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平衡差動アンプの実体験

いわゆる不平衡差動アンプは、JAZZリスナーとしては、今ある機材を使用しての音としては、満足させてくれている。さらに上を目指そうとすると平衡差動アンプなってくる。でも、平衡アンプはプロ仕様機材で不平衡アンプに比べると超高価で回路も超複雑で手を出せるしろものでは無いと決めつけていた。でも、木村氏の平衡プロジェクトによると、例えばアンプ回路をみるとメインアンプは、今まで自作してきた不平衡差動アンプを上下対象にした感じで　さほど難解とは思わないし、ラインアンプも上下対象でシンプルだ。平衡の成り立ちも簡潔でわかりやすい。これで平衡差動アンプを組めるのであればやるしかないと思った。

製作するアンプは自分にとって使い勝手の良い　フォノアンプ付きラインアンプとメインアンプ　の２台とする。不平衡アンプでの構成をそのまま平衡アンプの構成としただけで、いろんな意味でバランスが良いと思っている。
平衡機材が手元に何も無いので、２台同時に製作することにした。そうすればレコードをほぼ平衡で聞くことが出来る。

メインアンプは木村氏の記事を参考に 2SK30A-Y 6SN7 EL34 のスタンダード３段構成のあまり代わり映えしない回路だが、自分の実績からこれが一番と思っている。平衡アンプなので、音量調整は　４連ボリュームが必要となるが、今回は木村氏の記事を参考に、４連ボリュームはラインアンプに譲り　４段のアーテネッターとした。そのほうが、安上がりで、構成としては合理的だ。2SK30A は (Y) (o) (GR) が各十数本ずつあり、Idss を全て測定して、各所に充てたが、2.0mAはペアがなくCRDを使用した。

フォノアンプ付きラインアンプは、これまた　フォノ部は木村氏の記事をそっくりそのままで 12AX7A 6DJ8の差動フォノとし、ラインアンプ部は手持ちの関係から6DJ8ではなく、12AU7Aとした。利得は6DJ8の半分位だが、メインアンプが３段構成なので、問題はないはずだ。４連ボリュームは調達出来る販売店が木村氏の記事に有ったので、注文したら数日で届いた。シャフト回転感覚は　クリック付きでは無くストレート仕様のものだった。問題はヒーター電源だ。以前にもこの問題に悩まされた。使用するトランスには6.3V 2.4A +6.3V 0.6A = 6.3V 3.0A だ。このトランスから12AX7 2本 + 6DJ8 2本 + 12AU7 2本 = 0.3A×2 +　0.37A×2 +0.3A×2 = 6.3A 1.94Vで直流点火さなければならない。木村氏記事のデータライブラリーの中の、ヒーター電圧と真空管特性の関係 を参考に-5%程度までは妥協するとして 5.9V以上を目標としたが、6.3Vではトランジスターリプルフィルターは無理で、コンデンサー物量作戦で　どうにか5.9V程度は確保出来た。整流直後の電圧は6.3Vで整流による電圧上昇がほとんど無い。整流前のAD電圧も6.3Vなのでトランスには問題はない。ブリッジダイオードは手で触れると結構温度上昇している。冷却を考えればもう少し高い電圧をGET出来たかもしれない。後の祭りでこのままとする。回路は多くの事例から見ると全くお粗末でかっこ悪い。

 

実態配線図は取り付ける接続具の大きさや取り付け位置、配線イメージを表現出来るので書くことにしている。
今回はキャノンプラグは避けて、TRSジャックを使用する事にした。接続治具も木村氏の記事にあるので、それを参考に自作した。平衡用接続具は４芯のシールド線で、それぞれ２芯を束ねて１端子とした。不平衡はモノラルジャックと手持ちのRCAジャックを使用してカット＆トライで適当に作ってみた。両方 超安上がりで、全く問題無しに使用出来た。

 

 

 

シャーシはオークション内でおなじみのサイドウッドスタイルを使用した。実態配線図はCADで書いてあるので、シャーシ加工のレヤーのCAD図(JWW cadに変換)と共に孔明けもお願いした。通常アンプの自作では作業半分をシャーシ加工に費やししまうので、その分楽をさせて頂いた。加工も精密で、加工費もリーズナブルにして頂きました。320×250×50で計画していたが、無理があると判断され、350×250×50に変更して頂いた。出力トランスの穴明けは、今回使用する PMF-25P 用の孔と 標準シャーシにあるように FE-25-8用の孔も用意しておいた。その気になった時はトランスを簡単に交換出来るからだ。

 

 

 

配線は、あらかじめ平ラグ上に部品を配置してからの作業となるので、シャーシに取り付ける前に配線順序をイメージして順次よく行うようにした。ヒーター配線は AWG20の撚り線を使用した。ちょっと太いが電圧を気にしていたので、これでよい。他の配線は0.65mmの単線を使用した。ストリッパーでの絶縁部の除去が容易で、接続端のくりくり処理も不要で、かつ曲げ癖も付けやすく扱い易い。火入れは、メインアンプは一発音だし成功だ。バイアス調整はあらかじめ中央にセットしておいたのと、EL34はエレハモの安物だがクワッドとして管だったので、測定端子の出番は極僅かで終わってしまった。トランスよりEL34の背が高いので、シャーシをひっくり返す気になれず、未だ電圧未測定で、後に記載する。回路ミスでアーテネッタはロータリースイッチの右回転が音量小となってしまった。音量調整はプリで行うのでこのままだ。回転は反対だが、使い勝手はたった４段だが抜群に良い。木村氏のセンスの良さだ。

 

フォノアンプ付きラインアンプは１箇所ハンダ不良が有ったので、一発音だしは出来なかった。トランジスターリプルフィルターのエミッターで275V出ていて　予定電圧を20V以上高い。電圧調整用抵抗を 150Ω から 1.5kΩ に大幅変更した。何が原因なのか不明のままだ。火が出るとか焦げくさいもないので、後で検証する。リプルは全く問題は無い。ここで不思議な出来事、CDプレヤー接続時に　プリアンプの電源を落としてもメインアンプから音が出てくる。HOT COLD 共抵抗を介して電気的繋がっているからだ。ちょっと驚いたが、回路を見て納得した。

視聴して、平衡アンプとはノイズキャンセラーアンプであることが体感出来た。メインとプリを繋ぎ、入力オープンでスピーカーはフォノ AUX1 AUX2 で全く振動しないと言って過言ではない。不平衡接続具を介してCDプレーヤーを繋いでも同様だ。レコードプレーヤーではさすがに僅かだがノイズが出る。レコードプレーヤーはかなりの年代物だし、MMカードリッジも同じく古いものなので、仕方がない。MMカードリッジから針部を抜いて、ブリキの四角の４隅をメンボーに無水アルコール付けて軽くこすって掃除し、数回抜き差しするとノイズが減ってくる。このような対策でレコードは　かなりの高音質で聞くことが出来る。CDプレーヤーをメインアンプに不平衡で直接
繋ぐと物足りない音になる。たぶん不平衡では入力電圧が半分になってしまい、パワーを半減させているためだと思う。プリアンプを介せば普通に聞ける。平衡CDプレーヤを繋ぎたいが、最近の機材で TASCOM CD-200iB は仕様によると　アナログ出力インピーダンスが200Ωで接続不可能だ。CEC CD3000の仕様は アナログ出力 XLR/2番ホット：4.4Vrms、RCA：2.2Vrms で接続出来るかは不明だし　もう生産はされていない様だ。これ以外は高くて購入？となる。　木村氏の記事には　低負荷インピーダンス対応　の記事があるので、本気になれば出来そうだ。本当は事前に我がアンプに平衡と不平衡CDプレーヤを繋いで聞き比べしてみたいと思う気持ちはありありなのだが...　　手持ち機材での音としては　出力トランスは PMF-25P で問題は無い。去年の年末　スタンレークラーク＆上原ひろみ のコンサート会場で体感した　大音響でも聞き疲れしないあの音に似た音が我がスピーカーから出ている。表現しにくいが音の質感が滑らかで厚みがある。
自作でリーズナブルに良質のアンプを制作することが出来た事は、木村氏の記事おかげだ。感謝いたします。
あまりなじみの無いレコードまでターンテーブルに乗せて聞いている昨今だ。

110630 追記

フォノモードで通常の使用状態では感じないが、オープン状態のVR最大ではスピーカーからマイクロフォニック雑音がモゾモゾと出る。無音ではない。手持ちに「ナショナル」マークの12AX7(T)があったので差し替えてみた。結果、かなりのマイクロフォニック雑音を軽減できた。

110703 追記

修正回路図

フォノ付きラインアンプのヒーターは、平滑抵抗を 0.47Ωを3本並列に変更　AC6.26V 整流直後6.05V 平滑後5.95V となった。計算どおりとはならない。テスターの接触抵抗を考慮すれば約6Vで　ま　いいか。メインアンプのアーテネッターを絞り、ラインアンプのVRを大としたほうが良いと思われる。

110704 追記

メインアンプ　6SN7のロードライン改善のためプレート電圧150Vとするために、電源電圧調整抵抗 8.2K --> 5.7k  15k --> 20k に変更した。

REC端子増設&便利切り替えスイッチ

東日本大震災で被災した方々に、心からお見舞い申し上げます。今すぐ出来る支援協力から取り組んでいます。一日も早い復興を願うばかりです。

フォノイコライザー付き差動ラインアンプのフォノアンプの出来が思いの外良かったので、レコード録音用のREC端子を増設することにした。増設場所をスイッチングの前にするか、後にするかで迷ったが、録音するのはレコードのみなので、スイッチングを避けて前側を選んだ。REC端子をパソコンに取り付けた クリエイティブメディアSound BLASTERのLINE INに繋いだままだ。これで、レコードをモニタリングしながらいつでも録音が出来る状態になった。録音時にいちいちONKYO PE155にレコードプレーヤー繋ぎ直す必要が無くなって、ずいぶん便利になった。且つ録音音質レベルも上がったと思う。ドライブの友が増えそうだ。

よく有るスピーカー切り替えスイッチを作ってみた。配線図も無しで、アルミボックスの穴明けも適当に寸法を測って明けただけで、製作時間も半日ちょっとだ。現在は 2台の差動アンプの切り替えに、RCA端子の切り替えスイッチと共に 2タッチで装置切り替え用として使用している。ラックの背面に回って配線を変える必要が無くなって便利になった。

SHUREのステレオレコードカードリッジ

フォノイコライザー付き差動ラインアンプのノイズだと思っていたが、メインアンプの電源のリップル計算が甘く、平滑コンデンサーの容量を増やして直すことが出来た。徐々に自分好みのオーディオ環境が整ってきた。気になっていたのはステレオレコードカードリッジだ。今は AUDIOTECHNICA AT10G  とMATSUSITA EPS-271CS を使っている。余り高品質で高価なものは避けて、安価な製品を使用している。そこそこの音は出してくれるし、オーディオ環境も高品質を要求するものでも無かったからだ。差動アンプを中心にしたオーディオ環境を手にして、一度は聞いてみたかった SHURE を聞いてみたいと思い、あれこれネットを駆け巡ってみた。正直いって、今現在 SHUREと言う会社が、ステレオレコードカードリッジを現在作っているのかどうかも知らないのだ。オークションを覗くと新品もあるもで作っている？のかも。レコード時代は高級品で手が出せなかった。気づいたらＣＤ時代になり、そろそろネット配信に取って代わろうとしている。でもレコードコレクションもそこそこあるし、とにかく SHURE でレコード聞いてみようと思った。そしてオークション探しが始まった。この分野は知識がないので、型名と性能がリンクしていない。性能が気になるので、マニアの気持ちになって、カードリッジを大事に扱っている人は、シェルもそこそこの物を使うはず。たぶんシェルを外してカードリッジのみを出品するだろうなんて考えて、カードリッジのみの商品を探した。幾つか入札に参加させて頂いたが、結構高値になり、断念が数回。どれを見てもSHUREの製品は古く年代的には五十歩百歩の様だ。ようやく SHURE製 M95HE/D なるスタビライザー付きのカードリッジを手中にした。これも相当古い品物らしい。手元に届いて AT10G をシェルから外し　M95HE/D　取り付け 針圧を 1.5g に調整して、愛聴レコードを聞いてみた。 ん、いい音出てるんじゃない。それぞれの楽器音が定位置で実にクリヤーに聞こえるし、以前に聞いていた音よりは　メリハリが有り、普段余り聞かない　コルトレーンのレコードもすんなり聞き流せる。 さすが SHUREなのか？、さすが差動なのか？　さすが JBL なのか？とにかくいい音でJAZZが聞ける環境に感.謝。

2台目のフォノイコライザー付き差動ラインアンプ

メインの全段差動プッシュプルアンプは２台共ノイズレベルは比較的低く、パワーも十分で結構な出来上りだったので、今使っているフォノイコライザー付き差動ラインアンプは見てくれも悪く、フォノ部分がビンテージアンプからのユニットを使って適当にくみ上げてしまったので、フォノ部でノイズが出ている。今度は少し力を入れて 2台目のフォノイコライザー付き差動ラインアンプを再度組み上げようと考えた。

回路は単純で、木村氏のホームページにあるMM式フォノイコライザーと差動ラインアンプをくっつけた　いかにも恥ずかしい回路となったが、とにかく今回のアンプはアンチノイズ重視を目的にしているので、電源部、アンプ部の離隔を十分に取る事を目的に、前回のメインアンプのシャーシと同様のサイズとした。 

B電源はトランジスター式リプルフィルターにしてノイズを抑え、直流点火ヒーター用コンデンサーも20000μFに増量した。アース配線にも色々思案して部品レイアウトを考えた。これらの事項は木村氏の記事そのもので、シールド線も3C2Vを選択し部品も高級品ではないが、そこそこのものを使用した。組み上げて、音出しも一発でokなのだが、ここで問題が発生した。以前にも経験して予測はしていたが、真空管 4本分を6.3V2Aからヒーターを直流点火するとかなりの電圧降下が起きるのだ。12AX7(6.3V 0.3A)×2 + 7308(6.3V 0.335A)×2 = 1.27A を賄う事が出来ない。5.5Vまで電圧が下がってしまうし、トランスが僅かだが唸ってしまう。これでは音がでているが　どうにも納得は出来ない。見てくれの事もあり、１つのトランスで済ませたかったのだが、今回はどうしてもヒーターは定格値としたいので、オークションでトランス探しをして載せ替え用のいいトランスを見つけのだが、高値になってしまったし、お金と時間が掛かる。おまけにシャーシの台直しも大変だ。結局あえなく断念。結局あまり気の進まない手持ちのヒータートランスを１つシャーシの上に乗っけてしまった。これが結構大きく、かつ汚れがひどい。少し磨いて少し綺麗にしたが、それでもかっこが悪い。トランスケースでもかぶせてかっこ良くしたいのだが、これは後の課題にする。

肝心のアンプの性能だが、やはり思い通りにはいかない。ラインアンプ部の左側のみ僅かだがブーンのハム音が聞こえる。フォノ部はラインアンプを通って出てくるノイズはほとんど感じない。レベルを上げてもラインアンプのハム音のみに思えるくらいで良好だ。回路もシンプルで木村氏のセンスの良さを感じる。レコードとCDで　音量差も比較的少く使いやすい。メインアンプ部もラインアンプ部も２連ボリュームをを使用しているので、バランス調整が出来ない。CDクリーナーの付属ソフトで左右音量の聞くだけのチェックをしてみたが、問題はない。でも、いずれはバランスが崩れる可能性は十分に考えられる。その時はその時だ。見てくれを除き、当初の目的はそこそこ達成出来た様だが、ラインアンプの僅かなハムはなんとかしたい。暫く使い込んで様子見するつもりだ。

 2011.04.29 追記
メインアンプは、入力がオープンで、VRが最大でも　ノイズも無く快調そのものだ。MMフォノ付きラインアンプは、通常使用状態ではあまり感じないが、入力をオープンにして、メインアンプのVRを最大状態で、120HZと思われるノイズが結構出ている事気づいた。どうも、アースループが出来ている様だ。ノイズを取りたいと思い、RCAケーブルの配線経路を変えることにした。これが最良とは思わないが、左右の中心にアース母線を張り、母線に沿っての入出力のRCAケーブル配線経路とした。ノイズは全体にかなり低減した。フォノ使用時に少し残っている程度となったので良しとした。

 

SANSUI AU-70 を全差動にリメーク

少し躊躇したが、SANSUI AU-70 を綺麗に解体し、電源トランスと出力トランス、ついでにヘッドホーン用ダミー抵抗を再利用して、全差動アンプに生まれ変わらせる事にした。コンセプトは前回の 2SK30A(Y)-6SN7-6P3S の構成と同様とした。差動アンプは回路パターンが同じで、使用する部品で定数を変化させるだけなので、回路は代わり映えはしない。

前回のアンプは、ヒーターが方チャンネル当たり 4A と余裕があるので、6P3S を EL34 に載せ替えて見るつもりだ。今回のアンプの電源は 410V から 310V の100V　電圧を落とさなければならないので、少し工夫をしてみた。手持ちに 5H180mAのチョークコイルがあったので、最大電流を175mA で回路設計を行った。チョークコイルの後ろにセメント抵抗 100+150+100+150Ω(10W)のリップルフィルターで100Vの電圧を下げる事と、発熱を出来るだけ押さえる事に着目した。組み上げて電圧測定をしてみると 整流直後で見込みより 15V 少ない 395V となった。AU-70の再組み立ての時はAU-70の回路図通りの電圧だったのだが、なぜか分からない。こんな訳で、セメント抵抗先頭の100Ωをショートして電圧調整をした。チョークコイルが定格ギリギリだが、 5時間の使用でもそんなに温度上昇していないので、全く問題無い様だ。

 

今回は、ビンテージアンプの再利用なので、あまり期待はしていなかったが、前回アンプと音質にさほどの違いは見られない。ただ、音源がCDプレーヤーの場合、メディヤによっては センターが少しぼけている。前回アンプはセンターは結構決まっている。でも音源をレコードにすると　なぜかしっかりセンターが決まっている。レコード時代のトランスだからなのかな？？ノイズは ほとんど出ていないし、パワーもそこそこで、レコード用アンプとして使用していく事にする。

今回はシャーシの穴明けに 30mm のステップドリルを使用してみた。2mmのアルマイトも比較的簡単に、綺麗に仕上げる事が出来た。使用したシャーシは、オークションに出品されている サイドウッドの 350mm×250mmを使用してみた。

 

しっかりした創りだが、本体裏の折り込みはもう少し短い方が部品取り付けが楽になると思う。裏蓋に折り返しが付いている。この折り返しが部品に当たるので、裏返しと思われる方に使用してみた。外から見えないので問題はないが、厚さ2mmもあるので折り返しは要らないと思うし、裏蓋に適当な穴を明けた方が良いと思う。でも、面倒なので穴無し使用だ。今は冬なので気にならないが、夏にどうなるのか？？ビンテージアンプの再利用としては十分満足出来るアンプとなった。

110115追記

今回入手した6P3Sは時間経過と共に全球プレート電圧が数ボルト変化して、DCバランスを取ることがでない。

おかげでバランスのくずれた音を体験できた。電源を疑い、試しにペア管を使用してみたが。結果全く問題がない。センターも決まっている。どうも6P3Sは差動向きでは無い様だ。

110130追記

経験上、差動アンプはDCバランスが2.5V程度あっても一応音は出るので、11球の6P3Sの中から音の出る2組8本を30時間程度の音出し（エージング？）を行った。その8本の中に2本時間経過と共にプレート電圧が変化する球を除く6球からバランスの良い組み合わせ2ペアーを選別した。結果、CDバランスは200mV以下に収まった。入手した12球中　差動アンプとして使える球は2ペアー。真空管選びとしては良い経験が出来た。