BOSS / OD-1 その4
OD-1の歪を決めているのは真ん中の2つのオペアンプ回路だ。前段が波形クリップさせる非反転（巨大）増幅回路、後段が反転バッファになっている。
青いところはバイアスで4.5V、前段は典型的な単電源・非反転増幅回路にダイオードクリップ回路を足したものだ。入力端子がわかりにくいが、
1と7が出力、2と6が反転、3と5が非反転入力だ。前段は5ピン（非反転）に、後段は2ピン（反転）に信号入力がある。前段の増幅率はだいたい1＋（R5＋VR1）/R6になるので、8～220倍だ。フィードバック部にダイオードが挟まっているので、振幅制限されてしまう。ダイオード１個あたり約0.7V、2つで約1.4Vで非対称にクリップされる。下図の回路で解析してみる。
バッファ付きエレキの最大出力が1Vくらいなので、フルドライブ（抵抗R1が1MΩ）の場合の波形がこれ。
4.5Vが中心だが、下に約1.5V（下限3V)、上に約2V（上限6.5V）の振幅があることがわかる。なんとなく上の方がとがっている。ゲイン（VR1）を下げても入力が1Vくらい（つまりギター出力大）の時は波形はあまり変わらないのだが、入力が小さな時はゲインの大きさでかなり波形＝音色変化が異なる。
つまり、ドライブはそこそこに、ギターボリュームは控えめにしておくと、ピッキングによる大きな音色変化が楽しめる。一方で、ドライブ最大＆ギターボリューム最大なら、少々ピッキングをミスってもだいたい同じような音が出て、下手さ加減をごまかせる、ということだ。
こういう歪回路の周波数特性はあんまり意味はない。電源電圧以上には増幅できないし、ダイオードはほぼ無視されて計算されるからだ。ダイオードクリップのおかげで片振幅は2V以下になる。
ただし、計算された最大増幅率は約200倍、可聴域上限の20kHzまで十分な増幅率があるので、無駄にノイジーかもしれない。高周波を制限するフィルタを追加してもいい。
後段は普通の反転増幅回路であって、少し大きめのコンデンサC4でフィルタリングされている。この後段だけの周波数特性を見てみると、
カットオフ周波数(-3dB)は890Hzくらいであり、ノイジーになりがちなところは減衰させていることがわかる。
今日はここまで。
