ヘッドフォンアンプ 魔改造 その5

　やっと部品が届き、正しい？工作をすることに。
ほぉ。電解コンデンサも、このような物があるとは（ふむふむ
どうみても元は偽物としか思えないエルナのシールを被った電解電解コンデンサだったのを、
とりあえず、これまた、いぶかしげなルビコン製の普通の電解コンデンサに交換して、
まぁ、元よりはマシだったので、今回はJauialの470μFにすることに。

元の部品箱にあった普通？の1μFは、まずはメタライズドポリエステルフィルムコンデンサ
から試すことに。
先に交換した電解コンデンサと並列に同コンデンサの0.22μFを付けることに。

電源をいれ、音が出だしたときから、なるほど差を感じるほどで、エージング後が
楽しみに(最低でも数時間後）
これで高域の抜けがよくなる予定なのだが・・・

　ここまでが12V化したアンプの改造で、エージングの間、増改築著しい24Vアンプの音を
聞くと、あれ？っていう感じで、非常に物足りない間が。
ということで、別のコンデンサを試そうとして手に持って何か違和感が。
MUSEのKZシリーズを注文したはずなのに違う物が。
ということで、このコンデンサは3端子レギュレータの入り口側に増設することに。
増設基板が広いので付け放題。

12V化アンプ同様に電解コンデンサを交換。こちらは先ほどの470μFと違って
低音を出すために1000μFに。(単に個人的好み）
これまた同様に0.22μFを並列に。

さて音だし。
なるほど、12V化と似たような音がしだしたし、電源側に電解コンデンサを追加した
ためか、非常にしっかりとした音がしだして、これまた数時間後が楽しみに。

ひとつ書き忘れが。
カソードバイアス調整用の半固定抵抗を多回転式(20回転)に交換を。
これで0.01V単位で調整可能に。
元の半固定抵抗の値を測って多回転式の値を合わそうとしたところ、
なんと元は2KΩ。こちらは10KΩ。
とりあえず使えるには使えるので取り付けたものの、やはり微妙な
調整は無理ではないものの、良い感触ではないので基板の裏側に
2KΩを並列につなぐことに。
しかしながら・・・この作業を先にしていなかったために、
最適なプレート電圧に持ち込むのに、多回転式をぐるぐる回す
はめに。。。

ヘッドフォンアンプ 魔改造 その4

　過去の経験上、電源を入れた後、真空管が温まってきて音が出てきても、とりあえず
安定動作するには数分から1時間はかかるものの、このヘッドフォンアンプはプレート電圧が
ふらふらしてどうもおかしいという事でいろいろとつついていたものの、FETも怪しいという
事で交換することに。
　これまた手持ちの関係上、2SK2232でテストする事に。
（正直なところ、このFETはモータの制御などで使ったものの音を出した事がないので
どうなるのか皆目見当がつかないので、出たとこ勝負のようないい加減さが。。。）

まずは、左右のプレート電圧が時間と共にバイアス調整だけでは収まりきかない
12V化した方から。
さくっとFETを交換して、どれ電源オン。

ミュート回路など付けていないので、後からヘッドフォンを挿して音を出してみると
びっくりというような音が。
電解コンデンサをプレートとFETのゲートの間に入れているので、これをオーディオ用に
交換しなければ根本的な解決にならないと思っていただけに、高域の歪みがきれいさっぱり
なくなり、時間と共に低域もしっかり出だして、以外すぎる結果に。
　プレート電圧も安定しだして、これならば発振対策用のコンデンサをはずせるだろう
という事で、プレート側に入れていたセラミックコンデンサをはずすことに。
　問題なく動作している様子で、この調子であればグリッド側のセラミックコンデンサも
外せそうだが、グリッド抵抗を付けていないため予断は許さない模様で。
　とりあえず数時間通電をすることに。


　その間に、増築した24Vの方も同様に交換する事に。
12V化ほど変化はないものの、交換した効果はあるようで、プレート電圧が安定してきて
まだ鳴らしだしたばかりなのに、十分に使えそうな様子で。
こちらは後ほど、プレート側とグリッド側に入れたセラミックコンデンサを外してみる
ことに。

欲を言えばオーディオ用の部品がまだ届かないため、12V化の方はプレート-FET間の
電解コンデンサを使わないために、またもや回路変更でテストということに。

ヘッドフォンアンプ 魔改造 その３

　ケースやその他の部品が届く間、またもや違う世界へ向かうことに。

このヘッドフォンアンプは24Vで動作するように設計されているものの、
手持ちの電源はたいがい12V(最大でも16V)なので、専用の電源を用いると
問題ないものの、ふと思う事があり、次のステップに。

24Vで動く物を12Vで動かないか。
もっと無茶な。

そもそも、プレート電圧を200Vかけて動かす事が普通なのに、それを24V
で動作させるだけでも驚きなのに、YAHAアンプのように12Vともなると、
考えもつかないことながら、動作例はたくさんあるので、ひとつ試して
みるかという事で、6DJ8+MOS-FETというあえて奇妙な組み合わせで
テストすることに。

　回路図上では、プレート電圧を供給するため、LEDとトランジスタを
組み合わせた、いわゆる定電流回路？を構成しているものの、これを
単に定電流ダイオードを使用するか、強引に抵抗だけするなどと
いった無茶な仕様もありだろうということで、そのつど聞き比べを
することに。

　手持ちの関係上0.5mAの定電流ダイオードがないため、FETと抵抗を
組み合わせて付けたものの、高音域で非常に歪むため、次の策を。
無茶を承知で抵抗1本に変更。
なんと、以外とすっきりした音がいきなり出てきたのにびっくり。
最初のは、基板の裏に無理やり部品を付けたための影響も考えられる
ので、はずした部品の穴を利用してFET+抵抗の定電流回路を取り付ける
必要もありと。

それ以前に。。。オーディオ用の部品ではないので、ここからして問題かと。
はやく注文した部品が届かないか心待ちで。


　ただ、24Vから比べると、どうも音が薄っぺらい感じだったものの、
数時間エージングしてカソードバイアスを調整したところ、音的には
かなりの改善がみられたものの、歪みに関してはたいした変化がなく、がっかり。

真空管も怪しいので、もう1本と入れ替えたものの、大差なく、これまた
注文している、まっとうな6DJ8待ちということで。


　PICで作った単音発振機をつなぎ、液晶オシロで波形を見ると、完全に
つぶれた波形なので、当然だろうと思ったものの、24V仕様のままの先の魔改造
したアンプにつないだところ、大差ないことにびっくり。
　しかし耳で聞くにはかなりの差があり、オシロの性能が低い事も考え
られるものの、何か他の要因があるようで、まさに魔物？の世界は奥が
深すぎるようで、はたしてここから足が抜けるのかどうか・・・


　しかしながら12V化の利点もひとつ。
非常に発熱が少なくなっている点はありがたいことに。
24Vでは基板の裏どころか、ゴム足やスペーサで基板を持ち上げているにも
かかわらず机まで暖かくなるほどだし、ヒートシンクは焼ける寸前といった
状態だったのに、12Vでは真空管さえ生ぬるい程度で、ヒートシンクも
触っていられる温度のため、あるいみエコ的にはよろしいことかも。


次の策は増幅させているFETの変更が必要ということで、IRF630から
2SK2232に入れ替えてみることに。

ヘッドフォンアンプ 魔改造 その２

　次に着手したのが、ミュート回路というもので。

ヘッドフォンを挿したまた電源をON/OFFすると、それこそ驚くようなポップ音が
するため、ヘッドフォン保護という事もあって重要な追加機能の一つで。

+24VのDCアダプターで動作しているため、AC100Vに、いわゆるようかんアダプタを
つなぎ、次に基板上の電源コネクタにコネクタを挿し、電源スイッチをONにした後で
ヘッドフォン端子に挿すといった手順をふむと不快なポップ音が聞こえないものの、
次にうっかり電源スイッチをOFFにすると、またもやびっくする音が出るので、
ON時とOFF時で対策しなければならないので、これは以前から頭の痛い事案で。

以前はオペアンプとトランジスタを使用した時限タイマーを使い、電源ON時には
数秒間、出力側をリレーの端子でグランドに落としておき、それから接続して、電源OFF時には
オペアンプが電圧監視をしているため、先ほどのタイマー回路に割り込ませてリレーを
駆動していても、若干音漏れが生じるなどうまくいかなかったものの、ふと思う事があって
試作することに。

　DCアダプターから電源を供給された時点で、ミュート回路は動作状態にしておき
（つまりリレー接点で出力側をグランドに落とす）電源スイッチON後に数秒してから
リレーを復帰させるとうまくいくのではないかという事でテストしたところ、シンプルな回路
ながら見事に目的が達成されただけではなく、電源OFF時にも効果ある事が分かり、
長年の懸案が解決されてすっきりということに。

　アンプのエージングもあって音を流していながら、ネットサーフィンしていたところ、
なんと同じような回路にでくわすとは；；；
流石、先人の方々は偉い。でも１箇所違うことを発見。

電源から直に電気を貰って電解コンデンサを充電させる部分で、ネットの主の方は
電解コンデンサの放電抵抗を付けていないので、あえて部品をはずしてみることに。
　この状態では電源スイッチONにした後ミュート回路が動作終了してリレー接点が
復帰して(結果的には音が出る)状態になった後でも、トランジスタが完全にOFF状態に
なっていないので(しきい値ぎりぎりの電圧)、テーブルタップにつないでいる別の
機器をON/OFFするだけでも、たまにミュート回路が動作しだすことがあって、
やはり放電抵抗が必要だと(自分だけ？）と実感することになろうとは。

　この回路を付けたことで、ヘッドフォンジャックを挿す手順も考えなくてよいし、
ヘッドフォンをつないだまま電源スイッチをOFFにしても、ポップノイズを聞く事も
ないので、非常に楽ということで。


さて、一応の結果がでてきたので、そろそろケースに収めなければならないものの、
最近は背の高い安価なアルミケースがあるので、ネットで注文しなければ。。。
ついでに、絶縁用ヘッドフォンジャック、見栄え？のよい電源スイッチなども
一緒に注文せねば。


おっと忘れていたヒスノイズ対策。
出力側を見ると、1KΩでグランドにおとして47Ωが直列につながっているものの、
ヘッドフォンをつないだ場合のインピーダンスを考えると、多少問題ありというのが
分かっているものの、あえてこの抵抗を逆に接続することに。
直列を1KΩにして47Ωをグランドに落とすことに。
　これによって、無音状態でも、いわゆる「シャー」という音が耳につかなくなり
魔改造のたまものということで；；；


訂正
回路図があまりに小さすぎて、回路定数が読めないので、オリジナルサイズに
入れ替えを。
（今まで何もかんがえずに画像をアップしていたので、正直びっくり）
だからと言って、わざわざこんな回路を見る方もいらっしゃらないとは思いますが・・・

ヘッドフォンアンプ 魔改造

　業を煮やしてというか、どのように手を入れると良いのか思案続きだったものの
ついに「魔改造？」の始まりはじまり。

発端は、LEDを触ったところからで、せっかくの真空管のプレートが、ぼわっと
光っているものを、わざわざ青色やら赤色で照らしてしまい、それでなくても
品質を疑う中華製の真空管のため、プレートの状態を目で確認しずらいという事も
あって、LEDの光が真空管に向かわないような位置にしたところ、みごと発振
状態に。
それでなくても6DJ8(この真空管は同等品相当？の6N11)は発振しやすいのに、
パターンを眺めると、入力信号と出力信号が真横や上下に交差など、信じられない
回路構成のため、これではどうにもならない上に発振対策用の抵抗やコンデンサなど
一切ないので、当然といえば当然ながら、多少難ありの状態ながら、まがりなりにも
動作していたので不思議不思議ということで・・・

　しかしながら、このままではどうにもならないので、様々な処置を行うべく
基板の増築工事から着手することに。
写真でみても怪しい状態ながら、ミュート回路や出力側の抵抗を交換しやすく
するためにも、こういう「いかにも手抜き」な事に。
また、出力側に入れている巨大な電解コンデンサ(茶色）の左側は、ヒートシンクの
真横にあるため、それでなくても相当な発熱状態になるのに、これでは影響が大きすぎる
ので、若干離してみることに。
　最大の問題点は、入力信号と出力信号が交差しているのを少しでも改良？改悪？する
ため、出力プラグの位置をあえて増設基板上に移動することに。
　後方にある巨大なヒートシンクは、ヒータ用電源のために新規に設置したもので、
これで安定して6.3Vを出力する事で問題点の切り分けということに。

このアンプの回路は、ヒータ電源が独立していない、世にも不思議な回路構成で、
増幅用のFETのドレイン電流をあえてLM317の定電流回路を通して、その先がヒータに
つながっているため、発振状態ではヒータ両端の電圧がとんでもない電圧になり
(電源電圧が24Vという事もあってヒータ両端でなんと20V)これでは真空管を破壊するのは
目にみえているため、ここは基本に戻る事でLM7805に可変抵抗を加えて6.3V電源を生成して
安定供給することに。
　しかしながら、発振状態はあいかわらずなので、グリッド保護抵抗を追加することに。
どっちみち切った貼った状態になるので躊躇なくパターンをカットして抵抗を入れることに
（2KΩと200KΩ）
右のチャンネルはこれで発振が収まったものの、左はピューという音が続いているため、
あえてグリッド端子近くにコンデンサを付けることに。
（ただ、オーディオ用といわれる部品の手持ちがないため、とりあえずセラミックコンデンサを
付けて様子を見ることに。200PF)

かなり状態が改善して、音楽の無音状態でなければ、ほとんど異音が聞こえないように
なったものの、レギュレータのヒートシンクが手で触れない温度になると、やはり悪化する
様子で、もう少し対策が必要な様子で。

　次はカソードに電解コンデンサ(手持ちの関係上100μF)と積層セラミックコンデンサ(0.1μF)を
取り付けてみることに。
ここまでくると、ほぼ回路全体は把握できたものの、今度は部品の設置方法で別な驚きが。
バイアス調整のためにカソードに半固定抵抗が付けられているものの、半固定抵抗の3本足のうち
1本が回路上浮いていることが分かり、抵抗の余った足で半固定抵抗ののセンターとショートさせる事に。
（少しでも問題になる所を減らさないことには）

ここまでくると、ほぼ異音が聞こえなくなったものの、基板がむき出しということもあって
携帯やらパソコンからのノイズを拾いやすいため、ケースに入れる事に決定に。
（というより、これが最初の対策と言うべきなのだが・・・）

ただし、基板むき出しの状態でも、最大限の対策を行いたいため、あえて次の対策をすることに。
プレートとグランドの間にセラミックコンデンサを入れる事に。
　ここは音に関係しやすいため、あまりこういう物を追加したくないものの、机の上で置く方向や
場所によって状態が変化するので、音をこれ以上犠牲に（というか、このアンプでもはや犠牲
になっていることは多々ありすぎるのだが）しても、わざと部品を追加することに。
回路図には書いていないものの、33PF(さすがに大きすぎ)から序々に小さくしていって5PFでも
十分に機能する事が分かったので、基板むき出しの状態では、このまましばらくテストする事に。

さて次はミュート回路と、ヒスノイズ軽減のために対策することに。

ラジコン 衝突防止灯

　台風の後、夜の気温が25度を切るようになり、やっと工作意欲が戻ってきたので
一気に仕上げてしまうことに。。。

これは途中の飛び込みながら、ラジコン飛行機(エンジン機）で、キセノン管を
使用した翼端灯（と思って話を聞いていたらどうも違っていたのが問題の始まりで）の
管の代換え品がないかと言われて、形状を確認したところUの字状のものらしく、
これまた20年も前に購入したものらしく、入手が難しいということで、代わりの物を
見せるべく、あわてて作ることに。
　1W白色LEDを点滅させる事で、代用にならないかと考えて、動画サイトで点滅状態を
確認して、似た物をでっちあげたものの、あまっていた蛇の目基板に適当に部品を
取り付けていったため、電流制限用抵抗のサイズを考えていなかったために、
無理やりFETの上に乗せることに。
　機体に搭載させるには、もう1個作る必要があるため、こういう動作をするという
見本ということで。そして夜間および、昼間の認識性の確認もあるために、
単３乾電池4本で駆動させることに。

　1Wの白色LEDなので、500mA程度ながれるものの、100mS点灯、900mS消灯を繰り返す
ため、LED本体は生暖かい程度なのとFETは気温と変わらないため、この仕様で十分かと。

ただ、点滅タイミングは動画から判断したものの、以外と実機でも適当な点滅間隔の
ようで、やけに早いものやら間隔が1秒以上もあるものもあるため、これは搭載する人の
感覚に合わせてもらうしかないので、ジャンパーピンを付けて900mSと700mSを動作中に
切り替えられるようにしたところが若干の工夫かも。
（12F509というのをすっかり忘れていて、ルーチンの中から別ルーチンを呼び出して
いたものの階層が深すぎて、こんな簡単な物でどうして動作しないのかと首をかしげた
といった失敗もあり；；；）
　翼が片側1mもある機体なので、基板と配線の重さよりバッテリの重量増の方が問題に
なりそうなものの、これでも基板が重いと言われたら、10F222で作り直しも考えねば
ならないかも。

　動作テストとしては、昼間でも十分な認識性があり、夜間は目が痛いほどなので
あとはLEDの周りにリフレクタを付けるかどうかは本人の判断に任せることになりそう
なので、LED単体で基板を製作する必要がありそうかと。