ギター本体のボリュームノブを絞ると、なんだか音がこもる…。
この現象、多くのギタリストが一度は経験したことがあるのではないでしょうか。
実はこれ、ボリュームを下げると音量だけでなく高音成分も一緒に失われてしまうことが原因です。
そこで登場するのが、「スムーステーパー」や「トレブルブリード」と呼ばれる回路。
ボリュームを絞った際に起こる高域減衰を補正し、音量を下げても明瞭さを保つための定番改造として知られています。
本記事では、この回路がどんな仕組みで働くのか、そしてどのような効果・変化が得られるのかを、できるだけ分かりやすく掘り下げていきます。
なぜボリュームを絞ると音がこもるのか
ボリュームを絞ると高域が失われる理由
早速ですが、なぜボリュームを絞ると高音が失われるのでしょうか？
実はこれには、後段につながるシールドケーブルが大きく関わっています。
先日、下記の記事でも詳しく解説したとおり、シールドケーブルには静電容量（コンデンサのような性質）があります。
ギターのボリュームポッドを絞ると、ポットの抵抗成分とケーブルの静電容量が組み合わさり、出力にローパスフィルターが形成されます。
すると、高い周波数ほど失われやすくなり、結果として高域が削られて音がこもる──というわけです。
回路のシミュレーション
ここからは、もう少し踏み込んで仕組みを見ていきます。
「難しい話は不要！」という方は、飛ばしていただいて問題ありません。
下記は、ギターにシールドケーブルを接続し、アンプやエフェクターにつなぐ状況を想定した回路です。
（R3とR4のV1やV2という文字はシミュレーションで使っているだけの値なので気にしないでOKです。R3とR4のセットで1つの可変抵抗を表します。）
※ トーン回路は「ボリュームを絞ったときの高域減衰」を説明するうえでは影響が小さいため割愛します。
ギターの内部回路については下記も参照してみてください。
各ブロックの意味
- ピックアップ
ピックアップは、銅線をぐるぐる巻きにしたコイルです。
そのため回路的には、主に次の成分で表せます。- L1：コイルのインダクタ成分
- R1：巻き線（銅線）の直列抵抗
- C1：巻き線間にできるコンデンサ成分
- R2：コイル由来の損失を表す抵抗（詳細は割愛）
- ボリューム回路
図では R3 と R4 の2つの抵抗に分けていますが、実際は1つのボリュームポッドです。
ノブを回すと R3（上側）と R4（下側）の配分が変化し、合計は R3 + R4 = 250kΩ になります。 - シールドケーブル
主に静電容量（コンデンサ成分）として扱えます。直流抵抗など他の要素は十分小さいため無視します。 - 接続先（アンプ／エフェクターなど）
接続先の入力インピーダンスは 1MΩ としています（一般的なアンプ／ペダルの入力を想定）。
回路のシミュレーション結果
こちらは、先ほどの回路でボリューム位置を変化させたときの周波数特性（シミュレーション結果）です。
緑の線がボリューム最大、そこからボリュームを絞るにつれて紫の線へ近づいていきます。
ここで注目してほしいのは、ボリューム最大（緑）では4kHz付近に大きなピークがあるのに対し、ボリュームを絞るほどそのピークが徐々に小さく（潰れて）いく点です。
つまり、ボリューム最大時に強調されていた帯域が失われていき、結果として高域が削れて“こもって”聞こえるようになります。
本来ボリュームは、理想的には周波数特性を変えずに音量だけを下げるのが望ましいはずです。
しかし実際には、ボリュームを下げることで回路条件が変わり、周波数成分まで変化してしまう──これが「ボリュームを絞ると音がこもる」現象の正体です。
おまけ：接続機器のインピーダンスが低い場合
余談ですが、先ほどのシミュレーションでは接続先（アンプ／エフェクターなど）の入力インピーダンスを 1MΩ としていました。
では、この入力インピーダンスがもっと低い機器をつないだ場合、どうなるのでしょうか。
ここでは例として、Fuzz Face などを想定し、接続先の入力を 5kΩ（R5 = 5kΩ） に変更してシミュレーションしてみます。
全体の出力が下がってしまっているのと、元のギター信号にある特徴的なピークが潰されて無くなっています。
元の信号を損なって正しく伝えられていないとも言えます。
音響機器は高いインピーダンスで受けないと劣化してしまうという例でした。
スムーステーパー（トレブルブリード）とは？
ここまでで、ボリュームを絞ると 「ポットの抵抗成分 × ケーブルの静電容量」 によってローパスフィルターができ、高域が落ちて音がこもる…という流れが見えてきました。
そこで登場するのが スムーステーパーです。
これは一言でいうと、ボリュームを絞ったときに失われやすい高域だけを、うまく“出力側へ逃がしてあげる”ための回路です。
基本の回路（シンプルタイプ）
スムーステーパーにはいくつかバリエーションがありますが、まずは コンデンサ（Cs）を1つ追加するだけの、もっともシンプルな回路から見ていきます（ここでは「シンプルタイプ」と呼ぶことにします）。
昔の Fender のテレキャスターなどでも採用されていた方式で、現在でもこの構成が使われることがあります。
R3 や R4 の値はボリューム位置によって変化しますが、どの位置であっても 高域は Cs を経由して出力側へ回り込める状態になります。
つまり、
「ボリュームを絞ると高域が減衰する」
→ 「ならば高域だけは常に通れるルートを作っておけばいい」
という発想です。
なお、「コンデンサが高域を通す」というイメージが掴みにくい方は、下記の記事もあわせてどうぞ。
シミュレーション結果
こちらのシミュレーション結果は下記の通りです。
ボリュームを下げた場合でも、ボリューム最大時と同様に 高域のピークが残っていることが分かります。
少なくとも「ボリュームを絞ると高域が落ちる」という問題に対しては、うまく効いていそうです。
シンプルタイプの問題点
一方で、このシンプルタイプには別の問題もあります。
それは、ボリュームを絞ったときに高域が出すぎてしまうことです。
先ほどのシミュレーション結果を見ると、
- ボリューム最大時：中低域に対して高域が +5dB程度
- ボリュームを絞ったとき：高域が中低域より +10dB以上 になるケースがある
……というように、ボリュームを下げた状態の方が相対的に高域が強くなりすぎる傾向があります。
この問題を改善するため、スムーステーパー（トレブルブリード）にはいくつかの定番バリエーションが存在します。次のセクションでは、それぞれの回路の違いと狙いを整理していきます。
スムーステーパーのバリエーション
主な回路タイプ
スムーステーパー回路には、大きく分けて4つのタイプがあります：
- シンプルタイプ（Cのみ）
- Kinmanタイプ（直列型：C＋R直列）
- Duncanタイプ（並列型：C＋R並列）
- ハイブリッドタイプ（複合型：（C＋R直列）＋R並列）
シンプルタイプに関しては、先ほど説明しました。
その他のタイプについて、順に見ていきましょう。
Kinmanタイプ（直列型）
シンプルタイプ（Cのみ）は高域を通しやすい反面、ボリュームを絞ったときに高域が出すぎてしまうことがありました。
そこで、コンデンサに抵抗を直列に追加して、バイパスされる高域を適度に抑えるのが Kinman タイプです。
回路図とシミュレーション結果は下記の通りです。
シンプルタイプと比べると、ボリュームを絞ったときのピークの立ち方がなだらかになっているのが分かります。
（他のタイプに比べるとこのタイプを見かける機会は少なめかもしれません。）
Duncanタイプ（並列型）
「トレブルブリードといえばこれ」というくらい、最も定番として知られているのが Duncan タイプです。
よく売られているこういうコンデンサと抵抗を並行に引っ付けたやつはこのタイプです。
ただし、回路の理屈を理解しようとすると他の方式より少し難易度が上がります。
シンプルタイプとの大きな違いは、コンデンサに抵抗（Rs）を並列に入れている点です。
この Rs は、ボリューム上側の抵抗（ここでは R3）と「常に並列にぶら下がる」形になるため、R3 と Rs で並列合成抵抗ができることになります。
ここで重要なのが、並列合成抵抗の性質です。
- 並列合成抵抗は、必ず小さい方の抵抗値よりも小さくなる
- ボリュームを絞って R3 が大きくなっても、合成抵抗は Rs より大きくならない
つまり Rs は、
- 全体の抵抗値を下げる
- 抵抗値の上限を作る（上側抵抗が大きくなりすぎるのを抑える）
という2つの働きをします。
「だから何が嬉しいの？」という話ですが、抵抗値が下がることで、結果的に中低域も出力へ回り込みやすくなります。
シミュレーション結果は下記です。
紫の線が今まで-20dBくらいだったのに、そこまで落ちていないです。中低域の落とし方もなだらかになっていると言えそうです。
一方で注意点として、抵抗値の変化の仕方が変化してしまい、操作感としては最後の方で急に音量が落ちる、といった挙動になる場合もあります。
Kinman タイプが「高域の通しすぎを抑える」アプローチだとすると、
Duncan タイプは「高域だけでなく、中低域も混ぜてバランスを整える」アプローチと捉えると分かりやすいです。
ハイブリッドタイプ（複合型）
Duncan タイプは中低域が痩せにくく、音が太く感じやすいというメリットがあります。
しかし一方で、ボリュームの変化の仕方が本来のカーブからズレる可能性がある点がデメリットです。
そこで登場するのが、Kinman タイプと Duncan タイプの性格を組み合わせた ハイブリットタイプ（複合型）です。
近年、Fender社のAmerican Professionalシリーズなどで採用されているみたいです。
Fenderが改造用に部品（Tone Saver）を売っていますね。こちらもおそらくハイブリットタイプです。
回路例とシミュレーション結果はこちらです。
結果を見ると、ボリューム位置に関わらず 4kHz付近のピークがある程度保たれていることが分かります。
Duncanタイプに近い挙動ですが、Duncanタイプほどピークが強く出ず、少しマイルドになっています。
まさに「KinmanタイプとDuncanタイプの良いところ取り」といったイメージです。
まとめ
今回はスムーステーパー（トレブルブリード）について、仕組みから代表的な回路タイプまで解説しました。
ただし、トレブルブリードは必ずしも「入れれば正解」というわけではありません。
プレイスタイルや使い方によっては、ボリュームを絞ったときに高域まで残ることで、逆に「思っていたより明るくなりすぎる」「馴染まない」と感じることもあります。
そういう意味では、トレブルブリードは「こもりを防ぐ」だけでなく、自分のボリューム操作の好みに合わせて音のキャラクターを作るためのチューニングとも言えます。
どのタイプが合うかは、ギター（ピックアップ）やポット値、ケーブル、接続先によっても変わります。
ぜひいくつか試してみて、自分のスタイルを探してみてください。
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