LTSpiceでギターアンプ設計
12月 7, 2009 · Posted in PC
先日の事なのですが、LTSpiceというフリーのスンばらしい回路シミュレータをダウンロードして、以前から作りたかった真空管アンプの回路設計をしてみました。
しかしながら、この回路はいわゆるiPodやパソコンに繋いで使うリスニング用のオーディオアンプではなく、ギターアンプにするつもりです。
なぜギターアンプなのかと申しますと、
- ステレオアンプの場合は同じ回路を二つ作らないといけない。したがって万が一設計した回路が実践でうまく動かなかった場合、もう片方の回路を無駄にすることになる（部品代が勿体ない）
- オーディオ用アンプの場合は限りなく原音に忠実である事を求められるが、ギターアンプの場合はあまりそういう事は重要ではなく、むしろクセのある音が良いとされるから試作品としてはちょうど良いし、音が良くなくてもごまかしが効く。
そしてこれが実際に回路を設計して動作をシミュレーションしている画面です。ギターのピックアップの信号（およそ40mVぐらいの微弱な信号）を12AX7という真空管で2段増幅し、EL34という真空管でスピーカーを鳴らせるぐらいまで電力を増幅する、という回路です。というか私の知識ではこれが限界です。おそらくギターアンプではなくiPod用のアンプにする場合は12AX7を一段だけ使えば良いのだと思います。
さて、LTSpiceは回路を作成するとその回路の挙動を時系列でシミュレーションできるというスンばらしい機能があります。つまり、どこにどれぐらいの電圧がかかり時間とともにどう変化するのかを、実際にハンダゴテで回路を組み立てることなくシミュレーションできるのです！
これは大変素晴らしいことであります。
なぜなら真空管を使った回路は300V～500Vぐらいの高圧電源を使うため、回路を作ってあれこれ調査している最中にうっかり素手で触れてしまったりしたら死ぬかもしれないからです。さらに、一昔前なら紙の上に回路を書いて、抵抗やコンデンサの値をめんどくさい数式で計算して設計していかなければなりませんでしたが、このソフトを使うととりあえず適当な抵抗などを突っ込んでおいて、結果を見ながら試行錯誤で部品を取り替えたりができるからです。
で、画面右下の黒いウィンドウに見える波形が実際にシミュレーションしてみた様子です。
一番下のの緑線が入力信号、中央の赤い線がプレート電圧の振れ、一番上の青の線が出力トランスの2次側に現れる電圧、つまりスピーカーにかかる電圧です。出力トランスの2次側にはスピーカーの代わりに8Ωの抵抗を繋いであります。
入力信号がそっくりそのまま増幅されてスピーカーに流れる、という事がわかります。
（ただしこの回路は歪まないギターアンプですので、ギターアンプとしては全然おもしろくない）
出力は5ワットぐらいまでなら安定して出ているようです。自室で演奏する分には十分かなと。(EL34という真空管自体は10ワットぐらいまで出せるらしい）
しかし、パソコンを使ってこんな事までできるとは良い時代になったものです。
このソフトを使って回路を設計する分には部品代をまったくかけずに試行錯誤ができる、という点が非常に良いですね。
次は自作エフェクターに挑戦してみようかな？
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