新ヘッドホンアンプの特性をちょっと計測

現在試作中のヘッドホンアンプは終段からNFBを帰していない終段無帰還アンプにしているので、どのくらいのひずみ率なのか、私自身が知りたかったので計測してみました。

　　＜ 8Ω負荷 80kHzLPF ONのTHD+N ＞

無負荷で8Ω1Wに相当する2.83V時は0.0012%と低かったので、右肩あがりのひずみは、ほぼ出力段によるものと思われます。

実は、先日、３段ダーリントンにしたと書いていたのですが、、、

実験しているうちに、負荷が重いときに微小発振することがわかってドライバ段にもベース抵抗を入れて対策したのです。その後どうも音の鮮度が一歩減衰するように感じていました。という訳で、２段ダーリントンに戻しています。

新旧の回路図っぽいモノはTwitterに投稿していました。

さて、リベンジなるか？
とりあえず、製作開始です。 pic.twitter.com/6vj7U0iGEg

— Takazine (@TakazineZone) December 21, 2019

バイアスの定数も２段ダーリントン用に見直して安定していることを確認。電源ONから５分以降、12mVくらいで落ち着いています。

右側から４マスくらい揺れてるのは、そのタイミングでエアコンをONしたからです。熱的な外乱があってもちゃんと収まっているのが分かります。

抵抗は0.47Ω２パラですから12mV÷0.47//0.47=51mA

現在は３パラプッシュプル構成なので約150mAくらいのアイドリング電流になります。

歪率は一番上の画像の通りです。ヘッドホンアンプに８Ω負荷は重すぎるかなっと思ったのですが、平気でした。ノンクリップで８W＋８W出ています。

残留ノイズは、ハム対策がうまく行ったので6.6uV（A-wait）と優秀です。

ちなみに、初段のトランジスタを低ノイズトランジスタであるBC550Cに交換しました。2SC2240でも良かったのですが、ディスコンから5年以上経って今後入手性が怪しくなります。基本的には製造中止品を使わず、誰でも作れる再現性の良いアンプを作りたいというふうに思っています。

100kHz方形波のフルスイング波形。スルーレートは上下とも20V/usecくらい。ヘッドホンアンプとしては十分。

0.47uF＋8Ω負荷の応答波形。信号は10kHz方形波で2Vrms（4Vpp）

同様に0.47uFのみのC負荷応答波形です。

終段からの帰還がないためか、出力バッファの発振安定度さえ確保してしまえば動作はとても安定してますね。出力コイルも、高域負荷（直列CR）も付けていません。

今回、3段ダーリントンではひずみ率を測らなかったのですが、発振対策でベース抵抗をプリドライバ段、ドライバ段に入れたときと、２段ダーリントンでベース抵抗なしとの音を比較できて有意義でした。

ヘッドホンではスピーカーに比べて負荷が軽いため３段ダーリントンが必ずしも有利ではないということなのかもしれません。

２段ダーリントンの方が音が近い。濁りがない。透明感が高い。という風に感じます。MDR-M1STの音の傾向をさらに際立たせるのはこっちだ。と思いました。

トランスとの相性もあるのかもしれませんが、音量を上げて録音されている音の隅々まで聴きこみたい。いつまでも聴いていたいという音色になっています。

という訳で、2段ダーリントンに戻したバージョン＋ハム対策＆小型化して次回試作基板を発注しています。

詳しくはまた今度。

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