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Nutube DCヘッドフォンアンプ(後半: 特性ほか) [パパの趣味]


4. 特性
前の章で書きましたように、諸特性はVRの値が50K/100KΩで行いました。
(ゲイン)
出力の波形を観察しながら入力を上げてゆくと、実効値0.5Vを超えたあたりで波形が崩れだしました(負荷51Ω,400Hz)。この時の入力電圧は0.34Vでしたのでゲインは約3dB。

(オフセットと雑音)
オフセットはいったんゼロに調節した後、60分で10mVくらいまで上昇しました。私は金田式を作るのが初めてなので、こんなものなのかクエスチョンです。ただ、こんな小出力のアンプでSAOCのDC検出抵抗5.1MΩは高すぎだったかな、と感じています。作例のままの値を使っています。
また、ノイズは両チャンネルとも0.6mVくらいでした。

(クロストーク)
主チャンネルが0.5V出ているときの反対チャンネルの出力は5-6mVでした(@400Hz)ので、クロストークは約-40dBになります。MJ誌やRG誌で-60dBでまあまあ、-80dBで満足といった記事をよく見ていたので、それに比べると劣っていますね。プレート電圧やフィラメント電圧をただ左右に振り分けているあたりが問題なのかと思います。特にフィラメントは電源電圧から大きく減圧して使っているので途中にRCのダンパーを入れることは可能なはずです。次回試したいと思います。

(周波数特性)
周波数特性.jpg
計測は10Hz~100kHzで、その上下は打ち切っています。さすがはDCアンプ、低周波までゲインが安定しています。高周波側は100kHzで約1dB低下しています。これはOPアンプの発振対策で想定した通りでした。参考に、前回のカップルコンタイプの特性を下に掲載しておきます:
周波数特性.jpg
10Hzで1dBの低下が見られます。

(ひずみ率)
一応掲載しておきますが、値がものすごく低くて、これで正しい計測ができているか正直自信がありません。折れが発生する5mWくらいまでが実用域で、これは前述の波形観察と一致というところまでは言えると思います。
ひずみ率特性.jpg

5.外観
ただのプラスチックケースだと盛大にマイクロフォニックが出るので、いつものゴムプロテクタをかぶせています。以前コルグの方が防振キットを準備中とおっしゃっていましたが、なかなか出ませんねー。
再生中s.jpg
上の画像はiPodを再生中で、緑の光がNutubeの蛍光、青はDACがデバイス認識したことを示すLEDです。プロテクタからケースのプラスチック面がモロ見えなのが格好悪かったのでプリント可能なシルバーのシートを貼っています。下に明いているのはポテンショへのアクセス穴、上に見えるスライドSWはメイン電源とDACのON/OFFです。
アナログ入力専用の前作(プロテクタ:緑)とのサイズ比較です:
外観比較s.jpg
縦横サイズは同じで、DACを内蔵するために今回は厚いケースを使いました。

6.使ってみて
①アナログ入力
10Hzで1dBの差がどれだけのものか、心理的な部分の方が大きいかもしれませんがDCの方が豊かな音がしている気がします。ずっと聞いていたい、というのでしょうか。

②ディジタル入力
こちらも、iPod内の小さいコンデンサを通過したアナログ信号との比較ということで心理的な部分があるかもしれませんが、やはり広がりがありより豊かな再生ができている気がします。iPodやPCからの再生の際にはDAC経由で聞くことの方が多くなっています。
ただし使い方に若干コツが必要です。iPod側の出力を絞りアンプで増幅するとごく小さくピーピーという高周波音が聞こえます。iPodの操作で音色が変わるのと、いくら遮蔽しても音が消えないので、もともとのディジタル信号に漏れこんでいると想像しています。で、どうするかというとiPadのボリュームは最大にして、アンプのボリュームで絞ってやると気にならないレベルになります。

③電池の持ち
消費電流がアナログ再生時約65mA, DACを使うと100mAくらいに増加します。アナログ時は前作に対して数mAの増なので気にならないのですが、DAC分は結構大きいですね。単4は定格790mAhなのでDAC作動時、連続8hとなるはずです。

④大きさ
正直、大きいです。ポータブル用としては前作のサイズが限度と感じています。

⑤次に作るとしたら
ここまでの機能を前作のサイズに収めたいと考えています。小型化と電池寿命を延ばすためにソリッドステートにすることも検討したいと思います。また、次回はOPアンプはやめてディスクリートで反転増幅を組みたいと思います。基本は金田式のコピーなのですが、これだけ低電圧の作例はないので、アレンジが必要と考えています。

出来たらまた報告します。では、また。
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Nutube DCヘッドフォンアンプ 出来! [パパの趣味]


前投稿が5/7でしたからほぼ2か月振りになります。やっと新作が完成しましたので発表します。

前回のNutube使用ヘッドフォン(HP)アンプはカップルコンを使用したタイプでした。今回のはカップルコンを排除して、0Hz~をNutubeに送り込みます。

0.製作の動機
昨年の「音展」で金田明彦先生のDCアンプシステムを聴くことができ、この活きのよい音をポータブルにしたいと検討していたところに、2017/12/2 コルグ社主催「Nutube座談会」で同社の開発の皆さんと会話できたことが刺激になってNutubeタイプで行くことにしました。金田先生が据え置き型ながら、まさにNutube DCアンプをMJ誌に発表されていた(作品No.252)を強く参考にさせてもらっています。金田先生の作例がなかったら、絶対無理でした。

1.目標
・DCアンブ
・いつものプロテクタ付きタカチケースを使用。電池は単4x4に制約する。
・ポータブル音源も良い音で聞きたい。DACを内蔵しデジタルデバイスからはディジタルで受取る。

2.回路図
実はこの回路にたどり着くまでに6か月くらいかかっています。大半は金田先生の作例の理解に費やしています。理論上、またブレッドボードで試すことで先生の回路の合理性を少しずつ理解していきました。回路図です:
DC型6P1_HPAs.jpg
・点線で囲んだ部分は秋月のDAC-U2704をセルフパワーに改造して使っています。またケミコンのアップグレードとLPF(~80kHz)を追加しています。

・左上はプレート電源部で、5V→24V(0.25W)の小型・小消費電力DCDCを使用しています。出力をケミコンで平滑化しているだけですがノイズが気になったことはありません。フィラメントを降圧DCDCで点火することを試したこともあるのですが、こちらはノイズで全然ダメでした。

・NutubeからデュアルTr HN4A51J(2SA995代替のつもり)による電流増幅(CA)部は金田式のコピーです。MJ誌2017/4月号に動作の詳細が記されていますが、Nutubeはプレート電流が数十~高々100μAと小さく、ノイズに弱いです。これをCAで電流増幅してしまう、というものです。素晴らしい設計だと敬服しております。私の作例では15k/2.7kで100μAのプレート電流を約500μAに増幅しています。

・右上にある、FETとトランジスタの回路がスーパー・オート・オフセット・コントロール(SAOC)で、出力のDC分がグランドレベルになるように回路図のZ点(6.8Kと2.7Kの接点)に電流を流し込みます。無入力状態で420μAくらいになるはずです。金田式DCアンプの要は、全体として反転増幅にすることと、このSAOCで出力をサーボ制御すること、と理解しました。

・増幅された電流は2,7Kの抵抗で電圧信号に変えてOPアンプでヘッドフォンを駆動します。2,7Kの下流にあるのはゲイン調整用の1Kのポテンショで、Nutubeユニット間のゲイン差を吸収するために設定しています。左右が合えばよいので、L-chにのみVRを挟んでいます。

・ヘッドフォン駆動はOPアンプで反転増幅回路(ゲイン20k/6.8k→約3倍)を組んでいます。金田先生の作例ではもちろんディスクリートです。小型化したかったのと、据え付け用としてアイドル電流が多い設定だったので、ここはコピーしませんでした。そしたら、結構トラブりました:
 ①OPアンプ部のゲイン調整のためマイナーなフィードバックループを組む(20k/6,8K)訳ですが、約1MHzで発振が発生しました。そのため6,8Kには56Pのマイカコンをパラッています。これにより-1dB@100kHzのゲイン低下を見込みました。
 ②+/-2電源の反転増幅回路を組むと、OPアンプの+入力端子はグランドに落とすのですが、はじめ使っていたOPA1622(バイポーラ)では+入力~マイナス電源間の抵抗が小さいようで約30mA流入していました。そうするとマイナス電位側の電池だけ早く消耗してしまいます。どうしたかというと、秋月で売っていて2.5Vで作動するオーディオ用OPアンプを片っ端から試してみました:
〇 =OPA2134(FET), OPA1652(FET), NJM4556(バイポーラ), NJM4580(バイポーラ)
[×] =OPA1622(バイポーラ), AD8397(バイポーラ)
このうち、出力電力が最大だったNJM4556を選択しました。5mW以上で出力がクリップ始めます(負荷51Ω)
FET入力タイプの成績が良かったのは納得なのですが、新日本無線のバイポーラはなぜ良かったのか、内部回路情報をまだ見つけられていないので謎です。

・最後にゲインコントロール。出力から入力へのフィードバック(F/B)量をVRで増減しています。F/B量は高周波特性やダンピングに影響を与えるので、固定して置くものと考えていました。ただここまで、金田先生の作例を変えて苦労してきたのでまずは試してみました。確かに聴感上違和感なく使えています。でもVR位置でひずみ率特性などが変化するのは確かで、先生は実用的な位置として減衰50%点で特性を計測されているようです。私もそうしてみました。

3.実装
内部s.jpg
アンプ部分は画像で右にある、角面取りした基板です。丁度、単四電池4本分くらいの面積です。長細いガラスの部品がNutubeで、CAのデュアルTrはNutubeの真下に配置することで小電流信号の長さを最小にしてみました。

ここまで書いたらずいぶん長くなってしまったので、いったんここまででアップします。このあとは特性計測結果と外観、聴感を報告する予定です。 ではまた。

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2018 きすげまつり [パパの趣味]


さて、今年も浅間山(せんげんやま)のキスゲまつりに行ってきました。5/6日曜のことです。

ムサシノキスゲはここ浅間山にだけ自生する固有種なのだそうで、こんな街中で不思議な感じです。おじゃる丸にもツキミなんとか、とかいう植物が出てきますよね。
今年は桜も早かったのですが、キスゲも満開状態でした。
今年は豊作s.jpg
昨年は、連休中はチラホラ状態で、翌週が満開でした。
浅間山はよく管理されていて、樹木が適宜伐採されているようです。キスゲは日当たりの良い場所が好きなようです。次にアップ:
きすげのアップs.jpg
今年の5月連休は大体、天気にも恵まれてさわやかに過ごすことができました(うちのデジタル湿度計は「計測不能に低い」と出るくらいカラっとしていました)。

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私家版「懐しの軽便鉄道36景」 [パパの趣味]


また5月連休の時期が来ました。大國魂神社のくらやみ祭りも終わってしまい、あとはムサシノキスゲを見に行くことを残すのみです。写真をとりましたら、またアップします。

その前に、ここ10年近く探していた古本をゲットしましたので紹介します。タイトルは「懐しの軽便鉄道36景・児玉泰隆『仙臺鐡道』を描く」です。この本は私家版として画家でもある作者が頒布したもので、私はH21年9月発行のOB会誌でその存在を知りました。本HPをご覧になっている方ならばお気づきのように、私は折に触れて仙台鉄道の遺構を訪ねており、当時の記憶をカラーで見れる本書を手に入れたいものだと、古本屋を探していました。
そしてついに発見! 場所は仙台の万葉堂書店さんで、ここの宮城県関連コーナーで見つけました。値段は、当時の頒布価格の倍でした。一期一会と思い迷わず購入しました。
表紙s.jpg
この本自身は仙台市の図書館で見たことがあったのですが、所有して、好きな時に眺められるのは格別です。中の絵画より、仙台東照宮前を通過する風景を紹介します。今でも仙石線の踏切が東照宮の前にありますが、昭和20年代まではもう一つ、踏切があったのですね。交通量の多い現代にこんなダブル踏切があったら、さぞ渋滞のもとになったでしょうね。
東照宮.jpg
今回、黒松団地入口あたりの軌道跡と思われる道路の写真も撮ってきたのですが、当時の航空写真と見比べると、どうも別の道の写真だった気がします、良く調べてからアップします。では、それまで。

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仙台鉄道(小松島の登り) [パパの趣味]


新年あけましておめでとうございます。当ブログへの訪問者は大体30人/日くらいみたいですが、見ていて頂いている方、今年もよろしくお願いします。

さて、仙台鉄道(北仙台~台原)のことを書いたのは2010年末のことでした。この地区は線路跡がほぼ道路に転用されていて、足でトレースすることが可能でした。ただし、小松島の軍人墓地~フルヤ酒店の間の登り部分はいまいちはっきりしませんでした。ずっと気になっていたのですが、あれから7年後の2018年初頭に現地を再訪する機会を作ることができました。

2010年以降もチョコチョコとネットでリサーチしていたのですが、特に大きな収穫は個人誌「えとせとら仙台市」が発行され、その中で発行人の方が足で稼いだ写真&資料を公開していました。私は仙台市図書館(メディアテーク)で閲覧することができました。特に重要な資料がこれです:
長命荘地図006.jpg
「長命荘地図」と題された地図に、見事に仙台鉄道の線路が描かれています。現代の航空写真と比較してみると、当時の土地区画がよく残っているのと、図に示されている線路の軌跡をなぞるように住宅が建っていることが分かります:
マーク付き小松島s.jpg
画像に「点々」で気になった住宅の並びにマークしました。さらに、特に気になっていた軍人墓地から登りに差し掛かるカーブのあたりの建物に赤・青・緑の丸をつけました。
①まずは赤丸の建物を矢印の方向で見た画像です:
志田商店とアパートs.jpg
茶色い壁のお宅(地図では「志田商店」と出る)のフェンスの曲がり具合がカーブの跡を示している気がします。ところでこれ以降の写真は+2露出オーバーになっています。初日の出を撮影した時の設定を戻し忘れています。お見苦しくて申し訳ありません。
②その先の青丸のお宅は反対側から撮影しました:
小松島3丁目3-3s.jpg
駐車場に飛び出す形で建っており、なんとも居心地が悪そうです。
③さらに先、緑〇の部分は空き地になっています:
小松島3丁目3-65s.jpg
この画像の左側は隣接する「グランヒルズ」マンションの駐車場です。右側に見える個人のお宅にも属さない土地があるように見えます。線路跡なのではないでしょうか。

40年以上前のことになりますが、ちょうどいま「しゃとれ小松島」マンションがある土地に「渡部医院」という病院がありバス停の名前にもなっていました。その当時からこの辺はなんとも整理されていない感じで、今思えば、線路が撤去された後に手つかずの細長い土地が残ってしまい何にも使われずに放ってあったのかもしれません。当時ならばまだ、何らかの遺構を見つけることができたかもしれませんね。

さて、今回の調査で小松島地区は終わりにして、いつか黒松団地付近で仙台鉄道の痕跡を探したいと思います。「黒松南」交差点から黒町団地への急坂が始まるのですが、坂の始まり地点を横切る道路がありそこに「仙台鉄道〇〇」(〇〇は思い出せず)という道路標識が立っていました。まずは地図等で標識を確認の上、現地を訪れたいと思います。何年先になるか分かりませんが興味のある方はStay Tunedです。
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Nutube HPアンプ2号(おまけ) [パパの趣味]


前回アップしたときに「これ以上やるといじり壊すから、もう終了!」と書いたのに少し改造してしまいました。改造点は次の3つ:
①パネルをアルミ板2枚重ねにした
②3.5mmステレオジャックを高品質なものに交換
③入力側のOPアンプを止めた
一つずつ説明します。
①パネルをアルミ板2枚重ねにした
前回のブログの最後の画像を見ていただきたいのですが、もとのプラスチックパネルは段付きになっています。ところが私のアルミパネルはフラットです。フラットではバネルとケースの間に段ができるのですがアルミ板の視覚効果か、外観的に気にならなかったのでこれで良しとしていました。ところが3.5mmのL型プラグを挿すと、ゴムカバーと干渉することが判明。アルミ板をもう一枚挟んで、ジャックの差し込み位置を持ち上げることにしました。用意したのはもとのアルミパネルよりも一まわり小さい板。
プレートと35LJNS_s.jpg
(プレートの隣にあるのは②で登場するステレオジャックです)
この板をもとのプレートともに6.3mmジャック、VRでトモ締めします。こんな感じになります:
完成状態_s.jpg
これでL型プラグがぶつからなくなりました:
L型ジャックがぶつからなくなった_s.JPG
②3.5mmステレオジャックを高品質なものに交換
今使っているのは180円くらいのもので本当はもっと良いものを使いたかったのですが、トモカ電気さんに3.5mmステレオジャックに高級品はないと言われ現在のものに落ち着いていました。(6.3mmだとスイッチクラフトとかノイトリックとかあるのに。。) そんな中、ラジオ技術11月号で別府氏が「スイッチクラフトの中継ジャック35LJNがベスト」と書かれているのに気が付きました。中継プラグを使う、ということは考えていませんでした。氏の記事、また公開されている図面では先端にオネジが切られていてパネル取り付けもできそうです。いろいろ調べるとラジオデパートの桜屋電機にあり、1個1,200(税別)なり。おー高級品っぽい。早速購入して交換してみました。
パネルが2枚重ね_s.JPG
3つ並んでいるうち一番右の銀色の円筒のものです。
③入力側のOPアンプを止めた
上の画像に見えているのですが、もとLME49860が挿されていたホルダーは、入出力を直結させたダミー基板に替わっています。ちょっと音が細くなった気がしますが若干残っていたハムが完璧に消えました。もともとはイベントに出品していたコルグ社の方に入力側にも半導体がないとノイズが乗りやすいとアドバイスをもらい、始めたことでした。これもラ技ですが、強力なNFBをかけるボルテージフォロアの害を述べていた記事があったので試しにバイパスしてみたら、すっかりノイズが消えた、というわけです。OPアンプ分消費電流も減るので即採用です。

今度こそ、このアンプの記事は完了です。この間、サンコー電子ユニットを使用した受信機にセラミックフィルタを増設したので次はそれについて書きます。
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Nutube HPアンプ2号 ハム対策(最終回) [パパの趣味]


前回の投稿でNutube HPアンプは終わり、と書いたのですが使っていたらハムが気になったため少し改造しました。オマケでレポートします。

無入力や無音の時にわずかに「ブーン」と聞こえていました。本体の向きを変えたり、ヘッドフォンコードの引き回しを動かすと収まるポイントがあります。金属ケースに収めた3A5 HPアンプではそんなことはありませんでした。また、Nutube HPアンプ1号は今回同様タカチのプラスチックケースに収めていますが、こんなにハムは聞こえませんでした。今回だけ聞こえる推定原因:
①ケースのシールドが不足
以下は1号との差
②前回はほぼユニティゲイン、今回は約6dB(2倍)のゲインを持っている。
③第2号ではアースが、あまり電流の流れない中間電位にとっているからか?
推定原因②③は製作意図そのものなので、対策になりません。ケースのシールドを高めることにしました。
1.アプローチその1,導電性塗料
インターネットで「ハム」「遮断」と検索したら各種塗料が出てきました。これなら完成後のケースの内側に塗るだけで、簡単そうです。問題は価格で、スプレータイプで6千円くらいするようです。タカチにはこの塗料を塗布済のプラケースも有りますが、電池ボックス内蔵型では無いようです。そんなところにマルツの宣伝メールで「タカチのケース加工、1個から承ります」と届きました。早速、見積もりをお願いしてみました。こんな見積図を構成部品(上下カバー、パネル)について送りました
見積依頼.jpg
マルツから届いた見積もりは約3,600円。担当の方は大変丁寧でしたが、まあ「お断り価格」というやつでしょうか。早々に断念しました。
2.アプローチその2 アルミ箔
導電塗料とは要するに金属を多量に含んだ塗料なわけで、だったらアルミ箔でも金属がつながっている分だけ塗料よりも効率よく、かつ手軽なはずと考えました。型紙を作りアルミ箔をカットします。この際、ケース同士、またケースとパネルの間のハメアイ部にアルミ箔を巻き込んで接触させ、全体にシールド効果を高めるよう工夫しました。完成写真です:
アルミ箔シールド追加s.jpg
要するにアルミ箔を両面テープで張っただけです。一部には内部部品とのショートを予防するため絶縁目的でカッティングシートを貼り付けました。さらにパネル部は1.5mmのアルミ板で作り直ししました。
パネルもアルミ板にs.jpg
画像で机の上にあるのが元のプラスチック製パネルです。ついでに、入力用の3.5mmステレオジャックは非絶縁タイプに変えました(金色のやつ)。
結果は効果てきめん、いままでブンブン聞こえていたPCの近くでも全然聞こえなくなりました。費用は薄型両面テープ約400円、3.5mmジャックが160円またアルミ板が160円、アルミ箔は台所からくすねたので以上です。型紙製作、両面テープ固定で計6Hくらいかかっていますが3,600円とか6,000円が720円で済んで大満足です(ホビーですから)。

これ以上何か改造すると、「いじり壊し」してしまう気がします。このアンプは本当にこれで終わりにします。
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Nutube HPアンプ2号 その2:実装と聴感 [パパの趣味]


昨日は完成機の回路と特性を紹介しました。今回は実装状態をご紹介します:

④外観
ゴムケースをかぶせた状態です。横に2つ並んだ穴から緑色の光が漏れているのが分かるでしょうか?
これはNutube内部の蛍光体が発する光で、パイロットアンプも兼ねてケースに穴を明けて作動中であることが分かるようになっています。
全体s.jpg
穴の上のスライドSWが電源スイッチです。ゴムカバーを外すと電池を交換することができます。
単4x4本s.jpg
このタカチのケースは電池ボックスを備えており、オプションのゴムカバーも各種(色、デザイン)用意されておりとても便利です。強いて希望を言うなら、シールド能力を持たせてくれると大変ありがたいのですが。
⑤内部
基板アップ1s.jpg
基板は2枚から成ります。写真で下にあるのがNutubeを抱え、2mm→2.54ピッチ変換もする基板(青色)、上に見える黄色いメイン基板はサンハヤトのユニバーサル基板を切って使っています。Nutube基板はゴムブッシュでフローティングさせて少しでも衝撃を遮断しようとしています。またフィラメント点灯用のCRD(定格18mA)と10μF積層セラミックもこちらの基板に実装しました。
メイン基板の方にはいろいろな部品が載っています。左上の黒い立方体がDCDC, 下に2つ並んでいる青い多回転ポテンショがバイアス調整です。 基板真ん中あたりにあるのがNutube駆動用のOPアンプ(LME49860), その右にあるのがOPA1622でこのOPアンプはとても小さい表面実装素子で、秋月の変換キットを使ってDIP8ピンのソケットに挿しています。小さいだけに発熱すると放熱させるのが大変で、回路ごと作り直してしまえ、となった訳です。
その上にあるのがコントロール系で、左から出力の6.3mmステレオジャック、2連VR, 入力用3.5mmステレオジャックです。入力は、スペースもないので3.5mm一本に割り切ってしまいました。必要でしたら外部に3.5mm - RCAの変換ケーブルを使います。
⑥聴感
一言でいうと「柔らかく、太い音」に尽きます。第一作に比べ0.2dB程度、低域のゲインが伸びているためでしょうか。聞き始めると、「いつまでも聞いていたい」感じです。ただ、PCの前など電磁的にノイジーな環境で使うと、乗ってしまうようです。HPアンプの向きを変えたり、HPケーブルをPCから遠ざけたりしてしのいでいます。全体に磁気シールド塗料をかけてしまおうかとも考えていますが、新品の塗料は高いですね。うまい手はないか、継続してリサーチしたいと思います。
ノイズについては金属ケースに収めた3A5 HPアンプが一番優秀です。
⑦製作費
完成機に組み込まれている部品代で11,864円(税込み)しました。実は回路検討中に6P1のフィラメントに電池電圧を直にかけてしまい、Nutubeをひとつダメにしています(+5,400円)。今回はフィラメントが赤熱しただけで切れなかったのですが、特性がおかしくなってしまいました。おかげで私は方チャンネルだけ作動するNutubeを二つ保有しています。トホホ。

終わりに
第一作、第二作とNutubeを使ったHPアンプを製作し、第二作目でやっと満足できるものを作ることができました。このご時世に真空管を研究開発したKorg社に敬意を表し、組み込んだ6P1の二倍の、4個も購入してしまいました。使ってみると、
・こんなシンプルな構造でも増幅作用をするんだ! という驚き。
・一方、特性としてはポジティブバイアスで使用しμAレベルながらグリッド電流を流して使う特性であるところが真空管アンプファンとしては(大したキャリアではありませんが)抵抗あるところです。
・またプレート電流もμAクラスなので直接HPを駆動できず、別の電力増幅段を設ける必要があり、結局この電力増幅段をどの素子にするかが第一作と第二作の差になってしまいました。駆動能力の高いOPA1622を使ったことで6P1の味をHPに送り込めるようになった、と理解することもできるでしょうが、音色が6P1とOPA1622いずれのお陰か、因果関係を明らかにするのは難しいと思います。

6P1を使った工作はいったん終結とし、グリッド電流の流れない特性のものが出るようならばまた取り組みたいと思います。ではまた。

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Nutube 6P1ヘッドフォンアンプ2号完成! その1: 回路と特性 [パパの趣味]


KORG社の新型真空管6P1を使ったヘッドフォン(HP)アンプの第2号になります。
発端は第一号を作り、ヘッドフォン駆動用のOPアンプ(ユニティゲインで作動)をとっかえひっかえ試している中で、TI社のOPA1622の音が良かったことによります。OPA1622は音響用に開発されていて、32Ωの負荷に対する特性が保証されています。
第一号はOPアンプを+/-15Vの電源で作動させることを前提にしていて、ここにOPA1622を挿すとやたら熱くなり、小型の放熱板を専用の両面テープでくっつけてみましたが、テープがとろけそうな勢いでした。別のアプローチとして、全体にHAYAアンプタイプにしてOPアンプを+15V単電源で動作させると発熱は半分になりそうですが、出力に大型の電解コンが必要になります。信号経路に電解コンを使うのは避けたかったのです(ホビーなので、この辺はポリシー次第です)。
というわけで完成させたのが添付の回路です:
回路図.jpg
ミソは単4x4本の電池ホルダの中間端子から0V点を取り出してOPアンプは+/-2.4Vで作動させていること、一方で6P1のプレート電圧はDCDCで15Vに昇圧して使っていて、こちらは電池ホルダの両端から電位差4.8Vで作動させます。DCDCに絶縁型を使うのがポイントで、DCDCのCOM出力を前述の0Vに接続すると全体につじつまが合います。
さらなるポイントとして、電源スイッチは+2.4V, -2.4Vの両方を同時にON/OFFする2回路のスライドスイッチを使いました。両方切らないと電力消費してしまうことはさらに前に作った3A5 HPアンプで経験済です!!
前モデルは単3x4を収容するタカチLM-140を使ったのですが、今回はゴムカバー付きにしてマイクロフォニックを軽減したく、一回り小さいLC-135にしました。これにヘビーデューティー(HD)タイプのLCTP-135Gを組み合わせると大変効果的です。標準タイプのLCSC135だとまだ、叩くと「カーン」と聞こえます。HDタイプがおすすめです。単4でも実用的に持続させるため、DCDCも特に小出力タイプ(250mW)を選択しました。この回路で、消費電流は60mAです。750mAhの単4で10時間くらいは持つのでは、と期待しています(未検証)。
もう1点だけ、6P1の問題について書かせてください。プレート抵抗がL=70k, R=62kと異なっています。初めは両方68kにしたのですが左右のゲイン差があり、プレート抵抗で調整しました。左右とも68kの時のゲイン差はR-L=+1dB、何となくバランス悪い感じでした。調整後は+0.4dBでほとんど気にならなくなりました。KORG社サイトの質問メールで6P1の品質管理上、1dBものゲイン差が発生しうるものか質問してみましたが2週間近くなしのつぶてです。大会社なので量産売り込みに忙しくてアマチュアには冷たいのかもしれませんね。 [10/1更新 本日コルグ社から返事いただきました。ありがとうこざいました。ゲイン差1dBは製品仕様の範囲内だそうです。入出力レベルの調整、またはバイアス調整でのゲイン合わせを推奨されました。「その2」で書いたように私はプレート抵抗での調整を選択しました。理由は以下の通りです:
・入出力での調整--信号経路のどこかに9/10のアッテネータを加える。信号経路に素子を入れたくなかった。
・バイアス調整--オシロで出力波形を見ると、バイアスをひずみ率最小からずらしてゆくとみるみる波形がひずんでくるが、出力はあまり変わらなかった。
第一作に使った6P1の個体は左右ゲインがドンピシャだったので、今回は高価なハズレを引いた感じでちょっと残念です。]
さて、完成機の特性です
①周波数特性
周波数特性.jpg
-1dBで10Hzくらいまで低域は伸びています。高域は50KHzくらいまでほぼ一定ゲインで最終的にハイ上がりになります。L-chのほうがよりハイ上がりしているのはプレート抵抗が高いからでしょうか。グラフは1kHz, 5mWを0dBにプロットしています。このポイントで約7dBのゲインがあります。OPアンプはいずれもユニティゲイン電流バッファとして使い、6P1でゲインを稼いでいます。
②出力-ひずみ率特性
ひずみ率特性.jpg
6P1はバイアス調整で大分特性が変わります。本機は400Hz,5mWで最小ひずみになるよう調整しました。5mWでも私のHPでは大音量です。結果として約+0.3Vのバイアスがかかっています。フィラメント端子が-2.2と-2.6V(実測)で点灯しているので、全体で約3Vのポジティブバイアスになると思います。ひずみ率2%時の出力は12mW、低電圧で作動させているOPA1622の出力が頭打ちになりひずみ率が急激に悪化します。
③ノイズ、出力DC(51Ω負荷)
無入力時のノイズ=40mV(rms)、大きめですが聴感上は気になりません。
DC電圧 Lch=-0.1mV, Rch=+0.8mV。十分低いのでHPとは直につないでいます。
ユニティゲインの割にOPA1622のOUT~in(-)間に180kが入っているのは、出力に2mVくらいのDCが出ていたためキャンセル目的でOPA1622の入力抵抗と同じ値の抵抗を挿入しました。上記は180kを挿入した後の結果です。
大分長くなったので、聴感と実装状態は次回アップします。ではまた。

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府中市天神町の謎 [パパの趣味]

府中市に天神町という一画があります。有名なものといえば「天神町幼稚園」と「天神町遺跡」がある程度で、どちらも「天神」が先にあって、それを参照したネーミングです。ところでこのブロックに天神様はありません。なのになぜ「天神」なのか??
昔から不思議に思っていたのですが、最近ヒントになる資料に行き当たり、一気にリサーチしました。
1.文献資料 「府中市内旧名調査報告書」(1985.11)
天神町地区は「天神道」という道路が通っていたとのこと。由来碑が立っているそうです。さっそく行ってみました。
2.由来碑
桶久保公園の角に石の由来碑が立っていました。
由来碑s.jpg
天神山にある天神社への参道なので天神道だ、と書いてあります。
3.天神道
地図で見ると、北は横街道(学園通り) 南は小金井街道に合流して終わっています。
天神町地図.jpg
地図の赤丸が由来碑のあった地点、オレンジは北のはずれ側の、農工大農園の裏側あたりです。
こんな感じで大分さびれてきます:
天神道_農場裏s.jpg
道が下っているのが分かるでしょうか。これが天神町遺跡のもとになっている埋没谷の名残です。他の部分はかさ上げで平らになってしまい、谷間を感じさせるのはこの地点くらいだと思います。
4.天神様はどこに?
てっきり天神町地区内にあるのだろうと思っていたのですが、地図上でどこにもありません。それらしい跡地があるのでは?と思い地域内を自転車でグルグル回ってみましたがそれらしいものはありません(神社さんを完全になくすというのはなかなか畏れ多いもので、小さい祠くらいは残っているものです)。お稲荷さんはいくつかありました。
途方に暮れてしまったのですが、由来碑には「天神山の天神社」とはっきり書いているではありませんか! そのまま検索してみるとありました。。ただし天神町ではなく競馬場のほうです。京所公会堂の敷地内に祭られているとのこと。さっそく行ってみました:
京所公会堂s.jpg
天神道から小金井街道に合流し、さらにもう一度、一本西の道に移動する必要があります。この天神道は前出の資料では古くからある道らしいのですが、なぜストレートに天神様につながっていない道を「天神道」と呼んだのか? そもそも天神様への最短ルートを持つ必要があったのか? 古地図を調べて昔の人の生活を想像する必要がありそうです。とりあえず今回の結論「天神町に天神様は無かった」。ではまた。


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