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オーディオと音楽とすこしマニアック。 MUSICA are a new Hi-Fi brand from Japan.

真空管と共に廃れたSRPP復活の実験 vol.5

2018-07-21 | オーディオ部品のうんちく

『真空管と共に廃れたSRPP復活の実験 vol.4』の続きです。

SRPPの設計にあたって回路に仕組みを解説しています。

今日はカップリングコンデンサーについてです。

カップリングコンデンサーとは回路と回路の間にあるコンデンサーで、

直流をカットし、音楽信号のみを次段に受け渡す役割があります。

回路図では22マイクロファラッドと表記されている部品です。



カップリングコンデンサーにはおおまかには2つの要素があります。

耐圧と容量です。

耐圧が高いものの方が漏れ電流が少なく音質も良いと言われていますが

耐圧が高いほどコンデンサーの寸法は大きくなり、価格も上がります。

一般的には電源の電圧以上のものを選べばホボホボOKです。

次に容量ですが、

回路図では22マイクロファラッドを使用しています。

これは次段のインピーダンスが大きく影響しています。

仮に、次段の入力インピーダンスが47キロオームで

10Hzまでの信号を通したいとします。

10Hzでの損失を10%以下にしようとすると

コンデンサーの10Hzでのインピーダンスは4.7キロオームとなります。

インピーダンスZ=1/(2x3.14×周波数f×容量ファラッド)という公式に当てはめると

コンデンサーの容量は3.4マイクロファラッドになります。

オーディオ機器には入力インピーダンスが47キロオームではなく

10キロオーム程度のものもあります。

こういった機器を使用する場合は16マイクロファラッド必要になります。

今回は幅広く対応するために16マイクロファラッドを選ぶことにしますが

実際には入手が簡単なコンデンサーは10マイクロファラッドの上は22マイクロファラッドですので

回路図では22マイクロファラッドとしました。

カップリングコンデンサーは計算値よりも大きければ

多少大きすぎるのは問題ありません。

次回に続きます。






次回8月のイベントは恒例のオーディオ居酒屋です!

このイベントはオーディオや音楽がお好きなお客様が

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日時:8月11日(土) 19:00~

場所:大垣市上石津町一之瀬1996番地 ムジカコーポレーション試聴室(ログハウス)



参加料:500円(お食事・飲物代)

定員:15名

申込期限:8月3日(金) eigyou@musika.jp または 電話0584-51-6232

テーマ:今回のテーマはフリーです。

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真空管と共に廃れたSRPP復活の実験 vol.4

2018-07-20 | オーディオ部品のうんちく

『真空管と共に廃れたSRPP復活の実験 vol.3』の続きです。

前回はFET動作を水の流れとして説明しました。

ソース(源泉)からドレイン(排水溝)に向かって流れていく水が

途中にゲート(水門)があり水量を調節しています・・・ということでしたが、

ここで電源について考えてみます。

電源というくらいですから電気の源であり

FETでは電源からソースに水を供給することになります。

電源にはコンデンサーが接続されており

一時的に電気をためる溜池の役割をはたします。

過去のオーディオアンプの説明を見てみると、

『電源コンデンサーが大容量だから音が良い』というようなことが書いてあります。

コンデンサーは溜池ですから、水をたくさん使えば水位は下がります。

水位が下がれば水圧も下がり、

思ったようにドレインに水が流れなくなります。

流れにくい水は最終的にはスピーカーに接続されているわけです。

電気的には

大電流を流せばコンデンサーの電位が下降します。

その結果FETにかかる電圧が低下し、増幅器としての性能が低下します。

そのためコンデンサーの容量は大きい方が音が良いということになります。

しかし、

よく考えてみると、いくら溜池を大きくしても

電気をたくさん使えば水位の降下はゼロではありません。

それならば、溜池の前にもうひとつ溜池(第1の溜池)を作り



ドレインに直結している元の溜池(第2の溜池)に流れ込む水量を瞬時に調節して

第2の溜池の水位が変化しないようにすればさらに音が良くなる・・・と期待できます。

この仕組みを定電圧電源といい、

この定電圧電源を効率的に作り出すことができるのがスイッチング電源です。

次回に続きます。






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真空管と共に廃れたSRPP復活の実験 vol.3

2018-07-19 | オーディオ部品のうんちく

『真空管と共に廃れたSRPP復活の実験 vol.2』の続きです。

真空管をFETに置き換えてみるとこのようになります。



FETではヒーターがいらなくなりますので

回路はこのようにとても簡単になります。

FETやトランジスターのような素子は増幅素子と言われ『増幅』をします。

一般に増幅とは音を大きくするというイメージがありますが

一部の例外はあるものの大きくは間違っていません。

ただし、その原理は一般の方が考えているようなものではないかもしれません。

FETにはG(ゲート)、D(ドレイン)、S(ソース)という3つの端子があります。



この3つの端子をそのまま和訳すると

ゲート・・・水門

ドレイン・・・排水溝

ソース・・・源泉

となります。

FETの電流の流れは水の動きをイメージすると良く判ります。

水はソース(源泉)からドレイン(排水溝)に向かって流れていくのですが

途中にゲート(水門)があり水の量を調節しています。

ゲートを開け閉めする栓はとても敏感でほんの少し調節するだけで

ソースからドレインに流れる水量は大幅に変化します。

電子回路に当てはめると

ゲートにかかった電位を僅かに変化させるだけで

ソース電流が大きく変化するわけで

ゲートへ与える僅かなエネルギーに対して

ソース電流は大きなエネルギー変化が発生します。

これを『増幅』と呼んでいます。

次回に続きます。



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真空管と共に廃れたSRPP復活の実験 vol.2

2018-07-18 | オーディオ部品のうんちく

『真空管と共に廃れたSRPP復活の実験 vol.1』の続きです。

もし、シングルとプッシュプルの中間のような回路方式があれば・・・

真空管時代にはSRPPという回路がありました。



この回路は真空管を2つ使用していますので

一見プッシュプルに見えますが、プレートに接続されている負荷抵抗を

真空管に置き換えただけのもので



動作的にはシングルと変わりません。

しかし、出力インピーダンスが低いという特徴があります。

出力インピーダンスが低いということは

出力バッファ回路に使用すればケーブルの影響を受けにくくなります。

それだけであれば、通常の増幅回路とバッファ回路を組み合わせただけでも良いのですが、

この回路の動作点をうまく設定できると

はなんともいえない力強さがあります。

そこで今回はこのSRPP回路を半導体に置き換え

どのような特性と音質になるのかを検証してみようと思います。

半導体はFETを使用します。

FETは真空管と良く似た使い方ができる半導体素子です。

次回に続きます。




半導体で増幅回路を作るときに2通りの方式があります。

シングルとプッシュプルです。

それぞれ良い点、悪い点がありますが

シングルの良い点は部品点数が少なく、回路がシンプルであること

悪い点は歪が多く、高い電圧を出力させることが難しいといういこと

プッシュプルの良い点は3次歪が少なく、外乱(外部からのノイズや電源電圧の変化)に強いこと。

悪い点はNPNとPNPの2種の半導体が必要で、この2つの半導体の特性をあわせることが難しいということ

回路が複雑で、多くの部品を使用するため、信号回路で音質の劣化が懸念されること。

つまり、

シングルアンプは特性さえ気にしなければ音質は悪くはなく、

プッシュプルアンプは仕様上の数値が良い

という感じでしょうか。

そのため自作派の方はシングルを好み、

メーカーはプッシュプルを好むのかもしれません。

もし、シングルとプッシュプルの中間のような回路方式があれば

良いとこ取り!になるかもしれませんが。

そんな都合の良い回路はない・・・ことはなく、

真空管時代にはSRPPという・・・次回に続きます。





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2018-07-17 | オーディオ部品のうんちく

半導体で増幅回路を作るときに2通りの方式があります。

シングルとプッシュプルです。

それぞれ良い点、悪い点がありますが

シングルの良い点は部品点数が少なく、回路がシンプルであること

悪い点は歪が多く、高い電圧を出力させることが難しいといういこと

プッシュプルの良い点は3次歪が少なく、外乱(外部からのノイズや電源電圧の変化)に強いこと。

悪い点はNPNとPNPの2種の半導体が必要で、この2つの半導体の特性をあわせることが難しいということ

回路が複雑で、多くの部品を使用するため、信号回路で音質の劣化が懸念されること。

つまり、

シングルアンプは特性さえ気にしなければ音質は悪くはなく、

プッシュプルアンプは仕様上の数値が良い

という感じでしょうか。

そのため自作派の方はシングルを好み、

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