ht82v739とNjm4580でギターアンプを自作した
エレキギター云々の過程でオペアンプ回路をちと学んだのでギターアンプも作ってみた。
結果から言うと、何故か？電源を入れてからちゃんと音が出るまでタイムラグが出るというか、ディストーションのツマミをぐりぐりしないと音が出ないという変な感じになってしまったのだが、それに目を瞑ればまぁまぁなブツが出来上がった(挙動からするにコンデンサがいかんかったかなぁ)。
改善の余地はあったもののとりあえず完成させちまえ、という事で組み上げた。
回路図
最早雑さ汚さには触れるまい。
注意！記事の最後の方で触れてるけどこいつ電源とGND逆に描いてます このままやると火花散るけど回路図修正するのめんどいんで電源だけ逆にしてねごめんね
黄色枠の部分が信号入力と増幅部分、つまりこの回路の心臓。
なんか手元にオーディオ用の220ufがあったから直列につけてみた(コンデンサ自体は必須)けどこれでかすぎた。
入力抵抗10k、帰還抵抗が10k+(0~500k)なので最大51倍の増幅を行う基本的な反転増幅回路。
赤色部分はバイアス電圧生成部（この表現正しいか不明）、オペアンプを単電源で使うための回路。
前回のギターモドキ回路と同じもんだけど、ようは電源USB5Vを47k2つで分圧したげてオペアンプにブチ込む。実はオペアンプの勉強はそんなしてないので何故これでうまくいくのかわからない（よく見かけるのは入力信号に電圧をかけて非反転加算回路っぽくするやつだけどこれは微妙に異なる）。何でもするので誰か教えて下さい。
青枠は出力部。オペアンプ出力直後のマイラコン0.047ufと10Ωの直列はZobelフィルタとかいう奴？らしくてLM386の参考回路にあったやつを試しに入れてみたらノイズが減ったので採用。これもよく分からんおまじないみたいな回路だが、高周波帯に負荷をかけて安定させる？らしいぞ。何だそりゃ。
その後の回路はバンドパスフィルタとダイオード二個による電圧リミッタ回路。このダイオードの順方向電圧Vfが0.3Vというのは結構重要で、後段のオーディオアンプの入力の絶対最大定格に等しい値である。「絶対最大定格と等しい電圧に抑えこむ」ってのはあんま良くないんだけど（もっと余裕をもたせるべき）、データシートみたらこの回路の電流じゃ0.3Vを下回るっぽいので善しとした。ちなみに一般にショットキバリアダイオードはVfが0.3~0.5Vくらいで、0.3Vを上回るようなら抵抗を直列に入れればいい。
バンドパスフィルタ、つまりLPFとHPFの合わせ技だが、こいつらはそれぞれオペアンプの出す2.5Vのバイアス電圧と広域のノイズを取り払う役目をしている。
この定数だと幾つだったか忘れたけど確か数十ヘルツと3kヘルツくらいだったかな？がカットオフになる。確か。
で下の緑がオーディオアンプHt82v739、手前に音量調整ボリュームがある以外はデータシートに載ってたアプリケーションノートそのままである。
ちなみに音量調整ボリュームは意図があってこの位置に置いたんだけど案の定裏目に出た。大人しくオペアンプの手前に置くべきだった。
～～～
さてギターアンプは一種のスピーカーなので、箱に取り付けてしまわなきゃならん。
というわけでハンズで木の板（200円）と百均の升（100円）を買ってきた。蓋のが箱より高いってなんやねん！
後ろに電源用のUSB口を出す穴を開けて、
基板もちゃちゃっと組み上げて（スピーカーは秋月で300円だった 在庫限りらしいっすよ@20160325）
音は…ちゃんとした(？)アンプの音を知らないので良し悪しの判断が付かないが、この程度のシンプルな回路ではそうそう良くはないだろうと思う反面、思ったより"らしい"音は出てるんじゃないかというのが感想。残念ながら録音機材を持っていないため(Zenfone5のマイクはゴミ)、一番肝心の音は追って、という事に。だらしねぇ。
余談。
ネットでギターアンプ自作を調べると、大抵、というか、ほとんどが、LM386(及びその互換品NJM386)を使用している。
そのため当初はこれで作る予定だった。NJM386も買った。作ってみた。なんじゃこりゃ。
9Vかけてるのに音量は大したことない、というか最大倍率の200倍をかけると割れる割れない以前に発振しまくって使いものにならない、音も大して良くない、というかとにかく発振発振アンド発振でまるで話にならない！
そもそもギターのディストーションはある種の副産物というか、電源電圧まで音量を上げる事によるクリッピングが大本なんだが、実際はそんな無茶はせず前述のダイオードみたいな感じで入力信号の段階で電圧を頭打ちさせた方が色々と都合がいい。オーバードライブは何かと副作用が多く、その一つが高利得過ぎる事によるオペアンプの不安定化だった。この点を386はどうしてもクリアできなかった（というか何故386を使った作例がこんなにあるのか理解不能。何でみんな上手くいくんですかね？）。勿論オーバードライブに拘って作られた高度な回路ではその点がクリアされてるわけだ。でも今回の目標において拘るべき部分は手軽さと値段であった。
ちなみにこのアンプは結構お値段してしまった。回路部品はコンデンサだ抵抗だを幾ら買った所でせいぜい200円程度なのだが、
スピーカ300円
板200円
箱100円
ボリュームとキャップ 2セット300円
トグルスイッチ100円
フォーンジャック100円
電源用USBコネクタ100円
…でその他諸々の諸経費込で1500円程してしまっている。
これならジャンク屋で壊れた小さいアンプを買って治したほうが安上がりだったかもしれない…。
追記:20160709
コメントの存在にまるで気が付かんかった。
SIGNALの後ろにつないでいる可変抵抗はSIGNALとGRANDの間に入れて真ん中の矢印をアンプの入力に入れるほうが良いと思います。
SIGNAL --
<--- --- GRAND 220uF
ごもっともである。そうした方がいいです（めんどいので回路図は修正しない）
あとバイアス電圧作ってる赤枠の100ufコンデンサ、無いほうがいいかもしんない。抵抗を通ってきたバイアス電圧はハイインピなんで、ここに容量でかいコンデンサがあると貯まるのにかかる時間がべらぼうに増えて前述の問題が加速する。こうなるとノイズ低減のメリットをデメリットが上回る。なんでもやりゃいいってもんじゃないっすね…
追記:20170509
やはりコメントをまるで見ていなかった。
HT82V739のGNDとVDDが逆ですよw
うわぁ、本当だ…
厳密にはピンアサインの名前はあってるんだが繋いでるものが真逆だ。この通りにつなぐと最悪火花が散る。なんでもするから許して！
追記190207 コメント返信
お世話になります。僕もHT82V739を使って遊んでいます。お聞きしたいのはHT82V739の1番ピンには1μFを繋ぐのが普通ですが22μFを使っておられます。これを大きくすると壊れると言われていますが、今まで問題はなかったですか?
僕もこれを大きくして低音を利かせたいと考えています。ご意見を貰えたら嬉しいです。
コメント頂きありがとうございます。1番ピンには～とありますがおそらく2番ピンの事ですね。
データシートによる2番Aud In端子の記述をまとめると、
- 絶対最大定格は-0.3[v] ～ +0.3[v]
- アンプはこの端子の入力を増幅して吐く
ということで、ここには極端な話-0.3～0.3Vまでの電圧しか入らないならコンデンサが何であろうが良いという事になります。
公式の参考回路では1uFのコンデンサを介して信号を入れてますが、直流カットという目的では何Fでも構いません。
また前段の出力部にあるダイオードクリッパ回路でプラスマイナス0.3Vをクリッピングしている為、数値は割と何でも問題ありません。
おそらく「RC ハイパスフィルタ」とかで調べるとより詳しく幸せになれます。面白いものが完成したら教えてね！
