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静電型(コンデンサ型)ヘッドホン専用アンプ

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現在、Stax SR-5という随分古い静電型(コンデンサ型)ヘッドホンを使っている。Staxでは昔からイヤースピーカーと称しているが、ここではより一般的なヘッドホンと呼んでおこう。D級アンプ(TPA3255 パラBTL)の出力をトランスを使ったドライバ(StaxのSRD7を部分改造したもの)を介してSR-5に繋いだり、真空管50CA10のプシュプル・アンプ(自作品 MK-13と呼ぶ)の出力管のプレートからコンデンサで直流を切って(SRD1モドキ)繋いだりして聴いている。D級アンプは静かで透明感があり、対してMK-13は少し明るくエネルギッシュな印象でどっちかと言えば好みである。が、真空管は発熱が多い。特に夏場は。D級アンプはほとんど発熱してしないのつけっぱだ。 もう少し小型の真空管アンプの製作を計画してみたい。 オシロで見ていると、私の場合、かなり大きな音で聴いている時でもヘッドホンへの350Vpeak-to-peak程、つまり、RMSだと嵩々125 V程度だ。という事は200 Vrmsの出力を目標にする。あまり大きな信号を与えて、万一振動版が電極にタッチしたりするのは避けたい。SR-5が当初の特性を保っているとすると、トランスジューサとしての能率は100 Vrms入力で96dBとのこと。仮に200 Vrms入力なら音圧は102dBとなる。 Staxの最近のプロバイアス機(振動膜に与えられるバイアス電圧が580 V)だと能率が凡そ倍つまり約6dB高いので、200 Vrms出力のアンプなら十二分に余裕があることになる。 さてどんな回路にしようかな?なるべくシンプルにしたいところ。手持ちの真空管の活用は原則である。入力は平衡、不平衡の両者に対応できること。平衡増幅なら、片側100 Vrmsの出力がとれたら良い。ゲインは高い方が使い易いが、200~600倍程度のゲインが取れたら良いとしよう。 昔々の株式会社時代のStaxの推奨回路は12AX7と12AU7の三段増幅だったか?五極管だともっとシンプルにできないかな?五極管のゲインは基本的にGm×負荷抵抗となる。Gmを高く保つにはプレート電流を流した方が良いが、同一プレート電圧の場合電流が多くなると負荷抵抗を低くせざるを得ない。アワーハウスさんの例では6AU6のEbbを500 V位にして、150倍位のゲインと100 Vrms以...

SR-5 driven by 50CA10 (6)

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2021.05.15 MK-13(50CA10 PP)で聴いているSTAX SR-5の左チャンネルのゲイン低下とカサコソ・ノイズ。さては初段の12AX7Aのエミ減か?ヒータ・カソード絶縁低下も?手を入れるのは面倒臭い(アンプが重いから)ので、暫くはTPA3255 パラBTL+SRD7改で聴くことに。 2021.06.06 イヤー、ゲイン落ちてたし、カサコソ・ノイズもあっててっきりエミ減+カソード・ヒーター絶縁低下と、真空管のせいにしてたが、実はソケットの接触不良だった。ゴメンナサイ。50CA10 PPステレオが発熱装置であることは変わらないけど、D級+SRD7改より良く聴こえるのは何故?トランスを替えてみる?周波数特性はD級に比べて伸びていない、というかやや蒲鉾型の筈なんだけど。 2021.06.07 アンプから古くてデカイチョコレート型のマイカ・コンデンサを外して可愛いらしいポリプロピレンのに換えた。あれっ、イモ半田発見。これも雑音の原因か。周りのコードに半田鏝でかなりの損傷を与えてしまった。段間のコンデンサの容量は大きくなった(0.05 µF→2.2 µF)が、どうせNFBかけてないのでスタガー比とかは考えず。音?駄耳には変わりませんねえ。 それから、電源トランスのタップをAC20 V落とす。50CA10が(実は12AX7Aも12FQ7も)かなりご老体故、少しでも負担を軽くしてやろうと。50CA10のプレートから、SRD1モドキで0.4 µF 1 kVと1 MΩで直流を切ってイヤースピーカの端子に繋いでいる点は変わらず。発音体のバイアスはMK-13のカソフォロ段の電源から抵抗を介して約230 Vを取っている。 MK-13は負帰還(NFB)を全く欠けていないので、ちょっと野放図というか元気の良過ぎる傾向があるが、結構気に入っている。 2021.06.10  愛機 STAX SR-5 の右チャンネルの音圧が急に下がったので分解清掃。高圧バイアス(230 V)のつながった金属片の先端が、金属片の弾性で膜の周囲の金属リングと接触して膜にバイアスを与えているのだが、その接触不良らしい。汗をかく季節、湿度があると酸化被膜が出来易いのかな?清掃して組み直して無事に音圧回復。 最近のヘッドホンは総じて音質が良いらしいが、私はこれが好き。頻回に分解清掃すると電極への配線が...

TI社のTPA3255 PBTL (5)

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  よし、思い立ったら早めにやっつけた方が良いと考えた。一度バラしてプラスとマイナスの電源のコードを新しくして、筐体とシールド板の接地を電源トランスの取付けボルトの所の1点でとった。基板と筐体の間の絶縁もプラスチック・ワッシャやポリカーボネート・ナット等で確保した。  基板の各2個の表面実装型のLEDを取り外して細いコードを繋ぎ2色LED(5 mmΦ 赤と緑)を左右2個並べて前面のパイロット・ランプの穴から見えるようにビニールテープで仮止めしてみた。正常に動作していれば赤と緑が同時点灯して橙色なのだが、ICが高温等で異常になったら赤色、クリッピングしたら緑色に変わる(筈)。暇を見付けて2個のLEDをホットメルトかレジンで固めて、筐体に固定してしまえば良いだろう。  ESL57改に繋いで試聴している。 自然で、落ち着いて聴いていられる。特段の問題は無い。 スイッチ・オン/オフ時のぽポップ音(thump)も小さく気にならない。一方、電源部の電解コンデンサ 36,000 µF(+基板上の4700 µF 4本)のおかげでスイッチをオフにしても暫く音が聞こえる。これは 電解コンデンサに並列に抵抗でも入れておけば軽減できるが、敢えてしなければならない訳ではない。D級アンプでこれだけのものができるのなら、真空管アンプを作る意欲は下がるなあ。あと十歳年を取ったら、真空管の光フィラメントやヒーターを見ながら、ノスタルジーに浸れるかもしれないが、60歳後半ではまだまだそこまで枯れることはできないようだ。これで例の裸のAcoustat Model Three (3)をドライブしたらどんなだろうかと想像している。TPA3255のPBTLなので2 Ω負荷でも余裕を持ってドライブできる筈である。   フロント・パネルはまだ取り付けていない。入手したAntaresについていたそれは 所々にレタッチ痕のがあるもので、19インチ・ラック用のビス孔が開けられている。黒色で中央上部のパイロット・ランプの上に四芒星マークと「Antares」、中央下部に「Dennesen」と白で記されている、比較的簡素なもの。 オーバーホール+改造の上、 このフロント・パネルと天板をピアノ・フィニッシュのようなシックなものに換えてオークションに出品された方もいる。筐体がもう少しがっちり強固に造られていたらそれも良いと思うが...

TI社のTPA3255 PBTL (4)

  Dennesen Antaresを解体した。筐体は簡便な造りで、 両側のヒートシンクは木ネジ?の様なネジで固定されている。 筐体の鉄板も1 mm厚程度でそれ程強固 ではない。 電源部の平滑コンデンサの巨大さが際立つが、配線の取り回しはおおらかだ。ピンジャックは今まで見たことが無いタイプだが、シャーシからはちゃんと絶縁されている。そのピンジャックへのシールド・ケーブルがとても細い。全体にコストカットのうまい会社だったのだろうか? 基板本体はガラス・エポキシだし、コンデンサなど電気部品は当時の良品が使われているのだが、筐体は安く作った感がある。ボルト・ナットの類も当時の米国のものとは思えないほど細く頼り無いものが多い。単純な構造故、筐体の再利用には便利だが。  電源のフューズや左右のチャンネルの出力に入っているフューズはそのまま再利用する。入力の可変抵抗器を付けるところが無いなあ。  結局、筐体両側のヒートシンクは無用の長物なのだがそのままつけておくことにした。もはやヒートシンクではなく単なる横板である。筐体の前面には19インチラックサイズの長大な鉄のパネルが付く。ヒートシンクを省くとパネルの横幅が更に無駄に長いことが分かる。将来的にはヒートシンクを捨てて、前面のパネルも小さくして全体に小型化する方が宜いのかも知れない。そうするとQUAD 405を一回り大きくした程度に収まる。   405にしろAntaresにしろ中身がD級アンプに変わるとヒートシンクは無用だ。405の場合は前面のヒートシンクは「顔」なので外す訳にもいかないが、Antaresの場合は両サイドなので無くても良い。筐体底面の四隅に申し訳程度に付けられていた割れかけたゴム足は捨てて、ホームセンターで売っているデッキすのこ用のゴム足を取り付けた。このゴム足は中心の孔の直径が比較的大きく、M3のナベのナットだとすっぽ抜けてしまうので、ワッシャーが必要である。  スピーカーへの出力端子としては所謂ジョンソン・ターミナルを短くしたようなものがついていたが、後ろ側の取り付けナットごとはんだ付けされていて取り外しにくかった。形態的には Pomona 3770辺りに似ている。こ こは ジェネリックTPA3255PBTL基板から取り外したSP-359モドキ( Pomona 3883の類似品か? )の バインディング・ポス...

TI社のTPA3255 PBTL (3)

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 基板の改造は一度やれば慣れたもんさ!とTPA3255を基板から剥がしにかかったら、成功体験があるという慢心、手早くやろうという焦りはどちらもいけませんね、1ピンの銅箔が剥がれ、4ピンの銅箔が半分に。。。もっとじっくり加熱すればよかった!気を取り直して3ピンと4ピンの間の銅箔に切れ目を入れる。剥がすのにかなり加熱したので、大事を取って再利用するのではなくシンガポールから来た新品のTPA3255を取り付ける。0.2 mm程ズレてついてしまったが、多分大丈夫!!  4ピンと11ピンを0.32mmφの細いスズメッキ線で繋ぎ、1ピンも同様に剥がれた銅箔の残りに繋ぐ。基板裏面で、16ピンと17ピンからのスルーホールの部分を近くのアースのスルーホールに繋ぐ。これでOKの筈。要らないオペアンプとか電解コンデンサも取り除く。基板裏面で出力を並列に繋ぐ。はんだ付けで汚れた部分はアルコールで拭き取って、1枚目の基板同様保護コーティングのはげた所にはハヤコートMark 2をごく少量塗っておく。  006Pを3本直列で27 Vの筈が、使った電池は大分弱っていたみたい。とりあえず動作は確認できたが、LEDインディケータ(FAULTの方)が時々消えるのは多分電池の容量不足だろうが、ちょっと心配。前回と同様にマックシートCW-3を挟んでヒートシンクを装着する。プラスチック・ワッシャーがひとつどっかに飛んで行方不明になってしまったのでTO-3等に使うネジの絶縁用のプラスチック・ワッシャーの飛び出した筒の部分をカッターで削って間に合わせる。  QUAD 405-2の筐体に2枚の改造ジェネリックTPA3255基板を固定して、入力、出力、電源を接続し、通電。LEDインディケータが瞬くことなく、正常動作しているようだ。正常状態だと基板上の2個のLEDが両方とも点灯状態となる。この2本のLEDの配線を外に引き出して、電源からも抵抗で落としてきて、カソード・コモンの3色LEDを繋ぐと、白色点灯で正常動作、黄色とかマゼンダで異常動作とか示すことができそうだ。  2個のLEDの表示は;     (TI社のTPA3255EVM User's Guideより抜粋)  QUAD 405-2の筐体はコンパクトなので、ジェネリックTPA3255基板1枚をそのままステレオで用いるのがスマートだろう。そう思って新たにジ...

TI社のTPA3255 PBTL (2)

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 QUAD 405-2の筐体に仕込んだ基板だが、本来のステレオの仕様に従って1枚にしてみた。クロック周波数と思われる約450 kHzが出力端子に結構漏れている。1枚の基板でステレオとして普通のスピーカーなら十分のようだ。PBTLの必要は無い。しかし、こちらは高音域でインピーダンスが下がる静電型をドライブすることを考えているので、出来るだけのことをしてみたい。  取り外した方の基板からヒートシンクを外し、TPA3255の足(ピン)をじっと見る。小さい。これのはんだ付けは老眼にはつらい。実態顕微鏡を借りてきてシャープなナイフで突いてみるとはんだは結構柔らかい。要は4ピンを浮かせて11ピンに繋ぎ、16ピン(入力C)と17ピン(入力D)を前段のICの出力とつながった電解コンデンサから離してアースに落とせば宜しい。書くと簡単だが、これがなかなか難しい。  ナイフではんだを切っていくとバターのように切れるので、ピンを浮かせるのはそれほど難しくは無かったが、そのピンに銅線を繋いで配線するのは簡単でない。4ピンと11ピンは何とか繋いだが、空中配線なので、はんだが多いとどっかと接触しそうだ。かといってはんだの量を減らすとすぐ外れてしまう。  16ピンと17ピンは最初はつながっているプリント基板の銅箔を切ってみたが、これは後で考えると必要なかった。ピンを浮かせてはんだ付けを試みているうちにピンが根元からポロっと取れてしまった、これでTPA3255は一巻の終わり。  テキサス・インスツルメンツ(TI)社のICは秋葉原では入手し難くなっている。同社の方針によりエンド・ユーザーを特定できない流通経路でのIC等の販売が出来無くなったからである。逆に現行部品であればTI ストアから1個からでも取り寄せることができる。とりあえずTI ストア・アカウントを登録をして購入を試みた。TPA3255は一個800円弱。2個注文して送料や関税・税金を入れて2,553円と思ったよりリーズナブルだ。多分待たされるだろうなあと思っていたが、数日で届いた。シンガポールからである。TI社から送られてきたので本物に間違いない。実はネット等で手に入るTI社のオペアンプ等にはまがい物があるのだそうだ。どれが本物でどれが偽物で、どの程度性能が異なるのか区別のつかない私などはカモなのかも知れない。その点、今回のは間違いない。  ...

KENWOOD OMNI-7

 KENWOOD OMNI-7は今から20年以上前に発売されたスピーカーである。 オムニディレクショナル(全方向性)スピーカーで、 ユニットには10 ㎝コーン型と2.5cmドーム型トゥイーターを採用しており、それぞれを上下に配置し、水平360度に音を拡散している。 一応バスレフだが10 ㎝の小型スピーカーだし、容量も少ないので低音は出ない。  水平無指向性のため音像は独特だが、特段「良い音」と言う訳では無い。アンプのチェック用に愛用してきた。が、ここ最近歪む。音割れが酷い。保護用の金網越しに見ると、エッジが割れている。  分解してみるとエッジは硬化していてパリパリと割れて崩壊する。ネットでピッタリ・サイズのゴム系のエッジを見つけた。古いエッジの残骸を取り除く。コーン紙ののりしろ部分に張り付いたのは上手く取れない。コーン紙を痛めつけては元も子もないので無理に除去せず、そのままセメダインXで接着。  取り敢えず音割れは無くなり無事復活。ホワーっとした音なので、サラウンドのリヤスピーカー等に向いている。うちではアンプのチェック用。