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2019年12月26日 (木)

NEWヘッドホンアンプ ヒートシンク付けたよ

さて、前回はこんな感じで報告が止まっていました。

Hpa_1000a

開発をやめていたわけではなく、基板を作り直していました。解決しなければいけない項目は、ハムノイズと最終段の熱&バイアス回路です。

 

バイアス回路は基板を改造して、ある程度の見込みはできていました。

音質的なところからすると、アイドリング電流を増やした方が音が良くなる事が分かってきていたのですが、ヒートシンクがないため、電流を増やすことができませんでした。

これらの点を改善した新基板が上の写真です。

Hpa1000f
 < 基板サイズはさらに大きくなってしまいました >

 

本当は6パラ・プッシュプルを全て直接ヒートシンクに付けたいところですが、4穴のヒートシンクが秋月にあったので、それを使ってみました。トランジスタを2段積みしています。

Hpa_1000b

取り付けには短いビットが必要になりますが、どうにかなりました。

 

電圧増幅段から遠い方の3つが最終段です。下のサーモグラフィだと左側の3つ。

Hpa_1000d

明らかにヒートシンクに直接ついているトランジスタの方が冷えて、2段目のトランジスタの温度は高くなります。とはいえヒートシンクなしより電流を沢山流せます。

試しに、1トランジスタあたり20mAほど流してみると1.3倍程の電流の差です。温度は最も高い部分が35℃でした。どうしても同じ電流にしたいときは3パラプッシュプル構成にしても良いかもしれません。

 

手前側のトランジスタ2個はドライバ段と温度補償トランジスタです。ドライバ段に無理をさせなければ2段積みしていても温度補償には殆ど影響しません。(最終段の方が圧倒的に発熱量が多くなる設定では)

出力バッファは、前回、2段ダーリントンだったところを3段ダーリントン構成にしました。ひずみは僅かに増えます。が、出力インピーダンスは減ってドライブ能力は上がるはずです。終段からフィードバックしないため、素の特性を重視しなければいけません。

なので、エミッタ抵抗の値を1Ωから0.47Ωへと下げてみました。とりあえず16Ω負荷で3W程度までA級動作する電流値=36mAx6パラにしてみましたが安定しているようです。

どこまで電流を上げると熱暴走するかは実験してみる必要があります。ヒートシンクがさほど大きくないため、どこかに限界があると思われます。安全をみて電源ラインにヒューズを入れてます。前回は基板パターンが燃えました。

Hpa_1000c

基板パターンはこのように少し強化しています。

 

残った課題項目のハムノイズは予想通り健在です。こちらは電源基板側で対処する予定にしています。

当初はパワーアンプ用の電源基板と共通で。と言っていたのですが、電源リップルを低減する回路を設けて、ついでに、出力インピーダンス切り替え回路を付けたヘッドホンアンプ専用の電源基板を製作しようと思っています。

据え置きヘッドホンアンプによく付いているじゃないですか。

0Ω、33Ω、100Ωくらいの3段切り換え。

 

効果は確かにあるのでイイかなって思っています。

ここにデールなり、アルファなり、高級な抵抗を入れるのも面白いですね。

 

さて、

現在、エージングを開始して3日たったところです。日に日に滑らかになってきていてSONY MDR-M1STではダイレクト感と繊細さを併せ持つ面白い音が楽しめています。もともと勝手に良い音が鳴ってしまうDENON AH-D7000をかけると、柔らかな風のような心地良さで、ほんと時間を忘れてしまいます。

 

 

ただ、スピーカー(4Ω)を鳴らすと低域の解像感が幾分甘いので改善が必要です。まずは初段電流あたりを中心にあれこれやってみます。終段からのフィードバックが無い回路は初めての挑戦なので、まだまだ落としどころが見えていませんが、やれるだけのことはやっていこうと思います。

 

今の中高音域の柔らかさと繊細さを保ちつつ低域にメリハリもが出てくると、メーカーの中級機(20万~30万円クラス)に近づくことができるかもしれないなぁって、期待半分。自分に正しく評価ができるのか不安半分といった感じ。

一般にいうハイエンドの世界は遥か遠いですが、自作ならではのアプローチで楽しんでいけたらいいですね。

たまには、耳をリセットするため生のオーケストラでも聴きにいきたいですね。

Hpa_1000e

初段のトランジスタは向かい合わせにして熱結合しているので、DCドリフトは4mV以下と、より小さくなりました。

 

 

 

 

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