ベースで使えるローパスフィルタ回路【エフェクタ製作#5】
この記事では、オペアンプを使ったアクティブローパスフィルタの回路を紹介する。電源のいらないパッシブローパスフィルタは、どうしてもインピーダンスが高くなってしまい計算通りにフィルタがかからないことがある。しかしアクティブ回路なら安心だ。オペアンプを使うことで入力インピーダンスを十分に高くでき、出力インピーダンスを十分に下げられる。
Active HPF and LPF Modular Effector
今回は、ベースのエフェクタとして使えるように定数を設定した。必要であればギター用に改造することも難しくないはず。記事の内容をぜひ参考にしてみてほしい。
ローパスフィルタとは
ローパスフィルタは簡単に言うと、高音をカットして低音だけ通すフィルターである。図のように、-3dB音量が下がる点fc[Hz]をカットオフ周波数と呼ぶ。
カットオフ周波数以降からだんだん音量が下がっていくのではなく、カットオフ周波数手前でも少し音量が下がっていることに注意。
ローパスフィルタはエフェクター意外にもさまざまな用途で使われているので覚えておいて損はない。ローパスフィルタを、思いっきりベースにかけるとモコモコして心地よい効果が得られる。ウッドベースやアコースティックベースの温もりのある音にも近いかもしれない。
ローパスフィルタ回路図
Active Low-pass Filter Schematic
こちらがローパスフィルタの回路図。
前段のオペアンプはバッファ回路となっており、ギターやベースを入力できるようにインピーダンス変換の役割をさせている。また、単一電源で動作させるため10kΩを2つ使ってバイアス電圧を作った。
後段のオペアンプがメインのローパスフィルタ回路である。この回路は2次のローパスフィルターとなっており、-12dB/octで高音が減衰していく。コンデンサの0.047μと0.022μがペアになっていて、二倍の関係になるように調節する。2つの容量の中間値をとって、次の公式よりカットオフ周波数を計算する。
$$ fc = \frac{1}{2πCR} $$
つまり、0.047μと0.022μの中間値の0.035μFがCとなる。また可変抵抗を2連の50kΩに設定したので、Rを50kΩとして計算すると、最大カットオフ周波数はfc=91Hzとなった。
ベースのG線の解放の音が約98Hzとなるので、なかなか強烈なローパスフィルタとなる。そもそも今回ローパスフィルターを使いたかった理由は、ベース音にそのままファズをかけると、ベースに豊富な倍音同士がぶつかってしまいキレイに歪まなかったりする。なので、このローパスフィルターを通して倍音成分を落としてから歪ませてみたい。
なお、高域はカットされるのでオペアンプには4558で十分だろう。
ハイパスフィルタ版も作ってみたので、良かったら参考に。
Active HPF and LPF Modular Effector
その後、このハイパスフィルタとローパスフィルタをまとめてモジュラーエフェクタにした。モジュラーエフェクタの詳しい内容はこちらの記事へ。
エフェクター製作にオススメの書籍
最後にエフェクターの電子工作でオススメな書籍を紹介しておく。どちらの書籍も大塚明先生が書いたもので大変良書だ。しかし、残念ながら現在廃盤になっている。品切れまたは高価格になっているので、もし安く手に入るようなら買って損はないだろう。
- 専門的知識がない方でも、文章が読みやすくおもしろい
- エレキギターとエフェクターの歴史に詳しくなれる
- 疑問だった電子部品の役割がわかってスッキリする
また、こちらは別の方が書いた本だが写真や図が多く、初心者の方でも安心して自作エフェクターが作れると思う。実際に製作する時の、ちょっとした工夫もたくさん詰まっているので大変参考になった。
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