回路に付いて

オリジナルは、
http://isweb41.infoseek.co.jp/art/masa921/
からたどれる
http://isweb41.infoseek.co.jp/art/masa921/image/kairo/resetvco.gif

で、これの矩形波への変換部分を改造したのがこれ。オリジナルと違っている部分がいくつかあるが、まだ実験が完了してい無い部分も含まれているので、とりあえず、この回路図の評価は、矩形波への変換部分だけに限定の事。

実装としては、R21の１とVRの間にジャックがついていて、ここに、LFOの出力のプラグをいれるとR21経由の電圧の代わりにLFOが入力される、さっき迄パルスワイズの幅を設定するつまみが、モジュレーションの深さを変えるツマミとして動くというもの。

矩形波のオンになっている時とオフになっている時の時間比をデューティー比というが、 たとえば、33%と、66%はフェイズが違うだけで、人の耳ではこの違いは聞き分けられないことから、50%から、100%の半分だけずらすことが出来れば十分。
この改造では、ツマミを一番絞った状態で、デューティー比50%から片方向だけに変化しオリジナルのように、つまみの位置の両端で音が出なくなる事がない。
そのかわり、70%から、90%といった、センターをずらしたモジュレーションはできない。50％を中心に、上下にずれる。

また、予備実験の結果から、矩形波ちっとも矩形になって無い事が分かり、オペアンプのスピードが問題なのかも、と言う判断から、矩形波の変換に使っているオペアンプを、4558と、082で差し替える実験もしてみた。周波数特性的に、良い音がするという評判の5532を使うとなにか、良い事があるかもと言う根拠の無い理由で、これにも差し換えてみたが、他のオペアンプでは問題なかったのに、なぜか、同時に出力されるはずの鋸歯状波の波形が崩れることが分かったので、なにが起きてるのか分からないまま、せっかく音が出てるところ壊すと恐いので、この5532での実験は中止した。

波形に付いて　4558編

100Hz矩型波

100Hz鋸歯状波

この２点は、低い周波数、ベースに使いたい感じの音程の周波数では、矩型波の立ち上がりが良く見えないので、綺麗な四角い波形に見える。鋸歯状波の立ち上がり部分の小さな山の 部分には、実は写真では見えないが、強力なひげ(サージ?)がでている。

3kHz矩型波

3kHz鋸歯状波

100Hz矩型波のオン／オフの比をずらした波形

3KHzは、音楽的実用範囲の上限(いや、異論はあるとおもうけど)ぐらいの周波数のつもり。矩型波って、四角いはずなのに、シンプルなこの形式では、実は、ちっとも四角く無い。
実は、100Hzの時にも、この立ち上がりのナマった感じは出ている。上の写真では、鉛の部分の時間が周波数に比べて十分に短いので、四角くみえるが、実は周波数に関係なくこのナマリがあるようだ。オペアンプの固有の特性なのだと思う。周波数が高くなると、立ち上がり切る前に、たちさがってしまうので、鋸歯状波状態になってしまっている。

波形に付いて０８２編

予備実験の時に色々不備があった用で、082と、4558とでの劇的な変化は見られなかったが、 少しずつ違う結果も出たようだ。

1kHz矩型波　50%

1kHz矩型波　パルス幅を狭めたもの

低い周波数の波形は基本的に思った通りの波形となる。鋸歯状波は周波数に関係なく きれいな直線となるので、ここでは矩形波を徹底的に調査してみた。

鋸歯状波ではほぼ、０Vを中心に上下に振れてるのに対し、082の矩型波変換では、プラス方向に30%増しの電圧が出る。また、立ち上がり、立ちさがりに特有のカーブがつく。周波数、パルス幅の違いに関わらずこのカーブの形は一緒で、オペアンプに固有の物らしい。

LFOでパルスワイズを変調した波形については、矩型波への変換の問題点が浮き彫りになるように思ったので、Mpegの動画で用意した。

周波数3kHzの矩型波の パルスワイズモジュレーション

若干うねうねと上下にも動いているようにも見える、立ち上がりの部分が注目。

周波数1kHzの矩型波の パルスワイズモジュレーション

３kでみると、波形の数が多くなって、立ち上がり部分が良く見えないので周波数を落としてみた。もと周波数に関係なく、この立ち上がり部分のカーブは存在する。（１００Hzの時にも同じカーブを描いている）の若干うねうねと上下にも動いているようにも見える。

10kHzの矩型波の パルスワイズモジュレーション

このVＣＯの発信周波数の限界、10kでやってみると、立ち上がり切らない、立ち下がり切らないままモジュレーションが掛かるのでぐりぐりとローリングしている。実際は聞こえない音だから、関係ないといえばそれまでだけど、このグリグリ動くのを見ていると、DCが漏れているような錯覚にとらわれる。結果としてそうなるけど、実は、タイミングが間に合ってないということらしい。