妄想：Acoustatをドライブするアンプ

 裸のAcoustat model Three (3)はまずフレームを考えなければならないが、妄想はどうしてもアンプに向かう。ダイレクト・ドライブは取敢えずギブアップ。となるとトランスで落としてまたトランスで上げるのは嫌なので半導体アンプだ。現在繋いでいるAudionics CC-2改もまだ元気なのだが、D級アンプ、乃ちデジタル・アンプはどうだろうか？　

QUAD ESL57改は現在VSX-S510という中古のAVレシーバでドライブしている。そのパワーアンプ部は60 W×6 chのデジタルアンプで、意外にESL57改との相性が良い。おかげでESL57改は完全に家のテレビ再生用のAVシステムの一員になっている。

ダイレクトドライブの妄想は全く諦めた訳では無いのだが、ほぼ絶望的となった今、安価な中国製無印デジタルアンプでドライブして見たくなってきた。最近のデジタルアンプは特性も良くなった。

Acoustatスピーカーのインピーダンスは比較的平坦で、Acoustat社の会長であったJames C. Stricklandの著したThe technology of Full-range-element Electrostatic Loudspeakersという6ページほどの文章の最後に載っている。


このグラフにはMK-121とは書かれているが、スピーカーのどのモデルと組み合わされていたのか、発音ユニットは何枚だったのかは不明である。が、参考にはなろう。約30 Hzから約16 kHzの範囲で見ると、3 Ωから6.5 Ωの範囲にあるようだ。容量性なのでより高い周波数では更に下がるのは確実だ。20 VRMSを2 Ω負荷に出力できることを目標にしよう。 VRMSを20 VRMSの出力は8 Ωでは50 Wだが2 Ωでは200 Wであり、10 ARMSの電流を流せないといけない。となると、テキサス・インスツルメント（TI）のTPA325Xシリーズで電源電圧を30 V程度にすると良さそうだ。

テキサス・インスツルエンツの公表データによると、TPA3255は

10%THD+N時の総出力電力:
BTL構成で4 Ωへ315 W (ステレオ)
BTL構成で8 Ωへ185 W (ステレオ)
PBTL構成で2 Ωへ600 W (モノラル)

1%THD+N時の総出力電力
BTL構成で4 Ωへ260 W (ステレオ)
BTL構成で8 Ωへ150 W (ステレオ)
PBTL構成で2 Ωへ480 W (モノラル)

という可成り強力なものらしい。

TPA3255はTIには評価用基板（TPA3255EVM）と云うのがあるのだが、私にはちとお高い。中国製だ一体とどこが作っているのか分からないが同じような製品がAmazonやeBayに色んなディーラー（？）から出品されており、値段も色々。5千円位から有る。

許容限界に近い50 Vの電源を繋ぐと雑音や不安定等不具合が出ることがあるらしいが、30 V程度なら大丈夫らしいことが記されたサイトを見付けた。

https://quantasylum.com/blogs/news/quick-look-a-no-name-tpa3255-design

BTL接続で最大300 W+300 Wクラスのステレオ基板として売っているが、電源を30 Vに下げれば、BTLなら雑音歪率1%で8 Ω負荷で50 W + 50 Wの手頃なアンプ。パラレルBTL（PBTL）のモノーラルなら2 Ωで安定して160 W出せる事になるだろう。基板1枚5千円強なら2枚買っても宜い。奇しくも基板の抜けたQUAD 405-2の筐体が有る。

基板の大きさがギリギリだが、基板上のトモカのSP-359そっくりの出力端子2組と電源端子を取外し、必要なら基板を削れば宜い。電源トランスは元々AC 40 V ✕ 2を供給しブリッジ・ダイオードで全波整流で±50 V程度を供給する物だが、1次巻線の使い方を工夫すればAC 22 Vを二組作れる。ブリッジ・ダイオードで整流すれば28 V位が得られる。2 Ωで160 Wなら約18 VRMS、先に考えた20 VRMSに僅かに届かないが。Acoustat のインターフェイスの昇圧トランスで200倍、つまり18 VRMS×200＝3600 VRMSで、これで足らない事は無いだろう。

無印中国製基板はAmazonやeBayに沢山出品されている。写真は使い回しが多く、使われている電解コンデンサーの違いで大きく3種類に類別される。TIの評価用基板から試験用の部品を取っ払ったものらしいが、部品の質や精度は不明。雑音の多い物、動作が不安定の物もあれば、スイッチのオン・オフで爆音の出る物もあるそうだ。スイッチ・オン時のノイズはBTL接続ではさほど大きくは無さそうだ。値段の安い基板はスイッチ・オフ時に爆音を発するタイプなんだろう。その爆音の対処方法は既に知られていて、リセット・コントロール回路を少し改変すれば回避できるらしい。つまり、TPS3802K33DCKRが使われているのならそのVDD（4ピン）の閾値が確か2.93 Vなので、動作時はそれより僅かに高く、スイッチ・オフで低くなるようにしておけば宜い。しかし、大出力時の電源電圧が変動して低下したときに閾値より低くならないようにしなければならない。

これら無印基板はTIの評価用基板の主要部分をそっくりコピーして、試行錯誤出来る部分を削り落としたものらしい。調整の必要な部分もその意味を考えず初期値の部品を付けてあるのだろう。

爆音タイプを安く買って電源に合わせて手を入れるのが合理的だろう。

コメント

コメントを投稿

このブログの人気の投稿

静電型（コンデンサ型）ヘッドホン専用アンプ 36

イメージ
　現在、すべてジャンクと言っていいのだが、SR-5、SR-X MK3、SR-Lambda Nova Signature が手元にある。SR-5とSR-X MK3は発音ユニットのバイアス回路に直列に100 MΩを入れたり、繊維質のダンパー？を取り除いてスポンジを入れたり、イヤーパッドを社外品に換えたりしているので、魔改造品とも言えるが、本人はそれぞれに個性があり、気に入っている。もちろん、初期の性能が保たれているなどとは思っていない。 　ときどき取り換えて比較しながら聞いているのだが、並列につなぐと静電容量が倍ほどになり、超高音域でアンプの負担が倍になる。かといってプラグを抜いたり刺したりしていると高抵抗経由のバイアス電源で振動膜に電荷をあたえているため寝起きの悪いこれらのヘッドホンの比較はし難い。そこで、バイアス回路は常に接続しておいて、音声信号だけスイッチで切り替えるスイッチボックスを考えた。 　スイッチはこれまた軸を誰かが短くカットした東京光音電波の4回路5接点のロータリースイッチ（回転切替器と書いてある）。R4-5（昭和35年製造）とある。オークションで見かけるRR44型と同様に約45 mm角のごついスイッチで接点は端子間抵抗5 mΩ以下と誇らしげに書いてある。生産終了品も含めて生産状況を公表している東京光音電波のWebサイトにも無い骨董品。NHKででも使われていたのであろうか？見た目の信頼性は十分だが、結構切り替えに指の力が要る。大きめのつまみ（サトウパーツ K-2901-S）を付けたのだが、すぐ横にヘッドホン用のソケットがあり、操作性はイマイチ。矢じり型のK-66やK-5010あたりの方が良かったかも。 　この無骨なロータリースイッチは取り付け用の3本の皿ビスがなんと旧JIS螺子のプラス。外したビスを作業台の上に置いておいたはずが、いっとき行方不明になって探すのが大変だった。同じ昭和35年製造でもRR44型はマイナスのISOだったと思うんだが、違ったかな。ひょっとしたらマイナスの旧JIS螺子だったか？そもそも旧JIS螺子からISO螺子への変更っていつごろだったかな？私が小学生？昭和40年頃？小学生のころプラスのISOねじの頭にあるくぼみについて工大に行ってた叔父に聞いた記憶がある。 　アンプ部とスイッチボックスの接続にはMT9のソケットとプラグ（これも古い
続きを読む

静電型（コンデンサ型）ヘッドホン専用アンプ 35

イメージ
　電圧400 Vに対して耐圧400 Vとギリギリだった2.2 µFのフィルムキャパシタは630 Vのものに換装。初段のカソードのDCバランスの可変抵抗と電解キャパシタは次段との間が直結でもないので省略出来るかな、と試してみたが、2本の真空管の組み合わせによってプレート電圧に最大20 V位の差違が出るため、省略しなかった。電解キャパシタを取っ払えるかな、と一寸期待していたのだが、五極管の差動のバランスは結構クリティカルだ。 　ついでに初段のカソードと次段のグリッドのポテンショメータに抵抗を入れ、接点にトラブルがあってもオープンにはならないように小変更。 　本当は、2段目のカソードフォロワを省けないかとも思ったが、省けば高域が低い周波数から減衰するので難しそうだ。12AU6のB電圧を上げて負荷抵抗を下げると、ゲインと高域が両立するかも。気軽にインピーダンス変換できるためカソードフォロワって皆さんよく使ってるが、高い周波数で発振したりするので気難しい面もある。12AX7類はµが高いがrpも高く、したがってGmが低いため今回のような回路ではゲインのロスも少なく使いやすい。本機の条件ではカソードフォロワの出力インピーダンスは800～900 Ω。470 Ωを直列に入れてあるので1300 Ω程度か。6463の入力容量がミラー効果でそこそこあっても問題は無い。もちろん12AX7類はグリッド電流の流れやすい古典的三極管をドライブする場合のカソードフォロワには向いていない。そもそもグリッド電流の流れやすい球を低歪でドライブするカソードフォロワの設計は巷で言われるほど簡単ではない。 　マイナス電源は-400 Vのままだが、電源トランスの結線と定電圧回路の定数を少し弄ってプラス側を320 Vまで上げた。LM334Zの定電流回路が2 V以下では働かず上側の6463の定電流性がバイアスが浅くなると保てないことへの対策としての実験的措置である。320 Vでも6463の定格は超えていない。当然そのままでは出力端子の電圧が上がったので、ほぼ0 Vとなるように再調整。
続きを読む

SR-α Pro Excellent (ジャンク)

　STAX SRM-1 MK2 P.P.のおまけのSR-α Pro Excellent (ジャンク)はとりあえず無音状態からは復活した。振動膜 Assyの両側に入っているはずのステンレスの輪っかはステンレス製のシム・リング（0.05 mm厚）を特注して装着。1点ものからセミ・オーダーに応じてくれる岩○製作所さん、有難う。価格もリーズナブル。シム・リングを入れても音に特に変化は感じないが、バイアス電源からの接触はちょっとは良くなったかな。 　ネットで2 mm厚のウレタンスポンジ・シートを見つけたので鳥籠の裏蓋に合わせてカットして発音ユニット後部に装着。白いスポンジシートなのでオリジナルの暗灰色のに比べて目立つかなと思ったが、それ程でもなかった。結果としては出て来る音に大きな変化は感じないが、しばらく様子をみよう。 　単に発音ユニットのダンパーというだけでなく裏側からの音が反対側のユニットを通して耳に届く、その届き方によって聞こえ方も変わるだろうし、定位にも影響があるのかも。左右のユニットの裏側同士をフレキ管で繋いだらどうなるのだろう？なるほど、フォンテック・リサーチの丹羽氏らが考えていたのはこういうことだったのかも知れない。 　SR-Γキメラと比べるとまだ少し音圧が高い（能率が高い）が、大分揃ってきた。振動膜にLicron Crystalを薄めて塗布したときは程度の差こそあれこういう傾向がある。
続きを読む