エフェクターで一番こだわりたくなる「キャパシター(コンデンサー)」の基本情報や種類について
2021/09/28
【はじめに】
当ブログの内容における未検証項目につきまして、誤りがある点をいくつかご指摘頂いています。
誠に申し訳ないのですが、しばらく内容修正に取り掛かれないうえ、ブログを閉鎖することも今のところは考えていないので、内容に関しては「間違っている箇所もある」と思って頂けると幸いです。
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電子回路で抵抗に次いで基本的なパーツといえば「コンデンサー」でしょう。
英語圏ではコンデンサーではなくキャパシター(Capacitor)と呼ばれています。
これは平たく言うと、充電器みたいなもの。
電気の信号を蓄積したり放出したりするパーツです。
回路図上での表記は「C」。
キャパシターの頭文字をとったものですね。
単位は「F(ファラッド)」です。
コンデンサーの働きや種類についてまとめました。
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Contents
コンデンサーの働き
コンデンサーは一般的には「直流は流さない」けれど「交流は流す」、「直流に対しての抵抗」みたいな役割と認識されています。
え?充電器なのに?なんで??
・・・ってなりますよね。
直流っていうのは、たとえば「+9V」だったらその電圧のまま、波がない電流です。
コンデンサーに直流が来るとすぐに充電を始め、すぐに満タンになってしまい、それ以上の電気を通さなくなるわけです。
(本当にそういう動きなのかはわからないけど、イメージとして・・・)
一方交流の場合、たとえば「±9V」だったなら・・・+9Vで充電、0Vで放電、-9Vでまた充電・・・みたいなのを繰り返すわけですよ。(たぶん)
そのため、満タンのまま動かないということがなく、電流を通してくれるというわけ。
この辺は大塚明さんの著書「サウンド・クリエイターのための電気実用講座」に書かれている説明を参考にさせて頂いています。
とてもイメージが付きやすいので参考にしてみてください。
ちなみにコンデンサーは、この「直流成分カット」「充放電」といった仕組みをうまく使って回路内でいろいろな仕事をしてくれています。
有名どころだとLPF、HPF、あとはカップリング、デカップリングなどがあげられますね。
コンデンサーの内部構造
コンデンサーはリード線に繋がった2枚の導電体とその間に挟まる誘電体(絶縁体)によって形成されています。
つまりは金属の板と電気を通さないシートなどがあれば自作することも可能なのです。
興味がある方は「コンデンサー 自作」で検索すると・・・なかなかの沼にハマれることでしょう、、、
コンデンサーの種類
コンデンサーは構成する材質によっていくつかの種類に分けられます。
セラミックコンデンサー
誘電体にセラミック(磁器・陶器)が用いられたコンデンサー。
「セラコン」などと呼ばれています。
極小さい容量(数pF~0.1μFあたりまで)が用意されており、高周波になっても精度が落ちることがなく、ハイパスフィルター(高周波だけを通すフィルター)なんかに用いられます。
フィルムコンデンサー
誘電体にフィルムが用いられたコンデンサー。
用途も容量も一般的(0.001μF~10μFあたりまで)なコンデンサー。
エフェクターでも基本的な回路上はだいたいこのコンデンサーが使用されてます。
有名どころはオレンジドロップなど。
フィルムコンデンサーの中にも「マイラ」「ポリエステル」「スチロール」・・・などなど、細かく分類されており、それぞれ特性も異なるようです。
たとえば僕の場合、とあるエフェクターでノイズが酷かったヤツがあって、ある一部のコンデンサーをスチコン(スチロールコンデンサー)に変えたところノイズが劇的に改善された・・・なんてこともありました。
※かといって、全個所スチコンにすればOKというものではないんでしょうけど・・・僕には判断つかん。
またMKTと呼ばれるフィルムコンデンサーは自己修復機能を持っているらしく、ブティック系エフェクターでも重宝されています。
アルミ電解コンデンサー
フィルムコンデンサーに次いでエフェクター基盤上でよく見かけるコンデンサー。
誘電体に何やら酸化アルミニウムなるものを用いているもので、「電解コン」とか「ケミコン」とか言われるヤツです。
大容量で、だいたい1μFから数千μF(数mF)まで用意されていることが多いです。
容量のわりに精度が低く、電源ラインなど大雑把な個所に使われていますね。
温度や耐圧、電極の向きを守らないと破裂する恐れもあるので注意が必要。
※極性はリード線の足が短い方、または側面に帯が入っている方がマイナスです。
(ボディに「-」って書いてあるからわかると思いますが!)
タンタルコンデンサー
誘電体に酸化タンタルとかいう物質を用いた電解コンデンサーの一種。
容量は0.1μF~100μF程度。
基本的には「精度が高い電解コンデンサー」という特性で考えれば良いと思います。
ただ、電極を間違えるなどして壊れた時にはショートしてしまうので、他の回路への影響が懸念されます。
オイルペーパーコンデンサー
誘電体にオイルペーパー(油を染み込ませた紙)を用いたコンデンサー。
ペーパーを略してオイルコンデンサーと呼ばれたり。
容量は0.01μF~0.1μFとやや大きめ。
古いギターのトーンコントロールに使われてますね。
よく「ギターはコンデンサーで音が変わる」という話を聞きますが、だいたいが安価なフィルムコンデンサーからヴィンテージのオイルコンデンサーに乗せ換える・・・というものだったりします。
マイカコンデンサー
誘電体にマイカという鉱物を用いたコンデンサー。
極小さい容量のコンデンサーで、とあるブティックエフェクターのハイパス回路に使われていたのが印象的です。
容量に対しての価格が高め。
コンデンサーの容量の見かた
コンデンサーの容量はFで表されますが、だいたいμ(マイクロ)、n(ナノ)、p(ピコ)が一緒に書かれています。
μは10のマイナス6乗。ナノはマイナス9乗、ピコはマイナス12乗です。
つまり、1F=1,000,000μF=1,000,000,000nF=1,000,000,000,000pFということ。
0の数で覚えると覚えやすいですね。
P | n | μ | |
---|---|---|---|
ピコ基準 | 1pF | 0.001nF | 0.000001μF |
ナノ基準 | 1000pF | 1nF | 0.001μF |
マイクロ基準 | 1000000pF | 1000nF | 1μF |
pFの1,000倍がnF、
nFの1,000倍がμFです。
※ちなみにμFの1,000倍がmF(ミリファラッド)で、1Fはさらにその1,000倍という大きさになります。
容量はだいたいコンデンサーの表面に「223」などのように記されており、これは「22×10の3乗pF」のように読み解きます。
なので、223と書かれているコンデンサーは「22×1,000pF=22,000pF=22nF=0.022μF」と読むことができるわけです。
回路図上でのコンデンサーの表記
回路図上でコンデンサーは二枚の板を模した平行線で表現されます。
レイアウト図では円形または楕円で描かれ、
回路図、レイアウト図のいずれも、電解コンデンサーの場合には電極の極性(プラスまたはマイナス)も描かれます。
【おまけ】コンデンサーのブランド
なんとなく抵抗よりもこだわってしまうのがコンデンサーですね。
音の変わり方も「全然違う」というマイスターがいるぐらいです。
有名なのはSpragueのコンデンサー。
Gibsonのレスポールにつけられていた「Bamble Bee」や「Black Beauty」は無理してでも入手したい方も多いのでは。
ブティックエフェクターではドイツのWIMA社のフィルムコンをよく見かけます。
小さくて使い勝手がよく、マイクロサイズのケースを用いる自作エフェクターでも重宝します。
僕はパーツをネット通販で購入する際、コンデンサーリストを見ている時が一番楽しくて、ついつい時間を忘れてあれこれ選んじゃってます。
これだけで1日は余裕で潰せそうなのよね・・・w
ただし、あくまでもコンデンサーはギター・エフェクター・アンプの中にある「数あるパーツの一つ」であることを理解しておく必要があると思います。