■はじめに
今回は前々から非常に興味のあった踏んづけ（Stomp Box）、踏んづけ史上、 最も初期に現れただろうと思われるディアルモンドのトレモロの事を紹介をされているコンテンツを 見つけたので、トレモロ関係を中心にTremolo,Vibrato、トレモロ、ビブラートの話を補っていこうと思います。

■ディアルモンド　トレムトロール(DeArmond Trem-Trol)
まずこちらを見て下さい。 DeArmond Tremolo またサウンドサンプルも聞いてみて下さい。
1940年代からこんないい音を出す踏んづけ（Stomp Box）があったんですよ。ちょっと感動ではないですか？
前の話で光結合によるトレモロ(Tremolo)について結構早い時期に出来たと書いたのですが、小型化に貢献すると思われるCdsセル(Cadmium sulfide cells)は1960年初頭頃？（年代についてはかなり当てずっぽうです。m(__)m）一気に広まった感じで、それ以前は光電管と言う真空管を使用した光結合の物や、真空管のバイアスを可変してバリμ管のように動作させるか、本当のバリμ管を使用して増幅率を可変する方法がとられていました。
どちらにしろ真空管は必須ですから小型化するのは難しかったのだと思われます。(真空管のミニチュア管ですら1950年代の産物です。)

そんな状況のなか、ディアルモンド　トレムトロール(DeArmond Trem-Trol)は現在から思うといささか トリッキーな方法で小型装置でトレモロ効果を得ていたようです。
上記コンテンツによると

• むき出しにした信号線の接点を電解液（ガラスクリーナー液(^^;)）を経由してグランドにショートさせて音量の変化を作り出す。
• トレモロの周期は、信号接点と電解液が入った容器を振動させることによって、周期的に接点が電解液ふれる面積（体積？）を周期的に変えて得ていました。
• たぶん同期モーターを使用してメカ的にトレモロ周期を調節しています。

実はこのトレモロ、オレンジ・スクイーザーやクリスタル・ギターで有名なダン・アームストロング(Dan Armstrong)氏が水銀を入れてあるって信じていて、いろんな所でふれ回った物だから、ほとんどの人が水銀が入っているって信じていたのですが…(メディアの力って怖いですね。(^^;))
ガラスクリーナーとはちょっと驚きでしたね。

いつまでリンクがあるかわからないけど、ちょっと気になるyoutubeのリンクを2点
Savage Audio: Rare DeArmond Tremelo into Macht 12xディアルモンド　トレムトロール(DeArmond Trem-Trol)の動作風景。
Unusual Schaller TremoloフォトカップラーでVCAを構成してメカニカルにLFOをかけたSchallerのトレモロ

■フェンダーアンプのビブラート（Fender's Vibrato)
前回の話でフェンダー(Fender)のアンプに付いているビブラートはほとんど振幅しか変化しませんと何となく歯切れの悪い書き方をしていますが、何でこんな歯切れの悪い書き方になったかというと実はフェンダーのビブラートにも何種類かあって物によってはちゃんとビブラートがかかっている物があります。また最も成功したアンプの一つツインリバーブ(Twin Reverb)等で使われているフォトカップラーを利用したトレモロ(Tremolo)にはほんのちょびっとだけビブラート(Vibrato)がかかっています。
そんなわけで、話の進行上フェンダーのアンプで使用されているトレモロ(Tremolo)、ビブラート(Vibrato)の分類をしてみようと思います。（フェンダーのアンプについてはムックやネットで情報が充実しているため、私より詳しい方が沢山いらっしゃると思います。コメント等ありましたら是非とも掲示板等でご指導お願いします。m(__)m）


まず、思いつくのがTREMOLUX、VIBROLUX、VIBRASONICの3種類ですが、私の感覚では特定の回路形式を指す名前ではなく商標の様で、回路形式とは関係ないような気がします。("Harmonic Vibrato"って言葉も有名ですが、私には普通のP-K分割による位相反転段のバイアス可変トレモロに見えます。)

私としては以下の5種類に大別出来ると思っています。

1. シングル段のバイアスを可変する回路
   真空管のグリッドやカソードにLFOの出力を重畳させてバイアス電圧を可変させ、真空管の増幅率μを可変する事によりトレモロ効果を得る方法
   この方法はバイアスにLFOの信号を重畳しているのでどうしても、LFOの信号が漏れる。と言う欠点があります。その為、LFOの信号の高調波が可聴帯に入ってきてプチプチ言ったり、トランスやスピーカーがLFOで振られて鳴ったり、動いたり、周波数特性が変わったりする可能性があります。
   その対策として低域のカットオフ周波数を急峻にすると、入力信号の低域も一緒に削れてしまうため、弊害としてアンプ全体のトーンがソリッドな感じに仕上がったりします。
   


2. プッシュプル段のバイアスを可変する回路
   大音量を得るためにギターアンプにもプッシュプル構成が使われはじめます。この事はトレモロ(Tremolo)回路に恩恵をもたらしました。
   増幅回路をプッシュプル構成にしたため、バイアス電圧の変化の漏れがプッシュプル合成をする過程で相殺され、理論的にはバイアス電圧の変化が漏れなくなりました。
   シングル段のバイアス可変する回路と比較して性能は明らかに向上しましたが、実際にはプッシュプルのアンバランスにより、バイアス電圧の変化が漏れや、 LFOによる混変調は少なくなった物の依然残っていました。
   

   前述の"Harmonic Vibrato"もP-K分割を使った位相反転段=シングル段でのバイアス可変トレモロですが、後段がプッシュプル構成のためプッシュップルの場合とほぼ同様な効果が期待できます。

   この特許ですかね？US.PAT 02817708(Jan 16, 1956)トレモロ付きアンプ。



3. Bandmaster、Concert式
   このコンテンツ作成に当たってフェンダーのアンプの回路図を色々調べるまで私も知らなかった回路です。（回路は知ってたけどフェンダーがやっているとは知らなかった。）
   

   US.PAT 02973681(Jun 8, 1959)トレモロ効果を生じる装置。

   信号をLPFとHPFで分割して、逆相のLFOで真空管のグリッドにバイアス変調をかけてミックスしてトレモロ信号を得る方法。
   基本的にLPFとHPFで位相が約90°開くので前の話のウーリツァービブラート(Wurlitzer Vibrato)と同様にビブラート(Vibrato)がかかりますが、同時にトーンまで変化してしまうので、これはグロール(Growl)です。
   この回路もバイアス漏れを逆相でキャンセルする効果が期待できます。
   どんな音がするか私は聴いた事がありませんが、後続するアンプで使われていない事からすると、 コストがかかる割に人気が出なかったのかも知れません。
   ちょっとどんな音がするか興味はあるので今後ネタにするかも知れません。
   


4. フォトカップラーによる回路
   Cdsセル(Cadmium sulfide cells)の普及により実現され、ツインリバーブ(Twin Reverb)が業界標準として普及すると共に多くのコピーが作られたため、チューブアンプの付属品として最も普通に見られたタイプです。
   最大の特徴はバイアスの漏れから解放されたこと。また真空管のバイアスを可変する事によって増幅率を変える方法と比較して、Cdsセル(Cadmium sulfide cells)による方法は歪みも少なくフラットな特性なので、混変調の問題からも解放されました。
   
   設計によっては純粋なトレモロ(Tremolo)効果を得ることが出来るのですが、副次的にほんのちょびっとだけビブラート(Vibrato)をかけることが可能です。
   そうすると、純粋なトレモロ(Tremolo)と比較すると若干マイルドな感じがする。後述のなんちゃってビブラート(Fake Vibrato)をかけることが可能になります。
   


5. 上記以外
   DimensionIVなんかはOil Can Delayを利用したちゃんとしたビブラートです。（機会があったらコンテンツ作成します。m(__)m）
   VibratoneなんかはLeslieのパテントを使ったLeslieその物なのでビブラート、トレモロが渾然一体となって発生します。
   Cyberシリーズなんかを見ているとDSP使ってるので最近は何でもありですね。
   

■なんちゃってビブラート（Fake Vibrato)

左ににフォトカップラー式のトレモロの原理図を示します。
ここで、R1:は主に前段の出力インピーダンス、R2:はCdsセル(Cadmium sulfide cells)等のフォトカップラーを使って光によって抵抗値が変わるようにした抵抗です。C1は結合コンデンサーです。
この回路の前段と後段には増幅回路を配置します。

ここで、この回路の特性を示します。

まず最初に黒線の方から説明します。
上はゲインの図で下は位相の図を示します。

ω=1/(2πC1(R1+R2))とすると。
ゲインの周波数特性はω以上の時、R2/(R1+R2)で一定になります。(この式がこの回路で一番重要な部分です。)
それ以下の周波数の時は-6dB/Octでだらだら下がりです。
次に位相特性に注目すると、10ωあたりからほとんど入力と同位相ですが、ωで位相が45°進み、1/10ωでは90°進みます。（位相単独での進み、遅れは聴感で、区別できません。）


次に赤線を説明します。
赤線はR2が（黒線の時より）小さく、ω'=1/(2πC1(R1+R2))が10ωになる場合のR'2の場合を示しています。
ここでω'（10ωに相当）より高い周波数でゲインはR'2/(R1+R’2)で一定となり、それ以下の周波数では-6dB/Octでだらだら下がりです。
（R'2はR2より小さいので黒線の時より下に位置します。）
また、位相特性を見ると、10ω'（100ωに相当）以上は入力と同相ですが、1ω'(10ω相当)では45°、1/10ω（1ω相当）で90°位相が進みます。

ここで、

• 100ωが可聴周波数より低くなるようにC1を大きくします。
  フォトセル等でR2を可変してR'2にすると、
  ゲインはR2/(R1+R2)からR'2/(R1+R'2)に下がります。
  この時、100ω以下の音は可聴帯域外なので、位相の変化は耳に聞こえず、ゲインが変化だけが聞こえるようになります。
  そこでR2をLFOによって周期的に変化させる事によって、純粋な トレモロ(Trmolo)効果を得ます。
  


• ωが可聴周波数と同等になるC1を選ぶと…
  ゲインの黒線と赤線を比較するとわかる通り、低域も高域もトレモロ(Trmolo)効果が得られます。
  ただし、低域は高域と比較して-6dB/Octで落ちているので、R2が変化しなくても若干タイトに聞こえます。
  さらに、低域のカットオフ周波数は黒線の時はωなのに対して、赤線では10ωになっています。
  このことから全体の音量だけでなく、低域のカットオフ周波数も一緒に動く事がわかります。
  この事は純粋なトレモロ(Tremolo)と同時にトーンの変化(Growl)も発生している事を意味します。
  
  さらに位相特性に目を向けると、
  1/10ωから100ωの間(赤線と黒線で囲まれたエリア)で位相が変化しています。
  Phaser、フェイザーの話の”■ビブラートマシンしてみたフェイザー”と同様の原理で、この周波数帯域にはビブラート(Vibrato)がかかります。
  
  このトレモロ(Tremolo)効果を中心に低域のグロール(Growl)とビブラート(Vibrato)を同時に発生させるの方法が”なんちゃってビブラート(Fake Vibarato)”です。
  
  フラットな再生が出来ないため、オルガンのような帯域の広い楽器には不向きですが、ギターのように低音の方が高音よりエネルギーの大きい楽器専用アンプと考えたら、低音をカットする効果がかえってトレモロ(Tremolo)の爽やか感のアップに貢献している感じがします。
  また純粋なトレモロ(Tremolo)と比較して”なんちゃってビブラート(Fake Vibarato)”の方がマイルドで味のある音と感じる人もいます。
  


• 特殊な場合としてR1=0Ωとすると…
  前段の増幅器の出力インピーダンスを0にした上で、R1=0Ωにすると、 新たな効果を発生する事が出来ます。
  R1=0Ωであるため、ゲインを示すR2/(R1+R2)=R'2/(R1+R'2)=1で高域部のゲインは一定で変化しなくなります。
  しかし、カットオフ周波数ωはω=1/(2πC1(R1+R2))=1/(2πC1R2)
  と変化がします。
  これにより、ゲインは一定で低域のカットオフ周波数のみが変化するため、”なんちゃってビブラート(Fake Vibarato)”からトレモロ(Tremolo)成分を完全に抜く事が可能です。（低音のビブラート(Vibrato)とグロール(Growl)。）
  真空管で物を作っていた時代にはコストの関係で出来なかった回路ですが、OP-AMPだったら比較的簡単に実装できます。
  

• ビブラート(Vibrato)がかかる帯域は音量がカットされている低音の部分のみ
• 位相変化の量も普通の4段フェイザーの720°と比べて1/8の90°

■その後のトレモロ
たぶん、ツインリバーブ(Twin Reverb)あたりで絶頂期を極めたトレモロですが、かげりを見せ始めます。
まず、一方でコンシューマ向けのアンプはトランジスタ化がもの凄い勢いで進行しました。（と言うか、コンシューマー向けアンプの普及にトランジスタ化が一役買っているような気がします。）その過程でトレモロ(Tremolo)もトランジスタ化されていきます。
その過程で、たぶんVOX-THOMASあたりがLFOの回路に掃引発振回路を利用し変調波形が矩形波に近い物が増えました。（1990年代？くらいからかなマシンガントレモロって言われて復活したあの音です。）
矩形波変調の音は刺激的で効いている感じを出すのには良いのでしょうが、マイルドな”びょよょよょ〜ん”って 感じを求めている従来のトレモロ(Tremolo)愛好者にとっては使えない音と感じさせたのだと思います。
Bo Diddleyなんかが1950年代からやってるリズムを無視したトレモロ(Tremolo)を深くかける様な芸風だったらあんまり問題にならなかったんだと思いますが…

それ以前のトレモロは位相発振器を使用した正弦波の変調波形を使用していました。真空管のバイアスを可変して増幅率を変えるような方法では、正弦波以外の波形を使うと変調波形の高調波が出力に漏れてしまい使えなかったためです。また、その名残で正弦波が使われてきたのだと思います。

■なんちゃってエコー(その１)(Fake Echo No.1)
マシンガントレモロ(Machine Gun Tremolo)でちょっと思い出したんだけど、昔どこかで矩形波のトレモロor立ち下がり鋸歯状波トレモロ(マンドリン効果)をエコー(Echo)って売っていたメーカーがあるらしく、今でもマシンガントレモロをエコー(Echo)と思いこんでいる人がいます。（情報の流通の早い日本ではなく外国の場合です。）
確かに白玉流し風に”ジャーン”って音をマシンガントレモロ(Machine Gun Tremolo)をかけて”バッバッバッ”と分断すると、ちょっとパーカッシブに弾いた音にエコー(Echo)をかけた音にちょっと似ていますが…
今だったら不正競争防止法で訴えられそうですね(^◇^;)

■なんちゃってエコー(その２)(Fake Echo No.2)
ついでに思い出したトレモロ(Tremolo)のアプリケーションの一つ

こんなタイプのなんちゃってエコーも昔はありました。(大概リバーブとトレモロorビブラートの機能と同居しています。)(^^;)

音を引き延ばすためにスプリングリバーブ(Spring Reverb)使って、リバーブ(Reverb)信号のみにトレモロ(Tremolo)をかけてエコー(Echo)っぽさを強調しています。
信号を遅延させるためにスプリングリバーブ(Spring Reverb)使っているだけでも”なんちゃってエコー(その１)(Fake Echo No.1)”より良心的ですし、質は兎も角としてアンプに外付けで リバーブとトレモロがついているわけですからそれなりの使い道はありました。

まあ、あざといようですが、当時はそれだけテープエコー(Tape Echo)はあこがれの装置で、値段も高く、そんな簡単に買える装置ではなかったのです。（ちょっとしたアンプが買える値段だった気がします。）
当時はインチキな装置と思っていたのですが、最近マルチのプリセットを含めて、こんな感じのトポロジーの装置って今は無いでしょうから、簡単な工作の割に他では得られない効果が得られる自作向きの装置のような気がします。p(^^)q

この手のなんちゃってエコー(Fake Echo)はBBDによるアナログ・ディレイ(Analog Delay)の普及により消えていきました。(^^;)

■ギターアンプのトレモロ
なんちゃってエコー(その２)(Fake Echo No.2)で更に思い出したので、ちょっと
そもそも

• リバーブ(Reverb)は空間を演出するために設計された
• トレモロ(Tremolo)orビブラート(Vibrato)は楽器の操作をシミュレートするために設計された

• 終段でトレモロ(Tremolo)の処理をかける方がノイズが少なかった。
• スプリングリバーブ(Spring Reverb)の出力信号は小さいので初段に近い方が都合が良かった。

■最後に
まあ、”なんちゃってビブラート（Fake Vibrato)”に始まって”なんちゃってエコー(Fake Echo)”とかその周辺の話をしたわけですが、どちらも時間軸方向の制御を当時普及していたトレモロ(Tremolo)の技術で代替した物です。
当時の技術者達がビブラート(Vibrato)を得るためにどんなに苦労したか、かいま見たような気がしませんか？

もっとも同じ時間軸の制御でもピッチシフト(Pitch shift)に至っては実用化したのは、 ディジタル技術の進歩とメモリーの大容量、低価格化が進んだつい最近の事ですから。
それに比べると歴史上の様々なアプローチを比較出来て面白いです。
製品化したピッチシフト(Pitch shift)マシンを比較するにはもっとアルゴリズムよりの比較になってくると思います。

Last Up Date '08/09/14