いってのもそこだと思う >>413
丁度1尼の勉強中でｗ、まさに躓いていた所なので非常に参考になりました。
ありがとうございますー 抽象的な数式が続いたので「簡単な解析」という話を
昨日例に出した、1kHzの正弦波を1kΩと0.1uFで分圧したLPFに突っ込むやつについて考える。
今回は「正式にはベクトル演算で出すべきもの」というのは理解した上で
「精度は高くないが素早く脳内シミュレートする方法」という方法もある
1kHzにおける0.1uFのリアクタンス: 1/ωC≒1591（Ω） …これはよく使う定数だとそのうち覚えてくる
これを、ある固定周波数では1.59kΩの固定抵抗と看做して、概算してしまう。
1kと1.5kとの分圧なのでだいたい3/5なのでゲインは0.6倍くらいか
>>364-365 で、ちゃんと解析した結果は0.847倍
つまり、これくらいの誤差が許す状況なら、ガンガン使ってもいい手法ということだな これが、じゃあ例えば1MHzならどうなるの？というのもやってみよう
0.1uFのリアクタンスは1590Ω＠1kHzの千分の１なので1.59（Ω）
1kΩとの分圧は…「だいたいゼロでいいだろ」って場面は案外多い
そこを見極めるのが「知識じゃなくて経験」なのかもだな この概算ってやり方を、現場に入ってくる若い子は全然できない子が多いんだよね。
提出するデータが有効数字二桁で良いとかって場合は、十分有効な手段
（精度が低いと分かっててやる分には、だけど） 「固定抵抗で10kΩと1Ωと直列に繋いだ合成インピーダンスは？」
「10001Ω」
これは即答できるんだけど
「じゃあ並列に繋いだときは？」って聞くと、悩み始めたりするんだよね
「だいたい１Ω」って即答するか
数分かけて計算して「0.99990Ωです」って答えるか
要求されてるのは大概前者の事が多いよね。 今日で連休もしまいだから、最後にオールパスフィルタの伝達関数の導出を
ちょっと飲んだのと、最後にやったのが10年位前でよく覚えてないから間違えるかもしれないけど >>419
そこはインピーダンスなんだ？
Rの並列やC直列は同じ値で半分って基準で覚えた懐かしい思い出があるな
10～100倍辺りからさじ加減で”弱める””強める”とかいう適当な目安 笑 回路図は>>371に挙げた図の、オペアンプ左半分について解析することにする。
今回は一般性を確保するため、数値ではなくて変数を保ったままでやる。
・まずオペアンプの＋入力に入ってる電圧
これは単純な一次HPFで、伝達関数は以下
R/（R+1/jωC)
=ｊRωC/（jRωC+1)
これを仮に＝V+inとしておこう
・次に、計算を簡単にするために入力電圧を1VACとして
Vinと-入力の電位差は
1-V+in
・入力→-入力 と、 -入力→出力は 同じ抵抗値であり
電流は-ピンには流れ込まないので、出力の電圧は
Vout=(V+in )-(1-V+in)=2*V+in - 1
・以上から、出力：
Vout=2*ｊRωC/（jRωC+1)-1
=(2jRωC-(1+jrωC))/(1+jRωC)
=（ｊRωC-1）/（jRωC+1)…※
※の形で「共役複素数の商」なので、R,ω,Cの値に関わらず
この伝達関数の絶対値は、必ず１になる >>421
実はリアクタンスをレジスタンスと同じに扱うこの方法で
実用上の誤差が一番大きいのは、位相角が45°のときだったりする。
なんでかというと
sinθ→0 ：θ→0 でしょ。
ゼロは∞を掛けない以上はゼロと看做せるケースの方が多い。 >>423は、ちょっとオペアンプの説明が抜けてたな
イマジナリーショートという法則から
V+in=V-inという前提で
使用するオペアンプが理想オペアンプの特性から離れているとそうならないケースは有り得る >>423の
（ｊRωC-1）/（jRωC+1)
という形から、絶対値が１というのをイメージできない人も多いかと思う
これは分母と分子それぞれの絶対値を計算してフェーザー表示にしちゃえばいい。
分母:（ｊRωC-1）=（ある定数）*(cosα+jsinα）
分子:（ｊRωC+1）=（ある定数）*（-cosα+jsinα）
伝達関数の割り算は回転変換の逆変換、つまり位相差が倍になるんだなこれ。
ここが数式で理解できた時が、この演習の面白いところ じゃあ、そろそろ寝るわ。
ここまで書いてきたのは、ググれば出てくる程度の一般的なセオリーだけなんで
興味があったら、各自頑張ってください。
この業界人手不足でね。若くてオームの法則が分かればどっか雇ってもらえると思うよ。 まあ趣味は趣味で止めて置くが吉というのは一般性だろうな そういう言い回しの時は、一般性だとなんか不自然に思える。
一般的が正しいのではないだろうか？ そこは「一般的と記述するのが一般性でないだろうか？」と書いて発振させて欲しかった
スレ的に そうかなぁおっさんのせいか発振で吹いちゃったけどなぁ >>431
たしかに。勉強になりますとりあえず発振だけしておきます。
(((；ﾟρﾟ))) 某オクを見てたら、マレーシア製RC4558を中古4つで30000とか笑い者だわ。 >>402
すいません
仰る意味が全くわかりません
ぐぐってもGmとは不定に等しいとしかわかりません 銀色（ケースそのまま）の状態のエフェクターに文字を書きたいんだけど何かいい感じになりそうなペンみたいな書くツールって無いかな >>438
定規とか使えば？
あとこすって転写するやつか、シンズみたいなタイプライターシール。 >>437
どういう文脈で不定に等しいって出てきたのかよくわからんけど
不定Y行列とかまでいっちゃったのかな？
それはそれで面白そうなのでソースを出して貰えると。 この世には二種類の人間が居るという
自身の悪意に気が付かない者
自身の悪意が苦にならない者 >>444
わりと普通なJFETのパラメータ説明だな。
ただ、なんとなく言わんとする事はなんとなくわかった
「FETのパラメータとしてgmを用いる事がそもそもない」段階って事なんだろうな
リンク先には「gmという言葉はもう忘れてしまいましょう」って書いてて、これがミスリードで
それに続く文言「FETはIdssを実測してId-Vgs特性と照らし合わせて使ってください」
ここでいうId-Vgs特性にはgmの情報が含まれるって話だから 正月休みでしまいにするつもりだったけど、補講という事で説明しておくか
http://www.op316.com/tubes/datalib/image/k30.pdf
↑これは皆さんお馴染み2SK30ATMのデータシート。
今回はこのデータシートに出てる各種のグラフの関連性というお話 その前に、俺の説明で何箇所か端折った表現をしてる部分があったのを補足説明
コンダクタンスについて
G=1/R と単なる定数の分数式で書いたけど、これは
「理想的な固定抵抗器単体のコンダクタンス」に限った等式
理想的な抵抗器というのは、周波数に関わらずイミタンスが変動しない、という意味なんだけど
このような抵抗器は実際には存在しない。 たしか、ウィキペディアのオームの法則の項なんかでも議論の対象になってるんだけど
オームの法則としてよく知られる：E＝IR という等式は
非常に極端な状況下では実は成立しない。
極端な話、1/4Wの抵抗に10kVの定電圧かけたら、一瞬で焼け焦げるでしょって話
こういう一見アホらしい話にも適用できないと、一般的な法則とは言えないって人が案外多いわけだな 分かり易い反例として、極端な高電圧って例を挙げたけど
例えば、じゃあこれが極端に高い周波数の場合どのような事が起こるか？
酸化金属にしろカーボンにしろ、皮膜系の抵抗器というのは
円筒状の皮膜をスパイラル状にカッティングを入れて、抵抗値を調整している
要するに抵抗器内部を流れる電流は螺旋状になるわけだな
螺旋状になるという事は、これはインダクタンスを持つって事で
そこらへんの抵抗器というのはいくらかのESL（等価直列インダクタンス）をもっている この直列回路のインピーダンス：Zは
Z=R+jωL
だけど、じゃあアドミタンス：Yは？
Y=G+1/jωL…とはならない。
正式には
Y=1/Z=1/(R+jωL)=（R-jωL)/{（R^2+(ωL)^2}
コンダクタンスは、レジスタンスの逆数ではなくて、アドミタンスの実部として定義されるので
上式の実部だけを抜き出して
G=R/{（R^2+(ωL)^2} ちょっと脇道にそれたけど、
Yというのは、Gと同じ次元の量で、CやLが無視できる領域では、そこそこ近い値をとる
という認識を持っておきましょう、という話だな
それで、件のK30のデータシート２ページ目
右上にID – VGSグラフが出てて、確かに、この曲線の傾きは
一見すると「不定」に見える。しかし本当にそうだろうか？ あ、ちょっと嘘書いてしまったな
Yはベクトル、Gはスカラーなので同列ではない。
絶対値│Y│はGと同じ次元として扱える ここで同じページの今度は左下、|Yfs| -VGSグラフというのに着目する。 gm≒|Yfs| という前提でこの二つのグラフを見比べると
これはId-VgsグラフをVgsに関して微分したものという事なんだな。
微分ってのは曲線の傾きで>>444のリンク先でも「ΔId/ΔVgs」と言及してるね。
で、|Yfs| -VGSを見ていこう。GRランク（一番上）を覗いて、ほぼ直線に近いでしょこれ ほぼ直線と言う事は、だ。一次関数で近似できるって事なんだねこれ。
|Yfs| ≒（ある定数）*（Vgs-Vp）=aVgs+b （a,bは定数）と近似してしまう
これで不定だと思ってたものが不定ではないと看做せるかもしれない
すると、IdはgmをVgsについて積分したもの
Id=∫gm・⊿Vgs=（a/2）（Vgs)^2+bVgs+C （不定積分の定数）となる
（余談だけど、ひょっとして、この不定積分の不定って事を言ってるのかな、とも最初は思ったんだけど） spiceなんかのシミュレータでも、もうちょっと項数の多い式だったりするけど
多項式で近似してしまってるというのは基本変わらない。
逆に言えば、spiceのモデルってのは実測値をデータテーブルで参照してたりするわけでは、決してないｗ
spiceモデルを自分で作るにあたって、これくらい理解しておけば捗るとは思うよ 他のグラフ、例えばIdss-Vpグラフなんかとか、ほぼ直線なのってあって
なんでgmとVgsとか、Idss（ランク毎のばらつき）とVpの関係がこういう単純な比例関数になりがちかというと
チャンネルの厚みだとか太さ、ゲート電極の面積だとかっていう物理量の微分積分でほぼ決まってしまうからなんだよね 小信号JFETではそこまで問題にならないけど
例えばパワーMOSFETのゲートってのは数千pFの要領を持ってたりして
これは、電流を通すチャンネルの幅を大きく、導通するチャンネルの厚みも厚くする必要があって
その分ゲート電極の面積が広くなる。
平板コンデンサの容量は、電極面積に比例、電極間距離に反比例って法則で割りと綺麗に数理で説明できる これを物理構造として捉えてなくて、丸暗記しちゃうと挫折するんだよ。 >>459
同じような職かも知れない
普段は何系の設計してるの？ まぁ実務でこんな事やるところはないだろう
おつさんになってから勉強してその知識を発散させたい気持ちもあるんだろうが、、、もしかしてだけど独学してない？違ったらごめんね >>460
多分想像してるのとはちょっと違うと思う
わりと特殊な産業機器のメーカーで、半導体設計とか評価ではない。
>>462
もちろん毎日こういう事をやってるわけではないし
お前さんくらいの認識で実務をこなせてると思ってるヤツは多い。
ただ、個人的にはこれくらいの知識、あるのが前提でしょというか
例えば部品メーカーと不具合原因の解析とかしててまともに話ができないよ >>464
いや知識の解釈の仕方というか偏りというか
独特だね
キチンと学んできた上でなら良いんだけど
俺もそんなに偉そうに言える身分でも無いしw 半分愚痴になるけど、俺みたいに機器メーカーで上流設計やってる人間より
部品メーカーの人とか現場で評価してる人とかの方がこういう基礎をちゃんと修めてる傾向ってのはあって
前者が後者に「もうちょっと分かるように説明して下さい」とかキレてる光景はちょくちょく見かける。
わからないならわからないって言えば良いのにな 評価の人はちょっとアレだな。ピンキリなとこあるけど。
ただ、分からない人は分からない人なりに単純作業だけやらされてるので
「分からない」という自覚はあるというか、分からないというスタンスの人にでもやれるのが本来の評価って職務だしな 特に大手メーカーだと、設計とは名ばかりの、プロジェクトマネージャーみたいな事やってて
自分自身の技術は全然身につかないってとこはあるんだろうな >>465
別にネチネチ言うつもりはないんだけど
お前さんのレスには、身分や学歴のコンプレックスが滲み出てるように感じた。
実際には身分のある人ほど、責任や能力を問われるのが辛いんだけど
それをなんにも分かってない経営者側が手っ取り早く評価する基準が学歴とか資格ってだけでね
因みに、俺自身は学生時代の必修科目として電磁気学とかが普通にあるようなとこだったけど
学生時代当時はさっぱり理解してなかったってのは否定しない。
もっとわけ分からん偏微分方程式みたいなのばっかりだったしね ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
