利きバッファー！オペアンプの音質比較 072・082・4558・5532・2114・ST-14 どれが一番音が良い？
自作エフェクターや音響機材の製作で昔から広く使われているオペアンプが、5532・4558・TL072の3つです。どのオペアンプも低価格で入手しやすくなってます。でも、どのオペアンプが一番音が良いのか比較したことはありますでしょうか？気になりますよね。
今回はそんな悩みを解決するべく、実際にそれぞれのオペアンプでバッファ回路を組み、ベース録音で比較してみました。さらに082、2114のオペアンプも加え、山水のトランスST-14で作ったパッシブDIとも音質を比較してみます。
ギターで比較しないの？と思われるかも知れませんが、ベースは超低音域から豊かな倍音が高域まで広い幅の周波数が含まれてますので、音質を比較するには良い楽器だと思います。動画でもご視聴いただけますので、ぜひ最後までご参考ください。
はじめに
エフェクターや音響機材の電子工作をやっていると、オペアンプによる音質の違いを知りたくなりますよね？実のところ、試聴比較するまで私は大した違いはないだろうと高を括ってました。数メガを扱う高周波じゃないんだから、音質なんてどれも変わりっこない。
しかし今回の実験で驚くほど音質が違うことが分かりました！オペアンプというかバッファー回路は侮れません！
こちらの動画でオペアンプによる違いを実験した動画を紹介します。今回組んだ回路を使ってベースで演奏してみました。YouTubeへアップしましたのでぜひ視聴してみてください。ただし、ヘッドホンでご視聴なさってください。はっきりと音質の違いが分かるはずです。
使うもの
今回の企画で使ったものをご紹介しておきます。
オペアンプ
JRC072D、TL082L、JRC4558DD、JRC5532DD、JRC2114DDのオペアンプとSANSUI ST-14のトランスを使いました。
電子部品
その他、抵抗やコンデンサが各種必要になります。具体的な値は、後ほど紹介する回路図をご参考になさってみてください。
録音機材
録音機材はこちらのZOOM H5を使いました。ハンディタイプのコンパクトな機材ですが、高音質でプロ機材の本格的な録音が可能です。ただし、ギターなどのハイインピーダンス楽器を直接入力することができませんので、今回製作するバッファ回路をDI（ダイレクトボックス）として低インピーダンス信号に変化して入力しました。H5はUSBのオーディオインタフェース機能も備わっていて万能です。
ベース
楽器はSTEINBERGERのベースを使いました。内蔵アンプはなくパッシブ出力なので、今回のバッファー回路の音質を大きく影響受けます。
オペアンプで作るバッファ回路
ここからは実際に作ったバッファ回路を紹介します。オペアンプに合わせて、2つのタイプのバッファ回路を用意しました。
072・082・4558用のバッファ回路
次は072や082、4558用のバッファ回路図です。
TL072または4558のバッファ回路図
| 記号 | 型番または値 | 部品名 | 数量 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| C1 | 0.1uF | フィルムコンデンサ | 1個 | 104 |
| C2 | 10uF | 電解コンデンサ | 1個 | 極性あり |
| C3 | 1uF | 積層セラミックコンデンサ | 1個 | 105 |
| R1、R2 | 1MΩ | カーボン抵抗 | 2個 | 茶黒黄金 |
| R3、R4、R5 | 100kΩ | カーボン抵抗 | 3個 | 茶黒緑金 |
| U1 | JRC072D | オペアンプ | 1個 | |
| U1 | 8P | 丸ピICソケット | 1個 |
シンプルなボルテージフォロワのバッファ回路になります。072や4558は入力インピーダンスが高く（入力インピーダンスが数MΩ）、ギターなどのハイインピーダンス出力を直接受けることができます。ですから、072、082、4558などのオペアンプが入れ替え可能です。
左下のオペアンプは、単一電源から安定した仮想GNDを作るためのものです。
この回路では、入力段に2つの抵抗（1MΩ）が入っているので並列合成されて入力インピーダンスは500kΩとなります。
さて、先に紹介した録音機材ZOOM H5の入力インピーダンスが1.8kΩと低めです。ですから出力のカップリングコンデンサを大きめの10μFに設定しました。この時のカットオフ周波数はfc=8Hzの計算になります。
下の写真のように、基板を手作りしてバッファエフェクタモジュールを作ってみました。
TL072と4558のバッファエフェクタモジュール
このモジュールキットをメルカリで販売中ですので、ご興味ある方はぜひご覧ください。音響実験などに便利ですし、エフェクターケースに入れて実用的にも十分使うことができます。
5532・2114用のバッファ回路
次に5532や2114を使ったバッファ回路をご紹介いたします。実は、5532の入力インピーダンスは4558などと違って数百kΩ以下と低めです。ですから、ギターやベースなどのハイインピーダンス信号を直接受けることができません。音質劣化してしまいます。そこで、前段にFETのバッファ回路を設けることにしました。
5532のバッファ回路図
FETは2SK303以外にも2SK30Aなどが使えます。ただしFETのピン端子の並びはそれぞれ異なるのでご注意ください。R4、R6は保護抵抗です。なくても動作はしますが、音質にほぼ影響ありませんのであった方が安心です。
左下の仮想グランドの分圧抵抗は、5532の入力インピーダンスの低さから高い抵抗が使えません。先達に倣い、4.7kΩや6.8kΩ程度の抵抗を使うと良さそうです。
5532を使ったバッファエフェクタは、下記の記事でも詳しく解説してますのでご参考ください。
オペアンプによる音質の違い
こちらの動画をご覧になった方は、それぞれのオペアンプの音質の違いがお分かりいただけましたでしょうか？ここからは、私が感じたオペアンプとトランスを使ったバッファ回路の音質の違いを述べたいと思います。
動画内でも解説していますが、以下が自分の感じた印象です。
| 部品名 | 音質 |
|---|---|
| JRC072D | きらびやか、派手 |
| TL082L | ずっしり重い |
| JRC4558DD | こもり気味、まとまりが良い |
| JRC5532DD | 音が太い、ゴリゴリ、ブリブリ |
| JRC2114DD | ずっしり重い、高級感がある |
| SANSUI ST-14 | 自然な迫力、アコースティック感あり |
どのオペアンプが良いというのは使い方によって違ってきます。4558なんかは音が悪いという考えもありますが、ビンテージ感やオールド感といった観点から見れば良い素子です。072はベースだと少しうるさく感じますが、ギターなどに使えばきらびやかでキレイなはずです。5532は音響機材で定番なオペアンプなので安定感があります。さらに2114は高級感のある音質を感じました。5532を超えているかも！？
さて、意外だったのがサンスイのトランスST-14です。オペアンプに負けてしまうかなと思ったのですが、全然そんなことはなく、自然な迫力のあるサウンドでこの中では一番好きかも知れません。
ちなみにST-14を使ったパッシブDIの作り方を記事にしてますので興味ある方はご覧ください。
トランスのみの回路なので無電源で動作します。アンバランス入力をバランス出力に変え、ハイインピーダンスをローインピーダンスへ変換してくれます。
使ったオペアンプの仕様
最後に、今回使ったオペアンプの仕様を簡単にまとめておきます。
| 部品名 | 入力素子 | スルーレート(V/μs) |
|---|---|---|
| JRC072D | JFET | 20 |
| TL082L | JFET | 16 |
| JRC4558DD | バイポーラ | 1 |
| JRC5532DD | バイポーラ | 8 |
| JRC2114DD | バイポーラ | 15 |
| SANSUI ST-14 | トランス | ? |
スルーレートSR（Slew Rate）とは立ち上がりの速さを表します。この値が高ければ高いほど、入力信号の形を保ったまま高域までキレイに増幅できることになります。がしかし、決して「スルーレートが高い」＝「音が良い」とはならないところがアナログ回路の面白いところでもあります。
5532や2114は600Ωの高負荷もドライブできるオペアンプです。逆に072や4558では、性能をフル発揮するには負荷は2kΩ以上欲しいところです。
最後に
オペアンプによってこれほど音質が変わることを知り、良い体験となりました。今後のエフェクター制作に役立つ経験でした。とくに現在では廃れつつあるトランスの音が良かったのには驚きでした。これからもっと使ってみたいです。
▼ 072、4558、5532に限定して音質比較した動画も人気です。
▼ 5532のバッファエフェクタで、ドアーズの「Winter Love」を弾いてみた映像です。
エフェクタ製作に必要なオススメの工具をご紹介します。
▼ ミュージシャンの方にお勧めされた白光のはんだごてを使ってます。少し高いと思われるかもしれませんが、もっと早く買っておけば良かったと思えるほど良いです。立ち上がりが早くてはんだごてのオンオフのストレスがなくなり、温度も熱くなりすぎないのでパーツを痛めることも少なくなりました。これ一本で基板のはんだ付けから、ジャックなど大きめのパーツもはんだ付けできます♪
▼ はんだで音が変わると言われるほどですので、ヴィンテージはんだから色々こだわる方もいらっしゃるかと思います。私はまだ研究しきれてませんので、とりあえず楽器、エフェクタのはんだ付けに定番のKESTER 44を使ってます。
▼ エフェクタケースはタカチかHAMMONDのケースになると思います。HAMMONDの方がエッジが立っていて、洗練されたデザインなので好きです（電波の発信源にはなりそうですが笑）。Amazonなんかで売られているのはHAMMONDの正規品ではなくクローンですが、使ってみて問題はない感じでした。
▼ ジャックやスイッチは故障しやすいので、少し高くてもそれなりのものを使ったほうが良いです。私が最近よく使っているのは、NEUTRIKのNMJ6HC-S、SWITCH CRAFTの12Aと12Bです。NMJ6HC-Sはサウンドハウスさんで安く手に入ります。12Aはプラグを抜くとスイッチがショートするタイプで、入力に使うと便利です。12Bはステレオなので電源スイッチと連動できます。
トゥルーバイパスでエフェクタ制作する場合は、フットスイッチをよく選んだ方が良いです。安物だとスイッチノイズが盛大にでます。どこのメーカーかは分からないのですが、端子が金メッキされているフットスイッチを選ぶとしっかりした作りなので安心できます。
エフェクターの電子工作でオススメな書籍を紹介します。どちらの書籍も大塚明先生が書いたもので大変良書だと思います。残念ながら現在廃盤になってしまい品切れまたは高価格になっている可能性が高いですが、もし安く手に入るようなら買っておいて損はないです！
- 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
他にも自作エフェクターで参考になりそうなこれらの書籍を紹介しておきます。
