完成した Class AA ミニワッターを、自宅で100時間程度エージングしてから、知人宅に持ち込んだ。 村治佳織のギターでテスト！ 禁断のClassAAヘッドホンアンプのように、目の前に広がる絶妙な空気感がでるかどうか？
何しろ、こちらの利点はやや出力が大きいことと、保護回路に小信号用のリレーではなく、MOS-FET を使っていることだが、Rコアトランスを利用できていないし、使いやすいようにゲインを少し上げており、ひずみ率特性はやや悪い。
最初の一音が出た瞬間に合格だとわかった。 この絶妙な空気感は、ClassAA回路とテクニクスのスピーカーで織りなす音なのだろう。 我が家のスピーカーでは出ない。 また知人宅の Mcintosh のアンプと組み合わせても出ない。
無事に合格できてよかった～～～ このアンプは知人宅にお嫁入りだ。 自作派にとっては、この上ない喜びといえる。 何しろたくさんの市販アンプをお持ちの知人宅で、他のアンプより、はっきり優れた組み合わせだからだ。 ２台の ClassAAアンプが共通した音色であることから、これは回路の音といえるのだろう。
左右差の理由として考えられ、高域特性に大きく影響するものといえば、NFBの補正コンデンサである。 思い切って、補正コンデンサをはずして、周波数特性を再度図ってみると、フラットになっているではないか。 基板だけで測定しても、最終的に測定してみないとだめということ。
歪み率特性は、左右とも類似した特性になった。 100Hz が一番よく、周波数が上がるにつれて、悪化している。 禁断の ClassAAヘッドホンアンプと比較すると、NFB量の低下と負荷抵抗が下がったことが影響しているのだろう。 そうはいっても、一番良いところでは、0.01% を切っており、とても立派な特性といえよう。
ここまで作り上げて、自分でヒアリングしてみる限りでは、それなりによいアンプに仕上がっていると思われた。 なにしろ、Dynaudio Contour 3.3 相手なら、軽々とドライブして、リファレンスの音源をきれいに鳴らしこめるのだから。
to be continued…
２代目ということもあって、簡単ねぇと思いながら、手持ちのシャーシに穴あけして組み込んだ。 ボリュームは、手持ちのアルプスRK-27 ２連 10kΩを用いた。
入出力特性を調べてみると、たった1.5W しか出ない。 おかしいと思って電源電圧を図りながら入出力特性を測定すると、電源のレギュレーションが悪く、最大出力時には、8V程度まで電圧が下がってしまうことが判明した。 よって、トランスを 115V/12V２回路、50VA のものに変更した。 このことによって、おおむね 4W 程度の出力が確保できた。 無信号時の電圧はおよそ ±15V で定格内に抑えられている。
音は出るが、ノイズ感がある。 おかしい。 幸い、入力はQIコネクタを用いているので、QIコネクタに直接入力すると問題ない。 ひずみ率測定をすると、1kHz, 10kHz に比べて、100Hz が一桁以上悪い。 今回は、過去のアースラインの失敗（HPA-1000、禁断のClassAA ヘッドホンアンプ）は対策済みだ。 どうしてなのかわからない。
RK-27を用いたボリューム回路に何らかの問題があるに違いない。 このときに考えたのは、アンプ部の入力インピータンスである。 簿ボリュームが 10kΩで、アンプ部の入力インピータンスが 10kΩではだめなのではないか。 たまたま、たかじんさんのホームページのコメントに、「東京光音電波の説明だと、全抵抗値の10倍以上の値で信号を受けてくださいと書いています。50kのボリュームなら500kΩ以上の入力抵抗のアンプで受ける必要がある。」とあった。 東京光音電波のホームページには、20倍以上がよいとあり、その理由は、アッテネータ特性（減衰量）が狂うからという説明であった。 音質的な影響等はどうなのかをたかじんさんに尋ねたところ、次のコメントがあった。
それ以外にも摺動子に流す電流を抑えた方が音質的に優れていると感じます。 アルプスRK27を使った個人的な感想としては受け側インピーダンスが10kΩ程度では高域がうるさく、音場が狭いというか音の見通しが悪くなります。 100kあたりまで上げるとそれらの不満はかなり解消されます。 そんなこともあって、HPA-1000では330kΩ受けにしています。
なるほど～！ 作例をみれば、解答が推測できるというのを忘れていた。 よって、このアンプも 受け側入力インピータンスを330kΩに変更した。 この変更で、100Hz の歪み率が、1kHz、10kHz より大幅に悪いという現象は消失した。
安心して、歪み率測定を始めたところ、今度は、10kHz のひずみ率が、左チャンネルで、右チャンネルに比べて、一桁高いという現象が発生した。 なぜだ～。
to be continued….
禁断の ClassAA ヘッドホンアンプは難産だったが、今回はそれをよりよくコピーしようというものなので、アンプ基板の作成は短時間ですんだ。 設計上の変更点は、NFBの定数のみである。 ただし、電源供給はPRT-02の端子をうまく利用できるように大電流部分は左右別とし、前段のV-AMP については、別途電源部から取り出した。 そのうえで、S-GND も左右別にした。
難航したのは、PRT-02のほう。 調整できない。 今回はたかじんさんに聞く前によく考えてみたところ、電源電圧が±10V 程度と低いため、チェナーダイオードを手持ちの 4V 程度のものに変更したところ、無事に動作するようになった。
アンプ基板ができたところで、NFBの並列コンデンサの容量を決定するために、周波数特性を測定した。 左チャンネルでは、1.5pF が適正と考えた。 また、右チャンネルでは、上図の左チャンネルのCなしに見られる 200kHz のふくらみがなかったため、 補正なしとすることにした。
to be continued…
難産の末に生まれた禁断の ClassAA ヘッドホンアンプは、知人宅の Technics SB-MX100D を驚くほどの空気感で鳴らした。 知人はMcintosh のセパレート、Soulnote sa1.0、EL34全段差動アンプなど各種のアンプを持っておられるが、彼が驚くほどの出来であった。 曰く、手持ちのアンプでは出ない音とのこと。 面白いことに、その空気感は、我が家の Dynaudio や Linaeum、Tangent のスピーカーでは出せない。 村治佳織のギターが目の前に浮かび上がるのだ。
自作派としては、同様のアンプを作って驚かせたいところだ。 禁断の ClassAA ヘッドホンアンプは、あくまでヘッドホンアンプであって、スピーカーを鳴らすものではない。 例えば、スピーカーの保護は小信号用の OMRON G6A リレーであり、スピーカー保護には向かない。 たかじんさんの基板を利用するなら、PRT-01/02 を使う必要がある。 ここでは、PRT-02を採用したい。
また、ミニワッターとしたいので、電源電圧を少しは上げておきたかったり、出来上がりゲインを多めにしたいなど、修正箇所は多数あるはず。 また、たかじんさんの基板は、大電流を流すGND と信号系の GND を分けているので、それを理解して配線することも必要になるだろう。 当初の設計は下記の通り。
電源トランスは、禁断の ClassAA ヘッドホンアンプと同じにしたいが、このアンプはヤフオクでジャンクとして購入したRコアトランスであり、同じものは手に入らない。 とりあえず、手持ちの RS のトロイダルトランス 9V x 2 50VA を用いることにした。
to be continued…
電子工作部屋では、10cm 2way の Tangent Evo E4 を使っている。 密閉型でぺるけ師匠も使っておられたようだ。 サイズのわりにしっかりした低音がでる。 メインのシステムでもサブウーファを使って満足したとなれば、こちらにも足してみたくなる。 実際、寝室では、Tangent Evo E4 に Evo E8 を追加して良い結果を得ている。
しかしながら、電子工作部屋は狭い。 Evo E4 も机の上においており、Subwoofer を置くスペースはあまりない。 Evo E8 は余りに大きい。 小さい Subwoofer を探していたところ、Fostex PM-SubMini2 をみつけた。 ローパスフィルタ、ボリューム付きだが、スピーカー入力はない。 メインのシステム用のハイローコンバータ（平衡ー不平衡コンバータ INA2134）のみで使える。 こちらのシステムは、6R-HH2 バランス入力全段差動ミニワッター なので、入力される電圧は最大でも2Vだ。 手元の Rコアトランス、メインシステム同様の電源部で作成して、早速試してみた。 ただし、電源電圧は±9V と低めだ。 ミニワッターの出力は1W未満（4Ω）なので、低めの電源電圧でもだいぶ余裕がある。
置き場所は、ディスプレイのかげで、スピーカ全てはみえない。 条件的には良いとは言いかねる。 Crossover 周波数は、設定できる最低の 60Hzとしてみた。 Evo E4 のウーファー面と、PM-SUBmini2 のウーファ面は10cm 程度しか異ならないので、位相は 180° に設定して調整してみた。 メインシステム同様に、Robert Schumann Missa Sacra Op.147（EBS EBS6078）と大西順子 ピアノ・クインテット・スィート（東芝EMI TOCJ-5576）で試聴してみると、メインシステムのような重低音は無理でも、Missa Sacra では、オルガンの低音進行がはっきり聞こえる。 一度聞いてしまうと、PM-SUBmini2 なしには戻れない。 大西順子 ピアノ・クインテット・スィートのほうでは、雰囲気感がよく出る程度の差違だが、よく聞き込むとベースの沈み込みがよくわかる。 PM-Sibmini2 のボリュームは、クリックがあるボリュームなので、設定の再現性は楽に思えた。
低音を豊かにするテクニックとしては、私のようにサブウーファを使う方法もあれば、電流帰還アンプやバスブーストイコライザ もある。電流帰還アンプは、高域も影響してしまうので、特定のアンプと特定のスピーカーでないと採用しがたいが、バスブーストイコライザは、手軽で良い方法だと思う。 ただ、バスブーストイコライザとサブウーファは、得意とする音域が違うように思う。 いかにバスブーストイコライザで周波数特性を変えても、10cm 2way の Tangent Evo E4 から、30Hz 前後の低音を歪みなく出すのは困難だ。 サブウーファならなんとかなるといったところだろうか。 繰り返すが、サブウーファで低音のボリューム感を向上させるのではない。 雰囲気感の向上である。 サブウーファが鳴っているのが、ちょい聞きではわからない程度に使って、満足しているのだ。
たかじんさんの MUSES72323 電子ボリュームは、電源をのぞき、指定通りに作成した。 電源電圧が±12V と低いため、シャントレギュレータなしで直結となっている。 オペアンプは、たかじんさんおすすめの、NJM5534D を用いた。 たかじんさんのおっしゃる通り、DCオフセットは、0.2 mV 以内におさまった。
AVプリアンプ CX-A5100 の SW出力との切り替えはリレーを用いた。 本機の電源が入ると、スピーカ端子→ハイローコンバータ（INA2134 による平衡不平衡変換基板）→ ローパスフィルタ（40Hz, 12dB/Oct） → MUSES72323電子ボリューム側になる。 ４回路の G6A-474P DC24V により、GNDラインも切り換えている。 なお、CX-A5100 の SW出力には、4.7k/510Ωによる固定アッテネータが必要だったことを覚え書きとしておきたい。
ケースは最低限ということで、タカチ YM-350 を選択した。 置き場所考えたときに、大きさ的に最も適切と考えた次第。 今回のように、搭載する基板等の重さが軽く、薄型のケースが必要な場合には良い選択だと思うが、見栄えは余り良くない。 しかしながら、タカチ CU-N 型だと、だいぶ高さがでてしまうので、これまた痛し痒し。 トロイダルトランスの止めねじは、たかじんさんのサイトのコメント欄を参考にして、磁気によるノイズが最少になるように、プラスチック製のネジを調達した。
雑音ひずみ率をいつものように測定しようとしたが、10Hzとか20Hzでは、サウンドカードの入出力をショートして測定しても、最低雑音ひずみ率が 0.7% より下がらなかった。 本機を間に入れても雑音ひずみ率が変わらないことのみ確認した。 入力ショートで、デジタルマルチメータで測定した雑音は 7µV であったが、マルチメータの端子をショートしても同じであり、ハムは皆無といってよいだろう。
さて、Pure Audio で、Fostex CW-250A ２台を使い試聴してみた。 試聴には、Robert Schumann Missa Sacra Op.147（EBS EBS6078）と大西順子 ピアノ・クインテット・スィート（東芝EMI TOCJ-5576）を用いた。 いずれの CD もリッピングしており、foobar2000 での再生である。 foobar2000 で Peakmeter Spectrum を表示させておくと、超低音が再生されているかどうかがはっきりわかる。 Missa Sacra ではオルガンの音が心地よく聞こえるように、大西順子のほうでは、不自然な低音にならないように電子ボリュームを調整してみると、なかなかスィートスポットが狭いようだ。 再現性よく設定するために、電子ボリュームの ATT表示機を付加することにした。
必要なハードウェアは、Arduino Pro Mini 互換基板と OLED 表示器である。 Arduino にプログラムを書き込む USBシリアル基板が付属しているセットを私は購入した。 たかじんさんの記事通りにして問題なく組み上げることができた。 ただし、電源は MUSES72323基板からではなく、別途三端子レギュレータで供給することにした。 もともと、電源のインピータンスを下げるために、470Ωの抵抗が電源にぶらさがっているので、その抵抗代わりということだ。
表示器ができてみると、スィートスポットはせいぜい数dB 程度しかないことがわかった。 ATT表示機を作って正解だった。
Subwoofer を使うというと、低音がたっぷり出るようになるという印象があるかもしれないが、私の使い方ではそのような変化はない。 オルガンの超低音ががっちりはいっているソフトを除くと、雰囲気感がよくなるというか、部屋が広くなったように感じる程度であり、Subwoofer が鳴っているのがはっきりわかることはあまりない。 よく聴きこむと低音進行がはっきりしたのがわかる程度である。むしろ、Subwoofer を使っての変化としては、高域の音像がシャープになった印象ほうがよく目立つ。 高域の定位感が良くなり、音の粒立ち・キレがよくなった感じがしている。 どうしてなのかは、よくわからないが・・・
ローパスフィルタをどのように作るか。 当初は、ユニバーサル基板に自分で組むつもりだった。 回路自体は下記の通りだ。 オペアンプには、たかじんさんから譲っていただいた、PHILIPS 純正の NE5532 だ。 パスコンは、オペアンプの近くに PILKOR 1µ、基板上には、KZ 330µ である。
手元に、イトウ電子のオペアンプによるバッファアンプ基板があり、それを活用できないか考えてみた。 結果は下記の通り。
このようにすることで、小さな基板で実装できることがわかった。周波数特性は、Fc = 40 Hz, 12dB/oct を確認できた。
電源をどうするか。 当初は、三端子レギュレータで簡単にすますつもりでいた。 三端子レギュレータは、過負荷に対する保護もあり、とても使いやすいからだ。 ところが、たかじんさんのコメントに下記のようにあった。
NJM7815は、 なんというか音が暗いのでお気を付けください。
15Vクラスのレギュレータでしたら、6.8Vのツェナー2直列にしてトランジスタでディスクリート電源を組むというのも良いと思います。 電流リミッターなどいらないのであればですけど。
マイコンやデジタル系なら音に違いが出ない可能性が高いですが、OPAMP回路だと三端子レギュレータとの音の違いに驚くと思います。
当然、試してみるしかない。 ちょうど、たかじんさんのサイトではDC Arrow のプラスマイナス版の話題で盛り上がっていて、試作されていた。 試作された回路をもとに、手元にあるお気楽オーディオさんの基板を改造して、作ってみることにした。
上記で苦労したのは、ブリッジダイオードの配線だ。 基板はプラスマイナス別のブリッジダイオードになっていないので、空中配線でブリッジダイオード（SDI2100）を配線したら、ちぎれてしまった。 仕方がないので、ミニ基板上にブリッジダイオードを半田付けし、そこからスズめっき線で配線した。 ツェナーダイオードも１本分しか基板上には配置されていないので、空中配線とした。 なお、チェナーダイオードは降伏電圧を測定して、選別して使用した。 こういうあたりは、自作ならではといえる。 結果として、プラス側とマイナス側の電圧差は 0.002V である。 回路図では、PMLCAPを使用したが、実際には場所の関係で使用できず、PILKOR １μ とした。
to be continued…