アナログ対応バランスプリアンプのフラットアンプとして、禁断の ClassAA ヘッドホンアップを利用し、ヘッドホンアンプとして好結果を得たので、本格的に利用してみたいと考えた。
本格的に利用するとしたら、電流供給アンプ（C-Amp）の電流供給能力をあげる工夫をしたいところだ。 ウェブ上の作例を探すと、C-Amp としてパワーオペアンプの LM675T を用いた作例とオペアンプにSEEP出力段を付加した作例が見つかった。 SEEP出力段を付加した作例はプリント基板を自作した作例であったこともあり、LM675Tの作例を追試してみることを考えた。
最終的にはヘッドホンアンプで使うことを考え、電源および保護回路等は、たかじんさんによる、HPA-1000 用の PRT-03 を用いれば、電源としても優秀だし、保護回路も完璧だ。
当初は、このヘッドホンアンプを、チャチャっと作り上げてから、HPA-1000に腰を据えて取り組むつもりだったが、実際には HPA-1000 のほうを先に完成させざるを・・・
to be continued…
最初に考えたのは、はんだ付け不良だ。 音を聴きながら絶縁物で部品をたたくと、はんだ付け不良がわかる。 どこも異常がない。 各部の電圧は正常だし・・・・。 万事休すか。
修正をあきらめて、風呂に入っているときに、左右で違うところとして、アースラインを思い出した。 MUSES72320 ボリューム基板は、入出力ともに左右別の GND端子がある。 これは、たかじんさんによれば、MUSES72323 自体が左右の GND を分けて、チャンネルセパレーションをよくする工夫をしているからとのことだ。 しかしながら、左右別のGND をそのまま入力端子につなぐと、音源で GND は一緒になるので、下図のように左右のRCAケーブルを通して、音源とHPA-1000 のSGNDで大きなループを形成してしまう。 これはノイズ対策上問題になる。
上記の問題を避けるために、下図のように、入力端子の GND をつなぎ、MUSES72323 基板の左チャンネルのシールド線を利用して、アース電位を供給していた。 こうすれば、上述のループは形成されない。
上図だと、アースラインのループは形成されないが、シールド線によるアース電位は、左チャンネルの信号により、影響を受けることになる。 もしかすると、信号が大きくなると歪み率があがるのはこのためかもしれないと、風呂の中で考えたのだ。 シールド線を通して入力端子の GND をつなぐのではなく、下図のように HPA-1000 の SGND から直接つなぐことにするのだ。 こうすれば、ループも形成されないし、チャンネル信号がアース電位に影響を及ぼすこともない。
結果は大成功で、全体的に歪み率が下がった。 たかじんさんのオリジナルより歪み率は今一つだが、NFB量が6dB 少ないことを考えれば妥当と思われる。 音質はぐっと変わった。 ダイナミックさが大幅に増した。 たった一本の配線の違いで、こんなに影響が及ぶことがあるという貴重な体験をした。
音が聴けるようになって、たかじんさんのコメント「高級ヘッドホンを駆動するならHPA-1000がおすすめです。 HPA-12からすると一つ上の階に上がったかのような景色が見られると思います。」が気になる。
確かに、HPA-12のA級ミニアンプ（27番のところ）で、ヘッドホンを駆動するより良いのだが、上流の音源次第であるように思えるし、一聴して上という感じがしない。 ブラインドで聴かされたら区別できない。 HPA-12のA級ミニアンプが思いのほか良いのだろうと思っていた。
周波数特性は左右ともほとんど同じで、-3dB 点はおおよそ 270kHzだ。 位相回転も少なく、素晴らしい特性といえる。
ところが歪み率特性を図り始めたら、とんでもないことがわかった。ヘッドホンを考え、33Ω負荷にて測定したところ、1kHz での歪み率は、0.1mW では左右とも 0.07% と同じだが、10mW では左ch 0.17%、右ch 0.02% と差が開き始め、30mW では左ch 1.0%、右ch 0.07% と桁が違ってくる のだ。 1000mW 程度の定格出力であることを考えると、30mW でこんな歪み率になるのは、あきらかに異常といえる。
どこがおかしいのだろうか。 解決できるのだろうか。
to be continued…
HPA-1000 の入力端子は、はんだ付けではなく、2.54mm ピッチのヘッダピンにしておいたので、そこをショートするとハム音が消える。 外部から適当な音楽を流し込むときれいな音が流れることから、問題はMUSES 72323 ボリューム基板である。
オシロで動作することを確認していたのに、なぜだ？ 壊してしまったかと、取り外してオシロで再確認すると、問題がない。 きちんとボリュームとして動作している。
ハムがでることから、アース関係だろうと思われることからアースの問題だと思われるが、電源を PRT-03 から取っている以上、アースはつながっているはず。 すぐに考え付いたのは、シグナル関係のアースがつながっていないのではと考え、HPA-1000 両基板の SGND間のアースをワニ口クリップでつないでみると、音は出るけどボリュームとしては機能していない。 たかじんさんのホームページでヘルプをもらおうかと思ったが、回路図片手に考えてみることにした。
回路図を検討すること１週間、わかったことは次の通り。
以上が正解で、音が出始めた。 「めでたし、めでたし」と思ったが、本当のトラブルシューティングは、実はこれから・・・
to be continued…
まずは電源部からということで、PRT-03 を作成した。 作成途上で、不具合情報があり、自分はパターンカットで対処。 作成前に不具合情報が手に入って対処できたのは大変ありがたい。
MUSES72323基板はアッテネータとして利用するため、オペアンプ部とそのパスコンの部分は実装しなかった。 0.65mm ピッチのMUSES72323 のはんだ付けは、今回は一回で成功。 過去の失敗が生きた。 発振器とオシロで動作確認して、作成完了。 組み立てが楽になるように、ボリューム部分は 2.54mm ピッチのヘッダピンをたて、QIコネクタで接続するようにした。 1.6mm ダイスでの圧着にもだいぶ慣れたせいか、今回は多用してしまった。
本体基板の作成は小さな表面実装部品がないから楽勝のはず・・・がそうはいかなかった。 いくつかの解決すべき問題がある。
結局、たかじんさんのデモ機と同じ配置で、2枚の HPA-1000 基板の間に最小限に切り落としたリレー基板をおき、MUSES 72320 基板は側面に配置することとした。
幸いにして、一発で、HPA-1000基板は DCバランスがとれて、バイアス調整もすんだ。 NFB 量が少ないので、安定度は低めだが、しっかりおいこめた。
喜んで、MUSES72323 基板とつないで、テスト用スピーカにつないで音を確認しようとしたら、音が出ないどころか、強烈なハム音がでてくる。 なぜだ？
to be continued…
アナログ対応バランス型プリアンプに利用したClassAA フラットアンプで、ヘッドホンに目覚めてしまった。 自作する前に、比較対象としてRatoc RAL-DSDHA2 と M-Audio MicroDAC 24/192を購入したわけだが、当然次は自作だ。
フルバランス・フルディスクリートアンプに利用したたかじんさんのVFA-01基板は、残留ノイズがとても少ないことから、これで作ることも考えたが、たかじんさんがパワーアンプ基板よりも大きい超弩級ヘッドホンアンプと称し、キット化された HPA-1000 を作ってみたくなるのは当然といえよう。
専用トランスのTRS-1000を使うのは当然だ。 TRS-1000の仕様はこちら。 キットでは電子ボリュームPGA2311基板が利用可能で、たかじんさんもHPA-1000で使うことを考えた電子ボリュームだ。 しかしながら、へそ曲がりの私としては、たかじんさんの最新作の電子ボリューム基板である MUSES72323 基板を、アッテネータとして用いることを考えた。 バランス型プリアンプやアナログ対応バランス型プリアンプで MUSES72320 を利用して好結果を得ていることもその理由だ。
たかじんさんは、NFBはいらない。no-NFBしか聴かない。というあなたへという記事を出されており、鈴木哲さんが設計したSOULNOTEのアンプを愛用してきた私は、この部分にも惹かれた。 当然、no-NFB に向けた定数変更をしたうえで、3dB の NFB をかけた状況でも使えるようにしよう。
トランジスタは、たかじんさんのオリジナルでは初段に BC550C、次段以降に2SC1845 / 2SA992 であった。 BC550Cはすでに入手不可能、そしてその代替えの BC549もタッチの差で、共立エレショップで品切れになってしまい、入手できなかった。 たかじんさんによれば、初段は hFEが高い 2SC2240BL が望ましいとのことで、次段以降2SC2240 / 2SA970 でも可とのことだった。 次段以降には、GRランクを使うことにした。 終段のトランジスタは指定通り TTC004B / TTA004B を用いることにした。 2SK170/2SK117 などでもよいとのことだったが、VFA-01 で、たかじんさんの指定外の 2SK170 を使って大変苦労したこともあり、今回はオリジナルに近いトランジスタを用いることにした。 抵抗類はタクマンが指定されていたが、ほとんど入手できないことから、手持ちのKOA を利用した。
設置場所を考えると小さい筐体にしたかったが、残留ノイズを減らすためにというたかじんさんからのアドバイスにより、ケースはタカチHY88-43-23SSを利用することに。 たかじんさんのデモ機のタカチで使用された OS88-26-43SS でないのは、OS88-26-43SS が高価だったため。
専用の電源・保護回路基板である PRT-03 では、出力インピータンス切り替えが可能で、出力を切り替えることができる。 せっかくの無帰還Ａ級ディスクリートアンプで、 8Ω： 4500mW（500mWまでA級）の出力が得られるそうなので、１出力はミニワッターとして使えるように、スピーカー出力の端子を出すことに・・・
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アナログ対応バランス型プリアンプのフラットアンプには、たかじんさんによる禁断の ClassAA ヘッドホンアンプを利用している。 当然ながら、ヘッドホンで聴いてみたくなる。 ところが、私自身はヘッドホンに余り興味がない。 大昔、大学生のころに STAX の入門機を持ってはいたが、ほとんど使わず、廃棄した覚えがある。
手元にあるのは、PHILIPS SBC HP1000 という太古のモデルのみである。 大好きな PHILIPS が高級ヘッドホンを出したのを知り、輸入専門店を通して購入したのだ。
●形式：セミオープン型 ●ユニット：φ50mm ●再生周波数：5-40000Hz ●インピーダンス：32Ω ●感度(1mW)：106db/mW ●許容入力：1500mW ●コード：4m、本体着脱式、LC-OFC ●プラグ： ●重量：330g 最適の音響と安定感を提供する室内用最高級HiFiヘッドフォン。 大口径50mmの高磁力ネオジウムドライバーにより、 パワフルな音響を楽しむことができる。 独特の調節可能なヘッドバンドは誰でも簡単に調節できる。 ヘッドフォンカバーはベルベット素材で、着け心地抜群。
ClassAA回路は、たかじんさんご自身も「どう見ても、相当危険でヤバイ回路です。」とおっしゃっており、動作確認に最初からパワーアンプとスピーカーを使うのは、ちょっと躊躇があって、壊れても良いヘッドホンでスタートした次第。 もともとヘッドホンアンプだし。
ぺるけ師匠のサイトにも、たかじんさんのサイトにも、ヘッドホンのバランス改造記事がある。 GND の共通インピータンスによる悪影響が排除されるためで、ぺるけ師匠によれば、SONY MDR-7506 では、左右間クロストークは -36dB に達するそうだ。 私の PHILIPS SBC HP1000 でも状況は同じなので、改造してみた。 イヤーパッドはプラスティックの爪を注意深く引っ張ればとれるので、後はねじを外して分解するだけ。 2.5mm のステレオジャックを取り外し、穴を広げて3.5mm4極ジャックをホットボンドで固定して完成だ。
スマホで Amazon Music HD を一聴して驚いてしまった。 どんな曲を聴いても、音の鮮度があがり音数がふえ、雰囲気がよくわかるようになった。 自宅にて、MOTU M2 からのバランス出力 → 禁断の ClassAA ヘッドホンアンプ → PHILIPS SBC HP1000 で聴いて、完全にノックアウトされた。 最近、ヘッドホンやイヤホンの専門店ができたり、DAC付きのポータブル／据え置き型ヘッドホンアンプが数多く発売されているのは知っていたが、こんな世界があったとは。 新しいヘッドホンと市販品のヘッドホンアンプが欲しくなりましたとさ。
フラットアンプの周波数特性は下記の通り。 実は左右とも全く同じである。 歪み率特性は省略。 なぜなら、WaveGene/WaveSpectra での測定の測定限界以下の部分がほとんどを占めており、100Hz / 1kHz / 10kHz ともに、0.01％の測定結果が長く続く。 測定した意味がないというか。
イコライザアンプのほうだが、RIAA偏差はもともとの基板が、20～20kHz で ±0.2dB 程度の偏差であり、そこからバランス化して、0 – 0.15 dB になるように調整している。 すなわち、RIAA偏差は問題にならないはず。 加えて、アナログ対応のプリアンプを作ろう・・・フォノイコライザーのサブソニックフィルターとバランス対応で示したように、15Hz以下はしっかり落としてある。
イコライザアンプのS/N比を測定してみた。 DENON DL-103 をつけて、ボリュームを最大にしたところでの雑音電圧は、左 0.40mV(rms)、右 0.33mV(rms) であった。 アンプは 69dB のゲインなので、入力換算では計算上左 0.12μV、右 0.14μV である。これをdbV換算すると左 -138.4dBV、右 137.0dBV である。 A-weighting補正なしの数字であることを考えると、すばらしいといいたい。 実際、フルボリュームにしても、ノイズは皆無だ。
はらわたは下図。 左側に電源部、右側にイコライザアンプ、その間に、VOL-12＆VOL-01、SEL-12 と ClassAA フラットアンプが、所狭しと並んでいる。 シャーシアースはフラットアンプの左側の縦ラグで、アナログ用GNDから得ている。 なおタカチのケースはアルマイト加工してあるので、そのままではケースの各部品間の導通はない。よって下図のように、アルマイト塗装をはがしてきつくねじ止めして、確実にアースされていることを確認する必要がある。
SONY SRP-D2000互換のパワーディストリビュータと一緒に使用。 前面にTRSジャックとRCAジャックの入力３がある。右の黒いつまみはボリューム。 赤い押しボタンはメニューボタン。 一番右の黒の押ボタンが MC/MM切り替えで、その上にインジゲーターがある。
今回もいろいろやらかしました。
ちなみに、ClassAAフラットアンプのオペアンプは、OPA827 DUALにが良かった。 MUSES01 は音数が多くてきれいだけど、冷たい感じがしたので却下。 OPA827 はこれから多用しそうな予感。 OPA1655D も気になっている。 なお下記は、平衡入力に改造された6R-HH2全段差動ミニワッターと Tangent Evo4 で試聴したときの印象である。