アンプの出力Lの影響 音質劣化していた？

オーディオアンプの出力に空芯コイルを入れるのは、C負荷からアンプの発振を防止するためです。

詳しい説明はここでは行いませんが、先日のインピーダンス測定で気になったところがあったので検証してみました。

直径12mmで10T（ターン）を標準にしてきましたが、おおよそ半分のインダクタンスの6Tを作って実機検証です。

そもそも気になったのは下記の測定結果です。

リモートセンシングしていないノーマル時の特性で、3kHz以上の高域でインピーダンスが上昇していますね。これがNFB量の低下によるものなのか空芯コイル自体のインピーダンスなのかが気になりました。

NFB量が低下する高域では出力インピーダンスが高くなっていきます。というか、NFBにより出力インピーダンスを下げているともいえる。NFB量による改善効果は歪に関しても同様で、可聴帯域におけるNFB量を一定にするのが良いという思想が昔からあります。

LCRメーターで計測したところ10Tは0.66uH、6Tは0.32uHでした。

Φ12, 10Tで1uH狙いだったのですが少し小さめにできているみたいです。

実際に載せてみる

 
　＜ 10Tの空芯コイルを搭載していました ＞

　　　　＜ 6Tの空芯コイルに変更 ＞

測定

Ultra-Low Impedance Analyzer基板で測定してみました。

6Tの方が高域のインピーダンス上昇が抑えられているのがわかります。つまりアンプのNFB量低下によるものではなくコイルの影響が出ていたということです。

空芯コイルは可聴帯域を遥かに超えた高周波領域でしか効いていないと思っていたのですが、もろに可聴帯域に影響を及ぼしているみたいです。

計算もせず勝手な想像で20年以上思考停止していました。これは反省しないとですね。

という訳で、コイルのインダクタンスも計測したので理論値をエクセルで計算させてみました。コイル単体も実測しています。

コイルのインピーダンスは Z = ωLで求めます。

上の2本は10Tと6Tコイルを搭載した時のアンプの出力インピーダンス特性で、上のグラフと一緒です。

点線：コイルのインダクタンスから計算した理論値。
実線：「6T coil」「10T coil」はコイル単体を測定結果。

この二つは1kHz以上の高域で実測と完全一致しており、1kHzより低域側では銅線の直流抵抗により底打ちして理論値から乖離しています。

出力インピーダンスが高域でコイルのインピーダンスと重ならないのは、アンプ基板からアンプの出力端子までの配線や、出力リレー、コネクタ接点の抵抗性分と思われます。

音質への影響は

さてさて、肝心の音の感想ですが、

なんと、コイルを6Tにしただけでぐっと音ヌケがよくなりました。リモートセンシングで出力インピーダンスが激減した時は差は僅かだったのですが、こちらの方が音に影響を及ぼしているとは。。。

ボーカルまでの距離感が近くなったような。全体的に空気が軽くなって余韻がキレイになりました。エミッタ抵抗をデールNS-B2に交換したほどではありませんが、ちょっと驚きの変化です。

人の耳ってどこをどうやって聞き分けているのでしょう。不思議です。

10Tコイルは音質劣化を引き起こしていたのでしょうか。落ち着いた雰囲気といえば少し擁護しすぎな気がするくらいです。

ただヤミ雲にコイルを小さく（削除）しても良いものなのかと言うと、入れている理由を考えると、それは違います。

C負荷安定度は

そもそも、この空芯コイルはC負荷に安定度を確保するためのものなのでインダクタンス半減でどうなるか気になりますね。音を聴く前に、こちらを検証すべきです。

まずは、10T時の安定性からみてみましょう。10kHzの2V方形波（4Vpp）で評価しています。

8Ω負荷。8Ω//0.47uF並列。0.47uFのみ。

同様に6Tコイルの場合の8Ω負荷。8Ω//0.47uF並列。0.47uFのみ。

どちらもキレイに収束していて発振の予兆はありません。細かく観察すると6Tの方が共振周波数が高くなっています。

6Tの空芯コイル（0.33uH）でもSMR-01は安定しているという事がわかりました。 C負荷の安定性はアンプの位相余裕やNFB量も影響するため、他のアンプ全てが空芯コイル6TでOKという訳ではありませんのでご注意ください。

終段無帰還のHPA-1000では、出力コイルなしでも問題ありませんでした。

反転増幅を採用して安定度抜群のSMR-01は、もう少しコイルを小さくしても問題ないかもしれません。

※ まじめにC負荷安定度を見るのでしたら、3300pF、0.01uF、0.033uF、0.1uF、0.33uF、1uFくらいを切換えられるC負荷BOXを作って検証するのが良いです。