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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


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
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。

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。
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
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)
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
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。


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