BTL化の実験 まずはモノラルアンプとして
バランス変換基板を使って実験を進めています。
ちょっと判りにくいので吹き出しを追加しました。
使ったパワーアンプ基板は、ALX-03で2chステレオです。 そこから電源を引き出してバランス変換基板へと供給しています。
この電源は、±15Vから±22VくらいまでOKです。 電解コンデンサが25V耐圧なので、それを超えるとまずいです。
オーディオ信号はバランス変換基板へ入力して、バランス変換された信号を２ｃｈのパワーアンプへと送っています。 そうすると１ｃｈ分のBTLアンプになります。
出力波形はこのようになります。 ココでは、クリップするまで信号レベルをあげました。
おおよそ±13Vくらいまで信号が振幅しているのがわかります。
通常のシングルエンドアンプでは、電圧ピークが13Vで、８Ω負荷なら、
13Vp÷1.41= 9.2V rmsですから 9.2^2 ÷ ８Ω ＝ 10.58 Wの出力です。
BTLアンプだと、2つのアンプがお互いに逆方向に振幅しているのでスピーカーに印加される電圧は2倍になります。
つまり、
26Vp÷1.41= 18.6V rmsですから 18.6^2 ÷ ８Ω ＝ 43.2 Wの出力です。
もし4Ωなら約86W にも到達しますね。
理論上は BTL化すると出力は４倍に増える
ただし、電源の供給能力（電圧低下）により若干減ります。 どの程度さがってしまうかは電源次第です。
家庭で使うのであれば、パワーを上げたいという目的よりも、GNDにSPからのリターン電流が流れ込まないというメリットの方が聴感上の違いとして現われるのではないかと思います。
つづきは、こちらの基板ができた頃にしようと思います。
BTLでステレオ化ですから、ALX-03を２枚、PRT-01を１枚追加しなければいけません。 ちょうどよいケースも探してみます。
にほんブログ村
ブログランキングに参加中です。 めざせ１位！
もしよろしければ「ぽちっと」お願いします。
« バランス変換回路 | トップページ | shairport-sync を使った airplay レシーバー の設定 SabreBerry32にて »
「電子回路」カテゴリの記事
- アキュフェーズ ANCC 歪打消し回路シミュレーション（２）(2024.09.25)
- アキュフェーズ ANCC 歪打消し回路シミュレーション(2024.09.23)
- トラ技10月号に載っていたONKYOの特許を調べてみました(2024.09.14)
- innocent Key さんがエミッタ抵抗レスバッファの検討をされていました。(2024.07.05)
- あのアンプの入力部について(2024.01.20)
コメント
« バランス変換回路 | トップページ | shairport-sync を使った airplay レシーバー の設定 SabreBerry32にて »
RPi3+SaberBerry32 Volumio2 を楽しみ始めています。一点、airplayが繋がらず苦労しています（slaveモードです）。 どこかに記載があれば、教えていただけますか？
投稿: YF | 2017年3月21日 (火) 00時48分
なんだかサンスイのXバランス回路（と、電源）に近づいているようで楽しみです。
投稿: mr_osamin | 2017年3月23日 (木) 00時11分
YFさん
airplayのレシーバーソフトウェアが以前と変わったようです。
/etc/shairport-sync.conf の記述方法を変えるとよいみたいですが、少し触った感じではうまく行きませんでした。
実際には、下記のファイルを編集します。
/volumio/app/plugins/music_service/airplay_emulation/shairport-sync.conf.tmpl
うまくいく方法がわかりましたらUPしようと思います。
mr_osamin さん
サンスイはバランスアンプでしたね。 他社とは明らかに音の傾向が違ったと思います。 もちろんよい意味です。
投稿: たかじん | 2017年3月23日 (木) 22時28分
YFさん
volumio2からhotspotという信号が出ています
パスはvolumio2です
andloid & iPadで使用しています
投稿: RAS001 | 2017年3月24日 (金) 22時59分
YFさん
airplayのレシーバーソフトウェアにバグがあるようです。
バージョンアップすることで再生可能なことがわかりました。
手順が大変なので記事としてUPします。
RAS001 さん
airplayは、iTuneやiOSからダイレクトに再生可能なワイヤレススピーカーのようなものです。
hotspotはWifiのAPモードですね。 ブラウザからリモートコントロールするものとは異なる動作なのです。
投稿: たかじん | 2017年3月25日 (土) 17時19分
バランスねたと全然関係ないですが、この写真見ててフト思いまして。
このタカチのケースのヒートシンク側ですが、トランジスタ固定の穴をあけてタッピングしていますか？ それともネジ山は切らずにナット留めでしょうか？
投稿: 天 麩羅夫 | 2017年3月25日 (土) 23時47分
天 麩羅夫さん
私はタッピングにしています。 M３でアルミ素材にタッピングだと、力を入れすぎるとネジバカになってしまうので注意が必要です。
ヒートシンクのヒダの幅にあわせられるのであればナットでも良いですね。
投稿: たかじん | 2017年3月27日 (月) 07時54分
ありがとうございます。 タッピングですか。 無線と実験誌を読み返してみたら、金田氏の記事でも同じケースで2.6mm穴に3mmタッピングとありました。
投稿: 天 麩羅夫 | 2017年3月27日 (月) 14時48分
天 麩羅夫 さん
M3のタッピング下穴は2.5mmです。アルミ素材へのタッピングはスパイラルタップか軽金属用スパイラルタップをお勧めします。きれいにネジ山が切れてネジバカになりにくい雌ネジになりますよ。
投稿: onajinn | 2017年3月27日 (月) 18時11分
onajinn さん、情報ありがとうございます。 2.5mmか。 ドリルビットとスパイラルタップを買ってきます。
投稿: 天 麩羅夫 | 2017年3月27日 (月) 21時16分
天 麩羅夫さん
例えば、下記のようなセットがあります。
http://store.shopping.yahoo.co.jp/ficst/504375.html?sc_e=slga_pla
私も、この手のセットを買ってタッピングしていますが、新品時は問題ありません。 徐々にアルミのカス（？）がこびり付いてきてダメになります。 20個程度の穴に使ったら使い捨てという感覚がいいかもしれません。
onajinn さん
なるほど、スパイラルタップですか。 これは良さそうですね。
投稿: たかじん | 2017年3月29日 (水) 09時11分
たかじんさん これ、安いですね。 電動ドリルで使えるのかな。
スパイラルタップはビデオで解説してますが、電動ドリルで使ってました。
投稿: 天 麩羅夫 | 2017年3月30日 (木) 00時27分
天 麩羅夫さん
通常のタップは、180度回して、90度戻すという従来ながらの方法だと思います。 スパイラルは確かにドリルで使えるって書いてますね。 ちょっと怖いですね。 アルミ素材へのM3タップは、必要以上の力を加えるとすぐにネジ馬鹿になってしまいます。
投稿: たかじん | 2017年3月31日 (金) 22時42分
たかじんさん
やっぱりアルミは軟らかいので手動でやることにします。
投稿: 天 麩羅夫 | 2017年4月 1日 (土) 23時10分
たかじんさん
現在、BLA-01+VFA-01でBTLアンプを作成中なのですが、
ボリュームを少しあげただけで音量が大きくなりすぎてしまい、困っています。
この場合、BLA-01とVFA-01の間にアッテネータを入れてゲインの調整をすればいいのでしょうか？
ボリュームは50kΩで、入力はぺるけさんのトランス式DAC(THS-4：出力電圧1.24V)を繋いでいます。
ちなみに電圧ピークが26Vで、VFA-01のゲインが27dbということは、最大入力は約1.2Vということであっていますか？
投稿: vasovaso | 2017年8月22日 (火) 19時59分
vasovasoさん
ゲインの計算は合っています。 BTLなので、さらに2倍の電圧でスピーカーを駆動します。
問題はボリュームかもしれません。
可変抵抗のカーブにはいくつか種類があります。
まっすぐリニアなのは「Bカーブ」ですが、オーディオ用としては「Aカーブ」というlogっぽい傾きのものを使うのが適しています。
ボリュームを少し上げただけで大きくなるのは、BカーブやCカーブの場合です。 Cカーブは普通には売っていないのでBの可能性が高いような気がします。
投稿: たかじん | 2017年8月22日 (火) 21時14分
たかじんさん
回答ありがとうございます。
確認しましたが、ボリュームはAカーブを使用しています。
(２CP601ってAカーブしか無いっぽいですね）
あと初歩的な質問で恥ずかしい限りなのですが、BTLアンプの場合もシャーシアースは繋げていいのですか？
BLA-01とVFA-01を配線と、VFA-01とPRT-01を繋ぐ配線の引き回し方で、ハムノイズが出たり出なかったりするのでグランド関係がちょっと怪しそうです。
BLA-01とVFA-01で電源を共有しているので、グランドループができてしまっているかもしれません。
投稿: vasovaso | 2017年8月22日 (火) 23時08分
vasovaso さん
ボリュームがAカーブでしたら、ゲイン少しを下げるだけで大丈夫かもしれないですね。
BLA-01の前で落とすよりも、パワーアンプの入り口で落とす（抵抗分割）方がS/N的に有利になります。 1/2から1/3くらいの減衰が妥当だと思います。
シャーシアースは落とした方が良いです。 BTLですと、そのGNDに対してスピーカーのマイナス端子側から電流が流れ込まないだけです。
電源が左右共通で１台の場合、GNDループが起きやすいので気をつけなければいけません。 配線をシャーシに這わすような引き回しにすることで落ちる場合もあります。
それと、トランス式DACを使用されていらっしゃるなら、２次側のセンタータップをGNDにおとして、そこからバランス信号を出すという方法もあります。 BLA-01が必要なくなりシンプルになります。 ボリュームは４連にするか、２連を２個で左右独立になります。
よろしくお願いいたします。
投稿: たかじん | 2017年8月23日 (水) 18時01分
たかじんさん
回答ありがとうございます。
ゲイン調整とシャーシアースをしてみたいと思います。
ゲイン調整はボリュームと同じ50kΩを入れて、GNDに落とす抵抗値を変えればいいですかね？
配線をできるだけシャーシに当てるようにしたらハムノイズが減ることは、実験中に実感していたのですが、理屈とあっているのですね。
入力にSabreBerry32を使用する予定なのでBLA-01を組み込みました。本当は筐体も電源も分けたかったのですが、予算の都合もあり共通にしてしまっています。。。
投稿: vasovaso | 2017年8月23日 (水) 23時16分
vasovaso さん
抵抗値は直列で10k～20kくらいになるようにした方がS/N的に有利です。
例えば、10kを2個直列でセンターから信号を出すと1/2に減衰。 10kと4.7kだと、約1/3に減衰という具合です。
ただ、高S/Nを狙いすぎて、直列抵抗が5kを下回るような数値を使うと、こんどは送り出し側のOPAMPの負荷が重たくなるので歪みが増えてきます。 このあたりは趣味ですから好みの音がでる数値にするというのもアリです。
投稿: たかじん | 2017年8月26日 (土) 08時56分
たかじんさん
回答ありがとうございます。
ボリュームと同じだから直列が50kΩじゃ大きすぎましたね(^_^;
抵抗を購入して試してみたいと思います。
投稿: vasovaso | 2017年8月27日 (日) 21時33分
vasovaso さん
OPAMPによって最適な負荷抵抗というのがあります。 それと、抵抗から発する熱雑音。 周囲のノイズ環境により、抵抗値の最適な値というのが変わってきます。
ボリュームは摺動部があるので、少し高めの20kから50kくらいが良い結果に結びつきますが、固定抵抗なら、5kから20kくらいが良いと思います。
600Ωを駆動できると謳っているOPAMPでも1kΩくらいまで負荷抵抗を小さくすると、音が変わってしまいます。
投稿: たかじん | 2017年8月30日 (水) 12時35分
BLA-01の入力電圧について
アンプ電源との兼ね合いで30VDC入力で使用したいのですが、コンデンサ・トランジスタの耐圧変更だけではNGでしょうか？
投稿: くま | 2019年4月23日 (火) 17時46分
くまさん
コンデンサ・トランジスタの耐圧のほかに、
ツェナーダイオードへ電流を流す抵抗「R15～R18」の抵抗値も変更した方が良いです。
ツェナーへは７～10mAくらい流すように抵抗値を選んでください。
具体的には2kΩから2.2kΩくらいが良いと思います。 許容電力は1W品で大丈夫だと思います。
投稿: たかじん | 2019年4月23日 (火) 21時12分
たかじんさん
ご回答ありがとうございます。
ALX03かTDA7293パラでBTLアンプを構想中です。
ボリューム不使用の場合は、 信号入力・可変出力のスルーホールをジャンプすればよいですよね。毎度愚問で恐縮です。
投稿: | 2019年4月23日 (火) 23時09分
ですね。 ボリュームをバイパスすれば単にアンバランス－バランス変換回路になります。
投稿: たかじん | 2019年4月28日 (日) 20時11分