みみず工房さんがDC-Arrowのレポートを
あの、みみず工房のyoさんが5V・DC電源基板「DC-Arrow」のレポートを書いてらしたので紹介します。
http://mimizukobo.sakura.ne.jp/articles/articles021.html
(スクロールして下の方)
組立の順番で少し苦労されたようです。 最後のパワートランジスタとヒートシンクは、ビスで固定して一体化した状態でハンダ付けすれば難を逃れたのですが。。。
確かに、背の低い部品からハンダ付けするのは「基本」ですが、こういうパズル的な部分ってありますね。 百戦錬磨の電子工作マニアならまだしも、数年に1度とか、始めてハンダ付けするというという人も多くいらっしゃいます。
背の高い部品が近くにあって、表面実装部品を実装しようとしたときコテ先の太さがどうにも邪魔でハンダしにくい。。 ソケットや電解コンデンサにコテが当たって溶かしてしまった。なんて経験をすると次回からは少し考えるようになりますね。経験値って大切です。
yoさんも、次回からは完璧なハンダ付けをされることでしょう。反省を踏まえてか、その後の章でとても詳しく、丁寧に組み立て方を解説されております。 ありがとうございます。
ふむふむ
さて、ここで紹介したかったのは、組み立ての順番の話がメインではなく下記のコメントです。
「オーディオ関連のデジタル機器で電源が重要ということは良く承知していました。また過去電源を変えて音を改良するということはさんざんやってきたつもりです。しかし、電源を変えてこれだけ効果的だったのは初めてです。アンプをワンランク上のものにした位の効果があります。ビックリしましたね。」
いやー、ありがとうございます。
これまで使ってきたスイッチング電源やトランス電源についても言及されていてます。 スイッチング電源のノイズの話。トランス電源でも、つまらない音になるケースなどなど。共感する部分が多々あります。
低ノイズ電源=イイ音 という訳ではない。
という部分は私も普段から意識しています。ブログにコメントで、低ノイズLDOは音が良くない。なんて話を頂くこともありますね。 ノイズは電源を語るうえでの1要素でしかありません。 オーディオ用電源としては出力インピーダンスや過渡応答特性など、もっと重要な要素があります。 まさに「木を見て森を見ず」です。 ほぼすべての市販オーディオのパワーアンプの電源がレギュレートされていないことを考えると定電圧化自体のデメリットが予想できてしまいます。
DC-Arrowの原型
実は、DC-Arrowの回路構成は、私が発明したものでも開発したものでもありません。80年代のオーディオ機器に多用されていました。 ツェナーダイオードで基準電圧を作り、それを電流増幅するような形でトランジスタを接続していく構成です。フィードバック回路はありません。
実はツェナーダイオードのノイズは十分に低く、特に6.8V以下なら全く問題ありません。 15Vを超える場合は部品の種類を少し選ぶ必要があります。ツェナーをノイズ発生器のようなイメージで語る人はデバイスを理解できていないことの表れとすら思えてきます。
3端子レギュレータは救世主
80年代までは、オーディオ製品の開発と評価は、それなりに時間をかけていて(普及価格帯の製品においても)十分に音質を吟味しながら回路を作っていたと考えられます。 しかし、その後90年代に入りモデルチェンジのサイクルが早くなって時間が取れなくなった。そこで保護回路も入っていて設計が簡単なレギュレータICのポン付けで済ませるようになってしまった。
ノイズメータや歪率計で測定すると三端子レギュレータでも全く問題ないですし、万一の時に電流を制限してくれる「フ」の字特性、サーマル保護があるため安全性が高くなります。
回路設計者に求められるのは商品企画部が出してきた機能の実現と、ESD、LineNoise、不要輻射、安規、社内基準、恒温槽、温度上昇、異常試験、社内QCテストなど様々な試験のパス、コスト、生産性、メンテナンス性、そして「スケジュールをまもる」ことです。
多くの場合、第一試作、第二試作、量産試作、量産という開発ステージであり、第一試作を除いた各ステージで社内QCテストを実施します。 スケジュールを管理するマネージャーによりますが、部品の選定で「じっくり聴きこんで選択する」ような時間は殆どありません。
簡単、かつ安全性が高まるレギュレータICは救世主ですね。 音質以外では。
ノイズの少なさだけを競う無意味さ
昨今のオーディオ誌にみる「圧倒的な低ノイズ」を高評価にしている様子に違和感を感じなくもないです。 パワーアンプの残留ノイズが20uVでも10uVでも5uVでも、スピーカーに耳を近つけてサーというノイズは聞こえません。
それより、出てくる音楽(演奏)を、いかに楽しく聞かせてくれるかの方が重要だと思います。
友人が持つサンスイ907X DECADEは、スピーカーから1m離れてもサーというノイズ(ただしキメの細かい爽やかなノイズ)が聞こえていましたが、本当に色の濃い「楽しい演奏」を聞かせてくれます。 聴きなれている曲でも新たな場面で感動してしまう自分自身に驚きました。
この辺を読むと、アンプ開発は、かなり吟味されている様子が覗えます。
上司に “今のアンプは、オーディオ的なサウンドとしては良いかも知れないが、音楽的観点で聴いてみると、やや音楽の流れがきつい、音楽的快感が今一歩!“ なんて言われたら、色々考えなおしますよね。
こういう観点で考えると、オーディオの本質的な評価は数字じゃないんだなって改めて思い知らされます。
超低ノイズレギュレータ+超低歪OPAMP+最高級DAC-ICで組む、世界最高スペックの中華製DACの音が「聴いていて何だかツマラナイ」そんな声をたまに耳にします。
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コメント
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DC Arrowを15V化し、10MHzクロック用電源を作成しました。
整流後の電圧は20Vで、ZDは18Vのものを選択しました。
R1は220Ω/1Wにしました。ダイオードに9mA流れる計算です。
R2は5.6kΩ/1W、R3とR4は560Ω/1Wにしました。
これらは、たかじんさんが以前コメントしておられた値をそのまま使いました。
クロックの定格0.8Aになるよう負荷をかけて長めに通電し、最後に15VジャストにVRで合わせました。
なお抵抗は全て酸金にしました。
素晴らしい基板を作成、頒布頂き、ありがとうございました。
投稿: ごりら | 2025年11月 9日 (日) 20時08分
ごりらさん
なんと、クロック用電源ですか。 素晴らしいです。
18VのZDに9mA流れると、18 x 0.009 = 162mWの発熱があります。 許容電力300mWのZDの場合ですと、そこそこ熱くなると思います。
寿命を考えると、抵抗もそうですが、許容電力の1/3~1/4以下で使うくらいが良いかと思います。
この回路はZDに流す電流、トランジスタに流す電流を多めにすることで特性を確保するという設計になっていますので、電圧が高くなると厳しい面が少し顔を出してきます。
ケースに放熱穴を開けて温度が上がらないようにするなど、お気をつけて運用してください。
投稿: たかじん | 2025年11月 9日 (日) 21時40分
たかじんさん、こんばんは。
貴重なアドバイス、ありがとうございます。
ご指摘のZDの発熱は考慮していませんでした・・・。
幸い、部品を買う際に、特に考慮せず許容電力1Wのものを選んでいたので、たまたま良かったのですが、回路定数を変える際は要注意ですね。
ケースは、リードのスリット付きのものを使い、ケースの下の部分にも、空気の流れを考えて、数個、穴をあけました。
クロックの電源は24時間ONが基本なので、暫くは発熱等をチェックしながら、気を付けて稼働させます。
投稿: ごりら | 2025年11月10日 (月) 22時32分
ごりら さん
1W品のZDなら大丈夫ですね。
ケースも空気穴を開けていらっしゃるとのこと、さすがです。
やはり24時間ONですか。
OCXOは5cm角くらいの2重恒温槽タイプでも更に断熱材で囲っておくと温度が安定して(ヒーター電力が安定して)周波数がずれにくくなりますね。 だいたい1か月くらい電源入れっぱなしにするとGPSクロックからも位相がずれなくなります。
https://x.com/TakazineZone/status/1182138754057695233?s=20
10MHz OCXOでは、これが優秀でした。
https://x.com/TakazineZone/status/1181930890651324416/photo/1
投稿: たかじん | 2025年11月12日 (水) 20時09分
たかじんさん、こんばんは。
早速、Twitterを拝見いたしました。
その中で以下のTweetが大変参考になりました。
外部クロック本体の振動対策を強化したいと思います。
ありがとうございました。
>水晶もセラミックも物理的に振動しているんですよね。だから外部からの振動弱い。
私が購入した外部クロックも、メーカーは非開示ですがOCXOを採用しているとの説明がありました。
たかじんは、クロックや計測器の分野にも造詣が深く、さすがですね。
投稿: ごりら | 2025年11月13日 (木) 22時27分
たかじんさんは、クロックや計測器の分野にも造詣が深く、さすがですね。
「さん」が抜けておりました。
投稿: ごりら | 2025年11月13日 (木) 22時29分
ごりらさん
ちょうどそういう周波数測定関係の仕事をしていた時期がありました。 埼玉で水晶振動子を製造している会社さんまで行ってお話を聞いたこともありました。 円盤のベベル加工、ポリッシュ仕上げ、、などなど影響があり、水晶の板の物理振動が、そのまま信号として出てくるのは確かです。
浮かせて周囲からの振動を遮断するか、重しを載せて質量で抑え込むか、、、
どちらが良いかは分かりません。
投稿: たかじん | 2025年11月15日 (土) 14時02分