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KORG Nutubeでギターペダル設計(4):組み立てとテスト

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Korg Nutubeでギターペダルスタイルのアンプを作成するこのシリーズも残り2回だ。前回、プリント基板を注文し、それに関することは終えた。プリント基板が届き、アンプを組み立てるための部品を注文してあったので、すぐに組み立てを行った。

組み立て

スルーホール部品をはんだ付けして回路を組み立てる。設計エンジニアにとって表面実装部品を見にくいパッドにはんだ付けをするのに多くの時間を費やしてしまう。しばらく回路をはんだ付けしていなかったので、良いリハビリになった。

Nutube、FET、ポテンショメータ、コネクタも同様に完璧にフィットした。

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組み立てが完了し、電源を入れてみる。

動作テスト

よく見逃されり設計で最も重要な部分の1つであるものが動作テストである。 Part 2で既にかなりのテストを行っているが、波形とプリント基板と組み立てが期待どおりに動作していることの確認から始める。

始めるまえに、Part2と同じようにバイアスを約2.5Vに調整する。回路には説即せず、DVMを用意することをお勧めする。22kのポテンショメータを50%に設定され1.5vのバイアスを与えているが不十分である。

最初に、ポテンショメータを50%から調整し、ゲインとボリュームを最大に、トーンを最小に設定する。

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アンプが動作しているのが確認できる。

出力は入力の約6倍でディストーションペダルでは許容できる。ゲインを最大にするのに真空管を動かしているわけではなく、10kΩの抵抗R9/R4とR10/R6は入力に対しポテンショメータのように動作し、必要に応じでこれらの値を高くするとゲインが増加する、しかし操作には十分なプレート電流が必要だ。

1つメモをしておくと、出力に若干のゆがみがあり、バイアスが助けになることが分かる。

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バイアスを約2Vに調整することで歪みを除去することができる、以前Part2で述べた通りこれは望ましい効果で、デバイスを使用するときにこれで行うことができる。

次はトーン回路だ。

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上記の画像はトーン回路を1kHzで最小から最大まで調整したものだ。これはオーディオに深い影響を与え、低音を強調する。

最後に出力ゲインの最大/最小値を知る必要がある。

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このことから、最初のプロトタイプほどのゲインは得られないが、十分な調整であることが分かる。最小のゲインとボリュームでは0.2すなわち1/5の減衰が得られ、最大では8から9倍の入力信号が得られ、ディストーションペダルの目的には十分である。

また、再度オーバーダンプ側のシステムエラーについて短形波を使用してインパルス応答も確認したが、良い結果であった。しかし、ギターにおいて動作するのかという最も重要なことを無視した。

ギターを弾くことができないので、優れたギターソロがたくさん存在するYouTubeと携帯電話を使用する。3.5mmステレオから6.25mmモノラルに変換する比較的一般のケーブルが必要だ。

次に携帯電話のピーク・ピーク出力を確認する必要がある、幸いなことにギターペダルの音量と同等の最大音量0.2v pk-pkの出力が得られた。

残っているのはテストのみ!

最終調整

このシリーズでは、拡張と改善のオプションについて検討してきた。たとえば、トーン回路ではC10を47nFに変更することで調整されカットオフ周波数が増加される。R6とR4をハイインピーダンスゲインにすることで改善もされます。入力インピーダンスアンプQ2、C13とR19を追加すると入力インピーダンスの影響が下がり、出力杯インピーダンスの減衰が少なくなる。

これら2つの回路が与えられると、この設計はトランジスタ・ステレオの素晴らしいプリアンプになる。

あるいは、単一のステージを使用すると、ステレオ・アプリケーションと同じ効果が得られるが、単一の真空管を使用しても効果が得られる。

最後に

トランジスタ時代のエンジニアなので、それとは異なるものを扱うのは大変でした。いくつかの点でトランジスタよりも真空管の方が優れています。

うまくいけば、このシリーズでバルブアンプの内部動作について識見を与え、新しいプロジェクトへ刺激を与えた。自身で組み立てたい人は、DesignSpark PCBデータベースやGerber、部品表などを GitHubで閲覧可能だ。

収納ケースのカスタムと構築のこのシリーズ最後の記事を読んでもらいたい。

Karl Woodward

Karl is a design engineer with over a decade of experience in high speed digital design and technical project leadership in the commercial electronics sector.
DesignSpark Electrical Logolinkedin