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アナログ対応のプリアンプを作ろう・・・妄想編

気軽に使えるLPプレーヤーが欲しいの記事にあるように、新たにKENWOOD KP-9010 を手に入れた。 これに使えるカートリッジとしては、いまさらながら Audio Craft AC-3000 用ストレートアームパイプを入手 の記事で示した Philips GP922Z (このカートリッジは未使用品も含めて数本ある)だけではなく、Denon DL-103、Shure V15-TypeIV、Philips 422Z/II がある。

ところが、現在手元にある動作可能フォノイコライザーアンプは、メインシステム用の Soulnote ph1.0 しかない。 すなわち、新たなフォノイコライザーアンプを作る必要がある。 バラックとしては、過去に使用していた2SK-117 MCヘッドアンプ真空管式CR型 SRPPイコライザがあるが、現時点で聞いてみると明らかにS/N比の点でも音の鮮度の点でも見劣りする。 当時使用していたのは、6G-A4 single アンプなどで、6R-HH2全段差動アンプ6G-A4全段差動アンプのように残留雑音 0.数mV なんて低雑音のアンプではなかったのだ。 すなわち、6R-HH2全段差動アンプに組み合わせられる新しいプリアンプ、それもMC/MM対応フォノイコライザー内蔵のアンプが欲しい。
(最初から、そのつもりだったんでしょ・・・・)

電気工作の作業部屋には、現在、6R-HH2全段差動アンプ と音源の MOTU M2 オーディオインターフェースがある。 スピーカーは、Tangent EVO4である。 メインシステムを置いているリビング兼用15畳と異なり、たかだか4畳半の狭い部屋であり置くスペースもあまりない。 しかしながら満足できない音のプリアンプでも困ると思ったときに、バランス型プリアンプに用いた、たかじんさんの MUSES72320ボリューム基板(VOL-12/VOL-01/SEL-12)のことがふと浮かんだ。 これらの基板は自分が作成に失敗したときのことを考えて配布終了になる前に予備を購入しておいた。 もう手に入らないので非常に貴重な基板だ。 非常に貴重な基板ではあるが、このまま死蔵するのはあまりにもったいないのではないか。 私には貴重な基板だが、その価値がわからない人にはただのゴミだ。 そもそも主要なパーツである MUSES72320 でさえも、後継品の MUSES72323 が発売された以上、いつ手に入らなくなってもおかしくない。 よって、アナログ対応のプリアンプにもこの基板を使おうと決めた。 実を言うと、デスクトップオーディオでの使用なので、すぐ手の届くところだから、普通のロータリースイッチ+アルプス RK27ボリュームでいいじゃないかとも思ったのだが。

電気工作の作業部屋で使うプリアンプなので、これから作成するさまざまな装置につなげることも重要だ。 メインシステムのバランス型プリアンプのようにバランス入力(平衡入力)専用のシステムというわけにはいかない。 アンバランス入力(不平衡入力)でも使えるようにしておきたい。このように考えると、MUSES72320ボリューム基板(VOL-12/VOL-01/SEL-12) を用いる以上、入力は3系統に限られるので、次の3系統の使い方になる。
1: MC/MMフォノイコライザーで平衡出力
2: バランス出力のMOTU M2 or ESI juli@ 用
3: 作成中の機材にも用いるバランス/アンバランス対応入力

ここまで決まると、おのずと決まってくることがある。 バランス型プリアンプのようにフラットアンプにディスクリートの基板(HPA-12)を用いたり、それに対して左右独立したトランスを使ったりということは無理ということだ。 さらにフォノイコライザーアンプを付け加えるとなったら、どれだけ大きなケースが必要になるのか・・・ということだ。 すなわち、フラットアンプにせよ、フォノイコライザーアンプにせよ、オペアンプを使ったタイプで満足できるものを作るという制約でもある。 置き場所の制約から、数多くのトランスを使う(バランス型プリアンプでは3つ)のも難しいだろう。

ここまで妄想がすすむと、何を考えていくべきかがはっきりしてくる。 ひとつは、バランス型プリアンプと似た構成であり、良質のフラットアンプがいるということ。 この点については、たかじんさんのサイトにヒントがあって、禁断のClassAAヘッドホンアンプをフラットアンプとして採用するのが一案。 次に考えるべきは、バランス/アンバランス対応入力を実現するためのアンバランス→バランス変換基板も必要と言うことだ。 これも、たかじんさんののアンバランスTOバランス変換基板 BLA-01 を使えばいいので心配はない。問題は MC/MMフォノイコライザーアンプである。 どんな構成にすべきかたかじんさんのサイトにはヒントがない。 平衡出力を得るために一工夫が必要なことも大きな問題だ。  そして、デスクトップオーディオで用いることから、超低域のカット・・・サブソニックフィルターをいれておくことも音が濁らないようにするために必要というわけで、問題は山積みだ、

to be contined…

バランス型プリアンプは完成するか・・・できた~

歪み率特性を測定してみた。 測定は ESI juli@xte と WaveGene & WaveSpectra で行った。 ESI juli@xte は、アンバランスとバランス入出力を切り替えられるサウンドカードである。 よって、バランス入出力の本プリアンプの歪み率を測定可能である。 この組み合わせによる歪み率測定は0.005%程度が限界である。

測定結果は下記の通りで、最低歪み率は 0.01% を割っており、全ての周波数で歪み率は誤差の範囲内で揃っている。 左右差も誤差の範囲内である。 自画自賛であるが、実に優秀な結果といいたい。

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使ってみて、リモコンで入力切り替えが出来て、音量調節が出来るのはとても使い勝手が良い。 加えて、仕様的にも我が家にぴったりである。 Ch-1 に Soulnote sd2.0b のDAC出力、Ch-2 にRaspberry Pi + SB32+PRO DoP によるネットワークプレーヤー出力、Ch-3 には、Soulnote ph1.0 の LP プレーヤーのイコライザ出力がつながっている。

現時点では、出力に Soulnote ma 1.0 のバランス出力、あるいは Softone Model 7(出力管 KT-66)がつながっているが、いずれ自作のフルバランスパワーアンプをつなげたい。

上はネットワークプレーヤー
下が本プリアンプ

バランス型プリアンプは完成するか・・・またもトラブル発生

念のために、特性をチェックしてみたところ・・・

(クリックで拡大)

ボリュームが最大だと、500kHz 前後で 1 dB 程度のピークが出てくる。 面白いことに、電子ボリューム(VOL-12,  VOL-01)を 1 dB でもしぼるとこのピークは消える。

よく考えれば、電子ボリューム 1 dB 分の抵抗で、HPA-12 の入力回路に挿入された 100 pF との間でハイカットフィルターが働いたとわかるのだが、「トランジスタ回路は苦手・デジタル回路はわからない 」の先入観で、混乱してしまった。

実際、0 dB で使用することはないので、このままでいいかと考えたり、このままでは気持ち悪いと考えたり・・・・。 結局、たかじんさんの掲示板で相談してしまった。 なんと恥ずかしい。

結論として、HPA-12 の前に 1.8 kΩの抵抗で、このピークは消えましたとさ。

(左Ch:クリックで拡大)

(右Ch:クリックで拡大)

バランス型プリアンプは完成するか・・・トラブル発生

改良と調整のはずが、壊してしまった。

シグナルジェネレータとオシロであたってみると、セレクタ基板の SEL-12 で信号が途切れている。 VOL-12 の入力に触ってみるとノイズが発生するので、MUSES72330 が載っている VOL-12 と VOL-01 は無事だ。

たくさんの表面実装部品が載っている VOL-12 と VOL-01 が無事なのは朗報だ。 しかしながら、SEL-12 はマイコン制御でのセレクタ基板であり、デジタル部分が壊れていたら、私には直しようがない。 リレーを駆動しているトランジスタのベース電圧が明らかに異常であり、駆動トランジスタが壊れているのはすぐにわかった。

とりあえず駆動トランジスタを外して、マイコン制御の出力電圧をあたったところ、幸いなことにそちらは壊れていないことがわかった。 ほっとしつつ、駆動トランジスタを再度ハンダ付けして、おそるおそる電源をいれたところ、SEL-12 が正常に動作した。 よかった~。

さて、気を取り直して試聴したところ、当初はちょっと物足りない感じでがっかりしたが、コンデンサのエージングが進んだのか、音の粒立ちがよくなり、大規模な交響曲のトゥッティも滑らかで心地よい。 後は、特性のチェックだけだ。

追伸: 実は、再度の調整中に、また同じトラブルが起きた。

原因は、VOL-12、VOL-01、SEL-12 のデジタル系と HPA-12 のアナログ系の GND をつないでいなかったことにあることをたかじんさんに教えてもらった。 MUSES72330 の各種GNDが導通していないことから デジタル系、アナログ系の GND を分離して良いと考えた私のミスであった。

バランス型プリアンプは完成するか・・・改良を試みたが

さまざまな曲を1か月ぐらい聞いていたら、大規模な交響曲を聴いていると、トゥッティがうるさく聞こえることに気がついた。

また、たかじんさんの作成では、最低歪み率が 0.01 % を切っている。 本構成は2チャンネル合わせてバランス型にしているので、同じにはならないが、倍を大きく超えているのは、NFB量が足りないためかと思われる。

当初、HPA-12 のゲインを 5倍としたのは、私が作るアンプは低出力のものが多く、フルボリュームが 1V 未満のほうが使い勝手がいいだろうと考えたことや、学生の頃に作ったアンプでは、フラットアンプは 10倍 という固定観念があったためもある。 実際使ってみると、ゲインは有り余っているので、NFB量を増しても使い勝手に影響しない。

以上から、TIPS-12 の バイアスコンデンサを 10µFに増量することにした。Panasonic ECQE  メタライズドポリエステルフィルムコンデンサを用意した。 また、NFB関係をたかじんさんのオリジナルに合わせることにした。

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部品を入れ替えて試聴しようとしたら、なんと音が出ない。 壊れてしまった・・・

to be continued.

 

バランス型プリアンプは完成するか・・・配線と最初の試聴

配線にあたっては、ぺるけさんの平衡プロジェクト をひととおり熟読した。 一番参考になったのは、シグナルラインとアースラインの取り回しだ。 HOTとCOLDの2本のシグナルラインをしっかり捻って配線すれば、シールド線は不要というのは目から鱗だった。 それでよい理由は、平衡回路の基礎4・・・平衡回路の実装 に詳しい。 ぜひ一読されたい。 アースラインについては、ぺるけさんの作例 がとても参考になった。 あらためて、ぺるけさんに心から感謝申し上げたい。

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HPA-12 基板の TIPS集 の音質改善アイディアのほうは、

  • TIPS-10  電圧増幅部へのコンデンサ追加
  • TIPS-11  バイアス回路にコンデンサ追加

がある。 電圧増幅部のほうは、オーディオ用ハイグレード品電解コンデンサ MUSE KZシリーズ 1000µF 25V の追加とした。 バイアス回路のほうは、0.1µF~100µFとかなりの幅が指定されていたので、コメント欄でたかじんさんに伺った。

バイアス部のコンデンサは、音の雰囲気に影響がでます。
何も付けていないと、音数が多く聞こえるけど、音量を上げるとすこしうるさく感じる面もあります。

そこに、0.1~1uF程度のフィルムコンデンサを入れることで音が大人しくなってきます。

更に容量を増やして電解コンにすると、もっと大人しくなるのですが、何か音が物足りなくなってしまいます。

という訳で、好みで選択してください。とっかえひっかえしてみるのが良いと思います。

とご教示いただいたので、1µF のPILKOR 積層メタライズドフィルムをいれてみた。

さて、試聴してみると、プリアンプをいれたほうが、音数が増えた感じがして大満足。 しばらく、このままで聞いてみることにした。

特性的には、歪み率の最低が 0.03% 程度で、周波数特性は下記の通りですなお。 残留雑音は 0.05mV 程度であった。

 

バランス型プリアンプは完成するか・・・MUSES72320 のハンダ付けにチャレンジ

表面実装部品にチャレンジ で示したように、表面実装部品のハンダ付けに成功した後、たかじんさんのSSOPのハンダ付け方法 に従って、MUSES72320 のハンダ付けにチャレンジした。

  1. ランド部でハンダ線を溶かす。
  2. ICに向かってコテを動かしてハンダを流し込む。
  3. コテ先を一度、ICの足の先端部分に少しだけ乗り上げる。
    そのまま、またランド側へとすべらせるようにコテ先を戻す
  4. これを3~5本くらいやったら、一旦、コテ先をクリーニング。  そのタイミングで ICの上を指で押さえて、熱を冷やす。

思ったより簡単・・・と思ったが、念のために写真を撮って拡大してみると・・・ブリッジだらけ、その上、ほこりがいっぱいついている。 あぶない、あぶない。

アルコールで掃除して、ハンダ吸い取り線で、ブリッジを解除して再確認したところ。

さて、動作するか・・・ 緊張の一瞬・・・・

ボリューム部分OK! ばんざ~い。

このあと、LCDパネルは動作したものの、有機ELのパネルが動作しなくて、だいぶ苦戦したけど、たかじんさんから、有機EL用のマイコンでも、LCDパネルが動作することを教えてもらい、有機ELパネルの不良と分かったとさ。

バランス型プリアンプは完成するか・・・表面実装部品にチャレンジ

2020年のコロナウィルス騒ぎで時間が取れた私は、本ホームページにあるように、アンプの制作を久々に始めた。たかじんさんのホームページでは、我が家のサブシステムに使用している HPA-12 基板の改訂バージョンである HPA-1000基板 がリリースされていた。 バランス型プリアンプの作成に必要な半導体や各種部品は死蔵されており、恥ずかしながら表面実装部品のハンダ付けに失敗していることをコメントに書き込んだところ、曲がりのピンセットがあるとよいことを教えてもらった。

2014年のときと大きく異なるのは、はんだごてもだ。 Goot のステーションタイプの RX-701AS を思い切って購入していた。

基板を固定する冶具(Aven 17010 Adjustable Circuit Board Holder by 24-Hours)も手に入れて、準備は万端。

マルツから、表面実装部品を多めに取り寄せて作業を再開したところ、無事に表面実装部品をとりつけることができた。 コツを覚えれば、結構簡単で、曲がりのピンセットで表面実装部品を軽くおさえ、はんだごてにちょっとハンダをつけて、部品の脇のプリント面を滑らせるようにすると、簡単に仮止めできる。 前もってハンダを載せておいて、溶かしてから仮止めするやり方もあるようだが、力の入れ加減を間違うと表面実装部品がピンセットから飛んで行ってしまう。 仮止めさえうまく出来れば、もう片方のハンダは簡単。 ただし、横着せずにピンセットで固定しておくこと。

次は、MUSES72320 のハンダ付けだ。 0.65mm ピッチのハンダ付けは成功するか?

バランス型プリアンプは完成するか・・・挫折からのスタート

我が家のメインシステムは、長らく Soulnote ma1.0 をパワーアンプとして利用しており、マルチチャンネル&AVシステムとの兼用でもあるため、平衡入出力のセレクター(AudioDesign AudioDesign HAS-3LB)とアッテネーター(SPL Volume2)を利用していた。 できるならば、バランス入力がたくさんあるプリアンプが欲しいのだが、適当な製品がない。

Soulnote / Fundamental には該当する製品はないし、3つ以上のバランス入力があるプリアンプと言えば、Accuphase C-3900 ぐらいしか選択肢がない。 200万円を超えるプリアンプはとても購入できないうえに、私自身はあまり Accuphase の音質が好きではない。 ピアノのキータッチの違いのような表現をうまく出しているデモに出会ったことがないからだ。

そんなおりに、ネットワークプレーヤーなどでお世話になっているたかじんさんから、バランス対応入力セレクター付きMUSES72320電子ボリューム基板(VOL-12)が発売された。 バランス対応基板(VOL-01)を追加することで、3バランス入力のプリアンプを作成できる。 さっそく購入したのは良かったのだが、あっという間につまずいた。

表面実装部品のコンデンサ、抵抗(1608サイズ)の半田付けがうまくいかない。 細い先端の半田ごてを準備してトライしたが、あっというまに、部品がぴちっと飛び跳ねて、どっかに行ってしまった。 MUSES72320 の 0.65mmピッチの半田付け以前で失敗してしまったのだ・・・。

2014年の秋ごろに挫折からスタートしたバランス型プリアンプは果たして完成するのか?