足はアルミ無垢（AFM44-20S）にした。
無帰還Ａ級ディスクリートヘッドホンアンプ HPA-1000 ・・・はらわた
足はアルミ無垢（AFM44-20S）にした。
足はアルミ無垢（AFM44-20S）にした。
無帰還Ａ級ディスクリートヘッドホンアンプ HPA-1000 ・・・再度のトラブルシューティング
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。
無帰還Ａ級ディスクリートヘッドホンアンプ HPA-1000 ・・・測定してみる
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…
無帰還Ａ級ディスクリートヘッドホンアンプ HPA-1000 ・・・音が出るまで
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。
- 電源のGNDは、信号ラインのアースにはつながっていない。
- 信号ラインのアースは、左右で分離している。
→ 現状の配線では、信号系のアースがつながれていないので、ハム音がでるのは当然。
→ PRT-03 に一点アースするのが低雑音の決め手であることから、信号ラインのアースは、HPA-1000 の SGND からループができないようにつなげばよい - たかじんさんの説明ページでは、アッテネータとして使う時には、オペアンプの３番と６番をつないで使うように指示があるが、そうすると、MUSES72323 の R+ 信号と R(OUT)信号が混合されることになる。
→ MUSES72320 基板と同じ使い方をするなら、３番だけから出力を取り出せばよい。
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…
無帰還Ａ級ディスクリートヘッドホンアンプ HPA-1000 ・・・作成編
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。
- MUSES72323 基板はアッテネータとして使用するので、HPA-1000基板のすぐ近くに配置する必要がある。
- NFB回路をシャーシ前面のスイッチまで引き回すわけにはいかないので、リレーでショートさせることにする。 NFB回路の端子が、先のMUSES72323基板からの入力端子と極めて近いところにある。
- 終段とドライブ段のトランジスタは基板ごと固定となり、M3 のタップ霧が必要で、ステレオ分で10個も。
- ステレオ分の２枚の基板と PRT-03 の SGND と を太い線でつなぐ必要がある。
つまり、位置決めはやり直しがとても難しい。
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…
無帰還Ａ級ディスクリートヘッドホンアンプ HPA-1000 ・・・構想編
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・・・
to be continued...
Thinkpad X201 — Windows11 インストール覚書
Thinkpad X260 の Windows11 インストールに気をよくして、Thinkpad X201 にもインストールしてみた。。
Rufus の設定では、GPT ではなく、MBR を選択する。 あとはすべて同じ。
指紋認証は、X260 のときのように、Lenovo のサイトから探し出したが、Windows 生体認証フレームワークがインストールされていないというエラーでインストールできない。 さらに検索してみたところ、海外サイトで、X230 の Fingerprint softwaire を、WebArchive から拾ってきて動作させたという報告があり、試してみた。 ThinkVantage Fingerprint Softwaire for Windows 8.1 で、X201も対象機種に入っている。 インストールすると再起動がかかり、その後自動的に、Windows Framework がインストールされると、指紋認識が可能になった。
デバイスマネージャで残るは、PCIシリアルポート と PCIシンプル通信コントローラがインストールされていなかったが、こちらは、Intel Active Management Technology にドライバがあるとの情報があり、Lenovo から Windows７用のドライバをインストールすると途中終了するものの、ビックリマークは消えた。
最後の不明なデバイスは、Microsoft ACPI 対応電源メーターデバイスだという。 X260と同様にして、「製造元:Microsoft」－「モデル:Microsoft ACPI 対応電源メーターデバイス」を選択すると、ドライバ更新警告がでるが「はい」を選択すると、ドライバが正常に組み込まれた。
これで、デバイスマネージャは完璧になった。 ありがたい。 X201 は Windows10 でさえ、ぎりぎりのマシンだが、まだ少しは使えそうだ。 Windows11になれるために使っていきたい。
Thinkpad X260 — Windows11 インストール覚書
ThinkPad X260 は、CPU要件以外は Windows11 インストール要件を満たしている。 サポート外だが、インストールしてみた。 当然、そのままではインストールできないし、ドライバなどもサポート外だ。
私の場合は、もうひとつ難関がある。 Microsoft アカウントを使用していないのだ。 以前に使用して、勝手に同期されて困った経験からだ。
まず、USBメモリをインストールyメディアにするが、ISOをダウンロードすることが必要。 メモリ作成ツールではインストールできなかった。 実はこれが幸運を呼んだ。 Rufus で ISO 書き込みをすると、CPUなどの要件を無視や、ローカルアカウントで導入する手はずを整えてくれた。 インストールは順調に進んで、再起動がかかるが、この時にUSBメモリを外してはならない。 外すとインストールが進まなくなる。
無事にインストールが終了したところで、デバイスマネージャをみると、たくさんのビックリマークがある。 Lenovo System Update を導入してドライバを入れてみようとしたが、何もしてくれなかった。
まず最初に行ったのは、インテルチップセットの導入のために、Intel Driver & Support Assistant をインストールして、チップセット導入を試みたがだめ。 Intel Driver & Support Assistant は、グラフィックドライバ、WiFiドライバ、Bluetooth ドライバの更新に役立った。
チップセットドライバがないので、PCIデータ取得およびシグナル処理コントローラがをはじめ、たくさんのビックリマークが。 結局、チップセット導入は、Lenovo の X260 のページから、Windows10 用のツールをいれることで解決した。
指紋認証は、Windows 10用のドライバは不可。 Synaptic WMF DDK 5011 という名称であることがわかったので、synaptics fingerprint windows11 で検索したら、Lenovo のドライバが一番最初にヒットした。 ここから手に入れた n32gf17w.exe がまさに求めていたもので、指紋認証が使えるようになった。
まだ、PCI デバイスにビックリマークがあったので、使えないものを探したら、カードリーダが使えない。 これは、Lenovo の Windows 10用の Realtec MultiCard が使えた。
最後に残った不明なデバイスは、プロパティから Microsoft ACPI-Compliant System だという。 これは、Intel Smart Connect Technology Device で現在は使われていないという。 気持ち悪いので、対応方法を探したところ、ヒットしたのは、Microsoft ACPI 対応電源メーターデバイスのドライバをあてるという。
不明なデバイスから、「ドライバーの更新」を選択し、「コンピューターを参照してドライバーを検索」の中から、「コンピューター上の利用可能なドライバーの一覧から選択します」を選択して、しばらく待つと、「このハードウェアのためにインストールするデバイスドライバーを選択してください」の画面となる。 ここで。「製造元:Microsoft」－「モデル:Microsoft ACPI 対応電源メーターデバイス」を選択すると、ドライバ更新警告がでるが「はい」を選択すると、ドライバが正常に組み込まれる。
かくして、デバイスマネージャ上の不明なデバイスなどはすべてなくなり、とりあえず安心できる。
X260 は本体にイーサネットがある。 音楽再生上、無線LANを使うと音質上よくないことが多いので、ここしばらくは、Amazon Music HD などの再生で活躍してもらうつもりだ。
I2S over HDMI コンバータの基板は・・・後編
予備のコンバータではうまくいったのに、なぜだ・・・。 よく見ると、予備の基板は何やらおかしい。 下の写真に示すように、ICのひとつが白い接着剤で固められている。 先に細工した基板では、この白いのがない。
どうやら、外見上同じに見えるコンバータであるが、上記の細工がしてあるものと、していないものがあるということのようだ。 今回、私は予備のコンバータが、Gustard DAC-A22 にぴったりだったという幸運をひきあてていたようだ。
先に行った細工は無駄で、単にショートしておくだけで、SACD再生時の左右が正常化するようだ。 念のために、 DENON オーディオ・チェックSACDを購入して、再確認しておこうと思う。
ここまでくれば、トランス式電源を作っておけば、一通り完成だ。 説明書きには、HDMIケーブル経由の電流で間に合えば不要とのことだが、DSD出力ができなくなるので電源は必須だ。 消費電流を図ると動作時で 150 mA 程度だった。 高周波特性が悪い、逆に言うと電源ノイズが漏れにくい EIコアのトランスを用いて、5V 0.5A 程度あればいいだろうと考えて、マルツに HT-1205 （12V 0.5A）を買いに行ったら、なんと￥2,500 強。 1000円程度で買えていたのに。
回路は上記の通り。 整流後の電解コンデンサは、超低ESR、超低インピータンスで、105℃品の KZHを２個。 I2S over HDMI コンバータを上に置くことを考えて、ケースをタカチ MB7-5-10 にしたので、多数並列は断念。 三端子レギュレータのパスコンは、お好みの PILKOR（旧 Philips 系）として、OSコンを追加。 OSコンは出力端子にはんだ付け。 スペースの関係で縦ラグを使った配線・・・
この電源は、予想通り、作成して動作確認時はとんでもない音。 KZH電解コンデンサも、OSコンも、初期エージングがとても大切。 48時間つけっぱなしにして、聴ける音になった。 これで、電気工作部屋でも、CD/SACD を満足いく音で聴けるようになった。 めでたし、めでたし。
ところで・・・
左右チャンネルをいれかえるためにDIGIKEY から取り寄せた OMRON G6A-274P 5V は届いたけど、部品箱直行になったとさ。 全然、めでたくなんかないじゃないか。
I2S over HDMI コンバータの基板は・・・前編
CD（PCM入力 over HDMI）で左右が誤った出力になってしまう。 USB入力などの他入力と異なる結果になってしまうことから、力業で左右を変えるしかないかと考えた。 このコンバータは、5Vの電源を使うので、5Vのリレーで手動で左右を入れ替えるわけだ。
こういうときのリレーは当然ながら、OMRON G6A を使いたい。 理由は、金クラッド接点だからだ。 ところが、マルツにもモノタロウにも在庫がない。 モノタロウなら、G6A-234の在庫があったが、長期ストック品（>７年）であり、あまりうれしくない。 ネット上で調べてみると、なぜか DIGIKEY には大量に在庫がある。 DIGIKEYは￥6,000 以上なら、送料無料だ。 他に買いたいものを探さないと、相当割高になってしまう。 定電流ICの LM334Z は、全段差動アンプの前段には好都合だが、秋月電子では1個570円（2023年2月）と結構いい値段で購入をためらっていた。 DIGIKEY だと、在庫は少ないが、カットテープ品が1個160円だった。 まとめ買いするともっと安くなる。 これ幸いと、30個まとめ買いすることにした。
届くまでの間に、I2S over HDMI コンバータを分解してみた。
ねじを外してみると下記の基板がでてくる。 右側に OP1 OPTION との記載がある。
基板の裏をみると・・・
上記を見てわかるように、DSD入力の時の左右が変わる。 試しに、予備のコンバータの OP1 OPTION をはんだでショートしてから試してみると、CDのときの左右が入れ替わった。 ここをスイッチで切り替えられるようにして、切り替えの状態をLEDで表示できるようにしてみた。
基板用のトグルスイッチならなんとか余白につくので、無理やり上記のように配線してみた。 SACDの左右がスイッチで入れ替わるのを確認できた。 ところが、CDを再生してみるとおかしい。 左右が入れ替わっていない。 予備の基板ではうまくいったのに・・・
to be continued….