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TBXコントロール(2連ポット)

2連ポットの話のついでに
今日はTBXコントロールという物について簡単に触れてみたいと思います。

TBX Tone Controlはフェンダーのギターに稀に採用されている特殊な効き方をするトーンポットです。
エリッククラプトンのシグネイチャーモデルに使われていたのが一番有名かもしれませんが、Fender製品にはちょこちょこ搭載されているようです。

ツマミの効果は、左に回しきった時にトーン全閉(音がこもる)~センタの位置でトーン全開状態~さらに右に回すと高音域が強調された明るいサウンドに。

TBX用のポット
画像のように2連ポットが使われています。(1軸2連)

外見的にはポットにコンデンサとカーボン抵抗(固定抵抗)が組み合わさった形となっています。

しかし中身はさらに特徴的です。
TBXの回路図
上の図はTBXの回路図です。赤い点線はノブのセンター位置を表しています。
左の抵抗がノブが付く側のポット。(絵でいう下段のポット)
右側は上段のポットになります。
一軸なので二つのポットは同時に同じ方向に動作します。

このポットの特徴は一見MN型のポットなのかと思いきや、
下段は1MΩのBカーブ。上段は250kのAカーブです。
さらに特殊なのは上段の250kΩの抵抗はセンター位置~1番の間ではAカーブのポットなのですが、センター位置で回路的に切断されており(赤い矢印)、3番の端子は1番の端子とは一切導通がありません。
下段の1MΩの方は3番~センター位置間が1MΩで、センター位置~1番端子は直通(無抵抗)です。
完全に専用設計の特注ポットです。
さて、問題の動作は・・・
TBXセンター位置の時の回路
ノブがセンターの位置では通常のギター(ストラトキャスターとか)のトーン全開時に近い状態となります。
絵の右側の枠はこの状態で回路として関係していない部分を排除して単純な回路として考えた際の絵です。

次は、ツマミを左に回した場合(トーンを絞った場合)の回路
TBX 全閉時の回路
今度はコンデンサに繋がる抵抗値が減少して高音域をグラウンドに逃がしている回路です。
この時音はトーンを絞った時の高音域のない丸いサウンドになります。
普通のトーンと一緒です。

それではセンターよりもツマミを右に回した場合はどうなるのか
TBX 全開位置での回路
センター位置を過ぎて右に回すと250kΩの抵抗部分は回路からプツリと切れてしまいます。
その事で、250kΩの抵抗の先についているコンデンサも回路から遮断されます。

代わりに信号は1MΩの抵抗の一部を通る事になります。
回しきると、絵のように一本の抵抗を通してグラウンドに落ちる状態になります。
1MΩと言えばギターの中に使われる抵抗値としてはかなり大きな物ですので、言ってみれば信号をよりグラウンドに落としにくくするという回路になります。

実際にツマミをセンターよりも右に回すと、ふっと高音域が明るくなる感じが確認できます。
さらに回しきる事で最も明るいサウンドを得られる事になります。

ちなみに、小さな82kΩの固定抵抗はあの位置で何をしているかというと…
仮に固定抵抗無しで直接いグラウンドに繋ぐとセンター位置~絞った位置で音が出ない事になります。(信号が全てグラウンドに直行)
固定抵抗なしで端子をグラウンドに落とさない場合はセンターから開いた位置で1MΩの抵抗値も意味が無くなってただ単にトーン回路をキャンセルしたのと同じような結果になります。(2連ポットの意味が無くなる)

要はこの回路全体で可変抵抗とスイッチを兼ねたような動作をしている事になります。
う~ん…素材素材はシンプルなのですが
なかなか考えられた物ですね…

ちなみに普通の2連ポットを改造して同じ機能を持たせた物を作ろうとするとかなりコストがかかりそうなので…
多分フェンダーオリジナルを買った方が早くて安くて楽。
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バランサー・ブレンド

2つのピックアップの音を一つのポットでミックス具合をコントロールするためにバランサーポットを使うという選択肢があります。

今回はちょっとバランサーポットについて考えてみます。

バランサーはいったい何がしたい時に使うのか?
例えば2つのピックアップの音量を1つのノブで調整する事が出来ます。
ジャズベースでは2つのポットでそれぞれのピックアップの音量を調節する仕組みになっていますし、2ピックアップのレスポールやSG等もそれぞれに対応したボリュームポットが装備されています。

スイッチを使わずにネック⇔MIX⇔ブリッジと切り替える事が出来る事になるため、なんとなく便利そうです。
しかしバランサーポット導入には注意しなければいけない点、あるいはあらかじめ把握しておかなければならない点があります。

そもそも1軸2連のポットは2つのポットが同時に回転する事になります。
回転方向も同じです。
そのため、バランサーとして配線するためにはいずれかのポットは1番と3番の端子を逆向きに配線し逆回転で動作するようにしなければなりません。
さもないと2つのピックアップは同時に音量が上がったり下がったりするだけでちっともバランサーではありません。ただのマスターボリュームです。
バランサーの回路
最低限バランサーとして使うためには上の絵のように結線する事になります。
トーンやジャックへの出力は赤い線が繋がったところから伸ばす事になります。

とりあえずこのように配線すれば1軸2連ポットを使ったバランサーとなります。とりあえず。

しかし問題はもうちょっとだけややこしいです。
配線図をよく見ると、ポットの結線はジャズベースのように中央の端子をピックアップからの入力にする必要があります。
レスポールのように端の端子を入力に設定するわけにはいきません。

本来はノブを左右の任意の方向に回しきった時には任意のピックアップの音だけが単独で出力される事になるのが自然だと思うのですが…
ジャズベースのように真ん中の端子を入力にしないと右でも左でもノブを回しきった途端に全ての音が消えるという事になってしまいます。
つまり、片一方だけのフルテンにはできないという微妙な使い勝手になります。

しかし、本来はより音質のロスを少なくボリュームを調整したい場合にはジャズべ配線ではない方が有利なのでこのあたりはちょっと悩ましいところです。特にギターの場合は高音域の変化が気になるかも…(過去記事のジャズベース関連の記事も参照)


他のポイントとして、
2連ポットをバランサーに使いたい場合は2連ポットならなんでも良いわけではない点です。
仮に、2つのポットが両方とも単純なBカーブの場合、
ノブを回した時のポットの抵抗値の変化と音量の関係をイメージすると下の絵のようになります。
両方ともBカーブの2連ポット
下段グラフの中を左右に動いている赤い線はノブの位置を指していると考えてください。
冗談の左右のメーターが各ピックアップの出力を表していると考えてください。

この場合、ノブを時計回りに回しきった時ブリッジピックアップが10.
逆に回し切った時にネック側が10となります。
2つのポットの抵抗値がBカーブ同士なら、片一方のポットの1と3の配線を逆にする事で抵抗値のグラフは上下反転しても左右対称のカーブを維持します。
そのためちゃんとセンター位置で双方の抵抗値が一致します。

問題はセンターの位置です。
センター位置では双方のピックアップの出力は半分ずつしかありません。
つまりミックスポジションでは必然的にボリューム5相当同士のミックスになります。
ハーフトーンのハーフトーンとでもいいますか…

サウンド的にこれで問題ないというのなら問題点はありませんが、実際に聴くとおそらく「パッとしない」と感じる人の方が多いのではないでしょうか。

以上がBカーブどうしの場合。

ではポットがAカーブだったら?

まず、両方のポットがAカーブだと…片一方のポットを逆回転で使う前提のバランサーではグラフは左右対称にはなりません。
Aカーブ
上の図のような関係になるため2つの抵抗値のバランスが取れるのはグラフでは8~9のあたりと言う事になってしまいます。(2つのグラフが交わるあたり)
そのため、バランサーとして使うには片方は逆回転対応のCカーブである必要があります。
AカーブとCカーブを組み合わせたポットの場合、変化は下の絵のようになります。
A+Cカーブ2連ポット
この組み合わせなら、センター付近でBの時ほどボリュームが落ちておらず、正常にバランサーとして働きそうです。
また、センター付近での抵抗値の変化が緩やかなので細かい調節がしやすいかもしれません。

しかしそれでもセンターでフルテン同士のミックスにはなりません
Bの時より少ないとはいえ、抵抗値を介したロスが気になる人もいるはずです。

そこで下のような物があります。
MNタイプ2連ポット
「MN型」という特殊な抵抗を持ったポットです。
片方のポット(赤いグラフ)は0~センターの位置では抵抗値が0、つまり直通となり、センター~10にかけてBカーブで変化します。
もう一方(青いグラフ)はそのまま左右対称に0~センターまではBカーブ、センター~10までは直通です。
これを使えばセンター位置で2つの信号をフルテンでミックスできる事になります。

…何だかややこしいですね。

さらに注意したいのは最初のBカーブどうしの物以外はどちらのポットをどちら向きで使うのかを間違えると機能しないという事。
A+Cカーブの物は間違えるとセンター位置でほとんど音が出ていないミックスになり、最後のMN型ではセンターで音が消えます。

虚しい結果を避けるためにはテスターを片手に現物の抵抗値を調べながら各端子を正確に割り振る事になります。

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2連ポット

ポット色々
 左の絵はポットです。
一番左の物はよく見るポットです。端子が3つあり普通にボリュームやトーンに使われているタイプです。

ではそれ以外の物は何でしょうか?
今日は2連ポットについてです。

2連ポットとは何か?
文字通りポットが2つ連なっている物です。

ポットが2つおんぶした様なデザインで、実際にポット2つ分の中身です。
普通のポットと同じくシャフトを回すと中の端子が抵抗体の上をスライドします。
それぞれのポットから端子が3つづつ生えています。

一番右の物の動作を回路で見ると下の絵のようになります。
2軸2連ポット
これはシャフトが内側の細いものと外側の太い側で分かれており、2つのポットをそれぞれ独立して操作できるようになっています。
ポット1つ分のスペースで2つのポットを設置するのと同じ回路が組めます。
2軸2連ポットと呼ばれます。
楽器屋さんで買う時は「スタックポット」等という名前で売られているかもしれません。

これは初期のFenderジャズベースに使われていた物が有名かもしれません。
当時のジャズベースはノブが2つしかありませんでしたが、それぞれのポットがボリューム・トーンをコントロールできるようになっていました。(現在はポット3つでボリューム・ボリューム・マスタートーン)
あるいはアクティブベース等ではトーンコントロールとしてHi/Loを一つのポットでコントロールできるようになっていたり。

いずれにせよ、ポット二つ分の機能を持っています。

配線はポットが2個独立している場合と同じように考えればOK。
慣れないと多少混乱する可能性もあるにせよ、冷静になってみれば特に面倒なところはありません。
ただ、通常のポットよりもガツンとでかくなるのでキャビティーのスペースには注意が必要です。
もしも買う時はやはり抵抗値とカーブにも注意しましょう。
特に抵抗値は片方は500kで片方は250kとか250kと25kなんていう組み合わせの物もあるのでよく確認。



対して同じように見える2連ポットでも異なる機能の物があります。
このポットの動作は回路として見ると下の絵のようになります。
1軸2連ポット
二つのポットの軸は共有されており、中の抵抗体は2つとも全く同じ動作をするという事になります。
つまり、2個のポットを一つのつまみで同時に操作する、という事になります。
1軸2連ポットと呼ばれたりします。
(冒頭のイラストの中央の2つの物は見た目は異なりますが機能としては同じです。
右側の物は一つのケースの中に2つ分の抵抗体とスライド端子が入っているだけです。
ケースが1つ分しか無いタイプはミニサイズのポットで見かけます。)


例えばこれは何に使うのか?

ギターやベースで最も使われる事が多いのは『バランサー』でしょうか。(他にもTBXコントロールとかあるけどとりあえず)
楽器屋さんではズバリ『バランサーポット』という名で売っているかもしれません。(ブレンダーポットとも)
バランサーとは、例えば2つのピックアップの信号をブレンドするとすると
左に回し切った時にネックピックアップ、右に回すにつれブリッジ側をミックスしていき、センター位置で半々、さらに右に回しきればブリッジピックアップのみ、
等というコントロールが可能になります。
こういう使い方をする場合、中央の位置がハッキリしないと非常に使いずらくイライラする羽目になります。
そのため多くの場合は中央一でカチッと手ごたえ(センタークリック)のある物が一般的です。

しかし、このバランサーというのはちょっとした注意が必要です。


…ごめんなさい続きます。

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シングルコイルには250kΩ?

「ストラトに500kのポットをつかうと問題があるか。」
「レスポールに250kのポットを使いたいけど問題あるだろうか。」

と聞かれたら

「問題はありません。好きにしていただいて結構です。」

と答えると思います。(まあ実際にはそこまでそっけなくは言いませんけど…)



とはいえポットなら何でも同じであるという意味ではありません。

ポット抵抗値は最もよく使われている物で250kΩの物と500kΩの物があります。
おそらくこの2種類の抵抗値が最も多く使われていると思われます。

他にも1MΩ(1000kΩ)、300kΩ、100kΩ等も使われています。
アクティブ回路を使ったギターでは50kΩや25kΩのポットも使われています。

ポットの数値を選ぶ際に一般論として
『シングルコイルの場合は250kΩ、ハムバッカーの場合は500kΩ』
という考え方があるようです。


そもそも「ポットの抵抗値を選ぶ」という事がどういう結果をもたらす物なのかを考えてみます。

下の絵はボリュームポットがピックアップのとジャックに挟まれた位置にあると仮定しています。
アースに落とすポット
実体配線図の下に2種類の回路図が書いてあります。
下の二つの回路図の違いはなんでしょうか?
中段の回路図にはピックアップからジャックまでの間にボリュームポット(可変抵抗)が回路に書いてありますが、下の回路には、ただ抵抗が伸びてアースに落とされています。

ボリュームポットが全開の位置で止まっている場合、この二つの回路は事実上同じ回路です。

二つともピックアップとジャックの間で500kΩを通してアースに落とされているという事になります。
ボリュームは全開の状態でも常にポットの抵抗値を介してアースに落ちています。
この500kΩの値が小さくなれば、ピックアップからの信号はよりアースに落ちやすくなるという事です。
500kのポットよりも250kのポットの方がアースに落ちやすいという事です。
これは抵抗値が低いのですからある程度感覚的にも理解できると思うのですが…

ポットの抵抗値が低いとボリューム10の時でも信号はいくらかアースに流れている事になり
ポットの抵抗値が高い方がボリュームを10にしたときの音はある意味たくさん残る事になります。

トーンがある場合も同じです。
中段の回路図と下段の回路図はボリューム・トーンが10の時には同じ回路であると言えます。
アースに落とすポットトーンも
この場合のトーンはやはりポットの抵抗値を介して、その先のキャパシタ(コンデンサ)を通ってアースに落とされる事になります。
キャパシタは高周波信号(高音域)を通しやすいため、ここでも高音域は減少する傾向にあります。
ポットの抵抗値が高ければ、あるいはキャパシタの容量が小さければそれだけ高音域の減少は少なくなる事になります。
つまり、ボリュームを使わない人であっても、ポットの抵抗値を選ぶ事でボリューム10の時のサウンドを選んでいる事になります。


シングルコイルには250kハムバッカーには500kという話も、ルールではなく『ただの目安』です。

ハムバッカーだからと言って500kでなければいけない必然性などは特にありません。

そもそもピックアップのそれぞれの持ち味は様々です。
『ハムバッカーはシングルよりも高音が少ない。』
『シングルは高音が強い。』
という考えはおおむねでは正しいと言える部分もあるのですが、常に真実であるとは言えません。
そもそも高音域の少ないシングルコイルや高音域の強いハムバッカーだってあります。

つまりこの点を逆手にとってサウンドをコントロールする事も可能です。
300kや250kのポットを使う事でより落ち着いたトーンを得られるかもしれません。
1MΩを使う事でより締まったサウンドを得られるかもしれません。
ボリュームやトーンを外してしまう事でより固いサウンドになるかもしれません。

こういう物は組み合わせの相性の問題なので、セオリーをあてにしてよい結果が得られるとは限りません。

欲しいトーンに合わせて必要に応じた物を選択する事が望ましく、それは実際にポットを取り付けて音を聞いて選択するしかありません。

同様の理由でトーンやボリュームにAカーブを使うかBカーブを使うかという選択もセオリーだけでは上手くいいかない事も多いです。
ピックアップの音は非常に複雑な成分で出来ており、それらの違いでトーンやボリュームの効きに違いが生じる事は普通です。
トーンやブリュームに不満があればやはり違う数値またはカーブのポットを試す事も必要かもしれません。


ポットは実はプレイヤーの好みを反映させても良い部分です。


…ちなみにアクティブ回路を使ったギターの場合は指定の抵抗値のポットを使わないと大抵まともにコントロールできませんのでご注意を。原則として指定の規格・数値のポットを使うようにしましょう。


ポットの話まだ続く。

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ボリュームポットのテーパーの話

ボリュームポットの仕組みについて、だいぶ前の記事で一度触れたと思います。
今回はもうちょっと突っ込んで触れてみたいと思います。

ギターに使われるようなポットにはサイズやメーカーのほかに2種類のタイプがあります。
『Aカーブ』の物と『Bカーブ』の物です。

この二つは何が違うのか?
ポットのシャフトを回した際の抵抗値の変化具合が異なります。
という事はボリュームやトーンに使った時の音の変化具合が違うという事です。

下の画像は1MΩ(1000kΩ)のBカーブのポットです。
Bカーブのポットの抵抗値
端子の2番と3番の間の直流抵抗値をテスターで計測している様子です。(数値の単位はkΩです)
ボリュームを絞り切った状態は980kΩ。
(1MΩのポットですが、実際には980kΩしかありませんでした…まあこんなもんです)
そのままノブを右回転していくと抵抗値は下がっていきます。
ちょうど中央付近で、抵抗値はおよそ半分。
そのままのペースで下降し、最後は抵抗値が0に。

ボリュームに使った場合、『3』の端子は入力に、『2』の端子は出力に使われる事が多いと思うのですが
そうした場合絞り切った状態(ボリュームはゼロ)では抵抗値が最大を示し、右に回しきった状態で抵抗値ゼロの直結状態になるという事になります。

その点をふまえて、下の画像は500kΩのAカーブのポットです。
Aカーブのポットの抵抗値の変化
(500kΩのポットですがマックスで507kΩありますね)
注目してほしいのは、最初のうちは抵抗値の変化が非常に少ない点です。
シャフトが半分ほど回っても抵抗値は10%ちょっとしか減っていません。
反面後半は急に抵抗値が減少して行き、最後はちゃんと0Ωになります。

この抵抗値の変化具合がAカーブとBカーブの違いです。

両方とも最大値と最小値の関係は同じなのですが、その間に示す抵抗値が異なります。
下のグラフはAカーブとBカーブの変化具合の違いを表してみた物です。(1番と2番の端子間を想定)
BカーブのグラフBカーブのグラフ
左側がAカーブ。右側はBカーブ。
Aカーブは後半で急激に変化しているのが判ると思います。

このAカーブの曲線は何のためか?
音声信号をコントロールする際に人間が感じる音声の大きさと電気的な信号の大きさが必ずしも一致しない事に由来しています。
ツマミを回した際にメモリの印象に近い自然な音量変化を得るためには抵抗値の調整が必要になる事があるためこのような仕様のポットが必要になります。
そのため、Aカーブは「オーディオテーパー(Audio Taper)」とも呼ばれます。
ポットに刻印がある場合は「A」または「Aud」等となっているかと思います。

Bカーブは右肩上がりの直線的な変化を見せる事になります。
そのためBカーブは「リニアテーパー(Linear Taper)」とも呼ばれます。
ポットに刻印がある場合は「B」または「Lin」等となっていると思います。

注意してほしいのは、今度は1番と2番の端子をそれぞれ計測した場合の数値をグラフ化したものだという事です。
下の絵のような状態です。左のポットは端子の動きを裏側からみていると考えてください。
つまり、『1』の端子はボリュームに使う場合はアースに落としたりしている端子です。
ボリュームポットの回転
しつこいようですが、最初の写真の画像と違い、計測している端子が2~3ではなく1~2です。
2~3を計測した場合、グラフは下のように天地が反転した状態になります。
AカーブBカーブの1~2


この事から、Bカーブの場合は1番と3番の端子が入れ替えて配線した場合、ポットの回転方向が逆のボリュームやトーンを作る事が出来ます。
変化の具合も同じなので問題ありません。

しかし、Aカーブを逆回転で使おうとするとほとんどの場合で非常に使いにくいポットになる物と思われます。
変化する位置が非常に限られたコントロール性の低いポットになります。(回し始めるとあっという間にボリュームが大きくなり、細かい調整は難しい。)

そのため、逆回転が必要なフレフティーのギターにはCカーブという特殊なポットが使われている事があります。

Cカーブのグラフ
Aカーブのポットを左右反転した形のポットです。
これを使って1と3の端子を逆に配線すれば、逆回転で正常に機能するボリュームやトーンが使えます。


ポットのカーブ(テーパー)はボリュームやトーンを頻繁に調整する人にとっては重要な問題です。
しかし、常に全開または全閉でしか使わない人にとって、ポットのカーブと言う物は「どちらでもいい物」です。
全開と全閉の位置では、グラフでいえば左下と右上の二点だけを使うという事であり、ポットのカーブが影響する余地がないからです。

ポットの話はちょっと続く予定

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愛知県一宮市の木曽川近くにあるギター工房。
ギター・ベースの製作・修理をしてます。
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