Audio Cheap Chic

結論から言うと今回の試作アンプは失敗だった。商用電源、いわゆるAC100 Vがちょっと変動しただけで回路の直流電圧配分が大きく狂って出力端子に無視できない程の電圧が現れる。 商用電源はAC100 Vと言われるが、95 Vから107 Vの幅（101 V±6 V）が許されており、それ位変動してもしっかり動作するように設計しなければならない（昔はもっと変動したように思う）。そういう意味では今回の場合ヒーター電圧も商用電源の電圧が下がると3端子レギュレータの制御がかからなくなってしまう。東栄のトランスが表示より少し低めの電圧を示すせいでもあるが。対症療法的にサージ防止用に入れた抵抗値を少し小さくしたが、これも課題。スイッチング電源に換えるかな？ 出力端子に無視できない直流電圧がフワフワと現れるのは、カソードフォロワのバイアスの掛け方が良くなかったためである。マイナス電源とアースを分圧して与えてたのでアース基準となる。一方、終段はSRPPで上側は立派な定電流源といえる。下側はカソードに共通の抵抗が入っており、下側のカソード電位は上側からの定電流でマイナス電源を基準としてほぼ一定となる。ところが下側の球のグリッドは固定バイアスのカソードフォロワなのでマイナス電源の変動の影響をもろに受け、それに応じてプレート電位が大きく変動する。カソードフォロワを自己バイアスに換えてもあまり意味はない。グリッド電圧はマイナス電源を基準として、その変動に対応して打ち消す方向に1/μで変動するように設計しなければならなかった。あるいはサーボとか直流帰還とか。 おまけに基板との結線ミスでLM334Zを壊してしまった。負荷のキャパシタンスを考慮したSRPPの平衡条件等を考えずに普通のSRPPにしとけば良かったか？ また、バイアスの問題だけではなく、周波数特性はスッキリ伸びて、おまけに150kHzあたりに不要な盛り上がりを生じているし、方形波のオーバーシュートを見るとMHz台に不安定な何か問題もはらんでいるようで、カソードフォロワの挿入が本当に良かったかどうか疑問。カソードフォロワは本当に難しい。 キャパシタによる位相補正の代わりに終段のミラー効果を期待して下側の6463のグリッドに入れた1 kΩを2.2 kΩに換えてみたが、オーバーシュート抑制には全くならず、むしろ100 kHzより上の盛り上がりが大き...

 方形波（矩形波）のオーバーシュートについては害はなさそうだがちょっといじってみたくなった。帰還抵抗220 kΩにパラに小容量のキャパシタを入れてみることにした。部品箱からディップドシルバーマイカ1 pF 500 Vを4個取り出して、って、そんな立派なものが入っている筈がない。基盤にピンヘッダーを付けて、それに外形1.3 mm位のジャンパー配線用のワイヤーを4 cm位に切って2本より合わせて接続。昔々組み立てた秋月のメーターキットで簡易測定してみると1.5 pF位ある（測定域の下端で正確ではないだろう）。オシロでみるとオーバーシュートは小さくなったが、まだ僅かにギザギザしている。これ以上は方形波の発振器をちゃんとしたファンクションジェネレータに変えるとかしてみないと分からないなあ。1.5 pFでは大きすぎるかも。ワイヤーをもう少し切り詰めて0.5 pF位にするか？ さて、終段のミラー効果を避け五極管12AU6を高抵抗低容量負荷で受けて高音域がすっきり伸ばせているのはカソードフォロワのおかげであるが、ここまでする必要はないかも知れない。利得は余っているのだから初段の12AU6の負荷抵抗を半分ぐらいにすれば利得も半減するがカソードフォロワ段を省いてもカットオフが30 kHz位にあがり、問題はないだろう。軽めのNFB（6～10 dB位？）で調整も楽だろう。次やるとしたらそれだな。 終段が6463でなく6FQ7系列の球ならCg-pが少し小さいからもう少し楽かもしれない。現在はバランスSRPPの下の球のカソード共通の抵抗を大きめの5 kΩとしている。多少は不平衡の是正も期待してのことであるが、カソードフォロワ段の負荷抵抗で生じる電圧を確保する意味もあった。カソードフォロワ段を省けるのならもっと小さな抵抗で済む。現状は発熱が結構あるのでこの5 kΩはセメント抵抗である。抵抗値が下がれば発熱も下がる。負電圧も低くて済む。 　初段を真空管に拘らなければ、半導体のクロスシャント位相反転を使う手がある。P-ch jFETをうまく使えば、終段のSRPPと直結できる。上の図は故 上條信一 氏の記述（一日一回路　https://www.ne.jp/asahi/evo/amp/1d1c/1）やJohn R Broskie 氏の記述（https://www.tubecad.com/200...

計測器の乏しいアマチュアにとって平衡型アンプの測定はめんどい。 今回も出力の両端子にオシロのCH1とCH2のプローブを付けて合成することで矩形波（方形波）を観察して（小さなオーバーシュートを見つけたが、合成せずに片側づつ観察すると殆んどオーバーシュートが見えない。どうなっているのだろう？ オーディオ用でなくMHz台までちゃんと出力されるファンクションジェネレータが欲しい。Gmの高い真空管やカソードフォロワ等、高い周波数で発振し安いにもかかわらず、気付き難い。オシロも岩通の古い40 MHzのだから、うんと高い周波数で発振とかされても分からないかも。 平衡→不平衡のインスツルメンテーションアンプをオペアンプで作っておこうかな。 最近は真空管アンプの自作には便利な小道具もあるが障害も多い。第一、部品の入手が難しい。真空管そのものも信頼性が高いものの入手は難しい。あっても高価。高いからと言って良品とは限らない。秋葉原も専門店がどんどん減っている。 信頼できるソケットも入手難。ステアタイト製でシールドケース付きのMTのソケットは7ピンも9ピンも国産の現行製品は既に無い。モールドのシールドケース無しならQQQ（中央無線）がまだある。これはなかなか良い。最近値上げされているが。 今回は7ピンシールドケース付はジャンク品を清掃して再利用。9ピンは海外製の金メッキのものを使ったが、真空管を刺した感じが妙に硬く、接触に問題は無いがピン元のガラスを傷めそうでちょっと怖い。9ピンはQQQの方が良かったかも。無線の高周波帯でもないし、ステアタイト製だからといって一概に信頼性が高いとは言えない。 ブロック電解キャパシタは全てジャンク箱から漁ってきた。頭の膨らんでのもあるし、基板自立型にバンドを巻いて使ったのもある。まあ、これらはまだ入手可能だが高価だ。 調整していた気が付いた。というか、何かおかしいと思っていたのだが。12AU6で約200倍、6463で約20倍で4,000倍位。結局利得の計算を間違って、どこかで半分の2,000位と勘違いしていた。恥ずかしいミスだ。 初段のカソード同士を無極性の電解キャパシタで繋ぐと裸利得は5,000倍を超えている。6dBのNFBを掛けているつもりで実際は14dBだった。ということは組み上げた当初の負帰還量は約18dBだっということになる。 それにしても何故？初...

謹賀新年（2023年） 大晦日、転寝していたら新年になっていた。 そこそこ忙しく、年とともにものぐさになり、体も動きが悪くなってきたようだ。 昨年の11月下旬、電車に飛び乗ったら閉まる扉に挟まれて、右腕が上がらなくなった。レントゲン撮影、MRI検査と続いて、どうもインナーマッスルが切れているらしい。今回切れたのか、以前から切れていたのかは不明。というのも、一昨年の夏にシュラフから立ち上がろうとして肩を床に強打し、ひどい痛みがしばらく続いたこともあった。さらに10年位前だったか、刈払い機のリコイルスターターの調子が悪くて何回も引っ張っていたら、ひどく痛くなったこともあった。あの時の医師はレントゲンもとらずに50肩と決めつけていたっけ。 今回もひと月以上たってまだ痛い。半田鏝どころかピンセットを拾い上げても痛い。 静電型（コンデンサ型）ヘッドホン専用アンプは解体されて久しい。ずっと何とかしなくてはとは思っていた。 シャーシ内のプレート負荷抵抗の発熱にいい加減辟易して、シャーシの外側ならいいかな？とSRPPを試してみたくなった、 真空管SRPPの設計は、負荷インピーダンスに依存する。低インピーダンスでダイナミックに変化するスピーカ負荷の電力増幅段で使う場合も、高インピーダンスの電圧増幅段で使う場合も平衡条件を満たすのは難しい。 電圧増幅段では、一般に上の管は下の管に対して定電流とまでではないが上の管のカソード抵抗のμ倍の負荷抵抗となり、上の管のカソードから出力することによってカソードフォロワ程ではないが低インピーダンス出力となっている。平衡してなくても、つまり厳密な意味ではプッシュプル動作になっていくださいください下さいなくてもそれなりに利得と低インピーダンス出力で、抵抗結合時よりも低歪で大振幅が得られる（ようだ）。 上の管のカソード抵抗rを交流と直流で切り分けて平衡を取る話は武末数馬氏の著作で知った。 μドライブとか ボルテージフォロワとか いうのは積極的にrの交流部分を大きくした発展系である。直流バイアスは自己バイアスと同様にグリッドに高抵抗を介して与える。 下の管に五極管（あるいはjFET、あるいはjFET＋Trカスコード）を使い、上に三極管（高Gm、低rpがお薦め）を用いた「ぺるけドライブ」はプッシュプルではないと割り切った別の発展系といえる。 同じ三極管を上下に...

 　アンプ部は小さなシャーシに組んだので温度上昇が半端でない。真空管とセメント抵抗が主な熱源だ。以前コントロール・アンプの電源用筐体に用いたLEAD社製のラック用ケースを転用する予定にした。表と裏のあちこち空いている余計な穴は最小限アルミ板で塞ぐか、あるいは表も裏も無垢のアルミ板で作り直すか。（2022.03.01） 　途中にカソードフォロワを挟んだ3段直結というのは、最初に考えていたポリシーからは少し外れている。初段の12AX7Aのプレート抵抗（内部抵抗）が大きいため終段のミラー効果との関係で高音域の減衰が気になってカソードフォロワを挟んだのだ。初段が6DJ8とか6BQ7Aであればプレート抵抗が格段に低いのでカソードフォロワを挟む必要はない。ただ、12AX7Aに比べてµが33～38と低いので、利得も低くなり、負帰還を掛ける余裕は無くなる。もうひとつの選択は12AY7に戻すことだ。µは44で、その代りプレート抵抗は12AX7Aほどではないが6DJ8や6BQ7Aに比して大きい。12AY7→12AX7A→12AX7A＋12AX7Aカソフォロとなったのにはそれなりに理由がる。 　回路を見直していて、出力は6463のプレートからそれぞれ0.4 µF 1,000 Vのフィルム・キャパシタで直流を切って、直流電位をグランドに落とすために1 MΩで接地しているが、同じところから初段のグリッドに負帰還を掛けているので不要ではないか、と思ったので早速外してみた。 　特に問題無いようだ。ついでながら、負帰還抵抗を外した抵抗に換えて負帰還量を6 dB程度に戻してみた。正確な利得の測定や矩形波観察は後回しだが。（2022.03.06） 　しばらく使ってみて分かったこと。聴感上は全く問題ないが、直流的安定性が低い。終段のプレート間の電圧を2 V以下に調整しても、しばらくすると20 V位になったりする。直結ゆえの不安定性である。直流はキャパシタで切っているので交流出力ほとんど問題ないが、動作点がふらふらしているので、最大出力には影響があるだろう。この変動は商用電源の電圧変動と関係していて、スライダックで電圧を加減するとキチンと変動する。初段と終段の結合を切れば良いのだが、キャパシタが増えるのはちょっと面白くない。電源を全て安定化電源にすればおさまるだろうが、それも面白くは無い。少し考え...

　うちのStax SR-X MK3 ジャンク君はアマゾンで購入した無印のイヤーパッドを両面テープで装着してからまずます快調なのだが、いつも1～2 dB程右側の音圧が高い。左側を分解清掃しても効果が無い。ソース側でバランス調整して聞いていたのだが、より高齢のSR-5君や少し若いSR-Λ nova signature君（どっちもジャンクだが）と聞き比べるときにはちょっと不便である。 　恐らくは振動膜にわずかな導電性を与えているコーティングが不均等にはがれてきているのだろう、と勝手に推測してみた。SR-5の場合には静電防止剤のLicron Crystalをスプレーして左右の音圧が大体揃ったという経験がある。ただ、Licron Crystalをそのままたっぷりスプレーすると導電性が高すぎるかも知れない。電荷があまり動かないように、いろんな考え方があるようだが、私的には 10 9 ～ 10   Ω□程度になるのが理想である。もっとも振動膜にレスキューシートのような金属を蒸着させた導電性の高い膜を使う方もおられる。この辺りは設計思想の違いと言えよう。 　まず、左右ともに分解して振動膜Assyを取り出した。Licron Crystalスプレーには溶剤として2-プロパノール（イソプロピルアルコール）が入っているので、今回はLicron Crystalをガラスの小瓶にスプレーして2-プロパノールで4～5倍に希釈して眼鏡拭き用のマイクロファイバー・クロスで振動膜の両面に薄くのばすように塗ってみた。マイクロファイバー・クロスなら塗った面に繊維が残ることも少ない。2-プロパノールは水と違ってすぐ乾くので有難い。勿論メタノールやエタノール程ではないのだが。特に膜と金属製リングとの間は、ティッシュ・ペーパーをこより状にひねったものに溶液を浸して溶液が行き渡るようにする。面相筆があれば便利だろう。 　振動膜Assyを元通り組付け、早速試聴。周波数によって多少違うが、左右のバランスが改善され、大体揃っているようだ。これで暫く聴いてみよう。 　ヘッドホンに比べるとスピーカから出る音は気軽に聞き流せる。それほど細かなところまで気にしないですむ。一方ヘッドホンだと細かいところまで聴こえる、聴こえてしまう、というか、聴いてしまう。細かなところを無視できない、ということがだんだん分かってきた。テレビ...

　アンプ部の回路が大方固まったので電源部を少し見直す。ヒーターが点灯してからB電源の電圧がかかるまで遅延させるために大昔のサーマルリレー管を使っていた。NECのBGA-120 (B-2038)というものだが、さすがに2分待つのは長すぎる。サーマルリレー管自体も老朽化のせいか二度三度とスパークしてから導通する。これが正常なのか異常なのかも良く分からない。CRでスパークキラーを自作して接点をまたいで入れてみたが効果がなかった。 　そこで傍熱整流管の5AR4（GZ34）に再登場頂いて二段重ねの下側のブリッジ整流回路と平滑用のチョークの間に入れてみた。トランスからBGA-120に給電していたのが5 V 2 A程度の巻線だったのでそのまま5AR4に使える。ヒーターが完全にウォームアップするのには10秒前後かかる。実際には数秒経った辺りで音は出て来る。なお、用いた5AR4はロシアのSOVTEK製。英語とロシア語で印刷された質素な紙箱に入っていたが、プレートの見た目などは昔見たドイツ製に似ている気がする。電源スイッチを入れてからじわっと電圧が上がるので、一定時間後にパッツンと入るリレーを使ったディレータイマーよりも良いかも知れない。5AR4も両方のプレート間に数百ボルトの交流が掛かる両波整流ではなくこのような使い方なら長く使えそうだ。チョークとシリーズで入れたのは後ろに大きな電解キャパシタが付いていることもあり、5AR4が暖まり始めたときのラッシュカレントは少しでも抑えたいからである。高圧の二次巻線の後に抵抗を入れたのはダイオードに流れる尖頭電流値を下げておきたいためで、本当はヒーター巻線にも入れたのだが三端子のシリーズ・レギュレータの電位差がギリギリ。商用電源の電圧低下でレギュレータの電位差が不足すると共用している差動のカソード負電源からのノイズが増える可能性があり、取っ払ってある。トランスには14 Vと書いてあっても実際には負荷が掛かってもっと低くなる。現在の回路は以下の通り。 　電源部もほとんどの部品はジャンク箱にあるものであつらえた。例えば、トランスは往年のトリオ（現ケンウッド）のHFトランシーバーTS-520の電源トランス、B電源用の電解キャパシタは50CA10 PPに使っていて熱で頭が少し膨らんだもの、ヒーター用電源の電解キャパシタは古いQUAD 405から外したもの...