LTspiceでツェナーダイオードのクリップ音をWAVEファイルで試聴してみた
2025/01/05
LTspice for macでクリップ回路のシミュレーション
昨日に引き続き、LTspiceを使って、対向させたツェナーダイオードをオペアンプの帰還に入れて、クリッピングのシミュレーションをしています。
Mac版のLTspiceは、Windows版にあるようなボタンがなく、GUIがプアで、操作にクセがありますが、だんだん慣れてきました。
今日は、実際のベースの録音ファイルを使って、クリップした時の出音が、ツェナーダイオードの有無や抵抗の挿入の有無により、どの程度変わるのかを試してみました。
片電源から両電源の回路に変えるとシミュレーションが劇的に速くなった
昨日は、一般のエフェクトペダルの電源にしたがって、9Vの片電源の回路を作って、シミュレーションしていました。昨日の回路では、Mac mini M2を使って2.5msecのシミュレーションを行うのに、60秒くらいかかっていました。
この速度で、試してみたい16秒の音源をシミュレーションするには、単純計算で106時間かかります。（106H = 16/0.0025/60）とてもじゃないが待てないので、シミュレーション速度が早くなる方法がないのか調べてみました。
ChatGPTに聞いても、シミュレーションを早くする方法は無いと、冷たい回答をされるし、LTspiceにシミュレーションを荒くする方法はないこともわかりました。
詰んでしまい、LTspiceで実際のWAVEファイルをシミュレーションすることは無理なのかと諦めかかっていた時、回路を単純にするために、片電源を止め、両電源の回路に変えてみました。
すると、16秒のWAVEファイルシミュレーションが90秒で終わるようになりました。片電源の回路が間違っているか、LTspiceには不都合があるのかもしれず、理由はわかりませんが、とにかく使えそうなので良しとしています。
ベースのWAVE音源ファイルを入力にシミュレーションしてみる
オリジナル曲のベースフレーズをStudioOneでWAVEファイルに書き出し、これを入力にして、クリッピングの回路の出力をWAVEファイルに書き出しました。
LTspiceの「.wave」コマンドは、WAVEファイルのレンジを「-1V 〜 +1V」の電圧にマッピングするため、出力部分には、抵抗で1/5の電圧に下げる回路が入っています。
出音のサンプル
オペアンプの帰還に入っている対向させたツェナーダイオード間の抵抗（R5）の値を3通りに変えて、出音を録ってみました。波形を拡大すると、抵抗値を上げるに従って、クリップ部分の頭が出てソフトクリップになっているように見えます。聴感上も、歪んだ音が若干ですがソフトに聞こえます。
試聴してみてください。モニター系のヘッドホンを使うと良いかもしれません。
フレーズ中の、太い弦の低い音の時に差がわかりやすいと思います。
A）ベースフレーズの原音
B）R5=0(短絡）のとき
C) R5=10k のとき
D) R5=22k のとき
