Apollo & Orange Treble-Bass Booster(ECB Project 5)

■はじめに

今回の話はfreestompboxes.orgで"Vox / Orange / Apollo - Treble and Bass Booster"(以下T&B Booster)のスレッドが立ち、自作エフェクター界（そんなものあるのか?(ﾟ_｡)?(｡_ﾟ)?）の有名人が話し合っているので、それに触発されて思った事がネタになっています。

事の起こり

2001/02/09 R.G.Keenさんが GEOにAngelo Marruzziさんからもらった Orange Treble/Bass Booster を公開しました。

2001/02/12 Orangeに続いてR.G.KeenさんRon Neeley IIさんからもらったApollo Treble/Bass Boosterを公開しました。

2001-2005頃ドイツのメーカーBSMがOrange T&B Boosterを参考にしたというORを発売します。

2007/06/26 freestompboxes.orgのVintage Stompbox Cornerの"Vox / Orange / Apollo - Treble and Bass Booster"のスレッドで、ドイツの大家analogguruさんがOrangeやApolloのT&B Boosterなんて見た事無い。そんな機器なんて無いんじゃないの？って言い出しました。

実はこの回路、初心者にありがちな間違えをした回路なのでanalogguruさんがいぶかしがるのももっともなのですが、こういう間違いのある回路が普及したとしても、MXR以前のエフェクターの世界ではあながち無い話では無かろうと思ったりします。

事の起こり
2001/02/09	R.G.Keenさんが GEOにAngelo Marruzziさんからもらった Orange Treble/Bass Booster を公開しました。
2001/02/12	Orangeに続いてR.G.KeenさんRon Neeley IIさんからもらったApollo Treble/Bass Boosterを公開しました。
2001-2005頃	ドイツのメーカーBSMがOrange T&B Boosterを参考にしたというORを発売します。
2007/06/26	freestompboxes.orgのVintage Stompbox Cornerの"Vox / Orange / Apollo - Treble and Bass Booster"のスレッドで、ドイツの大家analogguruさんがOrangeやApolloのT&B Boosterなんて見た事無い。そんな機器なんて無いんじゃないの？って言い出しました。

■Orange,Apollo T&B Booster

後々の都合からPNPのゲルマニウムトランジスタからNPNトランジスタに変えていますが上にOrangeとApolloのT&B Boosterの概略を示します。

基本的にはエミッタ抵抗をコンデンサでバイパスして、交流利得をフルにした1石ブースターの前に変なトーン回路らしき物がくっついた形をしています。
このトーン回路、普通は可変抵抗の3番ピンに入力がつながっているのに対して、可変抵抗の2番ピンが入力になっています。

面白い回路ですね。話を簡単にするために音量制御回路で説明します。

実はこの手の回路はトランジスタが開発された当初、

トランジスタの入力インピーダンスをあげる事が出来なかった。
バイポーラトランジスタが電流入力で電流出力を得る電流増幅素子としての印象が強かった。

そこで入力電流を可変抵抗によって回路側とグランド側に電流を分流して音量をコントロールする回路が使われました。

しかし…

可変抵抗を絞ると、前段につなげた回路がショートしてしまう。
過大入力のために音量を下げると、今度は前段の負荷条件が厳しくなってやっぱり歪んでしまう場合が考えられる。（音量を上げても下げても歪む）
エミッタ抵抗をコンデンサでバイパスして利得を上げる方法は、利得が上がった分、入力インピーダンスが下がるのでオーディオ帯域ではあまりメリットが出てこなかった。（単段の利得が大きくても挿入損も大きいので結果的に大きな利得を得にくかった。）
トランジスタのバイアス安定化を模索する過程で負帰還回路が発達して、入力インピーダンスをあげやすくなった。

その為、ゲルマニウムトランジスタ初期の頃、こういう分流型の回路が使われていたのですが、すぐに右の例のような入力電圧を分圧して音量や音質をコントロールする分圧型の回路(真空管時代に培われた回路)に取って代わられました。

まあ、こう言うのを味わうのが骨董回路鑑賞の極意です。(^^;)

■間違い
可変抵抗の2番ピンから入力する所は見た目は変だけど間違いではないとすると、 OrangeやApolloのT&B Boosterの間違いとは何でしょうか？

：
：

それは動作を考えるとわかります。
回路はCB>>CHに設計されているため、 CHよりもCBの方がずっとインピーダンスが低くなるようになっています。

まず、つまみをMAXにした時の動作について考えてみましょう。

高音に対してはCH、CBはただのつながった電線に見えるため、普通のブースターの入力がRTで接地してあるように見えます。
低域に対してはCH、CBのどちらも切断された線のように見えるため、ブースターの内部に入る事が出来ません。

以上の事からわかる通り、つまみをMAXにすると普通のTreble Boosterの様に動作します。

つぎに、つまみをMINにした時の動作について考えてみましょう。

高音に対してはCBがつながった電線に見えるため、高音はグランドに短絡し、高音はブースターに入る事が出来ません。
低音に対してはCBは、ほとんどCBは切れているように見えるため、RTを通過してCHに至ります。
しかしCHはCBよりもインピーダンスが高くなっていますから残念な事に低域も通過できません。

つまり、つまみをMinにしてもBassはBoost出来ないのです。

悲しい事に、つまみをどうやってもこの回路ではBassをBoostする事が出来ないのです。

そう、一言で言うとこの回路は「Treble Boosterの音量を制御する機能しかない。」
更に指摘するとCBはついているだけで「部品の無駄、意味がない！！」と言う事でしょう。

■BSM OR Treble/Bass Booster
Keenさんがホームページで公開した回路とBSMの製品の回路が全く違う物ならば全く問題がありません。しかし、こんな回路だったらT&B Boosterと言いつつBassはBoost出来ないはずなのです。
ところでBSMのOrange T&B Boosterを参考にしたというORのカタログには次のような一文が書いてあります。

----以下カタログから引用
When set to maximum, the unitproduces a very glassy tone.
When a middle setting is dialed in, the result is a punchytone with a mids emphasis.
When set to minimum, the unit produces a very bassytone with a fat bottom end.
----ここまで

もしこの回路だったとしてもトレブルブースターだからglassy toneは出るでしょう。
しかし、この回路だったらpunchytoneやbassytoneは出るはずが無いのです。

BSMのOR T&B Boosterどんな音がするのか？どんな回路なのか気になりますね(^◇^;)～～

■オリジナルを探る。
オリジナルを探る、と言ってもOrangeやApolloのビンテージエフェクターをeBayやYahooで探すわけではありません。(^^;)さらにその先、この回路を最初に考えた人が参考にした回路について考えてみましょう。

私はこんな回路だったのではないかと想像しています。
また前段にはこれと類似のトランジスタの増幅段があり、利得を得ていたと思われます。
もしかすると、RB、RHの代わりに低音をBoost/Cutする回路がついていたかも知れません。

不幸にしてT&B Boosterの元設計者は低音のBoost/Cutする回路はいらないと思ってRBとRHに相当する回路を取り除いてしまいました。
するとCHとC1はコンデンサーの直列回路になりますから、容量の小さいCHが支配的になり、C1は不要になります。
Orange/Apollo T&B Boosterの回路図の出来上がり～

と言う手順だったのではないでしょうか？(^^;)
原価低減に対する意識が見て取れるので（機能は満足していませんが…）「回路図の採取を誤ったのではなく、こういう間違った回路の製品を作った」と感じさせる所です。

では、この回路の動作について考えてみましょう。
先ほどと同じようにつまみの位置をMAX、MINと変えてそれぞれ高音と低音で挙動を探ります。
まず、つまみをMAXにした時の動作について考えてみましょう。
ここで、C1>>CB>>CHとし、C1には充分低音が通るように設計します。

高音に対してはCH、CBはただのつながった電線に見えます。しかしRTのインピーダンスはCHよりずっと大きいため、高音はほとんどCH、C1を経由して回路の中に入っていきます。
低域に対してはCH、CBのどちらも通れないので、RH、RBの二手に分流されて、RHを経由した電流はC1を経由して回路の中に入っていきます。

以上の事から、つまみをMAXにすると高音のほとんどは増幅器本体に入力されますが、低音は、RH、RBで分流されて一部が増幅器本体に入力されるので、TrebleをBoostになります。

つぎに、つまみをMINにした時の動作について考えてみましょう。

高音に対してはCBがつながった電線に見えるため、高音はグランドに短絡し、高音はブースターに入る事が出来ません。
低音はつまみをMAXにしたときと同様に、RH、RBの二手に分流されて、RHを経由した電流はC1を経由して回路の中に入っていきます。

こんどは、つまみをMinにしてら低音はRH、RBで分流されて一部が増幅器本体に入力されますが、高音は増幅器に入力されないので、相対的にBassがBoostされた感じになります。（トランジスタ増幅器の利得が十分あったと仮定しての話ですが…）

どうでしょう？これだったらT&B Boosterを名乗っても問題ない回路だと思いませんか？

コンデンサの容量の違いから元の回路は、A型の可変抵抗を使っていたのではないか？と言う推測も立ちますが、話が複雑になるので今回その話は見送ります。(ここの件はCR-Tone controll & taper of Variable resister)を参考にして下さい。)

■ちなみに
B型可変抵抗を使ってこの手の回路を作るんだったら私だったら、こういう回路にすると思います。

こうすると抵抗2本の追加だけでTrebleもBassもちゃんとBoostできるT&B Boosterを作る事が出来ます。
さらに直接ギターに接続する事を想定してRBを省略する荒技もあります。（こうすると抵抗1本の追加だけですね。）
こうするとギター側の設定が変わるとブーストする具合も変わってきてしまうのですが、こういう部品代をケチった為に出て来る弊害にあんまり気を遣わない所が、当時のチープでビザールな雰囲気を再現していてビンテージ感が高いと思うのは私だけでしょうか？

■重要
今回挙げた回路はどれも回路の出力インピーダンスを充分低くする事が出来なかった時代の回路につなげる事を想定しています。
最近のOP-AMPやしっかりしたフォロアー回路を使ったエフェクターの後段につなげた場合、トーンの可変が出来なかったり、最悪な場合は前段の回路が発振したり誤動作したりします。
これらの回路を今の時代に使うには、最低でも

の様にRSを追加する必要があります。

再びですが(^^;)
BSMのOR T&B BoosterですがFX loopの中に入れるなって書いてあります（これは入力レベルの関係を言ってるんだと思います。）がギターの直後に入れろって書いてありませんね。(^^;)
Tube Screamerがどうたらこうたらと、訳分かんない事書いてありますがギターの直後に入れろって書いてありませんね。(^^;)
----ここから引用
The magical tone is achieved by the interaction between guitar pickup, booster and amplifier.
-----ここまで
別にMagical toneが欲しくなかったらピックアップのすぐ後ろじゃなくても良いような書き方だと思うのですが…

RSに相当する抵抗が入っているんでしょうか？
Keenさんがホームページで公開した回路とBSMのOR T&B Boosterは全く違う回路だったら良いですね。(^◇^;)

■最後に
まあ、今回のネタは骨董回路鑑賞あり、毒のある笑いあり、勉強できる所あり、と３拍子そろっていて一庵堂にふさわしい内容になりましたね。(^◇^;)

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Last Up Date '08/02/10