「パワーアンプの見直し」の第一回目の記事は「やっほー、やっほー(2011.2.10)」だったのですね。
久し振りにこの記事を読むと、なるほどと思われることを書いています。
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、「入力-15dB/出力+15dB」⇒「入力0dB/出力0dB」とすると、高域が出るばかりでなく、ふくよかな低域、中低域に中高域、高域が調和して戻って来たのです。おまけに、アナログ時代にはなかったステージ感を引き連れてです。 いやー、夢に見た瞬間ではありませんか。
しかし、問題がないわけではありません。
それは、同時にディジタル臭さも一緒だからです。
でも、この問題は、これまで検討して来た「高域に向けたディジタル絞りの開放」によって解決出来るはずです。
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なるほどと思われるのは次のようなことです。
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入力-15dBとしたために、全帯域のSN比が悪くなっていた。
輪郭や定位はあいまいだったことだろう。 |
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出力0dBでは、ただでさえ微小な高域信号を、わざわざ0dBに絞って聞いている。
これでは、高域のSN比が極端に悪くなる。
ちなみに、入力-15dBにし、出力を+15dBに上げられるところを0dBにしたので、計30dBもSN比が悪くなっていた。 |
ところで、ディジタル臭さはSN比が悪いことと同じことなのかと言えば、少し違うように思います。
それは、高域に向けて、突出してSN比が悪く、かつ、特定周波数のノイズで汚れた音と言ったイメージです。
ここで、特定周波数のノイズとは、ディジタルで信号を刻んだノイズ(量子化ノイズ)ではないかと思います。 |
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久し振りに、Yo-ho, Yo-ho 「やっほー、やっほー(2011.2.10)」から |
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さて、前置きはこのくらいにして、FET10パラ低域用新型アンプ(L)の後継機を模索中です。
その有力候補が、中低域用新型アンプ2号機(LM)と同じ設計思想の3号機です。(注1)
注1: |
中低域用新型アンプ1号機(LM)は、高域用(A)や、中高域用(B)と同じ設計として、C4,C5を100V 30μFとしたものでした。
しかし、ユリアンナ・アウデーエワのピアノ曲の中低域が響き過ぎることから、2SK2955/2SJ554を使った2号機を製作しました。
このため、混乱を避けるために、次に製作するものを3号機とすることにします。 |
その3号機は、Lの後継機に相応しいのかとなりますが、そもそも、Lをどうしたいのかを明確にしないといけません。
今、描いている後継機の仕様は表1のようなものです。
表1:Lの後継機に求められる仕様
項目 |
仕様 |
備考 |
基本設計 |
±2電源 |
2石式単純回路の
新型アンプ |
利得 |
30dB |
16Ω |
帯域幅 |
500Hz |
注2 |
出力
インピーダンス |
1Ω |
16Ω |
ノイズ |
500μV |
5Hz〜1MHz |
スイッチ・ノイズ |
皆無 |
1mの距離 |
直流出力電圧 |
±10mV |
16Ω |
注2: |
最悪160Hzでもよい。
この場合、ハイブリッド・フィルターとする。 |
◆出力インピーダンス
一番の問題は出力インピーダンスです。
そこで、現状のLM2号機の延長で、何処まで出力インピーダンスを下げられるのか、先ずは、過去の実験データを調べてみました。
「新型低帰還パワーアンプ/無帰還時の特性(LM2号)」に記録が残されています。
その生のデータを見ると、負荷抵抗16Ωにおける無帰還時の利得は37.23dB、出力インピーダンスは3.69Ωでした。
この測定値から、利得30dBの出力インピーダンスは、1.65Ωです。
一方、帯域幅についてもデ−タがあります。
「無帰還時の特性(LM2号)(その2)」の記録によると、利得を29dBにしたときの帯域幅は341Hzでした。
「新型低帰還パワーアンプ/低電圧電源(その2)」によると、電源電圧22.5V→9.5Vに下げたときに、出力インピーダンスへの影響はなかったと記録されています。
しかし、帯域幅はおよそ1/2に狭まっています。
また、「低電圧電源」のところでアイドル電流と出力インピーダンスの関係のデータがあり、アイドル電流1A/0.5Aで0.33Ω/0.46Ω(比は0.72)です。
したがって、アイドル電流を今の2倍(2A)にすれば、出力インピーダンスはおよそ1.65Ω×0.72倍=1.2Ωに下がることになります。
表2:利得を30dBにしたLM2号機の特性(試算表)
項目 |
測定値 |
負荷抵抗 |
備考 |
利得 |
30dB |
16Ω |
注3 |
帯域幅 |
300Hz |
注4 |
出力
インピーダンス |
1.65Ω
アイドル電流:1A |
注5 |
1.2Ω
アイドル電流:2.0A |
注3: |
周波数 100Hz |
注4: |
100Hzを基準にして、利得が1/√2になる周波数 |
注5: |
オン・オフ法 100Hz 入力端子を開放
3.69Ω/2.24=1.65Ω(7dB相当で換算)
アイドル電流2Aでは、1.65Ω×0.72=1.2Ω |
さらに、最近の出力インピーダンスの測定データは、「閉ループの鎮静化/中低域用新型アンプ (LM)のところにもあります。
利得20dBで1.1Ω(負荷抵抗8Ω)です。
◆まとめ
出典によって、データは違います。
「出力インピーダンスの正誤表」のところで、次のように述べています。
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一昨日、半日掛けて、「帰還減らし34記事)」、「新型パワーアンプ(出力インピーダンスの訂正までの90記事」のチェックと訂正を終わりました。
幸い、「FET12パラ低域用新型アンプ 25記事」には、元々間違い発見から始めたようなものですから、訂正箇所はありません。
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ひょっとすると、このところで訂正漏れがあり、小さ目な出力インピーダンスになっていることも考えられます。
このため、出力インピーダンスを実測しながら「横穴掘り3号機」の製作を進める必要があります。
もしも、正しいとすると、利得を30dBにしたLM3号のアイドル電流を2Aにすれば、出力インピーダンスは1Ω程度には出来そうです。
◆続く |
初版 2014.3.9
注1および記述追加、横穴掘り3号機/目次に編入 2014.3.17
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