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2019年3月17日 (日)

トランスのうなり 対策編

トランスがうなる(鳴く)という現象で、トランスに流れる電流波形と、原因になる電気カーペットの電流波形を見てみた結果、何が起きているのか分かってきました。

トランスの電流・電圧だけをみたとき、わずかに波形が歪んでいたのでそれだけかと思っていましたが、電気カーペットが半波のみ消費していることがわかり、その分の電流バランスをたもとうとして、近くの低インピーダンスなトランスに電流が流れ込むという現象です。

つまり、DCバランスが崩れているということ。そして容量の大きなトランスほど影響を強く受けると思われます。

Diode1

ネットで調べると、数ボルトくらいの電圧を不感帯として直流電流をブロックするという手法があります。

 

 

先日のカレントプローブを噛ますための延長ケーブルは、以下のようなことをするために買ったケーブルでした。(100円ショップの50cm延長ケーブル)

Diode2

< 感電しないように注意しながら・・・ >

10Aほど流せるファストリカバリダイオード を使ってみました。2直列なので約1.2Vほど不感帯を作り出せます。

Diode3

< ダイオード2直列をACラインに挿入したとき(2A/div) >

未対策のときと比べてピーク電流が減ってトランスのうなり音が小さくなりました。効果ありです。でも完全には消えていません。

Diode4

Diode5

< ダイオード3直列をACラインに挿入したとき >

まだ完全には消えません。2直列とあまり変化がないような・・・ 

実は数秒サイクルで電流の山(ピーク)が少し高くなったり低くなったりを繰り返してました。たまたまこういうタイミングでシャッターを押してしまっただけです。

Diode6

Diode7

< ダイオード4直列をACラインに挿入したとき >

パルス性の電流はかなり減りました。

まだ「僅かにうなる」のですが、トランス(を積んだアンプ)から1mくらい離れて音楽を小さな音量でならすと、ほぼ聞えないくらいです。これなら気になりません。

 

ということで、

ダイオード挿入によるDCブロックはトランスのうなり対策として効果ありです。

 

これにて、解決。。。!?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

とは いかないのが、オーディオの世界ですね。

このDCブロッキング回路をいれると、

アンプの音が 『悪く』 なります。。。

 

具体的にいいますと、中低域のしっとり感がなくなってカサカサになってしまいます。わたしのセリーヌディオンが台無しですョ。

まあ、ACケーブルを交換したり、壁コンセントのパーツを医療向けのものに交換しただけでも音に変化がある世界ですから、こういう変化があってもおかしくないですね。

素の状態で電流が流れるのは交流波形のピーク近辺だけですから、ゼロクロス付近に不感帯を挿入したところで整流回路への影響は殆ど無いんじゃないかと思ったのですが、そんなに甘くありませんでした。

 

市販アンプなどでトランスがうなるときの対策としては、かないまる氏の方法(300VA~500VAくらいの絶縁トランス)でDCをカットするのが適切かもしれません。

また、使うダイオードでも音が変わる可能性も捨て切れません。ネットでヒットするような一般整流用ダイオードよりもファストリカバリダイオードの方がノイズの発生が少なくて適しているかな。と思ったのですけども、どうなのでしょうか。

 

実験するときは、くれぐれも感電しないようにお気をつけ下さい。

 

 

 

今回の一件でネットを検索していて面白いページを発見しました。

SOULNOTE加藤の「コレだけはどうしても言っておきたい!」シリーズ

Facebookをやってないので、気が付くのが遅くなりました。 シリーズを読破するには時間が必要そうです。興味のある方は是非読んでみてください。

特に【トランジスタ回路】は興味深いです。 A-2の回路の一部が公開されてます。

 

 

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電子回路」カテゴリの記事

コメント

不要輻射の問題と同様大迷惑な話ですね。電源(AC100V)を通じて悪影響を及ぼすような設計の家電製品なんて…。
一部に半波整流電源の方が音が良い話もあり、困ったもんです。

onajinn さん

ですね。 こんな機器が普通にあるということを知りませんでした。


さすがに200W(ピーク電流5A程度)に及ぶような半波整流はあまりないと思うのでここまでの影響は出ないような気もしますが、気になりますね。

加藤さんの言っておきたいシリーズおもしろいですよね。
見てると無帰還アンプを作ってみたくなってしまいます。
終段二段ダーリントンを二段ダーリントンで駆動しつつDC安定度を確保する手法は目から鱗でした。

matsu さん

実際に回路を設計している本人の意見がここまで露出しているのは、なかなかないですね。

大手メーカーの場合は、営業サイドや企画、音決めの人の意見までですし。

単純でシンプルな回路の方が音がよく聞えるというのは私も同意見です。 複雑でよくできた回路は、たしかに歪率とS/Nが良くなります。しかし音楽を聞かせる対象が測定器では、、、

理想は、測定結果も良くて音も良いことだと思っていますが、なぜか実現が難しいんですよね。

>加藤さんの言っておきたいシリーズ

豊富な経験にもとずく話は面白く参考になります。それでも一部には様々な諸条件を考慮しないまま定説のように鵜呑みにはできないのもありますね。

>理想は、測定結果も良くて音も良いこと

入力信号(特に楽音)とSP等からの出音の違いを音が良い場合とそうでない場合を定量的に解析できないもんかな~。
機器内外のラインレベルの話となるとウ~ンとなってしまいます。

結局のところ、音がいいってその本質はなんでしょうね。
sabreberry32はとても澄んだ綺麗な音で聞いてて気持ちがいいですし、HPA12のFET入力バージョンも同じく気持ちのいい音がします。
明らかに籠もっていたり変な音(何を以て?)でなければ人の好みでいい音に違いもあるでしょうが、音がいいとは・・・つまるところは概念的なもの?。
音が空間中では振動で機器内部では信号である限り、ひとつの部品(電子部品であってもケーブルなりであっても)でも信号(波形)が変わるなら音が変わるということになるし、そういう意味では再生機器ではけっして原音なんて聴けないものですし・・・。
結論の出ない代わりにどれだけでも楽しめる世界・・・と言うことになりますでしょうか。

onajinn さん

かなり突き詰めた回路だと思うのですが、保護関係を書かれていないのでそのまま作るという訳にはいかないですね。

おっしゃる通り、SP動作も含めて測定が難しいですね。定量的にするには正弦波が簡単ですが、ダイナミックな変化の違いが出てきません。

インパルス系の測定で、数値がしっかりと再現性のあるものができればなにか見えてくるかもしれません。

http://hebiheadphone.konjiki.jp/
ここではサインショットやインパルス応答の測定データを出しています。ヘッドホンの評価ですけども、違いが鮮明にでています。

とはいっても、どれが音が良いのかが良く分かりません。

いつ想さん

結局のところ、音がいいってその本質はなんでしょうね。

ですね。 明らかに悪いときは判別できるし、測定でも表現できるとこがあります。クリップや、歪みが極端に大きい、変なノイズが混じるなど。

しかし、おっしゃる通り音が良いって方は非常に難しいですね。

例えば、部品をランクを分けするとして
「上」「中」「下」
くらいなら可能とも思いますが、完全な順位付けはその人の主観(好み)がでてきてしまい、一般的とはいえないような気もします。

一部のメーカーのカタログに出てくる原音再生ですね。

そもそも、マイクを通しただけで、その場で聞いた音と違うものが電気信号に変換されているんじゃないかとすら思えます。

ライブとオーディオは別物。 違った楽しみ方をする。 というのが今の私の考えです。
ライブハウスのような音圧を部屋で鳴らせるとも思えないですし。500~1000W級のアンプを10台とか20台とか並べているんですよね。。。アレ。

トランスのうなりの件、おっしゃるとおりです。

さて、対策ですが、私の場合は、スイッチングレギュレータなど、ノイズの発生源の方に絶縁トランスやダイオードによるDC漏れ対策を行って、ACを供給することで、ノイズを遮断しています。

おかげで、我が家は絶縁トランスだらけになっています。

私がこのことに気がついたのは、某S○NY 製品の電源を入れたとたんに、SOULNOTE のトランスがうなりだしたからです。 それだけではなく、明らかな音質低下があり、対策をとった次第です。

追伸: 最近は、本業が多忙かつ単身赴任のため、オーディオ自作からは遠ざかっています。 たかじんさんの基盤のアンプを完成させたいのではありますが。

それではまた。

n'Guinさん

なるほど、発生源側に絶縁トランスてすか。それは良いアイデアですね。自宅内に発生源がある場合はベストな気がします。

あまりうならないトランスもあるので、どこが違うのか知りたいなとも思っています。


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