フルバランスアンプ (X_Under bar)

心地よい音を求めてフルバランスアンプを中心に自作しています。

2012年07月

以前デジタルドメインのB-1a(SITアンプ)を試聴し、素晴らしい音でしたのでSITアンプを作ろうかと考えていましたが、こちらも全然進んでいません。
復習を兼ねて、SIT素子の特徴を上げてみます。
 
SIT(縦型FET)は、通常のトランジスターやMOS FETと少し違って、手間のかかる石です。先ず、バイアスが深い10~15Vで、因みにMOS FETは0.9V~2.2V程度です。
SITのバイアスのためにドライバー段の電圧10~15Vが無駄に成るわけで、電圧利用率が極めて悪い。
電圧利用率(バイアスが深い)が悪いのと、バイアス設定の難しさからSITは消えて行ったのだと思います。
 
SITは、真空管の三極管と同じようにバイアスを掛けます。例えばNチャンネルの2SK60の場合は、ドレインにプラスの電圧を加えますが、ゲートにはマイナスの電圧を加えます。そして、バイアスが0ボルトの時にドレインには、最大電流が流れます。そのために事前に2SK60のゲートにマイナス電圧を加えて置く必要が有るのです。これを怠ると直ぐに天国です。また、SITは、電圧変動に弱くドレイン・ソース間電圧が変動するとオフセット電圧が変動する場合があります。SITの電源を安定化する必要が有るかも知れません。
 
今回のアンプは、どの様な構成にするか

本来なら全段SITで組めれば完璧なのですが、私の知る限り現在入手できるSIT石は、2SK79、2SK60、2SJ18、2SK182くらいしか無いです。また、全段FETで組むとしても2段目の増幅段に使うFETも選ぶほどの種類が無く、必然的に2SK246/2SJ103となります。2SK246/2SJ103では、耐圧不足(最大定格:50V)でトランジスターに変えざるを得ないかも知れません。
 
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SITアンプもプロテクト回路等の検討とか・・・時間がかかりそうです。

Aurorasoundからバランス型ヘッドフォンアンプのキットが7月27日より販売されます。
 
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秋葉原ラジオセンター内 三栄電波(株)にて 定価:58,500円
http://www.aurorasound.jp/BDRHPA01.html
 
バランスアンプ族としては、この様なキットが販売されると嬉しく成りますね。
 
HPより抜粋:
バランス駆動回路を採用し、左右のチャンネルセパレーション歪率、SN、音像の定位を向上させヘッドフォンを理想的な状態でドライブさせることに成功しました。
オーディオファイルにも十分満足いただけるよう各パーツはオーディオグレードのものを吟味し、プリント基板も音質重視の設計を施し、将来の発展性としてOPAMPの交換やお手持ちのヘッドフォンに合わせたゲイン設定など。通常のフォーン型ジャックも使えるようにXLR/フォ-ンのノイトリック社製コンボジャックを採用しましたので普通のヘッドフォンでも2台まで使えるようになっています。
全回路図や組み立て説明書は弊社WEBサイトからダウンロードできるようにしていますので事前の検討にご活用ください。

バランス駆動に対応するため、ヘッドフォンの改造が必要です(自己責任です)。

入力がRCA端子のみ、XLR端子が無いのが残念!

ヒロさんのDAC9018Dキットを購入しましたが、未だに手つかずの状態。そろそろI/V変換回路を考えようと、色々と資料を集めているところです。
 
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ところで、ES9018を使っている製品にアキュフェーズのCD-901が有ります。その製品のI/V変換回路が下記の回路に成ります。
 
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初段は差動増幅の上下コンプリでカレントミラー負荷、2段目がフォールデッドカスコードで1段増幅アンプです。 アキュフェーズとしては、珍しい回路。
 
また、カレントミラー型I/V変換回路も有ります。 下記の回路は、フェーズテックのI/V変換回路です。これもまた洗練された良い回路だと思います。無帰還アンプですね。
※ バランス出力も取り出せます。素晴らしい!
 
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現在考えているI/V変換回路は、前回試作したアンプの1段目の定電流回路を少し改良して試作基板を作ろうかと考えています。
 
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フェーズテックのカレントミラー型I/V変換回路も試したいですね。

バランスアンプに興味を持たれている方も多いと思いますので(たぶん)、少し特徴を書いてみます。
 
現在及び過去に販売されているバランス(XLR端子付きのアンプ)入力が付いているアンプは、付録(おまけ)に過ぎない偽バランス入力が多くあります。そのため本来の性能が出ていません。また、バランス接続は、長い距離を転送するために必要であって、1~3m位の距離では、バランス接続をする必要は無いとお考え方も多いと思います。これは、伝送部分だけを見た場合のことです。
 
バランス転送は、ノイズに強いと言うことですが、アンプの内部でも同じ事が言えます。アンプ内部のノイズに対しても強いのです。また、ノイズに強いと言うことは、バランスのラインからもノイズが出にくいと言うことでもあります。これは、チャンネルセパレーションに対しても有利に効いてきます。
 
一般のアンプは、アースを基準として増幅します。例えば、CD ⇒ プリアンプ ⇒ パワーアンプ ⇒ スピーカーと全ての基準がアースです。アースラインには、小信号から大信号まで電流が流れるので、アースの処理は重要となります。
これに対しバランスアンプ(全てがバランスの場合)は、アースを基準とした増幅では無いのでアースの影響を受け難いと思います。また、完全なフローティングアンプも可能と思います。
 
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BTL接続は、同じ2台のアンプで構成する方法で、アンプの出力が3~4倍になりますので、出力UPのために使われる場合が多いと思います。
 
バランスアンプは、単純に普通のアンプの2倍の部品が必要となり音楽信号が増幅素子を多く通ることになり音質劣化すると、評価する人もおられます。バランスの場合、相殺効果が期待できます。歪みに関しては、偶数次の歪みが相殺効果で少なくなります。これは、以前このブログでシミュレーション結果をアップしています。残留ノイズに関して、アンバランス出力とバランス出力の残留ノイズを比較するとバランス出力の残留ノイズの方が半分位少ないようです。
http://blogs.yahoo.co.jp/yokoyama3322/9077848.html
 
アンプを2台使うBTL接続から如何に部品点数を少なくするかと考えた時に、目に留まったのがサンスイのXバランスアンプです。私のアンプは、サンスイのXバランスアンプと完全差動アンプをベースにして考えています。
技術的な内容では、完全差動アンプ(Fully-Differential Amplifiers) JAJA122が参考に成ります。BTL接続とは少し違いますね。
http://www.tij.co.jp/jp/lit/an/jaja122/jaja122.pdf
http://blogs.yahoo.co.jp/yokoyama3322/4418536.html

MDR-CD900STは、既にバランス化を行っていますが、ちょっと気が引けたのですが、MDR-Z1000をバランス改造されていた人がおられたので、私もバランス化に挑戦しました。
 
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ヘッドフォン本体のコネクターは、ヒロセ電機のHR10A-7R-6S、ケーブル側には  HR10A-7P-6Pを使いました。このコネクターを使えば、ヘッドフォン本体の穴加工をしなくてもコネクターが取り付けられます。
ヘッドフォン本体に取り付けるHR10A-7R-6Sですが、コネクターにあるストッパーの出っ張りは、ヤスリで削りました。また、本体に取り付けるコネクターのナットは、ヘッドホフォン内部のスペースからナットを回すことができませんので、コネクター側を回して留めました。
 
左側は、最初についていたコネクターで右側が付け替えたコネクター
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ケーブルは、先週の土曜日に購入した4芯ケーブルで考えていたのですが、このケーブルの芯線が切れ易いようです。その為、以前購入した4芯のシールドケーブルを使う事にしました。メッキ線の方が切れ易いのでしょうか? シールドの4芯は、銅線のメッキなしです。
 
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気になった点が一つ、コネクターをヘッドフォンのフレームに直接留めるため、ヘッドフォンのケーブルを動かすとその振動が、そのまま、ヘッドフォンに伝わります。
コネクターを止める際は、留めネジの間に緩衝材のような物を挟んでネジ留めすると良いと思います。オリジナル(改造前の状態)では、コネクターの回りを囲むようにプラスチックのスペーサーが入っていました。
 
< 秋葉原の話し >
先週の土曜日に、コネクターを入手するため秋葉に行ってきましたが、ラジオデパート2Fの電波堂書店が6月30日で閉店と成っていました。(海神無線の向かい側のお店です)
何時も行く本屋でしたのでショックです。 
昔からのお店が閉店となり淋しいですね。

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