今回は、自作で定番となっている、Vemuram Jan Rayの回路について解説します。
トランスペアレント系、というジャンルを広めた有名なエフェクターです。
しかし、実機は4万円台と、強気な価格設定です。
現在はハンドメイドメーカー、その他多数のペダルメーカーがこぞってコピーして販売しているペダルとなっています。
特に購買意欲を唆るのが、公式から「3年間古いフェンダーアンプを研究して開発した」という宣伝がなされました。
非常に自作しがいのありそうなエフェクターに思えます。
回路図を見てみましょう。
回路図
こちらが現在Jan rayの回路として公開されている回路図です。
出典は、海外の方がJan rayの基板を解析されたようです。
以前は検索すれば出典の掲示板がヒットしていたのですが、消えてしまったのか埋もれてしまったのか、見つかりませんでした。
しかし、下記サイトで国内の方が詳しく紹介されています。
基板はモールドされており、解析し辛いものだったようです。基板のモールドは、解析されて回路をコピーされてしまわないようにするための、物理的な防止策です。
さて、解析してみた結果はというと、Timmyというエフェクターの回路と瓜二つだった、というわけです。
引用させていただいたブログでも、「価格は品質を表す」という典型的なマーケティング戦略で購買者を錯覚させた。という翻訳がされています。
今では有名なお話となっていますが、自作を始めたばかりの方もご覧になるので、知識として持っておくとよいかもしれません。
では、回路図各部の解説に入ります。
入力部
INはフットスイッチのインプットに繋がっています。
R1は、スイッチ切り替え時のノイズを軽減するための抵抗です。トゥルーバイパスでは入力側でも切り替えるため、このような抵抗が必要になります。
トゥルーバイパスは接点部による信号の劣化が起きてしまいますが、劣化が抑えられるバッファードバイパスや、BOSSのようなFETスイッチより簡単に作れるため、多くのコピー系メーカーで採用されています。
自作なら、バッファードバイパスに改造してみたくなります。
C2とR2はハイパスフィルタを構成しており、ギター信号の通過する帯域を定めています。
C2の47nは47nFで、秋月電子さんなどで購入する場合、μFに直して0.047μFとなります。
カットオフは3.3Hzですので、ここで帯域のカットはせず、ギター信号は全て通しています。
R2にはもう一つ役割があり、このあとに続くオペアンプへのバイアスをかける抵抗です。バイアスについては、別記事で解説していたかもしれません。
C1は、音色に味付けをしているなどの主張も見かけますが、超高域にカットオフがあるとみなせるものです。つまり、この位置ではほとんど無意味。
取り付けるなら、インプットジャック近傍に取り付けると無線帯域での効果が得られます。
追記：入力を過電圧から保護する回路がありません。入力直後に1kΩ程度の抵抗を信号ラインに直列に入れることを推奨します。
歪み回路
C3は位相補償用のコンデンサです。この容量だとセラミックコンデンサが入手しやすく、メーカー品ではコスト面などからもっぱらセラコンですが、手に入るならフィルムコンデンサやマイカコンデンサを使ってみましょう。
秋月さんや、ギャレットオーディオさんならあるはずです。おまじないみたいなものですが、誘電ヒステリシスによる汚損はなくなります。
R4とGAINの可変抵抗は、増幅率を決める抵抗です。抵抗値を大きくするほど増幅率は高くなるため、R4は最低の増幅率を決めています。
クリッピング用のダイオードは、1N4148という汎用小信号用スイッチングダイオードが使われています。最近のトランスペアレント系エフェクターでは多用されていますね。
増幅した信号の波形をダイオードでクリップさせることで、歪み音を生み出しています。サウンドの肝となるため、色々試行錯誤したくなる部分です。
BASS回路
BASSコントロールがあるため分けてみましたが、本来は歪み回路の一部です。
TRIMはGAINの動作点を調整するコントロールとして便利そうですが、かなりピーキーな定数です。
中心の5kΩが使いやすそうな点です。
トリマは高耐久のものであるに越したことはありません。普通のトリマだと、公称摺動回数200回ですから、そのあたりが限度です。
可変抵抗にするのはノイズの影響を受けやすいため、おすすめしません。
トーン、出力回路
IC1Bの出力端子から増幅した信号が出てくると、TREBLEツマミと、R5,C7からなるハイカットフィルタを通ります。
ツマミを回すほど効かなくすることで、TREBEが出てきていると感じられるわけです。
ここがJan rayの最大の肝とされているようですね。10kBの可変抵抗は信号ラインに対して直列になっており、信号の大きさに関わるものです。
可変抵抗を回すと倍音が出てきたからトレブルツマミがサウンドの肝、というような意見もあるんですが、やや誤解を生みそうです。倍音を生むための歪みは、IC1Aの回路で作っているんですね。しかし、繊細な動作であるため、わけも分からず回路を真似ると失敗するようになっています。Jan Rayはしっかりと、その罠にはまっています。
C3も前段同様、発振防止用なのでフィルムコンデンサ系を採用してください。
C9は電解コンデンサが使いたくなる容量ですが、性能に配慮してフィルムコンデンサとしておきます。
最後は10kΩの可変抵抗で音量を調節し、出力となります。
ここも入力同様、保護抵抗がありません。回路設計では、ユーザーの使う範囲で考えられる、あらゆる使い方で不具合、故障が起きないよう心がける必要があります。ボリューム最大時ではOUTがC9に直結となるため、1kΩ程度をC9に直列に配することで保護できます。
電源部
少し違和感のある書き方がされています。解析しながら描いていったのかもしれません。
左から、V+がDCアダプタを繋いで給電しています。
D6はセンタープラスを繋いでしまった時の保護用です。
R8,C11は電源のノイズフィルタとなっています。しかしながら、D6での電圧降下が大きく、R8も大きめの抵抗値であるため、かなり苦しい電圧降下です。オペアンプへの電源電圧が足りていません。
エフェクト確認用のLEDもノイズフィルタのノードに繋がっているため、痛い電圧降下です。
また、C11はやや容量不足です。
C10,C6は電源の安定化を図るものですが、コピー元であるTimmyの定数をわけも分からず変更してしまったために、1つだと回路が安定しなかった可能性はあります。
C6はなるべくオペアンプの近くに配置したいコンデンサです。C10,C6ともにESRの小さな積層セラミックが良いでしょう。エフェクター向けのパーツショップでは、最近のパーツを扱っていなかったり、データシート（電子回路を作る時、必ず見る説明書）が見れませんから、秋月さんなどで購入したいところです。
R9,R10はバイアスを作るための分圧回路です。
ここが他のエフェクターとは異なる部分です。
普通は電源電圧の半分を作るため、抵抗値は2本とも同じ値にすることが多いのですが、Jan Rayでは4.5Vを下回る電圧になっています。
Timmyの回路図とされているものです。Jan rayと見比べるとそっくりな回路です。
Timmyでは分圧抵抗の上側の抵抗値が小さくなっています。
オペアンプにギターを直結というような回路であるため、バッファが無いのは残念ですが、各所に気を配ったであろう痕跡が見て取れます。
もし自作するなら、Timmyに近い回路で作ることをおすすめします。
Jan Rayではバイアスの抵抗だったり、分圧抵抗、増幅段の負荷が重いなど、不安定になってしまう回路設計です。
R1も大きな抵抗値にするべきところを、Jan rayでは1MΩに下げてしまっています。
詳細な解説は、下記リンクで有料のコンテンツとして解説しています。Jan rayだけでなく、自作全般に応用可能な内容です。Amazonなどでも販売されている、エフェクター自作解説本みたいなものでしょうか。気になる方は御覧ください。
予告なく公開終了する場合がありますので、あらかじめご了承ください。
TimmyではLEDの電源はD7のあと、ノイズフィルタの前から取っていますね。
あとがき
いかがでしたでしょうか。
Jan rayについては、サウンドもさることながら、ペダルメーカーの倫理的な面でも数多く取り沙汰されています。
回路自体に著作権はありませんのでどうにもできないものですし、エフェクターによらずリバースエンジニアリング禁止な機器でも解析されてしまう問題は昔からあります。
しかし、「古いフェンダーのアンプを3年研究して開発したエフェクターである」と宣伝しながら、「既製品の回路をコピーした回路だった」というのは、マーケティング的にどうなんでしょうかというところです。コピーだけならまだ問題はなかったんですが、古いフェンダーアンプを研究して開発したという宣伝が事実と異なるわけですから、善良な消費者は騙されてしまいます。
今回はJan Rayでしたが、エフェクター業界ではこういう例はごまんとあります。Jan Rayは元になった回路であるTimmyの音色が好評だったこと、マーケティングが成功して有名になりすぎてしまいました。
下記リンクは海外の自作パーツショップですが、倫理的な内容にも大きく関心を寄せています。
古典絵画の模写のような研究だと考えています。という一節は、自作をするなら意識しておきたい点です。改造も醍醐味ですから、慣れてきたら試行錯誤してみましょう。
コメント
[…] 【徹底解説】Vemuram Jan Rayの自作 回路編工学部出身の筆者がVemuram Jan Rayの回路について解説していきます。疑惑のTimmyとの関係についても触れています。回路の勉強にもなると思うので […]