Select Your Language

免責事項

  • 本サイトの情報の利用、内容、サービスによって、利用者にいかなる損害、被害が生じても、著者は一切の責任を負いません。ユーザーご自身の責任においてご利用いただきますようお願いいたします。

    本サイトで頒布している基板およびキットは、技術者、またはそれに準ずる電気的知識をお持ちの電子工作ファンの方のためのものです。一般のオーディオファンの方のためのものではありません。
    また、頒布基板およびキットは、いかなる条件でも動作を保証するものではございませんので、あらかじめご了承ください。

    電子工作では、火傷、感電、火災などの可能性があります。十分に注意をして作業して下さい。

    営利目的のご使用は認めておりません。 記事の転載や、基板・キットの商用利用の方は、ご連絡ください。学生やサークルの学習目的でまとめてご購入する場合は特別価格でご提供させていただきます。

スポンサー

無料ブログはココログ

« 最新Volumio2でPi4の温度上昇をみてみる。 | トップページ | Moode Audio R6.4.2用のSabreberry32ドライバリリース »

2020年3月21日 (土)

新しいヘッドホンアンプの方も順調です。

昨年から試作を繰り返して3回目になります。

3代目の形状はこんな感じ。

Hpa1000_b_20200321182601

主に何を変えてきたのかといいますと、

最初の試作では、最終段のトランジスタをヒートシンクなしで6パラプッシュプル構成としていました。

ところが、最終段のトランジスタに電流を沢山流してあげた方が音が良いことに気が付いて放熱が足りなくなってしまいました。

Hpa1000_a

そこで、2代目は秋月電子で入手できる手ごろなサイズのヒートシンクを付けてみました。

トランジスタは、2段積みで6パラプッシュプル。

しかし電流を多くすると直接ヒートシンクについていないトランジスタの温度が上昇してしまい、思ったよりもアイドリング電流を上げられないという欠点が判明しました。

そこで、2段積みをやめて3パラプッシュプルに縮小しました。熱暴走問題はクリアできたものの、ヒートシンクが邪魔して2枚の基板の距離を近づけられないという物理的な問題も発生。そのおかげでハムノイズを拾いやすくなってしまいます。(GND-信号ループが大きくなってしまう)

 

 

 

ということで、3代目の登場です。

Hpa1000_c

ヒートシンクをやめて、底板へ終段を貼り付けて放熱する方法にしました。4パラプッシュプルに変更して基板サイズも縮小。エミッタ抵抗の並べ方が少し特徴的になりました。

 

電源基板も専用設計にして出力インピーダンスを3段階に切り替えるリレーを搭載しました。もちろん従来どおり、万一アンプ出力にDC漏れがあった場合は保護動作として出力をカットします。電源ON-OFF時のポップノイズも防ぎます。

ダイレクト出力以外の2つのインピーダンスは実装する抵抗値で自由に選べますが、とりあえず10Ω、100Ωにしてみました。

LOW=0Ω、MID=10Ω、HIGH=100Ω です。

 

この機能、スピーカー用のアンプのダンピングファクタ切換えに相当します。出力インピーダンスが高くなるとダンピングファクタ(DF)は小さい数値になります。

DF=8Ω÷出力インピーダンス

という式で表されます。例えば、

出力インピーダンス=1Ω  であれば DF= 8Ω÷1Ω =8 
出力インピーダンス=0.1Ω だと   DF=8Ω÷0.1Ω=80 

となります。

スピーカー用アンプの場合は負荷インピーダンスとして8Ωを使うケースが多いのですが、ヘッドホンアンプはDF自体をカタログスペックに謳わないため、標準的な負荷インピーダンスがいくつかなのか不明です。

この機能、ざっと試聴してみた感じでは低域側の鳴りっぷりや高域の伸びに影響があって意外と面白いです。演奏しているステージまでの距離感が変わるような雰囲気も感じます。

同じ抵抗値で「抵抗の種類を切り換える」なんて使い方も面白いかもしれませんね。

 

Hpa1000_d

 < 左から1回目、2回目、3回目 >

 

さすがに3回目の基板ですので、目立つ問題点もなくサクっと安定動作させることができました。ハム対策もばっちりです。

この後、ある程度エージングが進んだときに最終的な調整を行って、リリース準備にとりかかろうかと思っています。

初段のBC550Cの入手ルートが迷いますね。RSコンポーネンツかビスパあたりが有力でしょうか。選別なしなら基板に付録するという事も出来ます。

 

ではでは、よろしくお願いします。

 

 

 

にほんブログ村 PC家電ブログ PCオーディオへ 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。 

 

« 最新Volumio2でPi4の温度上昇をみてみる。 | トップページ | Moode Audio R6.4.2用のSabreberry32ドライバリリース »

ヘッドホンアンプ」カテゴリの記事

HPA-1000」カテゴリの記事

コメント

なんか、凄いヘッドホンアンプ。。。

ん?ヘッドホンアンプ。。。??

D級アンプの部品集まったけど、まだ作れていないのだ。。。

おおー! 新型HPの開発記事が暫くお休みでしたが、必ずや新バージョンが進行中と思ってました。なるほど、2枚の基板の距離を近づけられないとハムノイズを拾いやすくなってしまうのですね。現在ハムで悩んでいるパワーアンプも2枚の基板の間にトランスが挟まった配置になってます。それが一因とすると、配置を変更するのはきつい・・・
出力インピーダンスを3段階に調整できる新しいギミックも加わり、益々領布いただける日が待ち遠しくなってきました。^^

ケースの加工が難しそうですね・・・

bunta さん

昨年の11月くらいから始めてます。 D級アンプの方は、トランス含めて部品の調達が大変ですね。
こちらのヘッドホンアンプも、同じく大変な物量になりますが、完成した時の充実感はあると思います。一応、目標はメーカー製の高級据え置きヘッドホンアンプに対抗できるくらいのモノにしたいと思っています。


kontiki さん

基板を試作に出したら、春節にはいって、その後、コロナで止まって・・・ とずれこみました。
ハムノイズは、原因がひとつではないので、切り分けが重要です。
トランスがセンターにあるのは、見た目はカッコいいので近年のメーカー製アンプもそうしていますが、レイアウトとしてベストとは言えないですよね。


DSK さん

さすが、お見通しですね。 
穴あけのポイントがわかりやすくするラインを基板上に入れてあります。
そうは言っても20個のトランジスタの固定穴を開けるのは大変でした。M3タッピングも。 さっそく1箇所、ネジバカにしてしまいました(笑

たかじんさん、久しぶりにアナログアンプの記事ですね。
ヒートシンクをやめて底板への放熱はいいと思います。(拙宅でも一旦基板大5mm厚のアルミ板にトランジスタを取り付けユニット化しシャーシに取り付けしてます)
またエミッタ抵抗の並べ方も斬新でグッときました!(笑)このアンプはマジメにスピーカーをつないで評価してもいいと思いました。

ちなみにいまだにVFA01をいろいろやってます。
現在は終段トランジスタなしで電圧増幅部だけを約27dBのゲインで使用しています。
どの程度まで落としても安定して使用出来るでしょうか?アドバイスいただけたら幸いです。
ま。

ま。さん

そうですね。D級アンプもアナログ処理のアンプですが、こっちは純粋にA級のアナログアンプです。

底板への放熱も結構大丈夫な感じです。さすがにパワーアンプほどの電流は流していませんしね。

VFA-01のゲインですが、初段にバイポーラトランジスタを使っていたときに、ギリギリまで詰めた位相余裕でした。 JFETを初段に使うと、ゲインが下がるためある程度は余裕ができます。

ちゃんと計算していませんが3dBゲインダウンは大丈夫だと思います。
しかし、6dB下げるのは厳しい可能性があります。

たかじんさん、
アドバイスありがとうございました。ゲイン設定が20dB程度でギリギリな感じなんですね。
システムが昔のセパレートアンプがベースなのでCD系のソースだとどうしてもゲインオーバー気味です。そもそも大出力はいらないのでプリアンプで20V程度までの電圧ゲインがあればパワーアンプ側はゲイン0dBのバッファでいい気が最近してきました。

ま。さん

CD登場以前のアンプは、入力感度が50~150mVくらいのゲイン設定でしたからね。
プリアンプ側のゲインを下げてみるのも良いかもしれませんよ。

友人のAU-D907X DECADE を修理したとき、プリ部のゲインを6dBほど下げたら、残留ノイズが減っていい感じになりました。

0dB パワーアンプって(オーディオ評論家の)誰かが押してましたよね。それも良いかもしれません。

たかじんさん、
そうなんですよね、以前1Vだった拙宅の自作DACの出力をメーカー製の2Vに統一したので尚更です。

ちなみに拙宅のパワーは例のta-n900とvfa01のニコイチ(笑)ですが、n900の電圧増幅段はもともとsepp出力アンプ、電力段はゲイン0dbのfetバッファアンプとして独立しています。
なので、自作DACのディスクリートIVアンプなどの基本的な音質をチェック(各ステージの電流値調整など)する目的で非反転アンプに改造してその電圧増幅段と入れ替えて比較評価しています。音の変化がよく分かる気がします。 ま。

ま。さん

おおぉ、そうでしたね。 魔改造のN900!

SEPP部のみで0dBアンプとしても動作すると思いますが、完全なNO-NFBアンプです。

NFBもかけつつ0dBなパワーアンプ(OPAMPでいうところのユニティゲイン動作)は、あまり見かけませんね。

NO-NFBの良さと、フィードバックをかけた低歪な良さ。
どちらも完全ではないとこが悩ましくて、面白い部分と思います。

「音の変化をよく出す」のはアンプの段数を減らした方が、素子の数を減らした方が、よく出るような気がしています。

「魔改造N900」っすか!(爆〜)
いえいえ、今となってはたかじんさんのvfa01あってのn900となってます(愛)

ご存知の通りn900の終段のFETバッファは、その入力部分にもちゃんとFBが掛けてあって流石にメーカー製のプライドを感じます。
音の変化が分かりやすいというのは、仰る通りですね。言い方を変えるとスピーカーの直前のゲインアンプだからと言えると思います。n900の場合、スピーカー駆動や逆起電力の遮断はFETバッファの仕事だし、電圧増幅アンプはその形を変えることなく交換評価でき、良い仕事ならそれがそのままスピーカーに伝わるイメージかと。
普通のパワーアンプの場合はこれらが一体設計になっているのでゲインアンプの置き換えそのものが不可能ですから。そういう意味ではニコイチそれぞれがお互いを活かしあっている!ということで(笑) ま。

ま。さん

VFA-01の初段差動部はシンプルで、こだわりまくったN900とは比べられません。

確かに、N900の出力バッファ部は歪低減回路が付いていますね。回路がややこしくて理解できていませんが、出力電流に応じたリニアリティ補正を行う感じでしょうか。

電圧増幅段と出力バッファ段と、仕事を切り分けてアンプ構成するのは他の会社でもあったかもしれません。

プリ部が20Vも出せるなら電圧増幅段を省略できますね。
ま。さんの手法はなかなか興味深いと思います。

昔のSONYは、独創的な機器が沢山あって面白かったです。プリント基板のパターンを見ているだけで楽しめますし(笑

たかじんさん

新しいヘッドホンアンプ基板がもうすぐできあがりそうで、楽しみにしています。

さて、ひとつお願いというか、希望を書かせてください。

現在入手できにくい過去の素子をつかわないですませたいとのことで、初段のトランジスタがBC550Cになったと、どこかで読ませていただいたように思います。 私の記憶違いかもしれませんが。

HPA-12のときのように、FETにしたりといったアレンジの記事も載せてもらえたら大変ありがたいです。 過去の素子になってしまうかもしれませんが。

無理なお願いかもしれません。 ごめんなさい。

“HPA-1000 の説明のページ”が発表されてからビスパのBC550Cが一日で激減してしまいました。他の入手先は送料や最低発注数などでハードルが高いですね。少し割高でもいいならマルツさんかな。AliExpressでは不安があるし、ビスパさんで補充してくれるといいのですが。付録に期待していたなど入手に悩む方はビスパさんにリクエストしてみましょう。

n'Guinさん

すみません。返信ができていなかったようです。初段のトランジスタは色々とアレンジ可能になっています。よろしくお願いします。

onajinn さん

ビスパのBC550C、私が調べたときで40個くらいしかありませんでした。秋月で扱ってくれると助かるのですが。。

もしくは私がデジキー/Mouserで大量購入して、10個くらいづつオプション品として頒布するというのもアリかもしれませんね。

コメントを書く

(ウェブ上には掲載しません)

« 最新Volumio2でPi4の温度上昇をみてみる。 | トップページ | Moode Audio R6.4.2用のSabreberry32ドライバリリース »

サイト内検索

Sponsors link

2020年8月
            1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30 31