ギターエフェクターを自作するには: ツール選びからパーツ購入まで ギターエフェクターを自作するには: ツール選びからパーツ購入まで

English

ギターエフェクターを自作するには: ツール選びからパーツ購入まで

自作ギターエフェクターの作り方を一覧で紹介

エフェクタ自作 歴代作品自作エフェクトペダルの一覧ページから、好きな記事を探してみてください。ペダルを使用したオリジナル楽曲もあります。

自作ギターエフェクター一覧ページを見る

DTMホームレコーディング楽曲集

ギター歴は40年になります。コロナ渦で自宅で過ごすことが多くなり、ここ1年で、いくつかのエフェクタを自作しました。買い集めた既成エフェクタと自作モノで、オールアナログのエフェクタボードを作り楽しんでいます。ここでは、自作したエフェクタと、自作のためのツールについて紹介します。

【目次】

エフェクター自作情報サイト
プリント基板/万能基板
パーツの購入
必要なツール(道具)

秘密兵器「デジタルオシロスコープ」

KiCadを使ったプリント基板の自作(経験者向け応用編)

私の最新ペダルボード(宅録用)
ペダルボードの周波数特性

宅録(DTM): Studio Oneで作ったオリジナル曲

エフェクタ自作 歴代作品
勢揃いした自作エフェクター


面実装チップ部品によるミニサイズエフェクター

エフェクター自作情報サイト

回路、基板パターンの情報集めから

エフェクタを作るためには、回路図と基板パターンの情報が必要です。回路図のみから万能基板に配線したり、プリント基板自体を自作することもできますが、ベテランでない限りは難易度が高いため、初心者は、販売されているプリント基板を使うのが良いと思います。

自作エフェクタの情報は、主に海外ですが、私は以下のサイトを使っています。

TONEPAD FX PROJECTS

2001年に作られた老舗の海外サイトです。エフェクタDIYのコミュニティーになっており、英語ですが情報のやり取りが行われています。おそらく製品の基板から書き出した回路図と、自作のためのプリント基板パターン図が公開されています。難易度(Difficulty)が示されており、初心者が作るための目安になります。
プリント基板も販売されていて、USからですが、海外への発送(FAQのページにワールドワイドどこでも送料$4と書いてあります)にも対応しています。

Effects Layouts

DIYエフェクター愛好家向けのサイトです。様々なエフェクターの片面基板レイアウトが掲載されています。プリント基板のパターン図がPDFで掲載されていますので、感光基板使ってプリント基板を自作できます。また、万能基板を使って、ポイント・トゥー・ポイントの手配線で自作するためのイメージ図も載っています。

Guitar FX Layouts

2010年ごろから始まっているサイトです。プリント基板ではなく、「ストリップボード」「ベロボード」と呼ばれる特殊な万能基板を使った制作記事が載っているのが特徴です。ストリップボードは、日本ではあまり馴染みがない万能基板ですが、横一列のパターンをドリルで切りながらパターンを作るのが特徴で、一般の万能基板での手配線(Point to point)に比べて、簡単に、きれいに回路が組めます。
「ストリップボード」は、一般のパーツ屋では売っていないのですが、「GarrettAudio」さんが扱っていますので、必要な方は覗いてみると良いと思います。

お手軽なエフェクタキット

まず1つ目を手軽に作ってみたいなら、全てが揃ったエフェクタキットをおすすめします。エフェクタキットは「タッキーパーツドットコム」さんが多種のキットを販売しており、プリント基板も入っています。

私が最近自作したオートワウ(MXR Envelop Filter)のプリント基板は、こちらで購入しました

プリント基板/万能基板

プリント基板は、「TONEPAD FX PROJECTS」の様な海外サイトで購入することのもできますが、国内でも取り扱いがあります。「タッキーパーツドットコム」さんを始め、「音色研究会」さんも扱っています。

Googleで「エフェクタの製品名+プリント基板」または、「エフェクタの製品名+PCB」で検索し、「画像」リストを表示すると見つけやすいと思います。

エフェクター自作 プリント基板で制作

万能基板での製作

ちなみに、必ずしもプリント基板でなければ作れないと言うことはありません。価格の安い万能基板(ユニバーサル基板)を使って作ることもできます。ですが、初めて作る方は難しいと思いますので、2、3作目あたりからトライして見てはどうかと思います。エフェクター製作で使う万能基板には、大きく2種類あります。

万能基板(ドットパターン)

最も多い万能基板で、2.54mmピッチで穴(穴経0.9〜1.0mm)が開けられており、穴に独立したランド(銅箔)が付いているものです。素材は、柔らかく加工がしやすい「紙フェノール」と、丈夫な硬い素材の「ガラスエポキシ」があります。エフェクタなら、どちらでも良いと思います。
使い方としては、部品をランドに挿しハンダ付けし、基板の裏側でパターン図に沿って導線を付けて行く方法です。配線には、「すずめっき軟銅線」を使います。太さ0.6〜0.8mmのクニャクニャ曲がる錫でメッキされた配線材です。抵抗のリードを切った余りを使っても良いです。ケンタウルスクローン自作レポートに、この様子が載っています。

 ■すずめっき軟銅線を探す(アマゾン)
 ■すずめっき軟銅線を探す(楽天)

エフェクター自作 ドットパターン 万能基板で制作

ストリップボード(ベロボード)

日本では余り使われていない万能基板ですが、横一列のパターンをドリルで切り(下写真左の赤い四角)、縦方向にはジャンパーを使ってパターンを構成する独特の方法で作成します。利点としては、ドットパターンの万能基板のような裏側配線が不要で、比較的簡単に、きれいに作ることができます。上で紹介した「Guitar FX Layouts」にこの万能基板を使った制作例が豊富に載っています。「ストリップボード」は、一般のパーツ屋では売っていないのですが、「GarrettAudio」さん(その他の部品→PC Boards)が扱っています。

エフェクター自作 ストリップボードで制作

パーツの購入

一般のスルーホール(THD)電子部品

電子部品は、初めてエフェクタを作るなら、エフェクタ部品専門のショップをおすすめします。抵抗やコンデンサなどは、1個単位で買えます。特に、エフェクタで重要なアルミダイキャストのケースで、塗装済みのものは、エフェクタ部品専門ショップでないと、入手が困難です。

私は、塗装済みケースにこだわりがあり、最近は、これを豊富に扱っている「GarrettAudio」さんで購入しています。GarrettAudioさんは、パーツを品番毎にパッキングしてくれ、とても丁寧です。抵抗等は、自分でカラーコードを見る必要がなく、手書きで抵抗値を書いてくれるため、間違わないで済みます。感謝です。

少し慣れてくれば、抵抗などは購入単位(100本単位)がありますが、秋葉原の部品ショップでもっと安く購入することもできます。下のショップを覗いてみてください。

ディレイ、コーラスなどに必要なCoolaudio社製のBBD、クロックジェネレータは、最近手に入りにくくなりましたが、秋月電子通商や、GarrettAudioで探してみてください。V3205(BBD)は400円以下、V3102(クロックジェネレータ)は100円以下が相場のようです。

Garretto Audio: 初心者にやさしい東京のエフェクタ部品専門ショップです。
千石電商: 一般の工作向けの部品なら安く揃います。
秋月電子通商: ディレイ用のBBDなど特殊なICが揃っています。
共立エレショップ: 大阪の部品ショップです。
桜屋電機店: 秋葉原のエフェクター部品ショップ。ケースが揃っています。

エフェクタ自作 パーツの購入

焼付け塗装ケース

エフェクタのケースはアルミダイキャスト製が多いと思います。メーカーは、「HAMMOND」が有名です。シルバーの無塗装のケースは、パーツショップで売られていますが、焼付け塗装されたケースは、あまり扱いがありません。塗装されたケースは見た目もよく、愛着が湧きますので、多少出費ですが、検討してみてください。私の知る限りでは、下のショップで見つけることができます。

GarrettoAudio(「ケ−ス/シャ−シ」のメニュー)
■桜屋電機店(アマゾンで購入店舗のWEB

私が使ったことがある、エフェクタによく使われるケースのサイズは、以下のとおりです。

●HAMMOND 1590B: 60×112×31mm (MXRサイズ、ほぼ同じ)
●HAMMOND 1590BS: 60×112×42mm (MXRサイズ、高さが高い)
●HAMMOND 1590N1: 66×121×39mm (MXRよりちょっと大きめ )
●HAMMOND 1590A: 39×93×31mm (最近流行りのミニサイズ)

エフェクタ自作 歴代作品
ブラックは1590BS、他は全て1590N1

必要なツール(道具)

エフェクタを自作するために、必要なツール(道具)について解説します。ヒントにしていただければ幸いです。まだ、全く自作をしたことがない方は、ツールを揃えるのに初期費用がかかります。 お財布と相談で決めて見てください。

ハンダコテ

ハンダコテは、言うまでもなく必須ツールです。アマゾンなどのサイトを見ると、「電子工作向き」とか「基板製作向き」とか書かれていますが、重要なハンダコテを選ぶ際のポイントは、ヒーターの種類と、ワット数、コテ先の形状です。ハンダコテは、長く使うことになると思いますので、合ったものを選んでください。

国内メーカーでは、「白光」「グット(goot)」が有名で、安心して使用できます。以下の2種類がありますが、エフェクタを作る用途なら、どちらでも大丈夫です。¥2,000位のものがちょうどよいと思います。

私が使っているのはセラミックヒーター30W、「goot CXR-41」です。

ヒーターの種類

■ニクロムヒーター
ニクロム線が巻かれた構造が簡単なハンダゴテで、安価なことが特長です。ニクロム線のため、温度が上がり使える様になるまでに、比較的時間(2〜3分)がかかります。

■セラミックヒーター
セラミックヒーターでコテ先を温める構造で、ニクロムヒーターに比べると価格が高い傾向にあります。温度が上がり使える様になるまでの時間が短く、経験的には、1分以内で使えるようになります。コテ先が短く、細かい作業に向くと思います。

エフェクタ自作 ハンダコテ
赤がニクロムヒーター、白がセラミックヒーター

ワット数

エフェクタ自作 ハンダゴテ ワット数ワット数は、30W、できれば40Wをおすすめします。エフェクタを作るには、基板の部品のハンダ付けはもちろんですが、フォーンジャックへのハンダ付けを行わなければなりません。電子工作用には、ICのハンダ付け向けに20Wのものもあるのですが、20Wでは特にフォーンジャックの端子のような金属部分が大きい部品では温度が上がらず、ハンダが溶けないため、うまくハンダが流れません。

逆にワット数が大きい場合、部品にコテを当てすぎると、部品を壊してしまうこともあるのですが、40Wであればそれほど気にする必要はないと思います。ハンダコテに慣れてくれば、60Wやそれ以上のものでも扱えるようになると思います。

温度調節機能が付いているものもありますが、高価ですので最初は必要ないと思います。電池駆動の特殊なコテもありますが、買わないことをおすすめします。

コテ先の形状

コテ先の形状は、オーソドックスな先が尖ったものをおすすめします。精密基板向けの極細タイプがありますが、部品にコテ先を当てると、部品が温度を下げてしまい、ハンダを溶けず苦労します。特に、フォーンジャックなどの、金属部分が大きい部品では、ほとんどハンダが溶けません。

慣れてくると、先が斜めに平たくなっているコテ先でも良いと思います。更に温度が下がりにくいので、ハンダ付けが早くできますが、先が大きいため、トランジスタの様なピン間隔が狭い部品はブリッジ(隣のピンにまたがってハンダが流れてしまう)を起こしやすくなります。

私が買ったハンダコテ「goot CXR-41」には、極細のコテ先がついていましたので、替えコテ先「goot PX-60RT-B」に交換して使っています。

エフェクタ自作 ハンダコテ コテ先
左がおすすめ、右は先端が極細で直ぐに温度が下がり使いにくい

ハンダコテ台

コテ台も必須です。コテ台には、コテ先に付いたヤニなどのゴミを取るため海綿スポンジ(水を含ませておく)が付いており、これがないと作業が非常に不便です。また、ある程度の重さ(500gくらい以上)があるものが良く、コテを置いた(差し込んだ)ときに、倒れないことがポイントです。エフェクタ作りは、「部品をハンダ付けしてコテをコテ台に戻す」の繰り返しです。コテ台は、安定したものを選ぶことをおすすめします。

上記のヒーターの種類によって、コテ台には合う合わないがあります。ニクロムヒーターのコテは先端の根本にネジが付いており、太いコテ受けでないと入りません。セラミックヒーターのコテの先端にはネジはなく、細くできています。コテ台には、「セラミックヒーター専用」のものがありますので、ニクロムヒーターのコテを買う場合は、注意してください。

私が使っているのは、「白光 FH300-81」です。セラミックヒーターのコテを買うなら、これがおすすめです。

エフェクタ自作 ハンダコテ台

ハンダリール、ハンダ吸い取り線、ハンダ吸取機(スッポン)

ハンダは、切り売りもありますが、ハンダは予想よりも結構使うため、リールで買うのが最もお得です。太さと金属の含有量により種類がありますが、最も使いやすいのは「太さ1.0mm、スズ60%/鉛40%、ヤニ入り」のハンダです。100g買っておけば、当面は使えます。¥1,000以下で買えます。

ハンダ吸い取り線は、間違って部品を付けてしまったときに、部品を外すのにハンダを吸い取るために使用します。最初は必要ないかも知れませんが、¥300以下で買えますので、買っておいても良いかも知れません。

また、一度ハンダ付けしてしまった部品を外す際に、部品の足についたハンダを吸い取るための、ハンダ吸取機(スッポン)があります。右手で半田コテを持ちはんだを溶かしながら、左手でハンダ吸取機のボタンを押して、ハンダを吸い取ります。最初は難しいですが、慣れると直ぐにハンダが除去できるため、ハンダ吸い取り線よりも効率が良いと思います。

エフェクタ自作 ハンダ吸い取り

ヒーター付きハンダ吸取機(両面スルーホール基板向け)

一度ハンダ付けした部品を外す場合、片面のユニバーサル(万能)基板やプリント基板の場合は、上のハンダ吸取り線や吸取機で事足りますが、両面スルーホール基板では、ハンダがきれいに取れず苦労します。

そこで、ヒーター付きのハンダ吸取機があります。ハンダコテとハンダ吸取機を合体させたものです。電動ポンプ式もあるのですが、高価なため、5000円以下で変えるスッポン式のヒーター付きハンダ吸取機をおすすめします。これがないと、両面スルーホール基板の部品を外すのは難しいと思います。

gootの「TP-30」がおすすめです。

ワイヤーストリッパ、ニッパー、ラジオペンチ

「ワイヤーストリッパ」とは、ワイヤーの被覆を剥く専用のツールです。ニッパーで代用することもできますが、ニッパーではワイヤーの芯まで切ってしまい失敗することが多いため、購入をおすすめします。ワイヤーの太さに合わせて何種類かありますが、使用するワイヤーの太さに対応できるものを選んでください。私が使っているのは、「goot YS-2」です。

「ニッパー」は、主に基板にハンダ付けした部品の余ったリードを切ったり、ワイヤーを切ったりするのに使用します。太い金属を切ることはありませんので、小さく、取り回しの良いものをおすすめします。安価なものでも構いません。

「ラジオペンチ」は、主に部品のリードを曲げるのに使用します。小さい電子部品を扱うのに取り回しの良い、小さいライオペンチを選んでください。安価なもので構いません。

エフェクタ自作 ワイヤーストリッパ

テスター

テスターも必需品です。用途としては、導通の確認と、DCの電圧測定程度にしか使いませんので、多機能なものは必要ありません。私は、10年以上前に秋葉原の秋月電子で、確か¥1,000くらいで買ったショップオリジナルのテスター「P-10」を今でも使っています。チープな見た目ですが、サイズが小さく、使い勝手がとても良いです。

現在では、¥2,000〜\3,000程度で、基本機能を持ったマルチテスターが買えますので、それで十分です。オートレンジ(ダイヤルに、V、A、Ωなどの記号しかかいていないもの)のデジタルテスターにしておくと、モードを選ぶだけで、電圧/電流/抵抗値などのレンジをセットする必要がないので便利です。また、デジタルテスターのスペックには、最大表示数値を示す「カウント数」があります。説明が難しいのですが、一種の精度のようなものだと思えば良いと思います。4000カウントが最も一般的ですが、エフェクタを作るだけなら、2000カウントでも構いません。

エフェクタ自作 マルチテスター

電動ドリル、金属用(鉄工用)ドリルビット / 穴あけの要領

ケースの穴あけに使用します。穴のないケースを使用するには、これは必須アイテムです。旋盤ドリルがベストですが、普通の家庭では置けないと思いますので、ホームセンターや通販で売っている、ドライバー兼穴開けに使える電動ドリルを入手してください。ピンからキリまでありますが、中国製の安価なものでも十分と思います。最近の電動ドリルは充電式がほとんどですが、この充電が結構面倒です。屋内でしか使わないなら、直接コンセントに挿すタイプをおすすめします。直ぐに使えて力が強く、扱いが簡単です。私は1台目は充電式でしたが、使う前に充電するのが面倒くさくなり、2台目はAC電源タイプに買い替えました。

ドリルビット(ドリルの刃)は、金属用(鉄工用)を選んでください。他に木工用のものがありますが、一発で折れて危険ですので使わないでください。太さは、1.5mm、3mm、6mmがあると便利です。エフェクタのポッドやジャックの穴は、10mm、13mmなどで大きいのですが、ドリルで直接この太さの穴を開けることは考えないほうが無難です。一旦6mm位までドリルで穴を開けたら、後述のリーマーで部品に合わせて穴を広げるのが確実です。

電動ハンドドリルで正確な位置に穴を開けるための要領は以下のようです。ケースに穴をあける際に重要なポイントは、中心位置をズラさないことです。面倒でもこの様に行ったほうが、正確な位置に穴が開けられます。

1)最初に先の尖ったキリやドライバーを使って穴位置の中心を凹ませる
2)1.2mmのドリルを使い凹ませた穴位置にドリルの先端を当てて穴をあける
3)次にこの穴を中心に3mmドリルで穴を広げる(LEDはここで終わり)
4)さらに6mmドリルで穴を広げる(ドリルでの穴あけは6mmまで!)
5)テーパーリーマーで、各部品の穴経に合わて穴を広げる

ハンドドリルで穴あけを行う際の注意点として、ハンドドリルを使うときは、ドリルのビットを押さずに軽い力で削る感覚で使ってください。1.5mmのビットは、力を入れて押すと、簡単に折れてしまいます。6mmの様な太いビットで開けるときも、ドリル本体を強く押さないようにしてください。6mmのビットの先端を使って、3mmの穴を軽く削りながら6mmに広げる感覚です。力を入れておすと、6mmのドリルの溝にケースが食い込み、ケースごと回転し危険です。軍手などの手袋をしたほうが良いと思います。怪我をしないように注意してください。

ドリルを押して穴を開けると言うよりも、ドリルの先端で軽くケースを削りながら、少しずつ穴を広げる様な感覚が良いと思います。


ホームセンター(コーナン)ブランドのドライバ/ドリル、鉄工用ドリルビット

テーパーリーマー

テーパーリーマーは、様々な大きさの穴をあけるためには、必須アイテムです。ドリルで6mm程度の穴を開けたら、リーマーを使って、穴を広げます。リーマーは手動のものが良く、ドリルで開けた穴に差し込み、回して穴を削って広げてゆきます。少し広げたら、実際の部品を差し込んでみて、入らなければ少しづつ広げてゆく様な要領です。フォーンジャックは10mm、フットスイッチは12mm、ACアダプタジャックは13mmのように、穴径が異なります。

アルミケースは柔らかい金属ですので、結構簡単に穴が広がります。穴を大きくしすぎないように、少しずつ広げてください。

テーパーリーマーの使い方は、エフェクタの製作記事を参考にしてみてください。

エフェクタ自作 テーパーリーマー

ソケットレンチ

これは主に、スイッチやフォーンジャックのナットを締めるのに使います。ラジオペンチでも代用できますが、ペンチの先端でケースの表面を傷つけてしまうことがありますので、注意が必要です。
私は、ケースにジャックなどを取り付けた後でMODしたくなり、取り外し、また付けるの繰り返しをしていますので、このソケットレンチは、案外役に立っています。1つ買えば一生モノだと思いますので、損はないと思います。

私が使っているのは、「フェルナンデス SWR 1800」ですが、もう取り扱いが無いかもしれません。

フェルナンデスのセットでは、サイズが、8mm/10mm、11mm/13mm、12mm/14mmです。このサイズでこれまで困ったことはありません。

販売店が違う別のソケットレンチ(印刷が違うだけで、おそらく同じもの)がありますので、参考にどうぞ。これは1本ずつ個別に買えますので、サイズを上記に合わせてみてください。

エフェクタ自作 ソケットレンチ

ドライバ

プラスドライバーは、ケースの裏蓋を止めるために使用するだけですので、ダイソーで売っているもので十分です。ただし、ポットのノブを締めるためには、小さいマイナスドライバーが必要です。ダイソーで売っている精密ドライバーのセットでOKです。

エフェクタ自作 100均ドライバ

瞬間接着剤

私は、エフェクタのON/OFF表示のLEDを裏側から固定するために使っています。ダイソーで売っている「ゼリータイプ」のものが適しています。私はドリルで開けた3mmの穴に、直接3mmのLEDを差し込み、裏からLEDとケースを瞬間接着剤で固めて固定しています。LEDには取り付け用のLEDホルダーを使う方法もありますので、この場合は不要です。

エフェクタ自作 瞬間接着剤 LED固定

配線用ワイヤー(フレキシブル、撚り線タイプ)

配線に使用するワイヤーには、芯が一本の電線でできている「ソリッドタイプ」と、芯が細いヨリ線でできている「フレキシブルタイプ」があります。ソリッドタイプは、曲げると形状を保持できるため、配線がきれいに仕上がりますが、同じ箇所を何度か曲げると、芯線が折れてしまいます。エフェクタでは、配線後に基板を動かすことが多いと思いますので、自由に曲げられる「フレキシブルタイプ」をおすすめします。太さは、「AWG」という単位で決められていますが、芯線が約0.5mmの太さの「AWG24」をおすすめします。私が使っているのは、アマゾンで買った中国製のワイヤーです。

エフェクタ自作 AQG24 フレキシブルワイヤー

小さい結束バンドを買って置くと便利です。私は仕上がりをきれいにするために、基板からポットやジャックへのワイヤーを束ねるのに使用しています。

ピンソケット、ワイヤー圧着工具

これは必須ではありませんが、ケース内の接続を簡単にするために使っています。
基板が複数ある場合の相互接続や、ジャック、フットスイッチと基板の接続で、取り外しを簡単にするためには、ピンソケットを使うとワイヤーが整理できます。とくに、一度ケースに取り付けた基板を取り外してモディファイする場合や、修理の際に、取り外しを簡単にできます。

ピンソケットを自作するには、圧着工具が必要です。

私が購入したものは、「アイウィス SN-01BM」です。NH、PA、PHのどのコネクタにも使えます。

以下の3つのパーツで構成されています。

コネクタ ハウジング:ワイヤーを取り付けるプラグ
コネクタ ベース付ポスト:基板に取りつけるジャック
コネクタ コンタクト:ワイヤーを圧着工具でかしめるピン

ピン間隔(ピッチ)や形状にいくつかの種類があります。扱いやすいものは、以下のものです。

・2.5mmピッチ : NHコネクタ
・2.0mmピッチ : PAコネクタ
・2.0mmピッチ : PHコネクタ

2.54mmの万能基板には、2.5mmピッチであれば、取り付けられます。)2.0mmピッチは小さくてよいですが、2.0mmピッチの万能基板でないと取り付けられません。

音が出ない時の秘密兵器「デジタルオシロスコープ」

¥5,000で買える小型デジタルオシロスコープ

Amazonで¥5,000で買えるデジタルオシロスコープを見つけ、買ってみました。+9Vで駆動できるため、9+四角電池をつないで使っています。エフェクタの動作確認は、基本的には音出しでOKですが、音が出ないときのトラブルシュートや、ノイズ源の特定などに使えます。入力は1chしかなく、測定可能な周波数は200KHzまでで、オシロとしてはロースペックですが、エフェクタのようなオーディオ機器を測定するには、十分な性能です。

中華製オシロですので、同じ製品が多数のブランドで売られています。もしも買ってみようという方は、プローブ付き(ワニ口クリップでなく、オシロ用のBNCプローブ)のものをおすすめします。また、電源の+9Vは、エフェクタのDCとは異なり、「センター+」で極性が逆です。電池をつなぐ際はご注意ください。 

秘密兵器!デジタルオシロスコープを探す(アマゾン)
BNCプローブ付きの¥5,000のものを使ってます

本格的「Rigol製デジタルオシロスコープ」を入手!

上記の小型オシロを気に入って使っていましたが、2つの信号の位相を見るのに2CHのオシロが欲しくなりました。最近ラッキーにも、「Rigol」(リゴル?海外ではライゴルと呼んでいる)のデジタルオシロの中古品を安く手に入れました。「Rigol」は中国の測定器メーカーですが、最近は高性能なものを安く作っており、評判になっています。このオシロは100MHz/2CH、4G/sサンプリングのスペックで、10年以上前の機種ですが、エフェクター作りには十分すぎるスペックです。これなら、どんな問題が起こっても原因調査できると思います。

実は私は30年以上前になりますが、オーディオ機器メーカーに居たことがあり、当時はブラウン管のオシロスコープを使って開発を行っていました。確かPanasonic製だったと思います。当時のアナログオシロに比べると、このRigolデジタルオシロは基本的な機能は変わりませんが、測定した波形をメモリーできるところが超便利で、メモリのある限り、トリガーからさかのぼって波形を確認できます。そして何より軽く、サイズ(奥行き12cmしかない!)が劇的に小さくなり、設置が簡単です。時代の流れを感じます。

業務用ということもあり、静かな自室ではファンの音が強烈にうるさいですが、先に買った小型オシロに比べると格段に使いやすく、気に入っています。FFTやMATH(CH1、CH2の波形を演算して波形で表示できる)機能もあるみたいですので、試してみたいと思っています。


若い頃のメーカーの実験室を思い出します

KiCadを使ったプリント基板の自作(経験者向け応用編)

プリント基板の設計/外注製造 FusionPCB

ここでのご紹介は、CADソフトで両面プリント基板を設計し、プリント基板製造メーカーにデータを送って製造を依頼する方法です。気になるのは費用だと思いますが、中国のメーカー「FusionPCB」は、10cm四方までの基板であれば、なんと$5で製造してくれます。DHLによる送料が高いですが、これを含めても$25(約2700円)です。

私は、オープンソースのCADソフト「KiCAD」を使って基板を設計しています。基板の設計は、それなりの経験が必要(私は、25年ほど前に電機メーカーに務めていた)なのですが、CADや基板の設計方法に関する書籍が多数ありますので、挑戦してみても良いかもしれません。プリント基板が作れるようになると、回路規模の大きいエフェクタでも、配線ミスなく作れるようになります。

各制作ページで、KiCadの基板設計データ(ZIP圧縮)がダウンロード出来ますので、参考にしてみてください。

アナログディレイ 基板設計 KiCAD
アナログディレイ制作時のKiCADの画面

基板製造の際には、レジストの色(緑、赤、青、など)を選択できるのですが、この色の選択は納期に影響があるようです。そのときの他の基板の製造状況にもよると思いますが、「緑」が最も一般的な色で案件が多く、コストも安いそうで、もしもこだわりが無いのであれば、「緑」を選ぶのが納期に最も早く納品されます。

支払いはクレジットカード情報を基板メーカーに送信しなくて済む、PayPal経由での決済をおすすめします。

FusionPCBで製造したプリント基板
FusionPCBで製造した基板

納期がもっと早い PCBgogo

(追記)上記FusionPCBの他にも、「PCBgogo」と言う同じく中国深センの基板メーカーがあります。注文方法等はFusionPCBと同じですが、このメーカーには、納期を早くする「特急コース」があり、緑のレジストなら「24時間特急」と言うオプションを選んでも$5です。表面実装チップで自作したDM-3アナログディレイのモディファイで使ってみましたが、本当に24時間で製造が終わり出荷されました。品質も全く問題ありません。

面実装チップ部品を使った基板を設計

ナードな自作オタクが高じまして、面実装部品を使ったエフェクタを数多く作っています。プリント基板の設計は、上記のKiCadを使って行っています。ページ先頭のインデックスを御覧ください。

面実装チップ部品エフェクタ プリント基板3Dイメージ
KiCadの3Dイメージビュー


面実装基板(チップ部品使用)

面実装チップ(SMD)電子部品の入手

KiCADを使って面実装チップ部品を使用したエフェクタを何台も作ってきました。基板は上記のように、プリント基板を設計する必要があります。また、一般のスルーホール(THD)部品に比べて、面実装チップ(SMD)部品は、取り扱っている店舗がか切られています。私がよくお世話になっている「GarrettoAudio」さんの様なエフェクタ部品専門店は、ほとんど扱いがありません。

そこで、通販購入したことのある「千石電商」「秋月電子通商」「共立エレショップ」を調べてみました。必要な部品はなんとか見つかるのですが、販売単位が20個、100個などしか売っていません。また、店によっては定数が揃っていない場合もあり、1店舗で揃えることは難しいみたいです。色々見て回った結果を下に記載します。

●チップ抵抗: 「共立エレショップ」が殆どの定数を扱っています。1個5円、20個単位で100円です。
扱われている定数が少ないですが、「千石電商」にもあります。10個単位で53円です。
●チップコンデンサ: 「秋月電子通商」の扱いが豊富です。「千石電商」にもあります。
10個単位で買うと安く買えます。
●電解コンデンサ: 「千石電商」が1個単位で販売しています。1個30円です。
●オペアンプ、各種IC: 「千石電商」が1個単位で販売しています。RC4558Dが1個82円です。
JRCのNJM4558Dのチップ版は、「秋月電子通商」にあります。5個で100円です。
その他特殊な用途のICは、「秋月電子通商」で比較的見つかりやすいと思います。
●チップトランジスタ: 汎用的なNPN「2N3904」のチップ版(MMBT3904)が「秋月電子通商」にあります。
●JFET: エフェクタによく使用される「2SK30A」のチップ版(2SK208-Y)が「秋月電子通商」にあります。
●小信号用ダイオード:汎用の「1N4148」のチップ版が「秋月電子通商」にあります。40個で100円です。

チップ部品(抵抗、コンデンサ)のサイズは、「2012」(2.0mm×1.2mm)にしました。ピンセットを使って、手作業で実装するには、このサイズが限界だと思います。これより小さいサイズ「1608」(1.6mm × 0.8mm)もあるのですが、ハンダが流れたかを確認するのが困難です。老眼持ちなら特に :-) 。

ただし、部品によっては(ショットキーダイオードなど特殊な部品)、1608しか手に入らないものがあります。数が少なければ、なんとかなるかもしれませんが、確実を期するなら、この部品だけはスルーホールにしたほうが良いかもしれません。1608より小さい部品は、手作業の実装は不可能です。

手作業によるチップ部品のハンダ付けについては、私が最初にチップ部品で作ったRiotクローンの記事を御覧ください。

オペアンプなどのICは、同じピン数でも、部品によって形状が異なります。SOP8、DMP8など、パッケージの記号がありますので、区別することが必要です。当然、KiCadなどで設計する際に、サイズのあった部品データ(フットプリント)を選択する必要があります。

サイズは、mm表記とinch表記が混ざっている場合がありますので、注意してください。


EETimes記事から引用

面実装チップ部品エフェクタ 共立エレショップさんから届いた部品
共立エレショップさんから届いた部品

最新ペダルボード(宅録用)

ほとんどを自作に置き換えた現在のペダルボード(エフェクターボード)紹介

現在では可能なものほとんどを自作で置き換えました。フェイザー、オクターバー、コンプレッサー、クリーンブースターを順次自作で置き換え、ノイズゲートを加えています。小型化のために、Jan Ray、BB-PREAMPを面実装部品を使ってミニサイズに作り直しました。アナログディレイとBB-Preampは、ESP32ボードをArduinoでプログラムし、プリセット可能にしました。

宅録専用で、アンプに繋ぐことは想定していません。そのため、キャビネットシミュレータ(↓の12.CabinetSim)を常に通るようになっています。

ペダルボードのケースは、「KC エフェクターケース EC-100D」、内寸(幅 x 奥行 x 上蓋+ボード) : 535 x 410 x 65+20mmで、かなり大きめです。

下の写真のペダルボード全体で、10.4kgあります。

1. [自作] EP BOOSTER & MICRO AMP
2. [自作] ISP Decimator MOD
3. [製品] One Control スイッチャー MOD
4. [自作] Keeley Compressor Direct Mix
5. [自作] VEMURAMU JANRAY MOD
6. [自作] Presettable BB-Preamp
7. [自作] MXR Phase 90 MOD
8. [自作] BOSS OC-3 MOD
9. [自作] MAD PROFESSOR AUTO WAH
10. [自作] Presettable BBD Analog Delay
11. [製品] BOSS FV-30L(Volume)
12. [自作] CabinetSim
13. [製品] ZOOM MR-70CDR(Reverb)
14. [製品] POLYTUNE 2 MINI
15. [製品] JUNCTION BOX
16. [製品] Power Supply

17.[製品] ステレオヘッドホンアンプ → MDR-7506

最近メルカリで手に入れたスイッチャーを導入し、ソルダーレスケーブルを使って組み直しました。

ソルダーレスケーブル Phoenix

ソルダーレスのプラグは、YouTubeなどを見ると、プロの間では「FREE THE TONE」が使われています。ですが、非常に高価(10個で1万円以上)なため、Amazonで売っている「Phoenix」と言う、おそらく中華製のもの(12個・工具+4mケーブル付き¥2,980)を使っています。プラグに印刷された「不死鳥」のマークがダサいですが、性能は全く問題ありません。キャップはプラスチックではなく、ちゃんとスチール製ですし、都合48個買いましたが、不良は1つもありませんでした。

スイッチャは、6ループ切替可能な「One Control Agamidae Tail Loop」です。改造して、エフェクトループのON/OFFを表示するLEDを追加しています。

このペダルボードの最終出力には、自作のキャビネットシミュレータが入っています。ペダルボードからの出力をそのままオーディオインタフェース(Steinburg UR22mkII)に繋いで録音できるようになっています。

ペダルボードの周波数特性

ペダルボードのジャンクションボックスのIN-OUT間の周波数特性を、「REW」を使って測ってみました。以下のエフェクタは常にONになっており、通過しています。キャビネットシミュレータを通した場合(赤)と、スルーさせた場合(青)の周波数特性を示します。

キャビネットシミュレータをスルーさせた場合、10Hzから20kHzまでほぼフラットであることがわかります。

【常時ON】
MICRO AMP(インプットバッファ)
ISP Decimator MOD(ノイズリダクション)
One Control スイッチャー MOD(全てのループをBY-PASS)
・BOSS FV-30L(ボリュームペダル、低インピーダンス用)
ZOOM MR-70CDR(リバーブ、測定時エフェクトOFF)

宅録(DTM): Studio Oneで作ったオリジナル曲

DAWにStudio One、ギターのエフェクトに下の写真のエフェクトボードを使ってDTMを楽しんでいます。よかったら、聞いてみてください。

以上、参考になれば幸いです。

【Googleキーワード検索】

当サイト内のGoogleキーワード検索ができます。素早く記事を見つけられます。

<自作を始める>
自作情報サイト
プリント基板
万能基板
ストリップボード
KiCad
面実装

<エフェクタージャンル>
オーバードライブ
ディストーション
オートワウ
アナログディレイ
アナログコーラス
アナログオクターバー
コンプレッサー
フェイザー
ノイズリダクション
ノイズゲート
キャビネットシミュレータ

<自作部品>
パーツの購入
スルーホール
THD
面実装
SMD
チップ部品
ケース

<エフェクタボード>
エフェクターボード
ソルダーレスケーブル

<デバイス名称>
オペアンプ
BBD
VCA
トランスコンダクタンスアンプ
Coolaudio
ゲルマニウムダイオード
2SK30A(FET)
V3205(BBD)
V3207(BBD)
V2164(VCA)
V3102(Clock Driver)
V571(Compander)

<自作ツール>
ハンダコテ
コテ台
ワイヤーストリッパ
テスター
電動ドリル
テーパーリーマー
ソケットレンチ
配線用ワイヤー
デジタルオシロスコープ

<Tips>
ホームレコーディング
スイッチャー
エフェクターラベル
フェンダーストラト
ピックガード
ステージピアノ
モニターヘッドホン
DAW
Studio One