オーバードライブの最高峰 Jan Ray 自作レポート オーバードライブの最高峰 Jan Ray 自作レポート

オーバードライブの最高峰 Jan Ray 自作レポート

VEMURAM Jan Ray を自作してみることにしました

Jan Rayとは、日本のストンプメーカーVEMURAMが作ったオーバードライブです。国内外問わずプロのギタリストがこぞって使っています。クリーンブーストからローゲインの歪が特徴的で、弦の芯の音がしっかり残り、コードをかき鳴らしたときに、気持ちよく歪みます。

本物のJan Rayは、真鍮製のケースに入っており、高級というかゴージャスで、「最高峰」のエフェクターと呼ぶべき貫禄を見せつけています。そのせいか、価格も4万円弱と、まさにゴージャスです。私には、ちょっと手が出せない代物です。(そもそも手を出すつもりはないですが...)

そこで、インターネットで入手した回路図と基板レイアウトを使わせていただき、自作してみることにしました。このページは、自作開始から完成までのレポートです。

【目次】

回路について
基板の調達先
部品の購入先
ケースの加工
プリント基板の配線
音出し確認
ケースを閉めて完成!
サウンドサンプル

[追記]面実装チップ部品でJan Rayをミニサイズにしました
[追記]ミニサイズケースに組み込み完成

【追加改造】出力インピーダンスを下げる改造を実施


回路について

本物のJan Rayは、基板や部品が黒く塗りつぶしたり、部品を黒いグルーで固めたり、パターンをマスクしたりしているらしく、どのような回路でどんな部品が使われているか、わからないようにしてあるそうです。(ケンタウルスの真似かな?)それでも海外のツワモノが、購入したJan Rayをバラし、パターンマスクを剥がし、部品を外して抵抗値やコンデンサの容量を測定し、回路図に書き上げています

回路的には、2連のダイオード(1N4148、普通のスイッチング用ダイオード)をオペアンプの帰還に入れて歪を作っています。ダイオードを直列に2つつなぐと、レンジが大きくなり(クリップする電圧が上がる)歪みにくくなるため、Jan Rayはローゲインが得意とされるのも納得できます。

既存のエフェクター「Timmy」と見比べると、抵抗値やコンデンサ容量が僅かに違い、高域を調整するTRIMが追加されていますが、ほとんど同じ回路です。ダイオードの配線が若干違いますが、音がどう違うかはわかりません。これは、Timmyのモディファイ(クローンに近い)と言っても良いと思います。自作をしない人で、微妙は音の違いなど気にしない人は、MXR Timmyなら半額以下で買えますので、買ってみても良いと思います。

ですが、Jan Rayは、ケースはゴージャスな真鍮製ですし、プロがこぞって高評価をしていますので、ローゲインでいい音がするポイントがあるか、バンドでの演奏時の音ヌケが良いなど、Timmyとは何かが違うことは間違いないでしょう。本物志向の方や違いが心配でしょうがない人は、迷わずJan Rayを購入しましょう。YouTubeに、両者の比較動画が多数ありますので、聴き比べてみてください。私はYouTubeでは、Jan Rayの良さは理解できませんでしたが、アンプで鳴らすと良さが出るのかもしれないです。

回路図は、「La Revolution Deux」のサイトを参考にしました。

Jan Ray自作 基板と回路図

基板の調達先

前回、ケンタウルスを自作した際には、ネットに転がっている回路図をもとに、万能基板上にポイントtoポイントで配線して作りました。この作り方は嫌いではないですし、楽しみの1つでもあったのですが、最近老眼が進み、細かい作業がきつくなってきたため、今回は、ネットで売っているプリント基板を使って作ってみました。結果的にはめちゃくちゃ楽で、一発で動作しました。

基板は、楽天の部品販売店で売っています。配線図もネットからダウンロードできます。「Jan Ray 基板」でググって探してみてください。「音色研究会」のサイトでも売っています。

部品の購入先

部品は、エフェクター部品 販売の通販サイト「Garrett Audio」さんで全品(部品、スイッチ、ジャック、半田、ポット、ノブ、塗装済みケースなど)を購入しました。基板を除いて、4800円でした。

部品は価格重視で、汎用品を使いました。抵抗は5%、1/4W、コンデンサは種類は気にせず最も安価なもの、電解コンデンサも最も安いものです。オペアンプは、50円のJRC4558DD(ローノイズタイプ)です。オペアンプは音が変わるので、飽きたら別のモノに変えられるようにソケットをつけています。

Jan Ray自作 汎用部品※持論ですが、特に歪モノのエフェクタは、HiFiオーディオではないので、高級なオーディオ部品を使っても無意味です。高い部品を使うといい音がするというのは、完全に気のせいでしょう。

部品の種類を変えると、周波数特性は変わるため、音が変化することは当然ですが、高い部品でいい音になるとは限りません。ケンタウルスのクローンを作っていた時もそうでしたが、その日はいい音がしていると思っていても、次の日には気分も変わるのでよい音に感じないこともあました。5分も聞いていると、耳が慣れてしまい、良いも悪いも判断できなくなるのが本当かもしれません。

「いい音」に「絶対」とか「最高」とかはないと思っています。その日の気分によって変わりますし、場所によっても変わります。そのため、抵抗やコンデンサについては、ほとんど違いを生まない部品の種類に気を使っても意味がないので、単に安価なものを使っています。オペアンプやダイオードについては、確かに歪感に違いが出やすいと思います。ですが、これが「絶対だ!、最高だ!」と決めるのは難しいのではないかと思います。




ケースの加工

ケースは、HAMMOND 1590BSで、黒くザラザラした塗装がさせているものを買いました。1,500円でした。エフェクターは、電池、ポッド、フットスイッチ、フォーンジャックを小さな箱に入れるため、穴位置はお互いが干渉しない様に決めなければなりません。実際の部品をケースに並べてみて、大まかな位置を決めました。

Jan Ray自作 ケースレイアウト

決めた位置を紙に書き、テープで貼り付けてから、穴のセンター位置に尖ったドライバ(理想的には、センターポンチ)で印をつけます。つけた印をもとに、3mmくらいのドリルで小さく穴を開け、さらに6mmくらいのドリルで穴を広げます。

Jan Ray自作 穴あけ開始

ポットやジャック、スイッチの穴は、各々サイズが違いますので、すこしずつリーマーで穴を広ながら、実際の部品を通してみて決めます。

Jan Ray自作 ケース加工

Jan Ray自作 部品取り付け



プリント基板の配線

ケース内の配線は、ポット、ジャック、スイッチなどをケースに付けてから行います。配線材は、24AWGの太さの「ヨリ線」タイプを使いました。電線には、私が使用している細い線を束ねた「ヨリ線」タイプと、1本の太い線でできている「単線」タイプがあります。単線は曲げるとそのままの形になり、形状を固定できるため、きれいに仕上がります。ただし、何度か同じ個所を曲げると線が簡単に折れてしまうため、扱いは慣れた人でないと難しいと思います。慣れない人は、「ヨリ線」タイプを買った方が無難です。このタイプはフレキシブルに曲がり、切れにくいのが特長です。ふにゃふにゃしていていますので、ポッドの3線は、結束バンドでまとめると扱いやすくなります。

LEDの穴は3mmのドリルで開け、3mmの赤LEDの頭を差し込んだ状態で、裏側から瞬間接着材(ダイソーで売っているジェル状のもの)をLEDにたらして、Sケースにくっつけました。

ポッドと基板の配線は、トラブル時や、今後のモディファイに備えて、ポットをケースにつけたままで、基板が裏返せる長さにしましょう。配線は長すぎると、ノイズの元になりますので、注意してください。

Jan Ray自作 ケース内配線

音出し確認

今回はプリント基板を使いましたので、一発動作を信じ、ケースにすべて組み込んでから音出しテストを行いました。GAINのポットの1番と3番を逆に配線してしまい、GAINノブが逆に効いてしまうトラブルが有りましたが、その他は全く問題なく動作しました。万能基板でのケンタウルス自作の際は、一発動作はしませんでしたので、今回は超楽チンでした。(ケンタウルス自作では、使われているタンタルコンデンサに極性があることに気づかず、これを間違えてしまい、音が出ませんでした。1日基板と回路図をにらめっこした経験があります。)

Jan Ray自作 作業台

音は、TouTube(今西さんのチャンネル、菊池真義さんボード紹介、8:30頃)での評判通りの音で、ストラトのシングルコイルでは、コードバッキッグが気持ちよく響きます。カッティングはクリーントーンやDynaCompのようなコンプレッサーよりも、Jan Rayのようなローゲインオーバードライブでピーク部分を少し歪ませてコンプレッションした方が、バンドの中では抜けてくると言われるのが納得できます。

レスポールでのハムバッカーでは、エフェクタのGAINを高めにして、レスポールのボリュームを6ぐらいで使うと、フェンダー系アンプの本来の歪に近くなり、ボリュームMAXにすると、そのまま気持ちよくオーバードライブします。

ギターのボリュームへの反応性が良く、ボリュームを絞っても、ハイ/ローのバランスが崩れにくい感じがします。Timmyの回路にはないのですが、Jan Rayで追加されている基板上の内部ポットは、多分4KHz位より上の高域のジャリジャリ感(倍音成分)を調整できるものと思いますが、これもよく効きます。中央辺りに設定するのでちょうどよい感じです。

自分で作っても、これだけ良い音がするので、Timmyの回路から良いとこ取りをした、かなり練られた回路定数なのだろうと想像します。

ケースを閉めて完成!

ケースを閉めて完成させました。本物のJan Rayは、ノブの名前が印字されていません。今回の自作でも、印字しなくてよいのですが、わかりやすくするため、ノブの上に、アルファベット1文字だけシールを作り、貼ることにしました。自分の黒Jan Rayが完成しました。満足です!

Jan Ray自作 完成!

サウンドサンプル

セッティングは、GAIN 10時、TREBLE/BASS 12時です。
録音環境:フェンダーストラト(リア、ハムバッカー) → 自作Jan Ray→ Mooer Preamp 060 (フェンダー クリーン、キャビネットON) → UR22mkII → DAW(Studio One)

サンプル:コードバッキング(MP3)

サンプル:カッティング−リズムギター(MP3)

[追記]面実装チップ部品でJan Rayをミニサイズにしました

2020年末に上の記事の黒いJan Rayクローンを作ってから8ヶ月が経ちました。記事のインデックスにある通り、ディストーション、オートワウ、コーラス、アナログディレイ、オクターバー、コンプレッサ、フェイザーなど、あらゆるエフェクターを作ってきましたが、ここ最近は、面実装チップ部品で、小型化に勤しんでいます。

エフェクターボードにスイッチャーを入れて自作したエフェクターを組み込んでいますが、今となってはノーマルサイズのエフェクタはサイズが大きく、可能なものは全てミニサイズにしてみようと思っています。

そこで、上の記事の黒いJan Rayの面実装バージョンを作ってみました。回路は全く同じですが、チップ部品で入手できない定数を近いものに変更しています。

KiCADで書き直した回路図

プリント基板の設計

黒Jan Rayは販売されているプリント基板を使いましたが、ミニサイズ化したエフェクタは全て自分でプリント基板を設計して製造発注しています。「KiCAD」と言うフリーの基板設計ソフトを使い設計した基板を、中国の基板メーカー「FusionPCB」にWEBページから発注しています。10cmx10cmまでのサイズなら、10枚の試作でなんと製造費は$5です。DHLの運送費に$15かかりますので、トータルは$20くらいですが、それでも信じられないくらい安く作れます。

基板の構造は両面スルーホール基板ですが、Jan Rayは部品点数が少ないため、表面だけの部品実装で設計できました。下図の左が表面のシルク印刷と部品のパッド(ハンダが乗る部分)、右はパターン図(赤が表面、緑が裏面)です。実際は両面とも余ったところは全てグランドで塗りつぶし、ベタアースにしていますが、下の絵はベタアースを消して表示しています。

以下がKiCADの3D表示機能による完成イメージ図です。

以下が実際に出来上がった基板です。注文時に指定するレジスト色によって納期が違いますが、今回「黒」を指定したところ、WEBで注文してから9日間(製造4日、DHL配送5日)で手元に届きました。

プリント基板の設計に付いては、以下のページに詳しく載っていますので、参考にどうぞ。

通常のリード部品を使ったプリント基板設計(アナログディレイ)
面実装チップ部品を使ったプリント基板設計(Riot、Hiゲインディストーション)

チップ部品の実装

チップ抵抗、チップコンデンサは、2012サイズ(2.0mmx1.2mm)を使用しています。手ハンダで部品を実装する場合、このサイズがちょうど良いと思います。電解コンデンサもリードの穴がない面実装タイプを使っています。
抵抗やコンデンサは、チップ部品に変えても、音に対する影響はないと思いますが、歪を作るダイオードは、おそらくチップ部品でも使用可能ですが、音が変わるのを避けるために、黒Jan Rayと同じリード部品を使っています。

実装はピンセットで部品をつまんでハンダ付けする作業です。とにかく部品が小さいため、老眼の私には結構しんどい作業ですが、スタンドルーペ(拡大鏡)を導入して行っています。抵抗や電解、ICには定数や型番が印字されていますが、コンデンサには印字がありません。そのため、コンデンサの部品の管理は袋に定数を書くなどして、慎重に行う必要があります。

チップ部品の手ハンダについては、「Riot」の製作記事に掲載されています。

動作確認

上記黒Jan Rayの頃は持っていなかったのですが、現在は¥5,000で購入した小型デジタルオシロスコープを活用しています。ポットの回転方向やゲイン量などを確認するために、PCのフリーソフト(Wave Gene V1.5)で発生させた正弦波などのテスト信号をDAWで使っているオーディオ・インタフェース(Steinburg UR22mkII)から出し、これを制作した基板に入力しています。

基板のテストはケースに組み込む前に行っています。現在は、ブレッドボードにプリント基板から出したワイヤーを挿し、入出力のジャックや電源(9V電池)につないでいます。

今回はノーミスで一発で音が出力されました。歪の上下波形も対象に変化し適正で、ゲイン変化も問題ありませんでした。高域のブライトさを決める半固定ポットが基板上にありますが、ど真ん中に設定しています。このあとで聴き比べならが位置を調整するつもりです。

[追記]ミニサイズケースに組み込み完成

オリジナルステッカーシールを作成

ケースはミニサイズの「HAMMOND 1590A」を使っています。オリジナルのラベルをインクジェットプリンタで作れるステッカーシールを使って作成し、ケースに貼り付けました。中身はJan Ray(Timmyのモディファイ)なのですが、Jan Rayは、フェンダーの1960年代ブラックフェイスのアンプで、MAGIC6と呼ばれるセッティング(Volume6、Treble6、Middle3、Bass2の設定)で出る歪み感を目指しているということなので、このミニエフェクターは、Jan Rayでなく「MAGIC6」と命名し、フェンダーアンプのデザインをモチーフにしてステッカーを作りました。

ステッカーシールの作り方は、以下のページに紹介していますので参考にどうぞ。

自作エフェクター オリジナルラベルの作り方(←パワポでの作り方)

エフェクターボードは、ほとんど自作に置き換わりました。現在の状況↓。今回メリカリで手に入れたスイッチャーを組み込んでいますが、ケーブルに「ソルダーレス」を使ってみました。プラグが小さく、その場で長さを決められるため、超便利です。まだ元のプラグが残っていますが、そのうちソルダーレスに変更予定です。

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。

ソルダーレスケーブル Phoenix

【追加改造】出力インピーダンスを下げる改造を実施

この「MAGIC6」は、出力に10kΩのポットのVOLUMEがあり、そこから直接出力ジャックへつながっています。このため、出力インピーダンスはポットの位置によりますが、最大で10kΩとなり、比較的高めです。「MAGIC6」の後につながるエフェクタによっては、この出力インピーダンスの影響を受けることもあります。なぜか、保護抵抗がないため、VOLUMEをフルにした状態でOUTがGNDにショートされてしまうと、大きめの音が出たときに、オペアンプが壊れる気がします。本物のJanRayもこうなっているのでしょうか?

私のエフェクタボードでは特に実害はないのですが、「Keeley 4 Knobs Compressor」の自作の改造と同様に、出力にバッファを設け、出力インピーダンスを470Ωまで下げて、VOLUMEの位置によらず一定にしてみました。

回路はNPNトランジスタ「2SC1815」を使ったエミッタフォローワーのシンプルな回路です。元の基板を変更しないように、基板出力の後に、下の回路を追加しました。

ケースに入るように万能基板で小さく作成

このMAGIC6はミニサイズで作っているため、空いているスペースは出力ジャックの上しかなく、ここに入るように万能基板で小さく作成しました。

安定したローゲインオーバードライブを実現

この追加により、スイッチャでどの様に切り替えても、MAGIC6 ON/OFFでの音色/音量変化は起こらなくなると思います。

先に通常部品で作ったJanRayクローンと、今回のチップ部品で作ったJanRayクローンとでは、音の差は全く感じません。大電流を使うパワーアンプなどは別の話だと思いますが、小電流で駆動されるエフェクターでは、部品の種類による音の変化は極小で、回路の構成で殆ど決まってしまうものと再認識しました。

下が現在のエフェクタボードです。山ほどのペダルが入っていますが、スイッチャのおかげで使いやすくなりました。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。

これから自作して見ようという方向けに、自作のためのツール選びのページを作りました。参考にしていただければ、幸いです。 :-)




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