Dynaco MK3の改造(25)三結・無帰還に変更2018年01月03日 21時35分49秒

みなさま、あけましておめでとうございます。

元旦は仕事が入り、我が家は昨日から3日間の休みをいただいている。この時期としては気温は高めで吹雪にもならず、まことに静かな正月である。近くの公園では小さな子供がソリ遊びをしている声が聞こえてきた。

さて、「年の初めのためしとて♪」の懐かしい歌にあるように、昨年からの課題に挑戦する。
ターゲットはDynaco MK3。改造当初はメリットに目が行ったが、時間が経つにつれデメリットが目立ってきた。音が前に出るのは良いのだが、どこか詰まっている印象がつきまとう。気になり始めるとどうにかしたくなるものだ。

それで結局、三結、無帰還になった。
改造は簡単で、片チャンネルなら30分もかからない。KT-88のスクリーングリッドは一般に100Ωから1KΩ程度の発振防止用の抵抗をシリーズで入れる。以前は510Ω抵抗を入れていた。今回は、省スペースの目的もあってちょうど手元にあったファインメットビーズを使ってみた。
回路図は以下の通り。

U1とU3のカソード抵抗270Ωはそのまま残してカソード同士をジャンパー線で接続する。こうすると初段は差動増幅となり、ゲインが増大する。測定したら仕上がりゲインは31dBとなった。ちょっと高めであるが、ゲインが高いと音も躍動感が増すように感じるのでこのままとする。

作りっぱなしではいけない。早速歪率を測定する。
周波数による歪率の差はわずかで、ほぼ揃っている。カーブは典型的な無帰還アンプそのものである。スピーカーシステムの能率が高いので5Wまで測定しておけば十分である。
シミュレーションと比べると実測値とおおよそ一致した。
ちなみに、このときに KT88のアイドリング電流は55mAに設定している。
周波数特性を測定したら、-3dBポイントは35KHzであった。

さて、出てきた音はどうか。
実にいい。何か今までつっかえていたものが取れ、のびのびしていて気持ちが良い。心まで晴れやかになってくる。やはりアンプは無帰還に限るのか。それとも、高帰還アンプで良い音に仕上げるためにはそれ相応のノウハウが必要だということだろうか。

ただ気になるのは、ダンピングファクターが小さいためなのか、低音がボンつく場合がないでもない。これを抑えようとすると、おそらく全体に活気が失われていく可能性がある。これは今後の課題だろう。

今年一年を振り返る オーディオ編2017年12月31日 20時52分16秒

振り返れば、多くの変化があった。
最も大きなことは、GaussのHF-4000が来たことだろう。最初、入手したものを開けたときは少々がっかりした。程度があまり良くなく、案の定、使っているうちに異音がしてきた。自力で対応が難しいと判断し、とあるところに修理を依頼した。戻ってきたので恐る恐る音を出してみると、当たり前だがまったく問題がない。元気に活躍中である。

中音が充実してくると、高音が不足する。これもある方のアドバイスで、YAMAHAのJA-4202を手に入れた。Westcapの0.1uFだけので簡単なHPFで音を出している。ネットワークもいろいろいじったが、複雑になるほど音が死んでいくことを経験した。結局、必要最小限で構成した時が、最も音が活き活きと鳴っていた。ネットワークについてはまたいつか書くことになるだろう。

次はサークロトロンに挑戦したことか。サークロトロンと言っても、出力段にGaN素子を使っているところが自慢である。ただしGS66502Bは、安全に使用するための放熱の確保が難しい。結局、アルミ基板にまで手を出すことになリ、これは来年の課題になっている。

その次は、我が家に真空管パワーアンプがやってきたことか。これまで数十年前に一度だけ、知り合いから一週間だけ真空管パワーアンプをお借りして聞いたことがあった。出力管の名前は覚えていないが、形状から6CA7あたりだったかもしれない。そのときはK式アンプに執心だったので、宗旨替えは踏みとどまった。

しかし、真空管パワーアンプを知らずにオーディオ人生を終わるのはつまらない。思い直して今回Dynaco MK3を手に入れた。最初はボケた音でピンとこない。そこで改造することにして、いろいろ手を入れた。おかげで真空管アンプについていろいろなことを学ぶことができた。
そして掉尾を飾るのはオーディオアナライザーVP-7723Aである。これまで何度も書いたが、修理にはいろいろ手を焼いた。もうだめかと諦めかけたことも何度かあった。なんとか正常動作にこぎつけたのは故障が複雑でなかったというだけで、ラッキーとしか言いようがない。

Circlotronの歪率を測定する2017年12月28日 20時55分29秒

VP-7723Aの扱いにも慣れてきたので、Circlotronの歪率を測定してみた。

【測定条件】
測定器:VP-7723A
負荷:8Ω
LPF:80KHzをON

【総評】
0.1W以下で歪率が上昇するのは、信号入力に使っている不平衡・平衡コンバータの歪率が顕在化するためと推測される。
1KHzと10KHzの特性が揃っているのと、出力増加に伴う歪率の変化も素直であることから、回路には問題がないと思われる。ただし、100Hzだけが全出力帯域にわたって他の周波数に比べて若干悪いのが気になる。
2.5Wで歪率が1%を超えているのは、アイドリング電流が少ないためである。これを増やせば全体に歪率が改善されることがわかっている。

【今後の課題】
ウーハーは416-8Bを並列で使っていて負荷は4Ωとなる。このため実際のは歪率はこのグラフよりも悪化する。次回作の改善ポイントとする。

不平衡・平衡コンバーター歪率2017年12月25日 16時51分04秒

LF356で作ったコンバーターの歪率を測定してみた。
前回、歪率が悪いような話をしたが、改めて測ってみるときちんと動いている様子がわかってきた。

10KHzの歪率が入力電圧-10dB以上で悪化していくのは、LF356を理想的な状態で使っていないためかもしれない。

【測定条件】
測定器 VP-7723A
歪率は80KHz LPFをONにして測定

【コンバーターの性能】
周波数特性 17Hz〜500KHz以上 ただし100KHzを超えていくと歪率はかなり悪化するので実用に適さない。
利得 6.54dB
10KHzの矩形波は全く問題なく出力される。

Panasonic VP-7723A その7 修理完了2017年12月23日 21時43分01秒

74HC14が届いたので早速交換した。
写真は故障したものをはずした状態。念のために隠れているパターンを記録しておく。

これまで何度も裏切られてきたので、期待半分、諦め半分、なんとも複雑な思いをかかえながら電源を入れる。

結果。無事に測定値が表示されるようになった。内臓発振器の出力を直接入力して歪率を測定した様子が写真。仕様では80KHzのフィルターをかけた場合、 20〜15KHzの範囲で0.001%以下となている。実機では、フィルターを掛けない状態でも0.00077%となっていて仕様を満たしている。
ADコンバーターが壊れていなかったことは、不幸中の騒いであった。これが壊れていたら代替部品の入手は難しく、完全なお手上げになっていた。
ちょうどこの時期、よいクリスマスプレゼントになった。今夜はぐっすり寝られそうだ。
総括するとこうなる。
・手に入れたアナライザーはデジタル回路には大きな不具合がなかった。ネット情報を鵜呑みにしてSRAMを交換したが、よく考えればお粗末な対応だった。そもそも、オークション出品時の説明では「歪率以外の測定ができる」との説明だったのだから、その時点でデジタル回路は問題なしと判断すべきだった。

・故障していたのは以下の部品
NJM311
74HC138
74HC14
・パターン切れが一箇所
・経年変化で劣化していた部品
バックアップ電池
電解コンデンサも劣化していたようだが、前オーナーが全て交換してくれていた。
・故障はすべてアナログ<ー>デジタルの橋渡し部分に集中していた。

オーディオアナライザーの修理は初めての経験で、だいぶ手こずったが、終わってみるといろいろなことを学ぶことができた。
特にデジタルとアナログの共存回路で、精密測定機能をどのように実現するのか、設計屋の苦労が伝わってくるようで、おおいに興味をひいた。ポイントは、フォトカプラを使って徹底的にデジアナを分離すること。これはDAコンバーターの設計に大いに役立てることができる。

オークションでは、同種のアナライザーが大量に放出されていて、落札された方はおそらく同じような苦労を経験するはず。故障診断のポイントを幾つか。
7セグLEDになにも表示されない場合は、CPU周りの故障が疑われる。
歪率が測定できない症状は、NJM311の故障が疑われる。
200Vとか-200Vを表示する症状の場合は、74HC138もしくは74HC14の故障を疑う。
厄介なのは故障の原因が二つ以上ある場合で、古い機種ではしばしば経験する。あわてず騒がずじっくりと腰を据えて、細かな記録を残しながらあたるしかない。

この勢いに乗って、机の中にあった部品で先日作り上げたアンバランス->バランス変換アンプの歪率を測ってみた。0.03%もあってこのままではどうも具合が悪い。作り直しになりそうだ。