・考察7 完全に染まったSONY派 ・考察6 高級品には行かないって言ったのに ・考察5 初級から中級へ ・考察4 発振の対策 ・考察3 材質の違い ・考察2 ボリュームのカーブ特性 ・考察1 ボリューム・アッテネータの方式 ・事故照会(誤字) |
「うめ」とはなんぞや? 松竹梅を用いたグレードのランク付けがありますが下の下を指して
います。
デジタル回路各種いじくり歴10年越えの初級オヤジ(謎)がアナログに走りました。
あまり費用をかけずに色々イジリ倒すのが好きで、5.1ch環境もこんなんなってます。 物理・数学の成績は中の下といったところでカットオフ周波数とかコレクタ損失とか重要事項 の計算だけはそこそこ出来るつもり(一応、某工業大学卒業)ですが、いかんせんアナログ初心者です。 メーカーや型番で音色の違ってくるOPAMPは周辺回路が非常に少なくシンプルにそこそこの アンプが作れてしまいます。電圧増幅のための素子なので大電流を取り出すことは出来ないん ですがヘッドホン程度鳴らすならギリギリそのままでも行けます。若干の不足を補って電流を 増幅するバッファ回路をバッファICを使ったりディスクリートでプッシュプルエミッタフォロア で追加してやったり、ウィルソン型などに構成を変えてみたり、MOS-FETプッシュプルソースフォロアを 使って持ち上げてやります。確かに電流に余裕が出来たお陰か良好な結果になります。 なんせまだ駆け出しで本業はソフト屋だったりするので本格的な設計というのは出来ませんが 各所で公開されている回路図を参考に、あれこれ試行錯誤・アレンジしてみてトータルでは、一応 自分の回路と言っても怒られないかどうか・・・というものを紹介していきたいと思います。
回路やOPAMPの善し悪しについて、あまり良い耳を持っていませんため僅かな差違がわかって
いなかったり、的確に表現するだけの語彙もありません。 まじめにHP運営管理というのはするつもりはありません。回路図や情報置き場、単なる倉庫 とお考え下さい。実装状態の写真画像など追々掲載する予定。
※備忘録
[所有OPAMP一覧]
[所有真空管一覧]
[所有ヘッドホン・イヤホン一覧]
[おおざっぱな評価]
買って未だ日が経ってなかったりしてエージング不足なんでしょうかね。最初の数時間は確かに間違いなく克明に 変化していったものの、もっと変わるものなのか、だれかブラインドテストしてみてよ(何
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考察1 ボリューム・アッテネータの方式 L字のごく一般的なVRの使い方からT型やπ型アッテネータなどインピーダンスに気を配った方式など 様々ですね。VRはカーボン皮膜でしょうから音質的にも劣るという話を耳にしますが、私の駄耳ではうまく 聞き分けられないので普通のVRを使ってしまっています。コスト・設置面積・手間との兼ね合いで妥協です。
さて、その中で金田式やPA方式と言われる分圧のGND側をまるごと抵抗値削って可変にする方式があります。
分圧比の分母自体が変化するのでまぁ確かに通常の方式とは異なり、いわゆる効果的な手法なんでしょう、
これは解ります。(※信号自体がVRを通らないのがウリなんでしょうけど、それは正から負へ電流の流れる
物理的な考え方。化学的には負電荷ホールの移動方向は逆ですから何の影響も無いかといえば、繋がっている限り
結局同じ程度あると思っています。) 私がインピーダンスについて正確に理解しきれていないのがこの考察を極めて眉唾なものにしてしまう一番の要因 なんですが・・・。信号に直列な抵抗と信号に並列な抵抗の比率で決まってくるものなのだから、ボリュームの繋ぎ方 がどうこうではなくて、その前段または後段で適切な比率で抵抗挿入してれば概ね問題ないんじゃないんですか?? 勉強不足の現時点では私はそういう結論にしかなっていません。小電圧・小電流の回路でそんなにセンシティブに変わって くるものでしょうか、真空管を使った場合などインピーダンスの桁自体が2桁以上も違ってくる場合は当然整合が必要に なるでしょうし、引き回しの距離が長ければ外来ノイズの影響を受けるでしょう。が、小型で入力もDACや再生機器の ヘッドホン出力とかライン出力から出てきた信号から最終的にヘッドホン・イヤホンを鳴らすだけのアウトプットですよね 、、、、、うーん、神経質になるポイントでは無いんじゃないかと思って止みません。使用するヘッドホン・イヤホンの インピーダンスに最適化した固定のT型/π型アッテネータを挟んでやることのほうが効果的じゃありません? そんなわけでこのサイトに諸々紹介している回路図では明示的な入力抵抗を省略している傾向になっています。非反転入力 からのプルダウン2.2KΩはインピーダンスのためではなくバイポーラタイプのOPAMPでバイアス電流がそこそこ必要になる ため10KΩとか100KΩといった、いわゆる高インピーダンス受けになっていません(高抵抗すぎると盛大に発振します)。 かといって低インピーダンス受けなのかと言われますとマイクとか無線とかそっちの分野では1KΩ未満がロー受けと 言われておりそれにも該当せず、中途半端な数値ですが、まぁ低くも高くもなく、中インピーダンスというやつで しょうかね。ボリュームをあまり絞っていない状態では分圧のGND側に高抵抗が並列に入る形となるためさほど問題に ならず、ボリュームを絞ってくると低抵抗になっていきますが仮に定インピーダンスで調整できていても人間の耳と いうのは小さい音に対しては低音と高音の感知ボリュームが落ちていってしまい、感覚的なバランスというのはそもそも 変わってしまいます。低域と高域を持ち上げたラウドネス回路でも組まれていれば別ですがそうなるとそもそも今ここで 考えている方式のボリューム・アッテネータからかけ離れたことをしなくてはいけません。 ここで否定ないし疑問視している方式をウリにしているHP様を批判するつもりはなく私は賛同できないのでやって ないよー 程度に考えてください。趣向・こだわり・理念・信条は各人の自由だと思いますので干渉・攻撃等するような 意志は全くありません。ヒトはヒト、自分は自分ということで互いに尊重するところでしょう・・・と思っています。 過激な論争っていうのは本当無駄なエネルギーだと思うので。よくオーディオはオカルトだと言われますが、そういう事 でしょう、宗教みたいなもんです。積極的にヒトを巻き込むべきものじゃないし周囲に迷惑をかけていない限り抑圧される べきでもない。 えー、つまりのところボリューム角度で言うところの12時より上をメインで使用する場合はそこそこ大きめな 抵抗が分圧GND側に入りますので・・・「それでいーんじゃないの?」と無責任な事を言いはなって締めたいと思い ます(え?書き逃げ?) [2007/03/25 更新]
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考察2 ボリュームのカーブ特性 呼び名こそ良くないですが「インチキAカーブ」というのを採用しています。固定抵抗を変化点とGNDにパラで 入れる事で変化の仕方を対数っぽい変化のAカーブに近似した結果を得るものですね。考案・紹介されているHP 様がいくつかありますので検索して行ってみると良いでしょう。パラで入れる抵抗を変えるだけでカーブの仕方が 変化してきますので色々な抵抗値で試して好みのものにするといいでしょうね、私はVR抵抗値の10%前後を 選択しました。Aカーブに確かに近いですよこれ。 安価なVRを買ってくるとAカーブのVRは特に左右のバランスが違ってしまって気持ち悪いという経験を多く してきました。じゃ、バランス修正のためのVRを追加・・・ってそれじゃ2連VR使ってる意味が無いじゃない。 真空管みたいに個体差が結構大きくて左右にボリュームの差が出やすいものは最初から左右独立でVRを設けるべき かと思います。 さて、少々話がずれたので戻しますが、経験的に同一のグレード(価格帯)のVRを使う限りはBカーブの ほうが左右ボリュームの誤差というのが出にくいのは確かです。何故精度に差が出てくるんでしょうか、VR内部の 構造を想像してみましょうか。炭素皮膜を蒸着だか焼成だかわかりませんが円盤上に植え付けてゆき、そこを接触する 変化点と左右端間の抵抗値を連続して変化させるんでしょうね、きっと。で、AカーブとBカーブでは何が違うか、 炭素皮膜の面積(というより体積か)が位置によって違うAカーブと、均一なBカーブ・・・なるほど、それは確かに Aカーブのほうが高い精度を要求しますね。Bカーブの場合均一であるがために誤差が出にくいだけで、やはり誤差が 出てしまうと結果的にAカーブと同様の差としてバランスを崩してしまいます。うーん、困りましたね。 高級な、1コ千円も2千円もするようなVRを使うと確かにいいんでしょう。総額数千円(ヘタすると千円前半)で 出来てしまうOPAMPのヘッドホンアンプにその値段投入ですか・・・御苦労様、私はパスします。えーと、ちょっと本末 転倒するような爆弾発言していいですか? 「ボリュームっていつも同じくらいにして聞いてませんか?」 ショーティングタイプの2回路6接点程度のロータリースイッチっていくらくらいですかね、いやむしろ滅多に変え ない音量なら切替時にブチ切れても構わんってところまで割り切ればノンショートでもいいんじゃないかな。と結局何が 言いたかったのか不明のまま締めたいと思います(え?またかよ?) [2007/03/25 更新]
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考察3 材質の違い 配線材の違いや抵抗の種類、コンデンサの種類で音が変わるとよく言いますね。これはブラインドテスト してもきちんと差として立証するケースが多いようなので頭ごなしにオカルトだと言い放って否定する気は なくて、想像の範囲でも音が違ってくる理由というのはそこそこ納得できると思います。 抵抗の差:違うのはわかりますが明確な差違かと言われると疑問です。私が音響向けの回路中で金属被膜抵抗 を使う理由は素材の違いで音が違うからというのではなく温度変化によって抵抗値が大きく変わってしまうもの では基準電圧だとか、分圧比だとか、定数自体が精度の低いものになってしまうのを嫌って使っているだけです。 確かに異なる材質のものへ電荷が進んでいった場合に境界ではインピーダンスの違いが出てくるんでしょうから 音の角というか、そういったものの差になるんでしょうかね。実はインダクタンスが違って周波数特性に影響して るとかいうオチじゃないですよね。 コンデンサの差:これはそもそも特性の違いとして使い分けがされているくらいなので明確でしょう。電解の 場合など電解液の違いとか、素材が違ってくることで伝達速度なんかも違ってきたりとか? 漏れ電流の大きさ とかESRの大小で歪み方が違ってきたりとか。MUSE派、ブラックゲート派、OS-CON派などなど色々な方が好みとして 主張しているのはよく理解できます。あまり無茶苦茶な価格差でない範囲で「良い」と言われているものをチョイス するのは私も賛成です。でもノイズ抑止のためのパスコンには面積的な都合もあってセラミックコンや積層セラミックコン を使ってしまいます。電源供給ピンのすぐ近くに入れるのが理想でしょうから大きくなってしまって遠いところに 設置では本末転倒かな、と。何よりパスコンはマイラコンにしても差がわかりませんでした。 配線材の差:抵抗のところで触れたように異物質間の接合部で何かしらの変化がある可能性は否定できない ですが、そんな違いますかね? 太さとか配線の長さ、とりまわし、周囲のノイズ源との兼ね合いのほうが よほど影響力が大きい気がしてなりませんので私は配線がしやすく、被服が剥きやすく、ハンダの乗りやすい 普通のものを使います。シールドは嵩張ってイヤなのでツイストペアにするようにしています。ツイストペアの GND側は回路全体で見てループにならないよう適所で浮かせてみたり、1点アースとしての工夫だけはしています。 長めの配線をツイストペアにしてノイズ低減とか1点アースの徹底でハムを拾わないようになっている効果は明確 です。 ハンダの差:・・・・・・・・・・・・・うーん、熱しすぎずに酸化を抑止した超効率のいいハンダが出来る 達人は変えてみてもいいんじゃないですか? 私は安いヤニ入りの、鉛入っちゃってるのを普通に選びます。 素人は無鉛を使うと溶けにくくて部品を熱してしまう時間が長くなりすぎて駄目だと思います。環境の問題? うーん、まぁ良くないんでしょうけどクラックで接触不良とか精神衛生的な不具合を身近に被るほうが勘弁して ほしいところです。
端子のメッキ:金メッキを私は推奨します。音の違いではなくて、適度に柔らかい金が接点の面積を大きくして、
しっかり導通してくれそうだという理由と、腐食防止の意味合いですね。ICの足とかソケットとか、正しく使うには
エタノールなどできちんと脱脂して手油が付かないようにするのが接触不良抑止のための手段とされていますが、
酸化・腐食がそもそも起きにくい金メッキ系であればあまり神経質になることも無いので安心代として金メッキに
お布施します。同じ理由でナノカーボンを僅かに塗るのも有効と考えます。燃費は良くならないと思いますが。 材質にこだわる人、特に線材にこだわる人に聞いてみたいことがいくつかあったりします。オーディオルームと 言いますかリスニングルームの温度・湿度・気圧にもこだわってるんでしょうか? 大変ですね。ご苦労様です。 体調も一定に保っていないと耳の聞こえ具合とか変わって来ちゃうでしょうから結構体を張った趣味ということで かなり身を削ってらっしゃるんですね、えぇ、もう、そんな凄いこと私には出来ませんよ。私はOPAMP差し換えて 遊んでますから。※聞いてみたいと思ってみただけで回答をよこされても困るのでそっとしておいて下さい。(また 書き逃げかよwww) [2007/03/29 更新]
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考察4 発振の対策 多種多様のOPAMPを差し換えながら色々な回路で試していると、どうしても発振してしまう組み合わせ というのが出てきてしまいます。位相遅れによる正帰還が起きてしまうパターンや、ユニティで使えない OPAMPでのゲイン不足、入力抵抗不足、出力抵抗不足、バイポーラ型の正バイアス不足などが原因とされ るようです。 発振回路用のOPAMP以外では発振というのは異常動作の一つです。過剰に電流を消費して発熱してしまい OPAMP自身を破壊してしまう恐れもあるので重要な事項と言えるでしょう。
OPA637など発振しやすいOPAMPとして有名で、筆者もかなりこれには苦戦していますが、試行錯誤をして
の経験則で「しっかりとした理論を伴わない対策」をいくつか列挙してみたいと思います。尚、これはOPA637
に言えることでしかなく、他の種類でも平気というわけではありません。
次に一般的なOPAMPでの発振対策です。
発振対策を講じて入力抵抗を大きめに、出力抵抗もきちんと入れて位相補償コンデンサを挿入、さらにDCサーボで直流成分を
キャンセル・・・・・音量が取れなくなるんですね、どれもw 結果的にゲインを大きめに、大きいゲインでも安定動作するように
動作電圧を大きめに、とあれこれやればやるほどポータブル向きではなくなる方向に行ってしまいます。電池の燃費がきわめてよくない
こもあって筆者は現段階で持ち運び用というのを一つも作っていません。据え置き専用ですね。
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考察5 初級から中級へ 考察というかだいぶ日記な内容です。本サイトを立ち上げてから2年以上が経過し、いろんな回路を試しいろんな部品を比べて遊んできました。まだまだディスクリートについては理解不足がありますが、ことOPAMPの非反転増幅についてはだいぶわかってきたと思います。大型掲示板から各種書籍までいろんなものに目を通して解ったことや感じたことを書いておこうと思います。 さて、書き出しからアレなんですがこれより前の記事、いま読み直すとだいぶ赤面モノなことがたくさん書いてありますね、自戒の意味を含めて「失敗は隠さない、屈辱を心に刻んで前のめりに倒れてやんよ」という意気込みでそのままにしておきましょうか。
OPAMP:
・OPA637SM, OPA627SM
・AD843KR
・AD743JN
・LM6171AIM, LM7171AIM
・AD8397ARZ, AD8397ARDZ
・LME49710HA, LME49720NA, LM4562NA
・AD797BRZ, AD797ARZ, AD797AN
・muses NJM5720
抵抗:
・カーボン抵抗
・金属皮膜抵抗、酸化金属皮膜抵抗
・巻線抵抗、無誘導巻線抵抗
・金属箔抵抗
コンデンサ:
・電解コンデンサ
・フィルムコンデンサ
・マイカコンデンサ
・積層セラミックコンデンサ
VR:
バッファIC:
簡潔にすませるつもりが気付くと長文になっている件。あれこれ部品を変えて遊ぶのも一段落といった感じになってますが、ひとつここで重大な事を言っておこうと思います。工作・自作が好きなら止めないけど純粋に音の違いや性能を求めるならいいイヤホン・ヘッドホン買いましょう、こっちのほうが圧倒的に支配的な音の差異がわかりますよ(えーーー!?)
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考察6 高級品には行かないって言ったのに 今回も考察でもなんでもなく日記のようなもの。 MDR-EX700SLが唯一の高級品だったのが、気付くと2万円以上のイヤホンが数本、ヘッドホンもMDR-SA5000とか買ってしまってるし。 どういうことになってしまっているか、所持機材ざっと並べておこう。
・SONY MDR-EX71SL
おかしいですね、ありえない速度で増えてますね。 プレーヤーもKENWOOD M2GC7だとさすがに2GBは少ないなあということでSONY NW-A866買いましたよ、えぇ。Zシリーズも欲しいですね。 [2012/06/30 更新]
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考察7 完全に染まったSONY派 今回も考察でもなんでもなく日記のようなもの。 去年の時点でもうかなりSONYに偏っていたけども加速中。 どういうことになってしまっているか、所持機材ざっと並べておこう。
・SONY MDR-EX71SL
おかしいですね、ありえない速度で増えてますね。
プレーヤーも・・・ あーあ。 ちなみに色々ヘッドホン改造やらリケーブルやら、アンプも作ったりしてますがあんまりホームページにはまとめていませんで専らTwitterのほうになってしまっています。画像をコメント付きであげるの楽ですし(ぉぃ) [2013/08/06 更新]
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