エレキ楽器を作ろう

(夏休み企画 11/20)



電子工作しながら、波動と音の概念を学びます。


# 関連資料



「TEA5767 ラジオキットを改造しよう」
https://qiita.com/nanbuwks/items/e0239ef592a56a2782b8
「TEA5767 ラジオキット」
https://qiita.com/nanbuwks/items/10e789ffd8f5c0c0ac35
「AKBONE2020 で音を鳴らそう」
https://qiita.com/nanbuwks/items/e72efa1ede3aac9969a9



# エレキギターのパーツを買ってきました。

エレキギターはニッケルの弦を使います。こちらはサウンドハウスに注文しました。

https://www.soundhouse.co.jp/products/detail/item/26707/
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/255970d7-afe9-5be7-26be-f0283215d3fa.png)

ニッケル弦は磁石にくっつきます。ニッケルや鉄のような、磁石にくっつく線を鳴らしている状態で、磁石に近づけると音の信号を電気の信号として取り出すことができます。
これはピックアップです。安い中国製を取り寄せました。



https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.7c832e8dU8orIC&id=577632553231&_u=b1ieqpngec73
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/343196fc-d593-7ad0-c6cc-1525702e605c.png)



以下のものも中国製の部品を取り寄せます。

これは弦を巻くためにつかう「ペグ」です。

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.7c832e8dU8orIC&id=44557983447&_u=b1ieqpng096f
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/018aa764-9805-7967-b93b-ac0205e74afc.png)

これはペグの反対側の弦の端を固定する「サドル」です。

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.7c832e8dU8orIC&id=619977485517&_u=b1ieqpngd3d6
![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/f4c30e01-f44c-a1c2-6b59-946c2386e29e.png)

## 調達コスト

上記のパーツを含め、以下のものを用意しました。

- 50円 木の板 
- 550円 DADARIO EXL110 エレキギター弦
- 1600円 中国製エレキギターピックアップ
- 1500円 中国製エレキギターペグ x 6 セット
- 1700円 中国製エレキギターサドル
- 40円 250kΩB 小型ボリューム
- 70円 オーディオジャック
- 200円 輪ゴム、ネジ、配線ケーブルなど

その他、TEA5767ラジオキットを改造したアンプを用意しました。

値段は概算、送料は含んでいません。

# 輪ゴム弦を使って組み立て


まずは輪ゴムを使って、ドレミを鳴らせるようにしてみます。

木の板に穴を空け、「ペグ」、「サドル」を取り付けて輪ゴムをかけれるようにします。
輪ゴムではピックアップは反応しないのですが、位置を決めるためにこの時点で取り付けておきます。木の板はホームセンターの50円のハギレです。

![IMG_20210908_135750.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/dffc083a-0015-e3e8-c592-a96f322082f0.jpeg)

「ペグ」は木に穴を開けて固定しました。
![IMG_20210908_135738.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/d27c9ca4-83ff-e158-d5b4-cfe4b6659f6a.jpeg)

「サドル」はカドにあわせて、M3のネジとナットで固定。
![IMG_20210908_135749.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/ee16c210-dd08-488f-6ad9-62661ca867b8.jpeg)

輪ゴムの種類やテンションを工夫して音階が鳴るようにします。
![IMG_20210908_135742.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/6467913b-ca9c-cb07-3114-0f9506d2b516.jpeg)

音程はどう関連するでしょうか？

- 太い弦 ⇔ 細い弦
- テンション強い ⇔ テンション細い
- 途中でつまんで短くすると・・・

# ニッケル弦にチャレンジ

弦をニッケル線に貼り直します。

あまり引っ張りすぎないように注意！
![IMG_20210908_150352.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/9fce88d7-6d81-654b-a593-8ba7bb7d2b52.jpeg)

輪ゴムでは手前のバネにひっかめましたが、ニッケル線だと裏側からこのように通します。
![IMG_20210908_150345.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/062aa4c8-88a8-9668-2e72-0b95bb2e3169.jpeg)



この時点で音がかなりシャープに、大きくなります。

![IMG_20210911_103024.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/5beb2fc5-169d-453f-4f8d-f10bb2bd558b.jpeg)

# 配線

![IMG_20210910_180258.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/cbfc742c-c4f9-9573-e771-4adc5cbcb7af.jpeg)

ピックアップは赤と白、緑と銀をつなげておきます。
![IMG_20210910_180315.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/184c3352-bc32-efb9-dd0b-c043cf55d7b3.jpeg)

ボリューム端子に黒、ボリュームケースに緑/黒をつなげ、プラグジャックに配線します。

![IMG_20210911_103501.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/ac08646c-e0f4-abfe-e77d-eb30531cb3b5.jpeg)
。

# 演奏！
ラジオ改造のアンプに接続
「TEA5767 ラジオキットを改造しよう」
https://qiita.com/nanbuwks/items/e0239ef592a56a2782b8

![IMG_20210911_103452.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/90c10a48-378c-b2d5-ad8a-79ddf10c5c36.jpeg)

気持ちよく歪んだ音で、いい感じです。

トレモロアームを押すと楽しい！
![IMG_20210911_103424.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/7e330c69-6552-7f33-1458-f52ea36d8ce1.jpeg)

# チューニング

3弦を貼りましたが、エレキギターの1~3弦のように合わせていきます。


エレキギター開放状態で、以下のようになります。


|弦|音|周波数|
|:---:|:---:|:---:|
|3弦|G3(1オクターブ下のソ)|195.998Hz|
|2弦|B3(1オクターブ下のシ)|246.942Hz|
|1弦|E4(ミ)|329.628Hz|


「AKBONE2020 で音を鳴らそう」
https://qiita.com/nanbuwks/items/e72efa1ede3aac9969a9

では、時定数を指定して音階を鳴らしましたが、その時定数も合わせて表にするとこのようになります。

|弦|音|周波数|ミリ秒|ミリ秒の半分|マイクロ秒の半分|
|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|
|3弦|G3(1オクターブ下のソ)|195.998Hz|5.102|2.551|2551|
|2弦|B3(1オクターブ下のシ)|246.942Hz|4.050|2.025|2025|
|1弦|E4(ミ)|329.628Hz|3.034|1.517|1517|


AKBONE2020 で、G3/B3/E4 を鳴らして、それに合わせてチューニングしましょう。

# フィレットを作る

有効弦長が400mmとなりました。
ピックアップの位置が端から 104mm ~ 140mm の位置にセットしたので、フィレットがおける位置は140mm~400mmです。


フィレットの位置は以下のようにして計算できる。

```

400*2(^-(n/12)), n=1,2,3...
```
表計算ソフトで計算すると、以下のようになる。

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/82b9071d-5680-18d8-1c20-cabb3233a202.png)

フィレット設置数は18個、1弦あたり最大19音階が実現できることになる。

# エフェクターを作る

ラジオ改造のアンプも結構いい歪なのですが、本格的に歪ませたいのでエフェクターを追加します。
以下はできあいの LM386アンプですが、それに点線の回路を追加します。

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/139524/8765829b-0617-a4f3-42cd-a8ebfa51292d.png)