BSch3V ファイル この図では R4 は欠番。
ギターの出力を 1MΩ 受けして、ギターに合うイコライジングを行いつつ民生ラインレベル（max 2Vrms）まで増幅し、通常のオーディオアンプやパワードモニタースピーカー、USB オーディオ I/F などに接続できるようにするもの（※）を、お遊びに自作することにしました。
ブレッドボード工作です。それも、オペアンプを使わず全部ディスクリートで。パワードスピーカー JBL LSR305（初代。いささかドンシャリな音だけど）と組み合わせて使っています。
この物体を何と称するべきかは謎で、ギタープリアンプと称するには出力先が通常のギターアンプでないので違うし、アンプシミュレーターというにも特定の（著名なメーカー・ブランドの）ギターアンプのシミュレートではないのでやはり違うのですが、とりあえずはギター用イコライザープリアンプということにしておきます。
（※）この回路は一般のギターアンプのクリーンchの回路とスピーカーユニットに相当するイコライズを含んでいるので、出力を一般のギターアンプの guitar in に接続するとパリパリの音になってしまいます。return につなぐのはアリかもしれませんが望む音は出ないと思います…ギターアンプ用スピーカーはf特の 150Hz 程度から下が半ば意図的に落ちているからです。この用途にアンプシミュレータなるものを２種類ほど試したが、op-amp 由来と思われるホワイトノイズが耐えがたいので、いっちょ作ることにしました。
なお、現在は 姉妹品（真空管バージョン、クリーン＋OD） のほうでいろいろやっているため、こっちは後回しになってしまっています。本当は、こっちもちゃんと育てたいんですけどね…半導体オンリー版はローコスト省エネで取り扱いもらくなので…。
ありがとうございます m(_ _)m
ものすごくアバウトな設計です。
2020/10/25当時
BSch3V ファイル この図では R4 は欠番。
ふつうは入力からトーンスタックの間に2段あって、いわゆるトップブーストを初段と2段目の間の結合を C+(C//R) として行うようですが、ここでは Q1 ソース側のコンデンサをあえて小さくすることでトップブースト機能を代替して1段で済ませて、初段の後にいきなりトーンスタックをつないでいます。
トーンスタックは、Fender型（このへん とか このへん とかはとても参考になる）を低インピーダンスにアレンジしつつ、初段との関係もあって定数に大きく手を加えています。元の定数は真空管(12AX7)向けであり、かつ、前後の段のカップリングによる低域減衰や、ギター用スピーカーユニットとキャビネット（オープンバックや密閉が多い）による低域下がり・高域盛り上がりなどの特性も加味したものであり、普通のフラットなオーディオアンプに対してそのままの定数で持ってくると、ボトムが出過ぎたり、出力電圧が相対的に低い１弦の主要域（Treble 最大で5F、中間で10～12Fくらい）が周波数特性の谷底になるので弾きにくい、ということを、いろいろやりながら初めて知った。部品をとっかえひっかえ。２弦開放付近を周波数特性の谷底にすると塩梅が良いが、入手可能な部品定数の制約でなかなか思うようには行きません。
2段目をカスコードにしているのは、正相での増幅を2段で済ませるためには2段目に大きなゲインが必要なのでしかたなく 2SK170 を起用したが、VR4（マスターボリューム）の出口のインピーダンスが高いため、2SK170 の大きな Cdg に更にミラー効果が加わって著しくハイ落ちする、のを避けるためです。真空管(12AX7)で組む場合に比べるとずっと広帯域になるが「硬い音」なのかもしれません。5.1kΩ に C か CR を並列にでもすれば調整可能。カスコードにすると電圧振幅が確保しにくくなるが、ご愛敬。
以上のチューニングはとりあえず 手元の TL52-80SPL に今載っている Seymour Duncan SH-2n (Ni Cover), STL-1B でしています。
DiMarzio DP211 とか、他のピックアップだと設定が変わりそうです。ハイパワー系は持っていないがたぶんだめ。
部品はだいたい手持ちにあったものを使っています。
R14 は一見不要なのだけど、電源投入時のショックノイズ軽減に効果があります。
実験中の様子（2020/10/25の様子だが、一部の部品が回路図と異なる）
2020/10/25当時の周波数特性はこんな感じ。部品のモデルではなく、小信号等価回路での解析です。なんでこうなるかはアナログ電子回路の教科書と、2SK30A、2SK170 のデータシートの gm-ID 特性図を参照。ただし、ギターのピックアップのインピーダンス（数kΩ＋数H//巻線分布静電容量）は入っていません。VRの設定は4個とも JIS のAカーブ（15A, JIS C 5260-1 表JA.5。欧米系はいろいろ違うらしい）で中点の位置の模擬。
LTSpice ascファイル ※R, C の番号が BSch3V の図と合っていないのはご愛敬。
2020/10/25当時、実測もしてみました（実験中のデータなので一部の回路定数が違うが）。使用したツール
入力は WaveGene で 1kHz を出して US-122MKII の Line Out が 100mV（テスターが怪しいが）となるように US-122MKII の PHONES/LINE OUT を設定、その際に本器の出力が 1V になるよう VR4（マスターボリューム）を調整し、それが -10dBFS の表示となるよう US-122MKII の INPUT 入力レベルつまみを設定。VR1～VR3 の位置はおおむね 50% だがけっこう適当なので、出てきたデータも適当。
振幅周波数特性（1～9次）1V = -10dBFS
振幅周波数特性（基本波振幅のみ）
歪み率周波数特性
オーディオ的には論外な歪み率だが、ギターなので気にしないことにします。
2020/11/01現在の回路図。
BSch3V ファイル
R3 の追加で高域ブースト量を減らした。C3 と R5 の変更でバランスをとる。全体では高域ブースト量を少し下げた形。少し落ち着いた音に変わった。このへんの調整は結構シビアなようだ。
Q2 2SK170 を GR ランクに変更、電流を減らして、そのぶんドレイン抵抗というか Q3 のコレクタ抵抗を増す。カスコード基準電圧の LED を２個に減らして Q3 のコレクタ振幅範囲を対称に近づける。このへんはどんな歪み方をするかに影響します…そもそも低歪みな増幅は意図していないのですが。Q1 も Q2 もこの使い方では盛大に2次歪みを出すし、C8 にチャージがある状態で Q4 ベースをゼロ電位側に振り込むと 1S2076A も導通するし（1S2076A がないと Q4 が壊れてしまう）、どうせ最後の出力リミッタでクランプされるし。なお 2SK170-GR は 2SK2145-Y の2ユニットを並列にすれば代用できる、かもしれません（未確認）。
2SC1815 のランクを記入はしたが、これは部品箱から探し出した2個の 2SC1815 がたまたま Y と BL だった以外の理由は無く、カスコードのところは hfe が高すぎないものがたぶんいいだろうから Y にして、余った BL（笑！）をエミッタフォロワに、という程度。まあ、たぶん、どのランクでも他の石でも大差ないと思います。
無音時消費電流は約 6mA。出力リミッタ LED が光る領域では消費電流が増えると思います。
小信号等価回路のLTSpice ascファイル ※R, C の番号が BSch3V の図と合っていないのはご愛敬。※2020/12/27 2SK30A-GR の動作点における gm を修正、param ディレクティブでパラメータ変更した図にさしかえ。
振幅周波数特性（1～9次）入力 100mV、出力 1V at 1kHz となるよう VR4 を設定、1V = -10dBFS、Bass/Mid/Treble は回転角度がほぼ 50% の位置
振幅周波数特性（基本波振幅のみ）
歪み率周波数特性
ほとんど2次歪みに支配されているが、それでも歪みが少し減っているのは主に２段目の変更の効果だろう。1kHz に対する中低域のゲインが違うので、単純比較は意味がない。
Excel の横軸の書式は [>=1000000]#,###,,"M";[>=1000]#,###,"k";#,##0 としている。
音は、クリーンでは、いがらっぽさが緩和され、少し落ち着いた音になった。周波数特性の違いもあるのだろうが、クリーンでは、FET の非直線性でひずませるのはあまりよくないみたいだ。
しかし、この構成で必要なゲインを稼ぐにはこの辺が限界のようだ。回路の複雑化はいやだし、なんとも。
音サンプル
へたくそですけど。SH-2n (Ni cover) ネック側タップ→同並列→同ブリッジ側タップ→同直列→SH-2n ブリッジ側タップと STL-1B の並列→STL-1Bのみ。設定は歪み率測定と同じ、録音後に 12dB 増幅。
ちなみに、この回路で VR4 をフル、Treble をフル近くまで振ってオーバードライブしてみたら案外悪くない。LED も光って面白い。
Fender 型トーンスタックは周波数特性の変化幅（増減幅）がたっぷり稼げる一方で信号減衰量も大きく、前後に高いゲインの増幅が必要となる。半導体2段増幅縛りではダイナミックレンジの都合で前段のゲインに限度があり、後段を高 gm・カスコード化してゲインを稼ぐ小細工が必要になってしまう。増幅段数を3段・4段と増やすのも芸が無いので、ここではミニマルな回路構成に拘ってみたい。
試行錯誤の末、少しアマノジャクなトーンスタック回路をひねり出してみました。この回路は Treble の特性変化幅がほとんど稼げず変化のしかたも単純でないのが難点だが、そのぶん信号減衰量が小さくてすみ、1段目・2段目とも 2SK30A-GR でなんとか間に合いました。前述の通り周波数特性の谷底を２弦開放付近にもってくるとして、クリーントーン専用なら特性変化幅はさほどなくてもよいだろうという割り切りです。
BSch3V ファイル（定数変更後 2021/04/29 時点の回路）
小信号等価回路の LTSpice ascファイル ※シミュレーションでは出力リミッターを省略しています。負荷の 5kΩ はパワードスピーカーを想定。
初段ドレイン負荷抵抗 10kΩ から２段目ゲートオープン防止 1MΩ まで全体がトーンスタックとして機能します。
Bass VR1 の Cカーブ 1MΩ（ここでは JIS の 15C カーブが前提）は秋葉原ラジオセンター2Fの 桜屋電機店 で 台湾 ALPHA 社製のもの を購入しました。なお、秋月電子には 台湾 Supertech Electronic 社製 があります。（参考 http://www.taiwanalpha.com/en/ , http://www.supertech.com.tw/ ）
LTSpice の AC 解析結果にあるように、この回路では一般的な Treble のような積極的なトーン変更はほとんどできません。VR2 は右肩上がり領域のターンオーバー周波数の変化が主体なので、 Nuance という別の名前を付けてみました。
Bass, Nuance とも LTSpice の step param ディレクティブで 0.15 となっているのが回転角度中点（Aカーブの場合に抵抗値が全体の 15%）に対応しています。Nuance のグランド側にある 27kΩ は回転角度中点における特性の調整用であり、好みや入手した部品のばらつきによって適宜増減します。今回購入したA500kΩは実測で全体が465kΩ・中点ではおよそ68kΩ、2個の4700pFは実測約4900pFでした（三栄電波で購入した 630V 品 を暫定使用）。
Phase 1 当時の高域のどこかエグ味のような、Treble を少し絞っても拭えない違和感が解消し、より素直な音に感じます。高域ブースト量を Phase 1 から 1.5dB ほど減らしたのももちろんあるでしょうが、どうもカスコード回路に疑いの目が向いてしまう。発振対策もしていなかったし。
またカスコード回路を排した利点として、電源を入れた瞬間から2段目の 2SK30A-GR に電流が流れることができるようになり、終段エミッタフォロワの電圧の立ち上がりが緩やかで出力にポップノイズがほとんど発生しないという嬉しいおまけがついてきました。エミッタフォロワの 2SC1815 の Y と BL の違いはわかりませんでした（駄耳？）ので Y を使っています。
出力コンデンサを小型積層フィルム（水色の四角いやつ）から電解に変えました。部品の型番やブランドによる音の云々を語るのは嫌いですが、Phase 1-20201025 のときにあった初段ソースバイパスも含め、どうもこのタイプの小型積層フィルムコンデンサはあまりよろしくないようです。
SH-2n (Ni Cover), STL-1B on TL52-80SPL ではまあまあいい感じです。まだ微妙に硬い印象もなくはないが、しばらくこれで弾きこんでみます。
[2021/04/29 追記]
当初は6弦開放 E2=82.406889Hz の1オクターブ下まで帯域がいると思っていたのだが超低域が出過ぎのようであり、C2=0.022μF、C3,C4,C5=4700pF※ に変更した。※実際は手持ち都合で 3300pF＋1500pF の 4800pF。C3,C4 の暫定使用 630V 品が 本来の用途（これベースの真空管＋トランジスタ版） に異動してしまったため。2021/10/03 回路図をこのとおり修正（実機は変更無し）。
またしばらくこれで弾きこんでみます。
小信号等価回路の LTSpice ascファイル 20210429版
[2021/10/10 追記]
真空管＋トランジスタ版 において、こちらの C2 に相当する部分を 0.022μF から 0.047μF に変更した。
最近はもっぱら真空管＋トランジスタ版ばかり使っているのだが、そのうちこちらもいじってみます。C2 はたぶん 0.033μF、0.039μF 、0.047μF のどれかから選ぶのがよさそうな気がする。
2023/12 都合により一時解体。
