自作エフェクタ基板の部品実装、ケース加工など 作り方Tips集 自作エフェクタ基板の部品実装、ケース加工など 作り方Tips集

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自作エフェクタ基板の部品実装、ケース加工など 作り方Tips集

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 歴代作品自作したエフェクトペダルの一覧ページを作りました。好きなエフェクターの自作記事を探してみてください。

基板のタイプ(万能基板、スルーホール/面実装プリント基板)や、ケースのサイズ(ノーマル、ミニ)ごとに、どのように自作したかの記事が見られます。

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【目次】

【Tips集】
部品のハンダ付けは 部品1つずつ
  - ICソケットは基板に密着させてハンダ付けする
ICのソケットは必要ないかもしれません
ポット(ボリュームなどの可変抵抗)と基板の配線 
  - ノイズに弱い配線はシールド線を使う
  - ポットの回転方向
電源からのノイズ
  - エフェクタボードの電源ノイズ
ケースの加工
トゥルーバイパスのためのフットスイッチ、LEDへの配線

【特殊な修理例】
ワウペダルのポットのガリ除去例(最終手段、非推奨)

はじめに

初めてエフェクターを作る方向けに、私が特に注意している点をTipsにまとめました。参考にしてください。

自作に必要なハンダゴテなどの道具のい選び方については、別のページに紹介しています。こちらのページをどうぞ。

部品のハンダ付けは 部品1つずつ

基板に部品を取り付ける際は、ハンダ付けについては、適量のハンダで基板のパッド(ハンダがつく所)に「流す」ことがポイントで、ハンダをてんこ盛りにしない(「イモハンダ」「団子」と俗に言う)ことが肝心ですが、これは慣れることで、うまくなると思います。ハンダ付けの要領は、YouTube動画にたくさんアップされているので、分からない方は、見たほうが良いと思います。

その他の注意点は、当たり前ですが、部品の定数や、向きを間違ってつけないことです。YouTubeなどを見ていると、ハンドメイド工房や慣れた方の動画では、抵抗やコンデンサなどの複数の部品を一度に基板に挿し、まとめてハンダ付けし、まとめてリードを切る作業をしていますが、個人的には、これは工場や工房での量産方法と思います。早く作れば良いと言うものではありませんので。

私の経験では、抵抗値やコンデンサの値を見間違うことが時々ありますが、複数の部品を一度に基板に挿してハンダ付けすると、抵抗のカラーコードや、小さい印刷のコンデンサの値を間違っていることに気が付きにくく、部品を付けたあとでは、間違いを見つけられないことがあります。

そのため、私は、部品は「1つずつ挿し、ハンダ付けし、リードを切る」の作業を繰り返しています。その都度、つけた部品の定数や向きを確かめています。

時間はかかるのですが、私は、趣味のエフェクターを作りは、部品取り付けが醍醐味の1つですので、きれいに1つずつ丁寧に作りたいと思っています。


部品は1つずつ丁寧に(上の写真は2つ付けていますが、1つずつにしてください)

ICソケットは基板に密着させてハンダ付けする

基板にハンダ付けしたあとで、部品が基板から浮いていることに気づくことがあります。ICやICソケットの場合が多いと思います。注意点として、ハンダ付けをしたあとで、部品を表から基板側には絶対に押さないでください。スルーホールの両面基板の場合は、押してもビクともしないと思いますので心配ないですが、片面基板の場合は結構簡単に部品が基板側に動き、その結果、基板裏面のパターンが基板から剥がれ、断線が起きてしまいます。

特にICソケットの場合、ソケットが基板から浮いた状態でハンダ付けしたあと、ICをソケットに押し込むときに、パターン剥がれが起こります。

ICソケットをハンダ付けする場合は、まず対角線の端の2つのピンをハンダ付けし、そのピンに裏からハンダゴテを当てながら、ICソケットを基板側に軽く押して、ICソケットの下を基板に密着させてください。その後、残りのピンをハンダ付けしてください。

ICのソケットは必要ないかもしれません

IC部品はソケットを使うのが一般的です。静電気でIC部品が壊れるとか、ハンダ付けの熱で壊れるとかを気にしてのことだと思いますが、私の経験では、ソケット無しで作った場合でも、ICを壊したことは一度もありません。

面実装のエフェクターもたくさん作りましたが、そもそも面実装のIC部品にはソケットはなく、必ず直接ハンダ付けになりますが、この場合も、壊れたことは1度もありません。

オーバードライブのエフェクターで、ICを取り替えて試してみたい場合ば別ですが、後で取り替える予定のないICには、ソケットは必要ないと思います。特に丸ピンのソケットは結構高価(オペアンプ自体より高い場合もある)なので、付けなければ価格を下げられます。

ですが、保険のためにという方は、付けても問題ありません。


取り替えることのないオペアンプは基板に直付け

ポット(ボリュームなどの可変抵抗)と基板の配線

ポットが基板に直付けされている基板なら該当しませんが、通常はポットと基板は単線ワイヤーで配線すると思います。ここでの注意点は、配線したワイヤーがノイズに弱い(インピーダンスが高い)場合があります。結果的には、「サー」と言うノイズが多くなったり、デジタルクロックを持つエフェクター(コーラス、フェイザー、ディレイ、オクターバーなど)では、クロックのノイズが配線に飛び付き、出力へ出てしまうこともあります。

ノイズに弱いラインかどうかを確かめる簡単な方法は、音を出した状態で、ワイヤーを一本ずつ指で摘んでみてください。「ブー」と言うハムノイズが大きくなるラインは、ノイズに弱いことになります。ノイズに変化がないラインは、通常の単線でも大丈夫です。

対処方法の1つは、ポットを基板に直付けしている状態に近づくように、可能な限りワイヤーはできるだけ短くすることです。


自作BB-Preampのポットへの配線(結束バンドでまとめています)

ノイズに弱い配線はシールド線を使う

もっと完全にノイズ対策をしたいなら、ポットに配線するGND以外の配線をシールド線にしてください。ギターのシールドのように太いものでなく、極細のシールドワイヤーで構いません。使わなくなったテレビやオーディオの赤白ピン(RCA)コードを切って使うのでも十分です。

シールドライン(ワイヤーを囲んでいる網の部分)は、必ず基板側かポット側のどちらか一方のGNDに落としてください。シールドをGNDに接続しないと、シールド効果はありません。両方のGNDに接続すると、GNDのループができてしまうため、悪影響があるかもしれません。

下の写真はアナログオクターバーの例です。ポットとの配線ではなくスイッチと基板の配線ですが、クロックノイズがスイッチからの入力ラインに飛びつくため、シールドにしました。さらに、基板からのクロックノイズがポットやジャックに飛びつかないように、シールドシートを作って基板裏に貼っています。(写真の白いシート)詳細は、下のリンクを参考にしてください。


 

ポットの回転方向

ポットをワイヤーで接続した場合、よく間違うのがポットの1番ピンと3番ピンの配線です。逆に付けてしまうと、機能はするのですが、ポットの回転方向が逆になります。ボリュームノブの場合、逆に配線するとノブを右に回すと音量が小さくなってしまいます。

私の経験では、組み上げて音出しチェックのときに、配線間違いに気づくことがよくあります。

回路図が左下の場合、このEFFECT出力は、2番ピンの接点が1番ピン(GND)に近づくと出力が小さくなります。そのため、ポッドを左(反時計方向)に回したときに小さくなるように配線する必要があります。

ポッドの内部は右下のようになっています。1番ピンと3番ピンの間に抵抗体があり、2番ピンに回転する接点があります。このポットの図は裏側から見ていますので、ポットの軸を表から見て左(反時計方向)に回すと、2番ピンの接点は1番ピン側に近づきます。

これにより、回路図のピン番とポットのピン番の対応は、下の図のようになります。ポットのピン番号は、標準的には決まっておらず、勝手に付けられているようですので、回路図をよく見て確認したほうが良いと思います。

エフェクタ組み立てキットを購入した場合は、付属の配線図をよく見て配線してください。

電源からのノイズ

通常のエフェクターの回路の電源入力(電池やACアダプタの9V入力ライン)には、通称「パスコン」と言うバイパスコンデンサーがついています。47μFや100μFの大きめの電解コンデンサであることが多いと思います。これは9Vラインに乗っているノイズをGNDにバイパスし、ノイズを取る働きをします。基板が大きく、基板の電源ラインが長い場合は、ICごとに、積層セラミックコンデンサ(高周波ノイズをバイパスする効果が高い)を電源ピンとGNDの間に入れることもあります。

下図では、C9(47μF)が9V電源に入っている低周波ノイズバイパス(平滑用)電解コンデンサ、C10が高周波ノイズバイパス用コンデンサです。C10には、写真のブルーの積層セラミックコンデンサを使うことが多いと思います。

ノイズとは関係ないですが、参考に、D6のダイオードは、万一電源の極性を逆に繋いでしまったとき、内部の回路を保護するためのものです。電池などを逆につなぐと、ダイオードが導通しショートするため、逆電圧が掛からないようになっています。

ただ、自作するアナログエフェクターは、そもそも高い周波数のデジタル回路は含みませんので、積層セラミックコンデンサは必要ないかもしれません。積層セラミックは部品単価が高いので、余裕があったらで良いと思います。

「ブー」と言うハムノイズは、グランドループやシールド不足が原因であることが多いと思います。耳につくもう1つのエフェクターのノイズ源は、ACアダプターの発信ノイズです。「キー」とか「チリチリ」聞こえるノイズの多くは、ACアダプターのスイッチング電源回路から来ています。

音出し確認の際は、最初に9V電池で試して見てください。この場合はACアダプターの影響はありませんので、エフェクターボックス単体のノイズ性能がわかります。ACアダプタを繋いだときに出るノイズは、ACアダプタ側で対策する必要があります。

エフェクタボードの電源ノイズ

エフェクターボード(ペダルボード)にした場合は、ACアダプタを電源に使うと思いますので、この場合に発生する「キー」とか「チリチリ」聞こえるノイズは、ACアダプタや電源サプライボックスで対策することになります。


アマゾンで買った中国製の激安パワーサプライ2台

私は、アマゾンで買った激安の電源サプライボックスをペダルボードに使っており、最初は「キー」とか「チリチリ」聞こえるノイズに悩み、随所にパスコンを入れて見ましたが、簡単にはなくなりません。ノイズが少ない評判の良いパワーサプライは高価ですし、ノイズが無くなる保証もないので、買い替えることはしていません。別の原因で、ペダルボード内の配線の影響もあるかもしれません。

色々試しましたが、ノイズ対策はキリがないため、根本的な対応ではないですが、ノイズリダクションペダル(ISP Decimatorのモディファイ)を自作してノイズを消しました。

このノイズリダクションペダルのお陰で、ギターの弦をミュートすると出力は無音になります。ピックアップからのハムノイズも聞こえなくなりました。宅録時も、後でDAW上でギタートラックのノイズ消しをすることもなくなりました。

ケースの加工

ケースの加工は、基板を作る作業とは違い力仕事なのですが、ポットやジャックの穴位置の正確さがポイントと思います。エフェクタの製作記事に、その都度触れていますので、下に参照リンクを掲載しておきます。

ケースに穴を開ける前に、必ずケースの上で位置決めをしましょう。ポットやジャック、スイッチが干渉しないように位置を決める必要があります。

穴あけ作業は、通常はホームセンターで買えるハンドドリルを使うと思いますので、その際の注意点がまとめてあります。

ケースの内部の断面イメージを作ってみると、穴位置を正確にすることができます。PaowerPointで図を作っていますが、これはWEBへの記事掲載のためですので、手書きでも十分です。ときにミニサイズのケースに組み込む際は、ジャックやスイッチの位置がシビアですので、作ることをおすすめします。


アナログコーラス自作時の断面図例



トゥルーバイパスのためのフットスイッチ、LEDへの配線

トゥルーバイパスにする場合、3Pのフットスイッチを使うと思います。また、電池とACアダプタを併用する場合には、DCジャックの配線が複雑です。2つのポイントがあります。

・入力プラグを挿したときだけ、電源が入る様にする(電池を使うときは必須です)
・ACアダプタのプラグを指すと、電池が切り離され、ACアダプタが優先される様にする(これがなく、9V電池が並列につながってしまうと、最悪の場合9V電池が発火します。)

この配線は、購入したキットについている配線図を基に作るか、ない場合には、他のエフェクターの配線図を参考に、予め書いておくことをおすすめします。私は、もう何台も作っていますが、この配線は、配線図を見ながら、いつも気を使って行っています。

一度配線図を書いておくと、2台目からは、基板への入出力の接続を変えるだけですので、ずっと使えます。下の図を参考にどうぞ。

ワウペダルのポットのガリ除去方法

ワウペダルのガリ除去はメーカー修理でポットの交換が基本

ワウペダルに使われている、ペダルを動かすと回るポット(可変抵抗ボリューム)は、何年か使っていると必ずガリ(ペダルを動かすと、ジャリジャリ音がする)が発生します。これは仕方がないことなので、発生した場合はポットを交換することになります。メーカーに修理に出せば治りますので、特にBOSSなどの国産品は、メーカー修理が無難です。

手に入れたBOSSのPW-3は、製造から7年以上経っており、ガリがひどく、録音には使えない状態でした。(下でサウンドサンプルを聴けます。)今回はダメ元、自己責任で、ポットを修理できないか試してみました。

国産のワウペダルのポットは特注品

ガリを治すには、ポットを部品屋さんで買って交換すればいいや、位に考えていたのですが、ワウペダルに使われているポットは特殊なカーブの特注品が多く、BOSSのPW-3も部品店で購入可能な一般部品では代替えすることが出来ないことがわかりました。

一般のポットは、最小から最大まで300度くらい回転しますが、例えば、BOSSのPW-3の場合、ペダルを動かした時にポットが回る可動範囲は60度から210度くらいの範囲しか回りません。ポットを外して、テスターで抵抗値カーブを測定してみましたが、下の図のように変化します。ペダルを踏んで可動する範囲(グラフのMovable range)で、0〜100kΩに変化するようになっています。

このカーブは一般部品のA、B、Cカーブのどれにも該当しないため、特注された部品であることがわかります。ポットのカバーには、「100KZ」(Zカーブ?)と印字されています。

無水アルコールで洗浄してみた

一般のガリ対策には、ポットを分解し、内部の抵抗体を掃除する方法があります。ただ、BOSSのペダルのポットは、量産品をベースにした特注部品のため、裏のカバーを開ける以上の分解はできないようです。そこで、抵抗体が見える隙間から、無水エタノールに浸した綿棒で、抵抗体を拭いて見ました。若干良くなりますが、ほとんど改善しませんでした。さらに、無水エタノールに蓋を開けたポットごと浸して、丸ごと洗ってみましたが、これもそれほど効果はありませんでした。


ポットまるごと洗浄中

ポットのブラシの位置をズラす(最終手段)

ポットの構造は、円弧状に塗布された抵抗体の上をブラシ(4本に分かれている)がスライドし、回転によって抵抗値を変える仕組みになっています。ガリの原因は、ブラシの接点と抵抗体の間にゴミが溜まったり、抵抗体が削れてしまい凸凹になってしまうことが原因と想像できます。アルコールで掃除しても改善しなかったため、おそらく抵抗体が削れて、道路のワダチのようになってしまっていると思われます。

そこで、抵抗体とブラシの接点位置をズラし、削れていない場所に接点を移動してみました。削れた部分には、線状のあとがついていますので、目視でも確認できます。ピンセットで4本に分かれたブラシの接点を外側に曲げて、線状の跡の間に移動してみました。


分かり難いですが、ブラシの1/2の幅だけ外側に曲げています。
光っているのはコンタクトグリス(サンハヤト GS-10)を塗っているためです。

見事復活!

対策前後の録音サンプルを下に掲載します。明らかにジャリジャリ音がなくなったことがわかります。ただし耐久性などは不明なため、いつまで持つかはわかりませんが、しばらく使ってみます。

これは「最終手段」です。復活できる保証はないのでお勧めしません。捨てても良いと思う方以外は、分解する前にメーカー修理に出したほうが良いと思います。試される方は、自己責任でどうぞ。

サンプル:ガリ対策前(ジャリジャリ音がします)(MP3)

サンプル:ガリ対策後(ほぼガリは聞こえなくなりました)(MP3)

 


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