フルバランスアンプ (X_Under bar)

心地よい音を求めて

2020年10月

ヘッドホン用バランス接続コネクターは、色々と悩みます。
以前こんな事を書いています。

2014/10/15：バランス型ヘッドフォンのコネクターの規格が決まっていない！

なんですね。
日本のオーディオメーカさんの対応が遅かったもんですから、色んなタイプのヘッドホン用バランス接続コネクターが出てきてしまいました。
統一されていませんので、今も変わりはありません。

その中でも音質的に良いとするコネクターが、株式会社 日本ディックスのPentaconn（ペンタコン）です。
ヘッドホン用バランス接続コネクタ（JEITA規格 RC-8141C）と言うことで、プラグ形状は4.4mmとなります。
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ヘッドフォンのコネクターには、φ2.5mm /φ3.5mm /φ6.3mm とありますが、ここにφ4.4mmが追加された感じです。


さて、このPentaconn（ペンタコン）、値段が凄く高いです。
OFC PLUG(プラグ4.4mm 5極)： NBP1-14-001
Amazon ￥9,482

黄銅 PLUG(プラグ4.4mm 5極)： NBP1-14-002
Amazon ￥4,548
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基板用：
PCB JACK(ジャック4.4mm 5極)：NBA1-24-001
Amazon ￥5,093　/ 千石 ￥2,200
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パネル用：
パネルJACK(パネルジャック4.4mm 5極)：NBD1-14-001
￥5,144
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なお、ノンブランドのプラグが￥650～から有ります。
ノンブランドの中継ジャックが￥2,000～です。
これらは、Pentaconnでは無いです、ただのφ4.4mm 5極なだけです。ww

ところで、SONYさんは、PCB JACK(NBA1-24-001)をこのように使っています。
ジャックを別基板にして、線材でメイン基板(アンプ基板)に繋げています。
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これは修理での部品コストを押さえる賢いやり方です。
ポータブルアンプは、コネクター関連とスイッチ部分が良く壊れます。
特にヘッドフォンのコネクターがハンダ付けされてある基板の端子の銅箔の剥離が多くあります。
この部分を単独基板(独立基板)にして置くと、メイン基板(アンプ基板)の交換をしなくても済むので交換部品のコストと修理工数を減らすことができます。

SONY NW-WM1Z ￥299.880
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SONY DMP-Z1 ￥855,000
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今回、こちらを千石さんで購入しました。
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Pentaconnは、高すぎですね。

パテントが絡んでいるのでしょうね。
調べると、プラグにあります。
【特許番号】特許第6301559号(P6301559)
【国際出願番号】PCT/JP2017/017906

JEITA規格 RC-8141Cで、規定しながら特許で独占している。


皆さん、Pentaconn 使いますか？

電気二重層コンデンサの大容量で低インピーダンスの物が多く出回っているので、ポータブルオーディオでの使用を考え、電気二重層コンデンサの充電回路の基板を作ってみました。
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電気二重層コンデンサと言うと、マイコンなどのバックアップ電源としてよく知られていると思います。
昔からある電気二重層コンデンサは、こんなタイプだと思います。
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コンデンサのESR(等価直列抵抗)も10Ω～50Ωと案外と大きい値です。
マイコンなので電流はあまり流れないので、ESR(等価直列抵抗)が大きくても問題は無いと思います。

最近は、このESR(等価直列抵抗)が5mΩ～100mΩと、かなり小さい電気二重層コンデンサが販売されています。
今回採用した電気二重層コンデンサです
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電気二重層コンデンサをシリーズに繋げているので、ESR(等価直列抵抗)は115mΩありますが、でも小さい値です。
秋月さん　電気二重層コンデンサー１．５Ｆ５．４Ｖ：

ESR(等価直列抵抗)が小さいので問題もあります。
電源を入れた時の尖頭(突入)電流です。
今回の二重層コンでは、軽く2A流れました。(2Aのアダプターで確認)
電源に保護回路が無いと電源が壊れてしまいます。
そこで、電気二重層コンデンサの充電回路を作って実験をすることにしました。

少し調べると
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この回路は簡単な回路ですね。

これでも良いのですが、次の回路を考えてみました。
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MOSFETを使った回路です。
電源ON時最初は、充電抵抗R59を経由して、尖頭(突入)電流を押さえて、少し時間を置いてからMOSFETをONしてフル充電にする方法です。

簡単なブロック図です。
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電源と二重層コンの間にMOSFETが入るので、抵抗値の小さいMOSFETを選ぶ必要があります。

実際に実験をしました。
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上手く行きませんねぇ。
プリ充電と尖頭(突入)電流防止回路のタイミングが難しいです。
半固定ボリュームで遅延時間を変えたりしたのですが、上手く行きませんね。

もう少し基本的な回路の見直しが必要です。

バランスアンプ(BTLアンプ等)用のミュート回路は、ネットを探しても中々見つかりません。

あまりバランス出力のアンプを使って無いのでしょうね。

私は現在このような複雑なロジックICを使ったバランスアンプ用のミュート回路を使っています。
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このミュート回路でも良いのですが、部品点数が多いので、もう少しスリムな回路に出来ないかと回路を考えています。

こんな回路を考えました。
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シミュレーションでは、問題無く動きました。(^-^)/
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スピーカー出力のオフセット電圧0.6Vで動作する感じです。
リレー動作電圧と警告LEDが上手い形で切替わっています。

シミュレーションが上手く行ったのでテスト用の基板を作ってみました。
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チョット長細い基板ですが、空いたスペースに作った基板なのでこんな形になりました。w

動作チェックです。
電源ON・・・緑色のLEDが点灯
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あれ、電源ONして2秒後、入力信号が無いのに勝手にミュート(赤色LEDが点灯)が掛かってしまいます。
20201008_06
色々と抵抗の値を変えましたが、思った様に上手く動きません。(x_x)

出直しですねぇ。

次回をご期待下さい。www

【前回】スイッチング用のMOS-FETでオーディオアンプ

スイッチング用のMOS-FETでオーディオアンプのドライバー段に使えそうなMOS-FETを探しています。
バイアスの設定などは、上手く行きましたが、位相特性で少し気になる点がありましたので、もう一度確認しています。
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丸で囲ってあるところの位相特性です。
途中で180度に反転しています。
測定系の問題なのかも知れません。

今回アンプが悪い可能性が有るので、もう片方のアンプも組んでみました。
20201004_02
結果としては、2回路とも同じ位相特性でした。

ラグリード型の位相補償回路が怪しいと思ったので、ラグリード位相補償回路を外してみました。
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回路図の赤丸の回路が、ラグリード位相補償回路です。

周波数特性と位相特性の比較
20201004_04
ラグリード位相補償回路を外した方は、問題無いような感じですが、周波数が1MHzなので表示されないのかも？

周波数を10MHzで測ってみました。
20201004_05
同じような感じです。
測定系の問題のようです。


ん～　時間をみて他のアンプを測ってみます。


2020年10月5日追加：

測定系の問題でした。
ヘッドフォンアンプを測ってみました。
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20201005_02
同じ様に180度で変わってます。
グラフは180度以上は表示されないようです。
アンプは正常と言うことです。


【前回】Amanero Combo384を電池で動かす　その後2

今回の基板と同時にHDMIの送信側と受信側の基板も作ってみました。
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一番左側が、HDMIの送信(送り出し)の基板で、残りの二つが受信(受け)の基板です。
一番右側の受信基板にはアイソレータICを入れています。
試作基板のあまり部分に作ったので、かなり小さい基板になってしまいました。

そして、Amanero Combo384のHDMI変換基板の動作テストも行いました。
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まだ、ケースに入れていないので、とりあえず、LEDとスイッチを付けて動作確認です。

動作確認は、先にありましたHDMIの送信側と受信側の基板も同時に動作確認しました。
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PC foobar2000 (USB) ⇒〔Combo384→HDMI基板〕⇒ HDMI受信基板 ⇒ HDMI送信基板 ⇒ DAC
手持ちのHDMIケーブルの一番長いのが2ｍしか無かったので、2ｍで確認して問題無く綺麗な音で再生できました。

本来ならHDMIの波形も確認したかったのですが、FETプローブ(平衡型FETプローブ)を保有していないので確認はできませんでした。
FETプローブも欲しいですね。

スタッス電子さんのFETプローブ：

FETプローブ用電源(オフセット機能有り)　AP502


次は、このAmanero Combo384 HDMI変換基板をケースに入れる予定です。

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