低いオクターブ音を発生するアナログオクターバーの巧みな回路
2024/10/19
ギター用のエフェクトペダルの自作で、BOSS OC-2のMODを作ったことがあります。このオクターバーの回路は、私が今まで見たエフェクトペダルの回路の中で、最も「巧妙な」回路だと思います。
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アナログオクターバーの回路図まず、その動作原理ですが、オペアンプを使った差動増幅器の一部にFETスイッチをつけて、オペアンプの入力の極性を、FETに加える信号で反転できる様にしています。
下の図が、差動増幅器の基本回路のR4にFETスイッチを付けた回路です。上のBOSS OC-2の回路と見比べてみてください。（U1Bのオペアンプが、このブログの話題の回路。右のU1Cのオペアンプは300Hzローパスフィルタです。）
FETスイッチON/OFFにより、出力電圧は入力の「0.497倍」、「-0.57倍」に切り替わり、出力が非反転/反転に切り替わるように作られています。ギター入力信号からピークホールド回路とフリップフロップで作ったピッチ波形（信号周期の矩形波）をFETに入力すると、ギターの入力信号の１周期ごとに、FETがON/OFFし、出力の極性が逆に切り替わります。その結果、出力波長の周期が２倍になります。
下の図が、自作したオクターバーの回路の信号をオシロスコープで追ったものです。
（１：黄）ギター入力信号（400Hz）
（２：薄青）ギター入力信号からピークホールドとフリップフロップで作った1/2ピッチ波形（200Hz）
（３：紫）ギターの入力信号の１周期ごとに、極性が逆に切り替わった波形
（４：濃青）３の波形をLPFに通して整形した、１オクターブ低い出力信号（200Hz）
この回路は、フリップフロップで作った２倍の周期のパルスを直接音として出力しているわけではなく、ギターからの入力信号の極性切替に使っているだけです。そのため、シンセサイザーにあるエンベロープフォローワーのような音量をコントロールする回路は必要なく、入力信号の音量のままで、１オクターブ低い音が生成される巧みな回路です。
この回路を最初に考えた技術者は、アナログエフェクトペダルの「匠」なんだと思います。素晴らしい！脱帽です。
