せっかくのオペアンプちょい足し回路を単電源で作ってしまい、その音の良さにビックリしたのですが、シミュレーションを使って両電源仕様の回路と特性を比べてみました。
評価回路を以下に示します。シミュレーターは「LTspice IV」です。
これが今回作った単電源仕様のヘッドホンアンプ回路。
10kΩの抵抗で中点バイアスを作ってます。出力には直流をカットする1000uFのコンデンサが付いてます。
比較対象の両電源仕様のヘッドホンアンプ回路。
中点のバイアスを取っ払い、出力の1000uFコンデンサも取っ払い、負電源を追加して接続しています。それ以外は全く同じです。両電源仕様は、±9Vと電源電圧が倍になって、出力コンも無くなってかなり有利かもしれません。
正入力のバイアス抵抗を24KΩに変更しています。これは、負入力の帰還抵抗とバランスさせるためです(そうしないと出力にオフセットが出てしまう)。
負入力側の抵抗値は、本来なら負帰還抵抗の24KΩと、接地抵抗12kΩの合成値なのですが、接地抵抗にコンデンサを直列に入れてるので、直流的には絶縁されている(12KΩは無いものとして考えて良い)から、24KΩ+負荷の32Ωとなります。
それぞれの歪率をシミュレーションしてみます。
まずは単電源仕様から。
単電源仕様⇒Total Harmonic Distortion:0.000013%
両電源仕様⇒Total Harmonic Distortion:0.000108%
なんと、単電源仕様の方が歪率が1桁も良い値です!
グラフにはほとんど差は見られないんですけどね。たぶん、このくらい小さな値になると、目視できる差は無いんでしょうね。
ちなみに公平を期して、両電源仕様を±4.5Vでシミュレーションしても結果は変わらず0.000108%でした。
何の根拠も無いのですが、僕が思うにアンプに取って0Vを跨がるのは実は苦手なんじゃないのかと。0Vって無ですからね、アンプからしたら「何したらいいの?」って感じ(笑) バイアスは流してるけど、やっぱり正負の切り替わりは良い影響は無いのでは?と思います。
専門家では無いので、頓珍漢なこと言ってるかもしれませんが…
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おつかれさまです。
返信削除ベースラインが斜めってるのは何でですかね??
(自分じゃシミュできないんですがw)
高調波が見えないので、
「ひずみ率はどちらもゼロ」が正解じゃまいか?と。
ベースラインが斜めってるのは良く分からんです。
削除FET入力なアンプだと、こうはならないんですよね。謎です。。。
そうですね、どちらもゼロが正解ですね。違いは誤差範囲かなぁ。
僕も電池駆動なら単電源派
返信削除レールスプリッタは電位がひどく揺らぐ
gin_liquorさん、初コメントありがとうございます。
削除単電源もバカにできないですよね。
僕はコンデンサ否定派じゃないので、良い音ならどちらでも。
レールスプリット。。。あれ、めんどい(笑)
抵抗+コンデンサなら簡単だけどアレだし、そのためにカレントミラーとか、オペアンプとかめんどい。
ヘッドホンアンプならまだいいけど、パワーアンプじゃ使えない(こともないけど)し。
gin_liquorさん、ちょっとお邪魔して「Maximi.org」を見てきました。
削除「SoundBombe V2」凄いカッコいい…
あのサイズにあの性能を突っ込むのは僕にはできない(笑)
きっとチップパーツ使ってるんだろうなぁ。最近の目の衰えがチップパーツを許さない。。。
オペアンプ以外全部ディスクリートです、トランジスタはA1359C3422ペアを全部で8個使ってます、昇圧回路はHT7750Aです。
削除基盤は秋月のパワーグリッドユニバーサル基盤です、これが一番の功労者かも。
パワーグリッドユニバーサル基盤すげー!
削除ショートしそうで怖いけど、いつも悩む電源ラインのレイアウトが楽になりそうだ!
オペアンプ+ダイヤモンドバッファっすかね。
あ、ダイヤモンドバッファって書いてあった!
削除久しくダイヤモンドバッファで作ってないなぁ(ぺるけ式は除く)。
ちょっとダイヤモンドバッファを再勉強してみよう。
A1359/C3422って良い石ですか?
シリコンが大きそうなので狙っていきました。
削除A1015/C1815に比べ優しく深い音がします(クソ耳だけど笑
糞耳仲間がいて嬉しい…
削除ちなみに僕は、A970/C2240のペアが好きです。
削除A1015/C1815に比べて、クリアな感じがします。糞耳ですが(笑)
単電源だと必然的に A級動作(常にバイアスがかかる)なので数値上の歪み率がよくなるというだけではないでしょうか?
返信削除はい、その通りです。
削除単電源だとスイッチング歪みが無いのですよね。上記で0Vを跨ぐのが苦手と書いたのはこのことです。
その代わり、音質に影響を与える出力コンデンサが入るので、数字上のスペックと聴いた印象はまた違うものになるんですよね。
おもしろい記事です。このような小さな歪みの差は聞き取れないかもしれません、私の耳では。
返信削除