Fender エリッククラプトンストラトの TBX回路をシミュレーションでお勉強

新しく組んでいるギターの回路をどうするかをいろいろ考えて勉強しているのですが、今回はFender TBX トーンコントロール回路について調べてみました。

実は初代のFender Eric Captonモデルを所有しており、TBXの動作的には理解していたつもりですが、今回シミュレーションしてみると更にその原理がよく解ってきました。

TBXトーン回路ってどうなってるの？

Fender が開発したTBXは“Treble Bass EXpander”の略語ということで多くのサイトが解説されていますが、一応どんなものかというと、ピックアップからOUTまでTBXは下の図のように接続されていると思います。

1Mと250Kの2連ポットでセンタークリックがある
TBXが10（MAX）からセンター（目盛5）ではインピーダンスを変化させる回路となる
- 1Mポットは0Ωから1MΩの可変抵抗、これが82KΩの抵抗とシリーズ接続されている。つまり82KΩ～1082KΩの可変抵抗として動作する。→ボリュームポットと並行に接続されている可変抵抗でインピーダンスを変化させるものである。
- このとき250Kポットは切断される→トーン回路はキャンセルされる。
センター（目盛５）から０では通常のトーン回路となる
- 1Mポットは0Ωとなり82Kの抵抗に直結されているので82Kで固定。
- 250Kポットは0.022μFコンデンサにシリーズ接続されている通常のトーンコントロールなる。

ということで、センタークリック前後で別の回路に切り替わるようになっていますので、2つ別にシミュレーションします。

ボリュームは緑枠でMAXに、TBXの10からセンタークリックまでは青枠のインピーダンスコントロール回路で82K～1082KΩに変化させます。

シミュレーション結果はこんな感じ。

このように高域共振のレベルのみが変化していますね。

前々回の記事で実験したように、ギターはボリュームをMAXで共振が発生し特定の周波数にピークが発生します。また250KΩのポットよりも500KΩのポットの方がその共振のピーク値が大きくなるということが判っていました。

そうなんです、TBXは共振のピーク値をコントロール出来る回路（というかただの並列可変抵抗）で、ある意味インピーダンス調整回路と言って良いかもしれません。

でボリュームとTBXの合成抵抗の最大値は203KΩになりますので、通常の250KΩのボリューム回路より小さい値になるので実は共振が少なくなります。しかしその代わりにトーン用のコンデンサを切断することでピークを強くして帳尻合わせしているのです。

その結果通常のストラトの250KΩボリュームとほぼ同じ強さの共振が発生することになります。

素晴らしく良く計算されていますね。

次に、TBXのセンタークリックから0までのシミュレーションですが、回路はこんな感じ。赤枠で囲んだ部分は通常のトーン回路、青枠は82Kの固定抵抗となり、緑枠のボリューム回路の抵抗の合成は最大61KΩとなります。

こちらがシミュレーション結果。

改めて説明することはありませんが、普通のハイカットのトーン回路の結果ですね。

さて前々回の記事ではボリュームを8にすると高域の共振が無くなるという結果でした。
よって共振のピーク値をコントロールするTBXの役割が薄れると予測できます。

なのでボリューム8でシミュレーションしてみました。

やはり、共振は無いので、TBXはほぼ効いていませんね。
ただ、若干トーンと同じようにハイカットコントロールとして動作していますので、TBXを下げると高域が減少することは変わりません。

次にボリューム8でTBXを5から0でシミュレーションしてみまそた。

これも通常のトーン回路ですが、ボリュームの合成抵抗としてインピーダンスが低くなっていますので全体的にややダークに変化します。

ここで、これも帳尻合わせするために、通常のストラトが0.047μFに対し、TBXでは0.022μFを用いて調整されていますね。よく計算されています。

TBXのセンターから10は、ピックアップの高域共振の強さをコントロールする可変インピーダンス回路である。
- ボリュームMAXとTBXもMAXで、通常のストラトの回路（250KΩポット＋0.047μFトーン）とほぼ同じレベルの高域共振のピークが発生する。
- TBXのセンタークリックで高域共振のピークが消滅する。
- この共振調整効果はボリュームが8以上で有効である。
TBXのセンタークリックから０は通常のトーン回路とほぼ同じ動作である。