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2007年5月13日 (日)

STAXイヤースピーカー用真空管ドライバ(4)

さて、気になる自作STAXドライバー+SR-003のレビュー

私(の心の叫び)「低音すっごー!!!!」
 もう。すごいです。これまでN氏に借りていたSRM-252Aではあり得ない程の増感された低音の量

もう。こうなったら目の前で19AQ5単管ヘッドフォンアンプ限定版を改造しているN氏にSR-202を借りてみるしかありません。
私「すみません。動作確認したいのででっかいヘッドフォン貸してください。」
N氏「いいですよ。はい。」
  N氏は優しいです。N氏も半田付けに夢中だったのにわざわざ取りに行ってくれてました。
私(こんどは叫んだ)「うわーっすっごーい!!!!」(すんごい音圧感です。)
私「出ましたよ。音。音聴いてみてください。」(ついついにやけてしまいながら。)
 とSR-202を手渡しました。
N氏「いいですね。でもなんか金属臭い音がするなぁ」
 慌てて新品のロシア管12AX7と12AU7を探しまくって交換。
N氏「をーすごいですね。私のヘッドホンがこんなにいい音でなるなんて知らなかった。」
N氏「私のドライバー(SRM-252A)はもう解像感感以外勝てないなぁ。」

確かにN氏言う通り解像感は少し劣る気もしますが、N氏のSR-202はぶっとい低域とともに、中域、高域まで鳴っています。
私のSR-003ですが…だめです。SR-202の凄い音圧感の上に抜けのいい中高域を聴いた後では私のSR-003はなんか物足りない気がしてきました。元々SR-003は高域が苦手のようですが、このドライバーの場合、低域が強調されすぎてて高域が埋もれています。
このぶっとい低音はやはり勢い余って0.047uFを使うべき所に全て0.1uFを使ってしまったのが原因なのでしょうか?でもSR-202だと低域がズンズンと強調されすぎているものの中高域もきちんと鳴っています。っていうか凄くいいですね。SR-303やSR-404だともっといいのかもしれません。

SR-003ですが、正常な装着には私の場合少々コツが必要です。一度耳の一番奥まで押し込むと響きません。
装着の時には耳奥の少し手前でとめておきます。このとき『バリバリ』という音の後、低音が反響するのが正解のようです。でも、このアンプにつなげるとその時の音にハム音が少しの間だけまざります。本来は STAX PROバイアスもやはりきちんと平滑しないといけないようです。
仕方がないので平滑回路の降圧したところに4.7MΩの抵抗を接続してSTAX PROバイアスを取る位置を変更したところ、
SR-003の装着時のハム音はなくなりましたが、電圧が低くなったせいか音量がかなり小さく、迫力のない音(メリハリの無い音)になったような気がしましました。
SR-202ではこうした音は出ないのですがSR-003では装着時(や、アゴを動かした時)に聞こえるハム音には妥協してSTAX PROバイアスは一番電圧の高い所からとることにしました。
しかし、今度はボリュームとともに大きくなるハム音が気になり始めました。orz
もっとも通常使用する範囲のボリュームではあまりハム音は聞こえないのですが気になり出したらダメです。

先日は『なんか先に完成されて悔しいな。19AQ5ヘッドフォンアンプの電圧上げるとハム音がするんですよ。』
と言って19AQ5限定ヘッドフォンアンプの改造をがんばっていたN氏でしたが、ゴールデンウィークが開けると。

N氏「いやー300Vのときのハム音とるの。本当に苦労しましたよ。ほら。聴いてみてください。」
と、N氏のヘッドフォンを差し出されました。
私「うっ…いい音ですね…」(本当に迫力のあるいい音です。)

だめです。今度は300VのN氏に先を越されました。
N氏の限定版19AQ5ヘッドフォンアンプ(特改)はものすごい迫力ある音が鳴っているのにハム音がしません。orz

070512stax_a_03それに引き換え私のSTAXドライバー…。

今日になって、ふとボリュームケースをアースしていたのを思い出したので取ってみました。
あ、あれ?ボリューム最大でのハムノイズが消えたようです。
SR-202では迫力の低域が鳴るもの、まだSR-003ではまだ装着時のハム音がしますが現在の回路図はこうなりました。今のままだと低域が鳴りすぎるため、今後はコンデンサーの値を0.047uFに戻していった方がいいかもしれませんね。
070512stax_a_04※1 すみません。入力段の抵抗R15とR16は250K2連の可変抵抗です。
※2 電源回路には抵抗とヒューズが必須です。
※3 22uFの電解コンデンサの代替に耐圧450Vの47uFを2個直列にしています。
※4 47uFの電解コンデンサの代替に耐圧420Vの100uFを2個直列にしています。

ちなみに12AU7側のB電圧ですが、シミュレーター上で500V、テスターによる実測で487Vでした。
まだ抵抗のワット数を間違えて小さい抵抗を使っている所12AU7のプレート側の抵抗があります。
これは物騒なので急いで2W以上に変更したいと思います。

装着時のハムノイズの問題もあるのですが、いずれにしても今のままだと他の機器と接続するときにグランド(アース)の心配をしないといけません。
『電源トランスレスは怖いです。面倒くさいです。お勧めしません。っていうかやめときましょう。』

070502_stax_driver_01さぁ、今度はトランスをちゃんと使えるようにお金ためようっ…

2007年5月12日 (土)

STAXイヤースピーカー用真空管ドライバ(3)

STAX推奨回路
STAXのドライバーは自作出来るらしいというところからSTAX SR-003購入に踏み切ったわけなのですが、いったいSTAX推奨回路ってどんな回路なんでしょうか。
070512stax_a_01こちらの回路図はSTAX SR-3(って39年前に発売ですか…私が生まる前ですね。)のマニュアルでは自作用「アンプ回路図A」として紹介されています。また、ネットでは既にLTspiceにて電気特性をシミュレーションされている方がいらっしゃいました。

Ear_Speaker_Driver
この方は凄いですね。定電流回路のシミュレーションも行った上で各回路の比較検討をされています。

でもこのSTAXの推奨回路、不思議な事にこのままの形で自作されたという方はシミュレーションされている方以外ではgoogleで検索してもなかなか見つけられません。どうやら以前はこの回路図で自作されたかたがいたらしいのですが、近年誰も作っていないのかもしれません。もしかして音悪すぎなのではないかと若干引っかかるものの、他の回路と比較すると部品点数も少ないですし、こちらの回路を作る事にしました。

といっても金銭的都合からスローペースです。前回失敗したショックもすっかり忘れたある日N氏に秋葉原のタクトというお店を教えてもらいました。こちらでは新品の12AX7、12AU7が売られていました。「そういえばSTAXの推奨回路では12AX7 × 2本、12AU7 × 2本だったなぁ」と思い出しました。しかもこの真空管はそれぞれ製造年月0606と0608と表示されています。ロシア製の2006年6月製造の真空管です。賞味期限(?)が切れてなさそうな気がしたのでついつい購入してしまいました。

し・か・し…
N氏「そういえば、○様に聞いたんだけど最近のロシア製の12AX7は音が悪いって…きっとこっちの真空管の方が音いいですよ。」
と、いかにも06年06月製造の真空管と比べると印刷もハゲ、あからさまに古くてボロボロにみえる高い国産の真空管を指さしています。
私「い、いや、もう。今買ったこれだけでいいですよ。お金無いし。」(後から言わなくてもいいのに…orz)

そんなこんなで真空管は手に入りましたが、まだ私には肝心のトランスがありません。このままではヒーター電源も、B電圧も、STAXのPROバイアスもかけられません。とはいえ、折角秋葉原に来たのですがお金がつきたためまた出直しです。
さてどうするか考えました。が、無い頭で考えてても仕方がないのでネットで検索をしたところ、トランスレスなるキーワードがひっかかりました。

ヒーター点火
ただ、12AX7 + 12AX7 + 12AU7 + 12AU7等のように直列にし、負荷抵抗を付けて100Vに直接つなごうとするとどうやら抵抗が熱を持ちすぎてしまうようです。
調べてみると…ヒーター電源は直列コンデンサによる点火が可能らしい事がわかりました。この場合熱はほとんど持たないですむようです。
直列コンデンサによるヒーター点火こちらの方のHPではすでに50V0.15Aの時の適正値を計算されていますが、12V+12V+12V+12Vで0.15Aの時のコンデンサの値を改めて計算すると
 Eac/Ih = √((1/2πfC)^2 + (Eh/Ih)^2)
 f=50Hz、Ih=0.15A、Eh=48v(12V x 4)、 またはIh=1.2A、Eh=6
 C(uF)=477/√(10000-Eh^2)=477/√(10000-48^2)=477/√(10000-2304) = 477/87.7 = 5.4uF
フィルムコンデンサが5.4uF(東日本の場合)あれば交流100Vからコンデンサによるヒータ点火が可能なようです。

高電圧バイアス
コッククロフト回路を含む各種整流回路について詳細に解説されてるページをみつけました。私のアンプ設計マニュアルいろんな整流回路の解説をされているのですが、こちらのコッククロフト回路によりAC100vからB電源やSTAX用の500V+αのPROバイアスを用意する事が可能なようです。

早速ラジオデパートに行き、お店の人と相談してみました。
私「真空管アンプでトランスレスでヒーター点火したいんで5.3〜5.4uFのフィルムコンデンサください」
海神「4.7uFと0.68uFの組み合わせか、xxuFとxxuFの組み合わせ(失念しました)となりますがどちらにしますか?」
私「4.7uFと0.68uFの方でお願いします。あ、手持ちがこれしかないんですけどおいくらですか?」
海神「全部でXXXX円になります。」
私「ではお願いします。でも…これだと下手をするとトランス使った方が安そうですね。」
海神「(苦笑)」

いや、ごめんなさい。余計な一言を口走っていました。
今回トランスレスにすると決めてしまったのは私です…

海神「感電に気をつけてくださいね。プラケースか木の箱を用意するといいですよ。」

海神無線の店長は余計な一言を宣う人間にも優しいかたでした。
しかし、ここの所ケースはYM-200の加工にむきになっていたので他のケースになりそうな物にはまだなんの穴空けもしていません。仕方がないので、前回実験用として穴を開けたYM-200の上半分のケースを使うこととしました。(爆)
しかし、ネットよく調べてみると電源トランスレスの場合にはシャシアースをした状態でコンセントにつなげると、1/2の確立で『ホット』につながり感電するとの事。
(だめです。YM-200の上半分はN氏よりすでに購入済でしたが可能な限り先人の知恵にはしたがっておくように気をつけましょう。)
慌てて東急ハンズに検電ドライバーなる物を買いに走りました。

ヒーター点火用のフィルムコンデンサとは別に耐圧250V47uFの電解コンデンサーをまとめて購入していました。
しかし、LTspiceにて47uFのコンデンサーを使用して4倍圧半波整流をシミュレーションしてみると負荷をかけるとどうにも電源電圧が500Vを超えません。orz
昇圧回路の電解コンデンサの容量に問題があるようです。47uFだと足りません。今の回路だと、
耐圧300V以上の100uFの電解コンデンサ4個
耐圧700〜900V程度の22uFの電解コンデンサ1個
耐圧700〜900V程度の47uFの電解コンデンサ2個
耐圧450V程度の22uFの電解コンデンサ2個
つまり耐圧420V100uFの電解コンデンサだと12個程度必要な勘定です。

070512stax_a_02結果、こんな回路を検討してみました。
回路図上で22uFとしている所は47uFを直列に2個、47uFとしている所は100uFを直列に2個です。

12AU7のB電源を100Vの倍圧整流(280V弱程度)とし、STAX PROバイアス(560V程度)だけ小さなコンデンサで4倍圧整流する事も考えてみたのですが、今度は回路が大きくなりすぎてYM-200に入りきらなくなる気もしてきました。
しかし耐圧が高く、大きいコンデンサ程高い事は身にしみて分かっています(涙)

そんな事を考えていると、どうやらN氏がタイミング良くT氏に部品やさんを教えてもらうということで出かける支度をしています。慌てて一緒に出かけました。
T氏に最後までお金残しておくように釘をさされつつ、初めに低価格で大容量のコンデンサのお店を紹介していただいたのですが、そう。今の私にとって真空管より大切な電解コンデンサーが目の前に(笑)。
勿論、いくら低価格とは言っても高価な買い物となってしまいましたが必要量最低限の分量がいきなり購入できました。
どうやら無理矢理トランスレスにしてももはやトランスを使うのとあまりコストがかわりません。いや、もう。このうなったら意地です。意地。

T氏に最後までお金残しておくようにと釘をさされていた私でしたが、案の定お金が足りず何も買えなくなってしまいました(涙)
私(の心の叫び)『いや、この際他の物は後でいいんです。本当にありがとうございました。(謝々)』

STAXの推奨回路ではカップリングコンデンサが0.047uFとなっています。しかし、どうもカップリングコンデンサは低域に極端に影響するらしいとどこかで知ってしまいました。低域を確保するには容量を増やすといいようです。しかし、今回の回路カップリングに10個もフィルムコンデンサが必要です。
GWに入り、別件で秋葉原をうろついていた時、とある有名店でN氏が(音のいい?)LED欲しさに質問しながら部品選びをしていたところ、ひょんな事から店先にない耐圧の高いフィルムコンデンサを安く出して貰えました。0.1uF600V慌ててまとめ買い(といっても20個程度)です。いやーラッキーでした。
でも12AU7のB電圧確保用の抵抗は買ってません。もういいです。パルスなら1000Vでも耐えるらしいし、お金もないので出来た電源をそのまま供給しましょう。

もう、GW初日は呑みに行ってしまいましたが(爆)二日目を利用して半田付け、目の前でN氏も対抗して限定版19AQ5ヘッドフォンアンプの改造を始めてしまいました。半田付け…(中略)居眠り…春日無線さんに行くと宣言していたのを思い出したのが18時。もう遅いので諦めて半田付け…

時間掛かりすぎですよね(笑)でもなんとか完成しました。
コンセントを差す時には、あらかじめ検電ドライバで光るコンセント(ホット)を調べておき、光らない方(コールド)にアンプのアース側がささるようにコンセントを差し込みます。
動作確認
(1)半端な12AX7と12AU7を2本ずつ差しヒーター電圧を確認。よさそうです。
(2)B電圧を確認。出ています。

それでは自作STAXドライバー+SR-003のレビューは…続く

STAXイヤースピーカー用真空管ドライバ(2)

回路遊び
一旦話はSR-003購入前まで遡りますが、実は先にSTAXの方に専用コネクター(STAX PROソケット SRC-5という型番のようです)の入手が可能かどうか確認していました。しかし、SR-003が手に入ってしまうとすぐにでもSTAX SR-003の音を聞きたくなりました。
07051101_stax_socket秋葉原デパート3Fのコネクターの山の中からTJ1という径2mmのジャックをみつけたのすが、STAXのPROソケットのピンの径は2.5mmでささりません。仕方がないので写真のような改造をしてみました。
(どう考えても危いです。STAX PROソケットが必要です。絶対マネしないでください。)

07051102_stax_driver回路は出力トランスを使用せず、出力トランスの代わりにフィルムコンデンサーを使用しています。
即席でいい加減ですが平滑回路のダイオードの+側に100KΩを付加してSTAXのバイアスとして使用。

構成はこんな感じです。
Mac mini -> DAC63S-mini -> Mac mini風ヘッドフォンアンプ(入出力トランス、ボリューム省略) -> STAX SR-003

さて、Mac miniにつないだDAC63S-miniの出力音量を上げるべく、iTunesの音量を最大にしました。
おおっ。ちっっちゃく音が聞こえてました(笑)
でもこのままだと全く音楽鑑賞できるような回路ではありません。

こんな事をやっている中STAXの方にお願いしていたSTAX PROソケット SRC-5が到着しました。また、都合がいい事にN氏がYM-200の半分を使用するということなので、ケースの黒い方を500円で譲ってもらいました。
07051103_stax_driver実験用にソケット、スイッチの加工したところ、こんな感じになりました。ケースに真空管ソケット、平滑回路を組み込み、N氏の真空管カバーの様にブレッドボードに配線していけばいいのです。が、なんかここまででき上がると実験用のケースにするには勿体ない気がしてきました。

07051104_stax_driver仕方ないのでストックしてあった東急ハンズの「木のハガキ」を使ってこんな物を作ってみました。
ブレッドボード用の端子は鈴メッキ線を銅線に巻き付けて半田付けを行い、収縮チューブを被せて作りました。

07051106_stax_driver手持ちのトランスを使ってとりあえず出来る事をやってみました。
Mac mini風ケースに取り付けた19AQ5単管ヘッドフォンアンプの標準トランスでは5670W3本がヒーター電源の限界らしいです。
コンデンサや抵抗は一応買ったつもりでしたが標準の電源トランスの出力のみ利用だとなかなかうまく行きません。
いろいろ調整したところ、PCのiTunesの音量最大でなんとか普通より小さいぐらいの音量になりました。

でも、ダメです。歪みまくりです。
回路設計はロードラインなる物を理解してから再挑戦することにしました。(涙)

2007年5月 2日 (水)

STAXイヤースピーカー用真空管ドライバ(1)

070502_stax_driver_01前回の記事のコメント欄にて完全に暴露されていますが、おかげさまでもう少々の修正は必要ではありますが夢であったSTAX用自作ドライバが一応完成しました。これをもって長らくN氏より借用していたSRM-252A(SRS-2050A Basic Systemのドライバアンプ)が返却できました。
この回路はほぼSTAXの自作ユーザー向け推奨回路のままの回路で、左側の前後2本が12AX7、真ん中の前後2本が12AU7です。使用している真空管はいずれもロシア製で"06 08"、"06 06"とプリントしてある事から、去年の夏ごろ製造された真空管のようです。

070502_stax_driver_02ドライバをひっくり返した所です。危ないためおしかりをうけそうですが、完全トランスレスで、回路としてはダイオード4本とネオン管を除くとヘッドフォンまで含めて抵抗とコンデンサしか使用していません。
ちなみにフィルムコンデンサーが12個、電解コンデンサーは12個です。

070502_stax_driver_03実験用に穴を開けたシャシー(YM-200)をそのまま使用した事から、デザイン、スイッチ類や信号の取り回し、電源回路のスペースの使い方にそれぞれ無駄がありますが、ラグ版についてはLEDを使用していない事から19AQ5単管ヘッドフォンアンプ・パーツセットより少ない4枚のみで収まりました。

070502_stax_driver_04奥が右ch手前が左chの回路です。フィルムコンデンサーの耐圧は630Vの余裕のあるコンデンサーを使用しています。(最終段の抵抗のワット数を間違えています。危ないです。できるだけ急いで換えます。)


070502_stax_driver_05電解コンデンサーを4本束ねて直接ダイオードを半田付けすることによりAC100Vを4倍圧半波整流(振幅140Vx4 → 560V弱)しています。イヤホンを接続した時のみ小さくハム音がしています。STAX BIASの出力を平滑回路の最終段から取るように修正しましょう。


070502_stax_driver_06STAXから分けていただいたPROソケットです。後で外しやすいように簡単に半田付けしました。

さて、肝心の音は?

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