2014年9月23日火曜日

LM380を使った電流帰還アンプの作成(★★★お勧め)

せっかくフルレンジスピーカーユニットを使ったスピーカーを作ったので、電流帰還アンプを試したくなった。電流帰還アンプはフルレンジスピーカー向きらしい。おそらく、2Wayや3Wayスピーカーだと、内部のネットワーク回路と相まってカオスなことになるのだろう。

とゆーことで、LM380を使った電流帰還アンプを作成した。

※入力Cを外しました。その方があきらかに低域の量感がアップします。

なんだか、革命やら非革命アンプと似ているが、スピーカーも含めて帰還ループの中に入ってるのが分かるだろう。
電源電圧の制限は、電解とタンタルコンの耐圧からきてるので、耐圧を上げれば、LM380の定格である22Vまで上げられるはず(でも、電源電圧上げてもシミュレーション上では特性は変わらず)。コンデンサの大きさもあるし、この辺がバランスが取れていると思う。12VのACアダプタで十分である。

あと、負帰還接地抵抗が小さいのが特徴だろうか。この抵抗値でゲインが決まるのだが、スピーカーのインピーダンスを希望のゲイン(倍率)で割った値なのである。

作成過程。3本仲良く並んでるのが1Ω抵抗である。ゲインを決める抵抗なので、精度が良い金属被膜抵抗を使った。1Ω3本を並列で0.3333333…Ω。
この下の広大な土地に、5Vレギュレータ回路と、5V2接点リレーと、555を使った遅延回路を作らねば。。。


LM380は、アースピンである3,4,5,10,11,12ピンで放熱するので、これらのピンを結んだ四角形の銅板テープを貼って各ピンをハンダ盛り盛りで接続した。この子、結構熱くなるのだ。


なぜか、どうしても555が上手く動いてくれない。動く時もあるが、動かない方が多い。とりあえず、555をICソケットから外してリレーへ電源供給するようジャンパをぶっ刺した。

音を聴いてみると、あきらかに電圧駆動アンプと違う。
まずは音がクリアである。コミコミで帰還ループに入ってるから?
ボーカルが前に出てくるが、カマボコではないような気がする。
低域と高域を公平に出そうとするが、スピーカーが追いついてない感じ?

今流行の「アナ雪」のオーケストラ部分で、電圧駆動アンプとの違いがはっきりわかった。電圧駆動アンプ(つまり普通のアンプ)では、「あー、スピーカー小さいし、フルレンジだし、こんなもんかなー」だったのが、電流帰還アンプは「おー、頑張ってるじゃん」と感じたのだ。

アンプ回路は簡単だったのが、その周辺の回路(レギュレーターやら、リレーやら、タイマーやら)がめんどくさかった。。。555タイマー言うこと聞かないし。

小径フルレンジスピーカー使ってる人にはお勧め。
音の善し悪しもあるけど、違いを感じるだけでも面白いです。

少し聴き込んでたら、とても良い音に感じてきた。
音のアタック感が強い感じだ。締まった音というか。

どこのご家庭にもある12VのACアダプタでも全く問題無く良い音。
これは専用の箱を作ってやらねば!

何かコメントいただければ、パーツ表とレイアウト図をアップします(笑)


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10 件のコメント:

  1. 「定電流回路」でSPを鳴らしたことがあるんですが、共振周波数f0がドーンと鳴っておもしろかったです。
    電圧駆動・電流駆動を適当な割合で混ぜればSPのインピーダンスのf依存性を打ち消せるじゃまいか!?と思ったのですが、どうでしょうかねえ。
    LRそれぞれに同じSPを2個ずつ用意して(計4個)、1つを電圧駆動、もう一つを電流駆動で鳴らして、その割合を適当に選ぶとか。構想だけで、実際にはやったことないんですが。

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    1. f0で気がついたんですが、このアンプには入力Cがあるんですが、これをバイパスしてみたら、あきらかに低域の量感がアップしました。
      小径SPなので、ドーンとまではいきませんが(笑)
      後で回路図を入力C無しに直しとこ。
      TIの「Application Note 69」でも、入力Cは省略されてるし。

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  2. 貴殿の記事に誘われて部品を調達、之から寒くなるのでスピーカー工作も出来ず
    もっぱらフルレンジ一発で遣ってますのでどれほどの違いが有るのか?楽しみです。

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    1. 音の善し悪しは主観なので別として、違いは確実に分かると思いますよ!
      小径フルレンジって可愛くていいですよねー

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    2. 昔はマルチアンプで遣っていたのですが、ここ10年位はもっぱらフルレンジだけ、現在は16Cmのバックロードと10Cmはコンクリ球と8Cmは新聞紙で作った玉子型等で遊んでます。 10,8Cmを電流駆動でやってみようと思ってます。

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    3. 頑張ってください!検討を祈りますw

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  3. こんばんは。記事を読ませて頂き、LM380の回路を組んで遊んでおります。こちらの記事の回路も組んで見たいのですが、パーツ表、レイアウト図の公開をして頂けませんか?

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    1. 申し訳ありません、過去のファイルを探したのですが、バックアップに埋もれてるのか、誤って削除してしまったのか、資料が見つかりませんでした。。。

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  4. すみません、質問です。
    LM380の出力に0.1uF+2.2を付けておりますが、普通は2200uFの前に
    付けるものだと思うのですが差異は無いのでしょうか?

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    1. Zobelフィルタのことですね。
      シミュレーションしてみましたが、周波数特性においては全く同じ結果となりました。sin波も同じ。
      Zobelフィルタは、スピーカーの直前に配置してスピーカーの容量性負荷からアンプを切り離すものだと、おまじないのように理解してました。
      シミュレーションの結果からみると、どっちでも同じようです。

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