6C41C 2パラOTLアンプの製作(其の二)

電源投入直後からの出力へのDC漏れの変化を観察してみましたがかなり安定しています。
投入直後、ヒーターが温まってくると±数ボルトの範囲で大きく振れることがありますが、その後1分以内に200mVを切り、数分後には60mV前後をウロウロし始めます。
ここから下がらないのは、DCバランス調整の追い込みが甘いせいです。
DCバランス調整に使用する初段のPOTは、普通のトリマを使用していますが、あまりにもクリティカルで、調ドラをあてただけでバイアスが変化します。
ここは3回転POTを買って来て交換することにします。

アイドリング電流の方は電源投入1分後170mAから10分後に270mA、30分後に規定値の280mAに達します。

測ってみました。

まず、周波数特性。

真空管DCアンプの裸特性って測ろうとしたことあるんですが、ほんの少しでもDCバランスが崩れていると出力がレール近くに張り付いてしまい、測定大変なんで測っていません。
負帰還抵抗51kの時のカーブから推察するに、80dBくらいの感じでしょうかね。。

完対アンプは何度も製作してきましたが大体いつも100k付近にピークが出ます。これが普通の微分補償では取れないどころか悪化するだけで初段のポールを下げてやるような補償をかけないとならんのです。
でもこれが曲者で、まっ平になるまで補償をかけるとすんげぇつまらん音になってしまうので若干山がなだらかになる程度に抑えています。

んで、歪率特性。

8Ω負荷14Wちょいでサチります。
20Wは期待していたのでかなりガッカリな結果。
アイドリング電流を色々変えて見ましたが、250mA以上350mAまで頑なに14Wちょい。

6C33Cの半分という話から2パラなら6C33Cと一緒じゃんと思いましたが内部抵抗高いんすかね?もう一声欲しいなぁって感じです。時間取ってあれこれやってみましょう。

出力インピーダンス。

1kHzでの出力インピーダンスは89mΩ、流石に低い。
気になるのは1kHzで既に上昇し始めてるところ裸のf特の悪さが想像つきますが、半導体アンプの裸のf特って概ね激しく悪いんでこんなもんなんでしょうか??
ま、下は1Hzまでまっ平、上は20kHzでも0.5Ωだから問題は無いでしょ。

【以下追記】
負荷抵抗を変えつつ出力の変化を見てみました。

8Ω 14.6W
16Ω 23.6W
36Ω 28.1W
44Ω 28.1W

くらいでしょうかね。
負荷抵抗を大きくしてやれば出力は増えるのでドライブ電圧の不足や動作点不適切は無いと考えて良さそう。
マッチングトランス巻くなら最も出力が取れそうなのは40Ω前後でしょうかね?16Ω負荷の23Wくらいが8Ωでも出れば。。というか、このくらいを目論んでたんだけどなぁ。。

6C41C 2パラOTLアンプの製作

6C41Cのようなレギュレーター管があるとやっぱOTLアンプが作りたくなってきます。
でも、あると言っても4本しかないのでと、ebayを徘徊してますとNOS 12本で$75というのを見つけまして、送料$35をpaypal経由で支払っても10kちょい、速攻でポチってしまいまして自動的にOTL製作決定となったわけです。

まずは回路図。

元回路は金田式完全対称アンプ。前回製作の6C19P 3パラでは、初段に真空管を使用していたのですが、やはり初段に球を使用すると、ドリフトが激しく、いつまで経っても出力にDCが漏れ漏れしてしまいますので、今回はベタにJFET+NPNバイポーラのカスコードとしました。

この回路でいつも関心しますのは、2段目のバイアス回路です。実にシンプルで、電源変動にも強く、コンプリペアを使用すると熱的な安定性も良くなり、かなり安定したバイアスを供給することができます。

金田氏のアンプと言えば抜群に音が良いけど不安定ですぐぶっ飛ぶという殆ど根性試しみたいなアンプが多かったですが、定格ギリギリだったり下手すりゃ定格オーバーで素子を使用することが茶飯事、そりゃあーた 、飛んであたりまえ、って感じなので、この回路は形は金田式の完対アンプですが素子の種類も違いますし定格については充分にディレーティングをとって使用しております。

で、とりあえず手許の4本でバラック組んでみました。

OTLで一番めんどくさいのが電源。
ヒーター電源まで含めれば全部で6つの電源を立てなければならない為、そこいらの実験用電源総動員です。

終段ハイボルトの大型アルミ電解はヤフオクでゲットしたJinghai製、400V/8200uF。聞き慣れない社名なので躊躇していましたが、調べてみると日立化成のコンデンサ事業部をまるっと売却したらしく、ならばと安心して落としました。カタログなんか日立化成時代のそのままでロゴだけ置き換えられた感じで知らないとまたコピーもんかよって思ってしまうでしょうね。

定期的にこういう買い物をしてしまう。。

TEAC A-H300というプリメイン、2000年くらいの製品?

ラインアンプを製作しようとしていたのですが、入力のセレクタ―周りとか作るのかよ、って考えたら萎えてしまい、ディスクリート部品で組んでて、かつサービスマニュアルが入手可能なやっすいプリメインをベースにでっち上げようということで本品を落札。

完動品なのでもうそのまんま使っちゃおうかと思いましたが、音がいけませんねぇ。。
この手の安コンポのアンプにありがちなギラギラギラと、ギラついた変な音、耐えれそうにありませんので軽く動作チェックしたら速攻で改造開始。

とりあえずバラバラに分解して内部清掃、僅かにヤニっぽい?かと思いましたがブロアで埃飛ばせる程度なので一安心。
ジャンク買いで一番萎えるのが蓋開けたらヤニまみれだったってやつですね。外観はクリーニングすりゃなんとかなるので写真じゃ判らずたまーに引いちゃいますが今回のは平気でした。

目論みとしては入力~セレクタ~ボリュームを通ってパワーアンプに入る手前の信号を外に取り出してプリアンプとして使っちまおうという事。

このアンプのブロック図

結線図

この通り段ごとに基板が分割されていて各基板間はコネクターで結線されています。

いっちょ前にCDダイレクト機能があり、トーンコントロールを通さずに信号を電力増幅部に送る事が出来るようになっているのでプリとして使用するには好都合、とはいえ、CD以外の入力はトーンコントロール経由しかできないようなので、電力増幅部の入力のところから、信号を外部に引っ張りだしてやります。

都合の良い事に、他のコンポのコントロール用にRCAリモートコントロール端子が2つありましたのでココのパターンをカットしてL/Rプリアウトとして使用する。

電力増幅部の電源に±41Vが供給されていますが、これはもう使わないんで、トランスの配線を外す。これもコネクターになってるので抜くだけですね。

使用されているOPアンプは全てNJM4558、これは4580に交換ですね。
で、セレクターに使用されているのがSANYOのLC4966というアナログスイッチ、これ、音質的にどうなんしょう。。全く判りません。

気になるのは、各段のカップリングに有極のアルミ電解を多用しているところ。
ボリューム前後や、アンプの前後など律儀に全箇所入っていて、プリアウトまで5個のアルミ電解を通る事になります。
まぁバイポーラ入力のOPアンプ使ってるのでオフセットがまぁまぁありますしね、メーカー製品としてはDCカットはマストなんでしょうが有極のアルミ電解はあかんやろ。
ここは無極性に置き換えるのと、不要と思われるところはC抜いて直結しますですね。

周波数特性測ってみた。

茶がCDダイレクト、赤はトーンコントロール経由。

ゲインは16dB、もう少し低くても良いがまぁまぁいいとこ。
低域の落ちがちょっと早いがカップリングコン減らせばもちょい良くなるかな?
高域も別に不満は無いが、OPアンプを4580に交換する予定なので、これももっと伸びる筈。

音質の劣化は、、いやぁーーない訳ないよね。改造で何処まで良くなるかな。。

ラインアンプの製作

ちょっとゲインの低いパワーアンプの場合、アッテネーターを間に入れるだけでCDやフォノイコライザを接続しますと、もうちょっとゲイン欲しいなぁと思う事があります。

以前製作した6C41Cカスコードアンプもそうでして、まぁこのアンプの場合は、かなりの高帰還アンプなのでNFB量を少し減らせばゲイン不足は解消できるかも知れないんですが、でもそうするとダンピングファクターが下がっちゃうという弊害があるのでそれを嫌い、ゲイン低めのまま使用しております。

そこで欲しくなるのが利得のあるラインアンプなんですが、この、ラインアンプのゲインってのがなかなか中途半端ですよね。
10dB程度もゲインがあれば十分で20dBもあると夜中に聴く時とかアッテネータをほぼほぼ絞り切った状態で聴くことになる感じになり、音質云々以前にアッテネーターのギャングエラーが無視できなくなって中央に定位しなくなることがままあります。

とは言え、いくら真空管の利得が半導体に比べて低いとは言っても普通は黙ってても20dBくらいになっちまいますからゲイン10dBとなるとNFBで利得を抑えるのが手っ取り早い方法となります。
(もしくはラインアウトトランスを使うか。)

ま、出力インピーダンスを下げたり歪率を改善するためにもNFBは必須と思いますのでまぁそれはその方向で行くことにするのですが、一段で帰還をかけようとするとグリッドに帰還することなり、入力インピーダンスがすんげぇ下がる為、あまり嬉しくありません。

という事で、どんな回路にしようかなと思ったんですが、以前に製作した差動入力のフォノイコライザーの基板が残っていたのでその基板を改造してフラットアンプにすることにしました。
入力が差動なので反転入力側に出力から帰還をかければ負帰還アンプにすることが出来る為、好都合です。

元となるフォノイコライザーの回路は以下。

一段目はJFETと6N2Pの差動カスコード、イコライザー素子を経て、6922のSRPPで出力します。
仕上がりゲインは約40dB@1kHzなので、1kHzで-20dBとなるイコライザー素子が無くなると、60dBほどのゲインがあることになり、こいつをベースのゲイン10dBのラインアンプを作ろうとすると、50dBもの帰還をかけなければならないので少しでも裸利得を減らす為、初段FETをgmの低い2SK30(こんな安FETももはや貴重品!)を奢り、球も6922にすることにしました。

んで、組み上げたのが↓

球はかれこれ20年くらい前に投げ売りされてたPhilips ECG 6922を使用する予定でしたが、まだまだあると思っていたのにまとまなのが本数揃わず、仕方ないので虎の子6R-HH2を使用しました。
無くなってから思う。。もっと買っときゃ良かった。

周波数特性は下の様になりました。

グラフは、
茶=裸
赤=NFB=33dB
橙、黄=NFB=33dB + 位相補償22pF

ゲイン抑えたつもりでも初段ゲインが高いんだろうな、裸で53.6dBもあります。
ここから仕上がり10dBにするには、40dB以上の負帰還が必要になりますが、さすがに精神衛生上ちょっと気持ち悪かったので、負帰還量33dB、とりあえず仕上がりゲイン20dBとしました。

負帰還量33dBもあるともうDCアンプみたいすね。
下は1Hzでも全く減衰なし、上は1MHzまでフラット。
fraplusで10MHz以上測ったのは初めてかも知れません。

33dBも負帰還かけると不安定になりそうですが、結構安定しており、位相補償の22pFが無くても発振の兆しはありませんでした。
しかし、矩形波入れたときのオーバーシュートがまぁまぁありましたので22pFを帰還抵抗3kohmにパラっています。

矩形波応答はこんな感じ。

立ち上がり部の拡大、200ns/div

抜群に綺麗ですね。
とは言え音が良いかは全く別問題。

しかししかし、歪率がよろしくない。

1Vrms出力時に0.3%もあります。
歪も帰還量に比例して減る筈なので33dB(44倍)ということは、1V出力の裸での歪率は13%もある計算になります。
裸での歪率特性は、これだけ裸ゲインがあると中々難しく、測ってないんですよね。

歪の成分。

ほぼほぼ2次歪ですね。
なんでこんなに歪率悪いのか考えますに、初段は本来6N2P(12AX7)を使用する設計で定電流シンクは3mA引いております。つまりIp=1.5mAてことになりますが、これはそのままに球だけはIp=10mA前後で使わないと本来の性能が発揮できない6R-HH2に差し替えちゃった為、特性の悪い領域が動作基点になっちゃってるんじゃないかと思われます。

ゲインあり過ぎ問題と歪率悪すぎ問題が今後の課題です。

デジタルRIAAイコライザのOPアンプゲインをちゃんと計算してみた。

ちょっと時間が開いてしまったが放置プレイになっていたrev03c基板をようやく組み上げた。

上がrev01、下がrev03c

デジタルフォノイコライザー(新型)で製作したのはrev02b。

rev02bからの変更点は、DIPSWで初段OPアンプのゲイン切り替えが出来るようになり、MM/MCカートリッジの両カートリッジに本基板一枚で対応可能になったという事です。

カラクリは簡単で、初段OPアンプの帰還抵抗をDIPSWで切り替えることでゲインを切り替えている訳ですが、同時にMCカートリッジの場合、入力インピーダンスの切り替えも行っています。

早速rev01基板を載せ替えました。

この筐体には既にゲイン20dBのMCヘッドアンプが組み込まれているのでそのヘッドアンプを生かす事にし、DIPSWでは高出力カートリッジに対応する為に、ゲインを若干落とすように定数を選択しました。

基本的にはDL-103を常用するのでここはいぢらず、SL-Q6用に購入したAT85EPの出力電圧に対応するようにDIPSWでゲインを約2dB落とせるようにしてみました。

2dBの根拠は公称出力0.3mVのDL-103が20dBのヘッドアンプを使用して機嫌よく使用できているので公称出力3.5mVのAT85EPでは2dB落とせば十分だろうという感じです。

と、こんな感じで組んじゃったんですが。。
今まで問題ないからこんなんで、、という感じで組んできたのですが、果たして本当にゲインが適正なのかを計算してみました。

まず、ADCまでの入力ブロック。

ひでぇ絵ですみません(;^_^A

カートリッジ出力は、OPA1612でADCの入力レベルまで一気にゲインされ、OPA1632で差動化された後、PCM1804に入力されます。

PCM1804の入力信号レベルは、2.5Vを中心に0~5Vとなっていますが当然ながら電源電圧の縛りを受けますので計算は-1%=4.95Vで行いました。

計算は簡単、カートリッジの最大出力時にAD入力が5VppFS × 99% = 4.95Vppを超えないOPアンプゲインを計算するだけです。

しかし、計算は簡単なのですが、カートリッジの最大出力がどのくらいになるのかが全くワカリマセン。
ので、ネットで調べましたら、所有するレコードを片っ端から再生して最大出力の実測値を表にまとめて下さった方がおられます。しかも多くのカートリッジで!スバラシイ!興味ある方は「フォノカートリッジの最大出力電圧」でググって下さい。

その情報によりますと、DL-103で27~34mV(1:10昇圧込み)、高出力で有名なM44Gでは43~56mV、M44-7では67~86mVとなっており、カートリッジによってその最大出力は相当な幅がある事が判ります。

公称出力でもかなりの差がある訳ですが実測値というのは説得力がありますよね。

で、この数値より計算したDL-103使用時の初段OPアンプのゲイン許容値は最大33.3dBとなり、実際のゲイン36dBより更に低くしなければならない事が判りました。

そそそそ、そうなのかー、って感じですが、でもここはホントに難しいですね。他所から引っ張てきたデータを元にしての計算なので、いあいあ、うちのレコードもっとレベル高いし!って場合もあるし、逆もあるでしょうし。。
それにこれ、余裕を見すぎると滅多に無い大振幅の為に多くのビットが遊んでしまい、平均的な再生で実効ビット数が極端に減ってしまう事にもなりかねませんし。。
ただ、確実に言えることは、実際に使用するカートリッジの種類に応じて初段ゲインを最適化は必須というところでしょうか。

B-2 UNIT

散々聴いた一枚。今でもちこちこ聴く。

中坊だったか、高坊だったか。。
自宅の裏にすげぇギターのへたくそなガキが住んでて(自分もガキだったが)、ホント下手でさ、しかも弾き語りしやがんの、でも歌もさぁ、声なんか裏返ちゃっててさ、ホントうぜぇ、だからこのLPを極めて大音量でかけ倒してた。あっちはあっちで負けじとエレキ引っ張りだしてきやがってアンプのボリューム捻りやがって、あれは戦争だったな。

このLP、前もネタにしたかなぁ???したような気もするがまぁいいや。
衝撃的な一枚だったよな、今聴いても衝撃だわな。1980年だよこれ、40年も前のアルバム。
去年SACD化されたり、アナログもリマスター版出されたりしてると今日知ったけど、この当時物でもすげぇいい。

SL-Q6のカートリッジ交換

ハイリスク商品購入で購入したSL-Q6、最近は専らこれを使用しているんですね。

松下のジャケットサイズプレーヤーではSL-10が人気で、かなりのお値段で取引きされていますが、ジャケットサイズプレーヤーのシリーズ的には数世代後発のこの機種はアナログでありながら頭出し、トラック順を指定しての再生などにも対応し、その構造も洗練されていて、実によくできているのですが、なぜかお値段で言えばSL-10より相当安く、場合によっては数千円で入手することが出来ます。
ただまぁ30年以上前の製品ですからゴム部品が劣化していたり、ミュートリレーや操作スイッチ等、接点部品の劣化などがどうしてもありますので快適に使用するにはそれなりに手を入れる必要がある訳ですがそうやって手を入れてでも復活して使用し続けたいと思う製品です。
SL-Q6が発売されたのは1984年ですから、CDの発売が開始されていたとは言え、まだまだアナログ全盛、再生技術で言えばピークだった時代じゃないかと思います。

で、気に入って使用し続けていた結果、カートリッジの具合が悪くなってきまして、アタックの強い音や大振幅の音が歪っぽくなってきまして、手作りの会のWoody&Allen工房さんが購入されて好評価だったAT85EPを購入しました。

T4P規格は選択肢が少なく、当時物を買おうかなとも思いましたが針先の状態がいくら良くてもダンパーが逝っちゃってたら使い物にならんので、現役生産中の本品を購入、来たのは今年3月の生産でした。

こんな外観。

早速聴いてみました。

最初はなんじゃこりゃってスッカスカの音でびっくりしたんですが、LP両面2枚再生したところでしっかりして来ました。ありがちな話です。

この竹山先生の三味線が歪っぽくなってたんですが、しっかり再生してくれるようになりました。

モーツアルトの協会ソナタ

パイプオルガンの低い音もしっかり再生してくれます。

まだまだ音は変わってゆくでしょうが、このカートリッジ、輪郭のはっきりした骨太の音がする感じです。

正体不明トランス巻き直した。聴いて見た。測って見た。

昨日巻き直したトランス。
8Ω巻線を4回路巻く予定だったが設計変更、8Ω巻線を2回路に減らし、それぞれの回路を2層に分割して一次をサンドイッチし、直列接続するようにした。2回路だが層数としては1段×4層、何が違うかっていうと結合が弱くなる、漏れインダクタンスが並列から直列になって高域が伸びない(筈)。要はかまぼこ特性を狙うということ。

実際にコアに嵌るか確認する。念には念を入れていても、嵌らないとやり直しかと思うと結構ドキドキするんですわ、これが。

端子を処理して完成。

完成したトランスをいつものクラーフ結合300Bで試聴した。
先入観を排する為、特性を測っていない。とは言え自分で設計して巻いてるんだからバイアスかかってるんだよね、それでも周波数特性を測ってから聴くよりは先入観排除できると思うし。
もちろんアンプ壊すのは嫌だから短絡していないとか、一時インダクタンスが現実的な値かとか、その程度は測っている。
で、聴いて見たが、まぁ取り立てて特徴が無いというのか。。
至極普通の音。ある意味成功ですよね。。
しいて言うならちょっと暗いというか、大人しいというか、もう少し華やかさがあってもいいかなって思う。この時点で高域伸びてないのかなって思ったが、

測って見た結果が以下、1W出力時の特性。

左右で低域の伸び方が異なるが、締め付けトルクの調整だけでは一次インダクタンスがどうしても揃わなかった為。
コアの状態があからさまに違う2台だし製造年代もまぁ間違いなく異なっているだろうから仕方ないだろう。
無理に揃えなければならないほどの差でもないし放置した。
-3dBとなる範囲が大体30Hz~60KHzと、直近巻いた7Aリビルド比べるとかなり広帯域(あくまで7Aリビルド比)、高域伸びていないなんて事は全くない。
130KHzの辺りに軽いえくぼが出来てしまったがこの程度は問題ないだろう。

ほぼ狙い通りか、ちょっと広帯域になっちゃったかなって感じだが頼まれもんなんだから自分のアンプでどうだろうがこんなもん意味ない。

思うに、古いトランスを好んで使う人のアンプは、その回路がそういった比較的狭帯域のトランスに合わせて調整されているから、近代の広帯域のトランスを使用してもちゃんとならないのかも知れないのかとか、

或いは、中域に密度感のある音色が好きなのかもとか、

そんな風かも知れない。

前の7Aリビルドがなんで心地よいのか自分でも判らん。

このトランスはどうかなぁ、、オーナーさんに聴いてもらわないと判らんな。