回路の全貌
実装後の全貌
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色んな回路のヘッドホンアンプの備忘録。パワーアンプもある。
2017年2月24日金曜日
バランス出力なヘッドホンアンプを電源強化
バランス出力なヘッドホンアンプを作成したが、電源がスイッチングACアダプタ＋LM380のレイルスプリッタと、手抜き感が半端ないので真面目に作ってあげた。
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2017年2月19日日曜日
アンバランスへ戻るため（安易に逃げるが★×5）
アンバランスも聞けるようにあれこれ試して、結局はデバイスの力を借りることにした。
常用のヘッドホンアンプでも十分なのだが、もっと簡単に良い音をということで、
あの秋月でも1個400円「も」するオペアンプである。
いつもシミュレーションしながら作るのだが、MUSES8820はspice modelを公開していない。しかし、NJRが公開しているオペアンプのspice modelは、NJM4xxxやNJM2xxxのシミュレーション上の違い、特に周波数特性の違いがほとんど無い。MUSES8820とNJM4580のデータシートを比べてみても、特性の違いはほとんど無い。むしろNJM4580の方が良い項目が多い？気がする。
ということで、NJM4580のspice modelを使ってシミュレーションし、作ってみたらバオポーラオペアンプを使ったヘッドホンアンプの定番のような回路になったというオチ。
回路図中の10uは、積層セラミックコンデンサである。電源部だからセラミックでもいいや。オペアンプ＋インバーテッドダーリントンのバッファである。
ディスクリートに比べると簡単。でもインバーテッドダーリントンの所とジャンパーが面倒かな。電源電圧を低め(±9V)に、出力抵抗を高め(10Ω)にしたから終段トランジスタとバイアス用のダイオードは熱結合は不要。精神的安定を求めたい人は熱結合してください。位相補償はしてないが、オペアンプ、トランジスタ、ヘッドホンらはほとんど発熱してないから発振はしてないようだ。NJRのオペアンプはなかなか発振しないイメージ。
その音は、いかにもHiFiステレオのそれである。
低音が力強く、全体的に勢いがある音で解像度も高いのではないだろうか。まさにNJM4580の超上位互換だ。
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常用のヘッドホンアンプでも十分なのだが、もっと簡単に良い音をということで、
あの秋月でも1個400円「も」するオペアンプである。
いつもシミュレーションしながら作るのだが、MUSES8820はspice modelを公開していない。しかし、NJRが公開しているオペアンプのspice modelは、NJM4xxxやNJM2xxxのシミュレーション上の違い、特に周波数特性の違いがほとんど無い。MUSES8820とNJM4580のデータシートを比べてみても、特性の違いはほとんど無い。むしろNJM4580の方が良い項目が多い？気がする。
ということで、NJM4580のspice modelを使ってシミュレーションし、作ってみたらバオポーラオペアンプを使ったヘッドホンアンプの定番のような回路になったというオチ。
回路図
回路図中の10uは、積層セラミックコンデンサである。電源部だからセラミックでもいいや。オペアンプ＋インバーテッドダーリントンのバッファである。
パーツレイアウト
ディスクリートに比べると簡単。でもインバーテッドダーリントンの所とジャンパーが面倒かな。電源電圧を低め(±9V)に、出力抵抗を高め(10Ω)にしたから終段トランジスタとバイアス用のダイオードは熱結合は不要。精神的安定を求めたい人は熱結合してください。位相補償はしてないが、オペアンプ、トランジスタ、ヘッドホンらはほとんど発熱してないから発振はしてないようだ。NJRのオペアンプはなかなか発振しないイメージ。
実装後
アンプ全貌
その音は、いかにもHiFiステレオのそれである。
低音が力強く、全体的に勢いがある音で解像度も高いのではないだろうか。まさにNJM4580の超上位互換だ。
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2017年1月14日土曜日
ATH-AD2000のバランス化改造と、バランス出力なヘッドホンアンプ
ぺるけさんちの「OPアンプ式平衡型ヘッドホンアンプ」を参考に、バランス出力なヘッドホンアンプを作成したのを機に、ATH-AD2000をバランス化改造してみた。
ATH-AD2000はリコールが出てるので、リコール対策品じゃないとバランス化改造は面倒くさい。リコール対象のモノを持っている人は対策してもらった方が良いだろう。
ケーブルの途中で切断、外皮を剥くと細いケーブルが4芯出てくる。
4芯の内訳は、赤、白、黒、黒。赤RHOT、白がLHOT、黒がそれぞれどちらかのCOLDとなる。黒の見分け方は簡単で、赤-黒、白-黒間をテスターの抵抗値測定モードで計れば良い。ヘッドホンのインピーダンスに近い値が出たのが、相手側のCOLDとなる。
配線は、1番PINから順に、L(HOT)、L(COLD)、R(HOT)、R(COLD)とした。
もちろん、ヘッドホン側のオス型キャノンコネクタも同じにする。
回路図はぺるけさんのからオペアンプを変更しただけだ。MUSES8920を奢ってみた。
電源は12VのACアダプタから、LM380を使って両電源化した手抜きである。
見たとおり、部品点数も少なく超簡単である。
ATH-AD2000のケーブルを切る時はとても躊躇したが、やって良かった。
素晴らしい音である。もうアンバランスには戻れないかもしれない。
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ATH-AD2000はリコールが出てるので、リコール対策品じゃないとバランス化改造は面倒くさい。リコール対象のモノを持っている人は対策してもらった方が良いだろう。
バランス化改造したATH-AD2000
ケーブルの途中で切断、外皮を剥くと細いケーブルが4芯出てくる。
4芯の内訳は、赤、白、黒、黒。赤RHOT、白がLHOT、黒がそれぞれどちらかのCOLDとなる。黒の見分け方は簡単で、赤-黒、白-黒間をテスターの抵抗値測定モードで計れば良い。ヘッドホンのインピーダンスに近い値が出たのが、相手側のCOLDとなる。
アンプ側をメス型4Pキャノンコネクタへ
配線は、1番PINから順に、L(HOT)、L(COLD)、R(HOT)、R(COLD)とした。
もちろん、ヘッドホン側のオス型キャノンコネクタも同じにする。
回路図はぺるけさんのそのまま
※6800uの耐圧が間違ってました。正しくは16V。
※6800uの耐圧が間違ってました。正しくは16V。
回路図はぺるけさんのからオペアンプを変更しただけだ。MUSES8920を奢ってみた。
電源は12VのACアダプタから、LM380を使って両電源化した手抜きである。
実装後
見たとおり、部品点数も少なく超簡単である。
パーツレイアウト
ATH-AD2000のケーブルを切る時はとても躊躇したが、やって良かった。
素晴らしい音である。もうアンバランスには戻れないかもしれない。
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2016年7月21日木曜日
【更新あり】NJM386(LM386)を使ったノイズレスなヘッドホンアンプ(★★★お勧め)
NJM386(LM386)は小出力なパワーアンプICであるが、ヘッドホンアンプに使えないか試してみた。Google先生へ聞いてみると、XX386でヘッドホンアンプを作ってもノイズがあってイマイチとの記事が多数。
ICだと作るのが楽なので、なんとかノイズレスなものが作れないかと考えてみた。
出力抵抗をどこまで下げてノイズレスか試したところ、4.7Ωでも大丈夫なことが分かった。15Ωより明らかに音質は向上した。出力インピーダンスは低い方が良い。試しに出力抵抗レスにすると、やっぱりサーノイズが発生する。
LM380非革命アンプを応用してみた。負帰還量を増やして、出力に直列で15Ωの抵抗を入れてみる。XX386は電源に左右されやすいようなので、電源用コンデンサを大きめに、抵抗は金属被膜を使ってみた。電源にある0.1uは積セラ、その他の極性が無いコンデンサはフィルムコンである。10uはタンタルコンデンサを推奨する。
簡単である。もし作る場合は、必ず現物合わせしてレイアウトすること。
特に0.1uフィルムコンは様々なサイズがあるから要注意。今回は積層フィルムを使ってある(Zobelフィルタは普通のポリエステルなフィルムコン)。
その音はノイズ皆無。
繊細さには欠けるが、ダイナミックで押し出しが強い音である。小出力とは言ってもさすがパワーアンプだ。
このノイズが無いのが、電池駆動のせいなのか、ヘッドホンとの相性なのかは分からないが、少なくともJJの環境ではノイズレスだ。
なんだかスピーカーで聴いてるような感じなのが面白い。
部品点数も少なく、簡単ローコストなので、暇つぶしに作ってみても良いと思う。
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ICだと作るのが楽なので、なんとかノイズレスなものが作れないかと考えてみた。
回路図
※出力抵抗を15Ωから4.7Ωへ変更。出力抵抗をどこまで下げてノイズレスか試したところ、4.7Ωでも大丈夫なことが分かった。15Ωより明らかに音質は向上した。出力インピーダンスは低い方が良い。試しに出力抵抗レスにすると、やっぱりサーノイズが発生する。
LM380非革命アンプを応用してみた。負帰還量を増やして、出力に直列で15Ωの抵抗を入れてみる。XX386は電源に左右されやすいようなので、電源用コンデンサを大きめに、抵抗は金属被膜を使ってみた。電源にある0.1uは積セラ、その他の極性が無いコンデンサはフィルムコンである。10uはタンタルコンデンサを推奨する。
パーツレイアウト
簡単である。もし作る場合は、必ず現物合わせしてレイアウトすること。
特に0.1uフィルムコンは様々なサイズがあるから要注意。今回は積層フィルムを使ってある(Zobelフィルタは普通のポリエステルなフィルムコン)。
バラックで試聴中
その音はノイズ皆無。
繊細さには欠けるが、ダイナミックで押し出しが強い音である。小出力とは言ってもさすがパワーアンプだ。
このノイズが無いのが、電池駆動のせいなのか、ヘッドホンとの相性なのかは分からないが、少なくともJJの環境ではノイズレスだ。
なんだかスピーカーで聴いてるような感じなのが面白い。
部品点数も少なく、簡単ローコストなので、暇つぶしに作ってみても良いと思う。
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2016年6月12日日曜日
【最終形】1815&1015、終段10パラのヘッドホンアンプ（★★★★★★お勧め）
1815&1015、終段110パラシリーズの最終形を示す。
回路図
パーツレイアウト図
出力段は省略のため図では5パラになっているが、トランジスタと抵抗を左右10セット並べること。
秋月の「片面ガラス・ユニバーサル基板Aタイプ」が丁度良いサイズだ。
| アンプ部（2ch分） | ||
| パーツ | 個数 | 備考 |
| 2SC1815(GR) | 4 | Hfe:300以上が望ましい。差動入力用 |
| 2SC1815(GR) | 20 | Hfe:200程度。出力段用 |
| 2SC1815(Y) | 4 | Hfe:100～170程度。定電流用 |
| 2SC1015(GR) | 2 | Hfe:300以上が望ましい。二段目エミッタフォロア |
| 2SC1015(GR) | 20 | Hfe:200程度。出力段用 |
| 1SS178 | 4 | |
| 赤色LED 3mm | 2 | Vf:1.8V～1.85V(5mA)が望ましい |
| 100Ω多回転半固定ボリューム | 2 | |
| 4.7Ω、1/4Wカーボン抵抗 | 40 | 一般品でOK |
| 220Ω、1/4Wカーボン抵抗 | 4 | 一般品でOK |
| 510Ω、1/4Wカーボン抵抗 | 2 | 一般品でOK |
| 1.6kΩ、1/4Wカーボン抵抗 | 2 | 一般品でOK |
| 4.3kΩ、1/4Wカーボン抵抗 | 2 | 一般品でOK |
| 3.3kΩ、1/4W金属被膜抵抗抵抗 | 2 | 一般品でOK。負帰還の接地抵抗 |
| 10kΩ、1/4W金属被膜抵抗抵抗 | 4 | 一般品でOK。負帰還抵抗、入力接地抵抗 |
| 100u/6.3V日本ケミコンKME。両極性 | 4 | 日本ケミコンKMEを指定。フィルムコンに劣らない |
| 3.3pマイカ | 2 | セラコン不可 |
| 100pマイカ | 2 | スチコン、フィルムでも可。セラコン不可 |
| 0.1u積セラ | 4 | 一般品でOK |
| 100u/16V東信UTES電解 | 4 | 一般品でOK |
| 6800u/16V東信UTES電解 | 4 | 一般品でOK |
| 10k Aカーブ 2連ボリューム | 1 | 好みなものを |
パーツ表
2SC1815と2SA1015の実力を改めて知ることになる良いヘッドホンアンプだ。
たどり着いた先は、このアンプかもしれない。
ヘッドホンアンプはもう当分打ち止め、次はパワーアンプでも作ってみよう。
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2016年6月5日日曜日
【訂正】1815&1015、終段10パラのヘッドホンアンプの特性
前稿の「1815&1015、終段10パラのヘッドホンアンプ」をRMAAを使って特性を調べてみた。
前記事で位相補償用コンデンサを、セラミックコンデンサ（温度補償特性）から、マイカコンかスチコンへ変更した。
変更後のRMAAの結果はほとんど変わってないが（むしろ変更前の方が数値的には良い）、しかし音は全く違う。
※以下の測定結果は、セラミックコンデンサ（温度補償特性）のまま差し替えてない。
ノイズレベルとダイナミックレンジ、IMDにVery goodが入りましたー。
あと、クロストークにExcellentもらいましたー。
白が測定に使ったUSBオーディオ、緑が10パラである。10パラの方がノイズレベルが低い。。。50Hzの山はトランス電源からのノイズと思うが、-100dBレベルだから無問題だろう。
ダイナミックレンジもUSBオーディオからほとんど劣化していない。
ノイズレベルもダイナミックレンジも数字的には1dBほど良い結果となっている。
2SC1815と2SA1015、まだまだ現役だ。侮れない。
そして、温度補償特性の積層セラミックコンデンサが使えそうことが分かった。マイカコンが高価なためこれは大きい収穫だ。
やっぱり位相補償用コンデンサは、マイカかスチコンが良い。
温度補償特性の積層セラミックコンデンサは、低域の音が変だ。決して低域が出てないことは無いしノイズも皆無だが、フワフワしてるというか、不安な音だ。
温度補償特性の積層セラミックコンデンサは、電気特性的にはとても良いらしいが、アンプの音声信号が通る箇所にはやっぱり禁じ手だと思う。
3.3pと100pをマイカ（100pはスチコンかフィルムでも良い）へ変更したら、正しい音へなった。
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前記事で位相補償用コンデンサを、セラミックコンデンサ（温度補償特性）から、マイカコンかスチコンへ変更した。
変更後のRMAAの結果はほとんど変わってないが（むしろ変更前の方が数値的には良い）、しかし音は全く違う。
※以下の測定結果は、セラミックコンデンサ（温度補償特性）のまま差し替えてない。
先ずはSummary
ノイズレベルとダイナミックレンジ、IMDにVery goodが入りましたー。
あと、クロストークにExcellentもらいましたー。
ノイズレベル
白が測定に使ったUSBオーディオ、緑が10パラである。10パラの方がノイズレベルが低い。。。50Hzの山はトランス電源からのノイズと思うが、-100dBレベルだから無問題だろう。
ダイナミックレンジ
ダイナミックレンジもUSBオーディオからほとんど劣化していない。
ノイズレベルもダイナミックレンジも数字的には1dBほど良い結果となっている。
2SC1815と2SA1015、まだまだ現役だ。侮れない。
やっぱり位相補償用コンデンサは、マイカかスチコンが良い。
温度補償特性の積層セラミックコンデンサは、低域の音が変だ。決して低域が出てないことは無いしノイズも皆無だが、フワフワしてるというか、不安な音だ。
温度補償特性の積層セラミックコンデンサは、電気特性的にはとても良いらしいが、アンプの音声信号が通る箇所にはやっぱり禁じ手だと思う。
3.3pと100pをマイカ（100pはスチコンかフィルムでも良い）へ変更したら、正しい音へなった。
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2016年6月4日土曜日
【訂正】1815&1015、終段10パラのヘッドホンアンプ
徐々に色んなトランジスタが入手困難になってきている。
そんな中で2SC1815と2SA1015は入手性が良く、UNISONIC TECHNOLOGIES社からセカンドソースも出ている。東芝がディスコンにしても、当分は生き残るであろう。
あと、高価なマイカコンやスチコンも、そう長生きはしないだろう。代替となると、フィルムコンになるのだが、数ピコ単位のものは存在しない。ここは、温度補償特性の積層セラミックコンデンサを試してみよう。
これらのパーツで良いものができれば、まだまだ当分ディスクリートなアンプ作成を趣味にできる。
ごく普通の差動入力＋エミッタフォロアに、終段を1815&1015の10パラにした、オール1815&1015なヘッドホンアンプだ。
ファーストインプレッションはとても良い。
しばらく常用して継続評価してみよう。
位相補償用のコンデンサは、やっぱりセラミックコンデンサはNGだ。温度補償特性であっても。
音声信号を通る箇所にセラミックコンデンサは止めた方が良い。
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そんな中で2SC1815と2SA1015は入手性が良く、UNISONIC TECHNOLOGIES社からセカンドソースも出ている。東芝がディスコンにしても、当分は生き残るであろう。
あと、高価なマイカコンやスチコンも、そう長生きはしないだろう。代替となると、フィルムコンになるのだが、数ピコ単位のものは存在しない。ここは、温度補償特性の積層セラミックコンデンサを試してみよう。
これらのパーツで良いものができれば、まだまだ当分ディスクリートなアンプ作成を趣味にできる。
1815&1015の10パラだ！
※位相補償用のコンデンサ、3.3pと100pを変更。ごく普通の差動入力＋エミッタフォロアに、終段を1815&1015の10パラにした、オール1815&1015なヘッドホンアンプだ。
壮観だ
別アングル
結構大きい
ファーストインプレッションはとても良い。
しばらく常用して継続評価してみよう。
位相補償用のコンデンサは、やっぱりセラミックコンデンサはNGだ。温度補償特性であっても。
音声信号を通る箇所にセラミックコンデンサは止めた方が良い。
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2016年5月5日木曜日
【改。最終形】ようやくたどり着いた（かもしれない）
低域に少し違和感を感じ、RMAAで測定してみた。
位相補償の接地抵抗に直列に入ってる2.2uをジャンクから拾ったのがいけないのか容量が少ないのか、電源コンデンサの容量が少ないのか、低域が安定してない。そこで改善。
位相補償のDCカットコンデンサを2.2uから3.3uへ増量、電源コンデンサを1000uから3300uへ増量。さらに、ダーリントン接続の1段目にバイアス用のダイオードを追加。
また、このヘッドホンアンプの入力へ接続するプリ側で出力調整ができる場合は、アッテネーターは不要である。RMAAで測定した結果、アッテネーターはクロストークを極端に悪くするし、ノイズレベルその他が若干悪化する。
直った。良かった。低域の違和感が無くなり、塊で聴こえるようになった。
まぁ、たぶん電源コンデンサの増量が効いたのかな。たかだかヘッドホンアンプだから1000uもあれば十分と考えたのが甘かったのか。。。
よく電源コンデンサのお化けみたいな自作の事例があって微妙な気持ちになっていたのだが（よく突入電流で飛ばないなぁ…と）、あまり少ないのも良くないのね。
これで最終形とする。
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改善前
位相補償の接地抵抗に直列に入ってる2.2uをジャンクから拾ったのがいけないのか容量が少ないのか、電源コンデンサの容量が少ないのか、低域が安定してない。そこで改善。
*付きが変更点
位相補償のDCカットコンデンサを2.2uから3.3uへ増量、電源コンデンサを1000uから3300uへ増量。さらに、ダーリントン接続の1段目にバイアス用のダイオードを追加。
また、このヘッドホンアンプの入力へ接続するプリ側で出力調整ができる場合は、アッテネーターは不要である。RMAAで測定した結果、アッテネーターはクロストークを極端に悪くするし、ノイズレベルその他が若干悪化する。
魔改造後
改善後
直った。良かった。低域の違和感が無くなり、塊で聴こえるようになった。
まぁ、たぶん電源コンデンサの増量が効いたのかな。たかだかヘッドホンアンプだから1000uもあれば十分と考えたのが甘かったのか。。。
よく電源コンデンサのお化けみたいな自作の事例があって微妙な気持ちになっていたのだが（よく突入電流で飛ばないなぁ…と）、あまり少ないのも良くないのね。
これで最終形とする。
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NJM386で両電源を生成し、汎用トランジスタを使ったローコストなヘッドホンアンプ
2SC1815/2SA1015と2SC2120/2SA950は、秋月で束で売られている汎用トランジスタである。その単価は8円～10円。カーボン抵抗なんて、秋月単価は1円である。これらのなるべく汎用品を使い、本格的なヘッドホンアンプを作ってみたい。
12VのACアダプターを電源として利用し、NJM386で両電源を生成するのが特徴的だろう。アンプ部は、トランジスタの教科書に載ってそうなぐらいオーソドックスなものだが、トランジスタ差動入力＋出力段がインバーテッドダーリントン接続トランジスタと本格的なものだ。
南側に空き地があるから、色々と改造の余地がある。
頑張れば電源部を一緒にできそうだが、モジュール化しておいた方が使い回しができるため後々便利だ。
パーツレイアウトは、自分が利用するパーツで必ず現物合わせをすること。コンデンサ1つにしても、同じ容量・耐圧でも種類によってサイズはまちまちだし。
定電流源のリファレンスにLEDを使うと、音楽聴きながら眺めていても癒やされる(笑) が、外来ノイズを拾うかもしれないからフタはした方が良い。
どのくらいのコストになるのか、真面目に(笑)計算してみた。
回路図にあるものだけでこれぐらい。マイカコンだけはどうしても高価になってしまう。ここに積セラは禁じ手だからしょうがない。実際には基板や線材やターミナル、ジャック類、ACアダプター、ネジやスペーサー類、アルミケースやボリュームつまみ等が必要。
また、束で売られてるものがあるため、この表の単価で買える訳でもない。
（100u無極性の電解コンは、オーディオ用と騙されてメタリックグリーンのヤツを使ってはダメだ。無用な味付けしてあり、音が曇ってしまう）
しかし、アンプ部以外は使い回しができるし、余ったパーツでもう1つ、改善点を見いだしてもう2つ、3つ…と作りたくなるから、初期投資としては高くはない。
例えば、定電流源のリファレンスをLEDじゃなく、ツェナー＋コンデンサにしてより正確で安定的な定電圧にしてみたり、出力段をダーリントンの2～3パラへしてみたり、電源部のコンデンサを汎用大容量電解コン＋積セラへ変えてみたり（この回路ではOS-CONだけで済ませてる）。
その音は、2SC1815/2SA1015らしい野太い元気な音である。一晩エージングすると音が変化し、野太さが減り、繊細さが増していた。
前稿のヘッドホンアンプと比べると劣るものの、コスパはとても良いと思う。
材料は安いが、労力はプライスレスである。
初心者の人でも、今後のベースとなるプラットホームができるから作って損はないのではないだろうか。
1つプラットホームができると、後はアンプ基板だけ作って取っ替え引っ替えできるから、きっとアンプ作りの蟻地獄にハマってしまうであろう。
追伸）
このローコスヘッドホンアンプ、前稿の物量ヘッドホンアンプより電気的な特性は優れている。聴覚上は物量ヘッドホンアンプの方が遙かに良いのにも関わらずだ。実はなかなか侮れないローコスヘッドホンアンプなのだ。
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本格的なTr差動入力アンプ
12VのACアダプターを電源として利用し、NJM386で両電源を生成するのが特徴的だろう。アンプ部は、トランジスタの教科書に載ってそうなぐらいオーソドックスなものだが、トランジスタ差動入力＋出力段がインバーテッドダーリントン接続トランジスタと本格的なものだ。
パーツレイアウト
南側に空き地があるから、色々と改造の余地がある。
頑張れば電源部を一緒にできそうだが、モジュール化しておいた方が使い回しができるため後々便利だ。
パーツレイアウトは、自分が利用するパーツで必ず現物合わせをすること。コンデンサ1つにしても、同じ容量・耐圧でも種類によってサイズはまちまちだし。
実装後
定電流源のリファレンスにLEDを使うと、音楽聴きながら眺めていても癒やされる(笑) が、外来ノイズを拾うかもしれないからフタはした方が良い。
どのくらいのコストになるのか、真面目に(笑)計算してみた。
| アンプ部（2ch分） | |||||
| パーツ | 個数 | 単価 | 価格 | 購入先 | 備考 |
| 2SC1815(GR) | 4 | 10 | 40 | 秋月 | Hfe:300以上が望ましい |
| 2SC1015(GR) | 2 | 10 | 20 | 秋月 | Hfe:300以上が望ましい |
| 2SC1815(Y) | 6 | 8 | 48 | 秋月 | Hfe:100～200。適当 |
| 2SC1015(Y) | 2 | 10 | 20 | 秋月 | Hfe:100～200。適当 |
| 2SC2120(Y) | 2 | 10 | 20 | 秋月 | Hfe:100～200。適当 |
| 2SA950(Y) | 2 | 10 | 20 | 秋月 | Hfe:100～200。適当 |
| 1N4148 | 4 | 2 | 8 | 秋月 | |
| 赤色LED 3mm | 2 | 5 | 10 | 秋月 | Vf:1.85V(5mA)前後が望ましい |
| 0.1u積セラ | 4 | 10 | 40 | 秋月 | |
| 100Ω多回転半固定ボリューム | 2 | 80 | 160 | 秋月 | |
| 1/4Wカーボン抵抗 | 24 | 1 | 24 | 秋月 | 出力抵抗を10Ωx2個を並列とした場合 |
| 10k Aカーブ 2連ボリューム | 1 | 145 | 145 | マルツ | |
| 3.3pマイカ | 2 | 200 | 400 | ラジオデパート | |
| 100pポリプロピレンフィルム | 2 | 16 | 32 | 千石 | |
| 100u/6.3Vニッケミ無極性電解 | 4 | 4 | 16 | 千石 | |
| 4700u/10V東信UTES電解 | 4 | 74 | 296 | 千石 | |
| 小計 | 1299 | ||||
| 電源部 | |||||
| パーツ | 個数 | 単価 | 価格 | 購入先 | 備考 |
| NJM386BD | 1 | 50 | 50 | 秋月 | LM386でも可 |
| 1/4Wカーボン抵抗 | 1 | 1 | 1 | 秋月 | |
| 赤色LED 3mm | 1 | 5 | 5 | 秋月 | 色は好みで。高輝度の青がクール |
| 1MΩ多回転半固定ボリューム | 1 | 80 | 80 | 秋月 | |
| 100u/16V OS-CON | 2 | 50 | 100 | 秋月 | |
| 小計 | 236 | ||||
| 合計 | 1535 | ||||
回路図にあるものだけでこれぐらい。マイカコンだけはどうしても高価になってしまう。ここに積セラは禁じ手だからしょうがない。実際には基板や線材やターミナル、ジャック類、ACアダプター、ネジやスペーサー類、アルミケースやボリュームつまみ等が必要。
また、束で売られてるものがあるため、この表の単価で買える訳でもない。
（100u無極性の電解コンは、オーディオ用と騙されてメタリックグリーンのヤツを使ってはダメだ。無用な味付けしてあり、音が曇ってしまう）
しかし、アンプ部以外は使い回しができるし、余ったパーツでもう1つ、改善点を見いだしてもう2つ、3つ…と作りたくなるから、初期投資としては高くはない。
例えば、定電流源のリファレンスをLEDじゃなく、ツェナー＋コンデンサにしてより正確で安定的な定電圧にしてみたり、出力段をダーリントンの2～3パラへしてみたり、電源部のコンデンサを汎用大容量電解コン＋積セラへ変えてみたり（この回路ではOS-CONだけで済ませてる）。
その音は、2SC1815/2SA1015らしい野太い元気な音である。一晩エージングすると音が変化し、野太さが減り、繊細さが増していた。
前稿のヘッドホンアンプと比べると劣るものの、コスパはとても良いと思う。
材料は安いが、労力はプライスレスである。
初心者の人でも、今後のベースとなるプラットホームができるから作って損はないのではないだろうか。
1つプラットホームができると、後はアンプ基板だけ作って取っ替え引っ替えできるから、きっとアンプ作りの蟻地獄にハマってしまうであろう。
追伸）
このローコスヘッドホンアンプ、前稿の物量ヘッドホンアンプより電気的な特性は優れている。聴覚上は物量ヘッドホンアンプの方が
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2016年5月3日火曜日
ようやくたどり着いた（かもしれない）
どこまでも清らかで美しい。
音の粒度が細かく、全ての楽器が分離して聴こえる。
中央の空き地はDACを入れる予定（かもしれない）。
2SC2240/2SA970も高価になってしまった。大昔からのストックがあって良かった。TTC004B/TTA004Bは良い石だった。これは良い発見である。
ハイエンドはもうこれで打ち止めかもしれない。次はローコストを追求してみよう。
※ご要望があったため、パーツレイアウトを公開します。
※あくまでも参考であり、必ずご自分が使うパーツと現物合わせしてください。
※電線使うのがメンドイので、ジャンパが多いです(笑)
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音の粒度が細かく、全ての楽器が分離して聴こえる。
回路図
2SC2240/2SA970も高価になってしまった。大昔からのストックがあって良かった。TTC004B/TTA004Bは良い石だった。これは良い発見である。
ハイエンドはもうこれで打ち止めかもしれない。次はローコストを追求してみよう。
※ご要望があったため、パーツレイアウトを公開します。
※あくまでも参考であり、必ずご自分が使うパーツと現物合わせしてください。
※電線使うのがメンドイので、ジャンパが多いです(笑)
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2016年4月12日火曜日
CDプレイヤー向けのヘッドホンアンプ（★★★★★★お勧め）
据え置き型のCDプレイヤー（CDデッキ）のライン出力は、かなり高い電圧が出力されている。
だいたいのCDプレイヤーは、判で押したような下記の仕様になっている。
どうやら、どのメーカーもCDプレイヤーのライン出力は、10kΩ以上の負荷で2Vrms前後の出力になっているらしい。
2VrmsをVp-p表記すると、5.6V以上の±振幅があることになる。
一見ヘッドホンを鳴らすには十分な電圧であるが、負荷が10kΩ以上の条件があるため、電流が取れない。そのまま非常に低い（30Ω～60Ω）インピーダンスのヘッドホンを繋ぐと、過電流でCDプレイヤーが壊れるかもしれない。
したがって、ヘッドホンアンプが必要となるのだが、上記の通り電圧は高いため、少しでも利得があるとボリュームが時計の針の９時ぐらいで爆音になるし、バッファのみだと歪みが出るしで、いつも頭を悩ませる。。。
で考えたのが、アッテネーターを噛ませてライン出力を減衰させることだ。
このアッテネーターの抵抗値で、振幅が半分になる計算だ。
このヘッドホンアンプ自体の利得は３倍であるが、ボリュームが時計の針で１２時の位置で一番良い音量になる。それでも少々音量が大きいが、デジタルオーディオプレーヤーのライン出力は低いため、あまりアッテネーターで減衰すると色んなオーディオ機器に対応できなくなる。この辺りが丁度良いのではないだろうか。
以下、もし作る際のパーツ指定。
以下、実装後の写真集。
コンパクトに収まり、綺麗に出来た。
左がこのアンプ、右が測定に使ったUSBオーディオのループバック結果。
ノイズ、ダイナミックレンジ、全高調波歪みは、USBオーディオのループバック結果を上回っているｗ
アッテネーターで心配したステレオクロストークも良い値だ。
このUSBオーディオはかなり残念なスペックなため、実際にはもっと良い結果であることが推測できる。
いつもハイレゾ音源を聴いている、会社をめでたく隠居した大先輩へお祝いの品として進呈したところ、ハイレゾ音源よりCDプレイヤー＋このアンプの方がとても音が良いとのことで、ローレゾに戻ってしまった。
作った本人も、このヘッドホンアンプは大成功であった。
アッテネーターによる音質の低下は全く感じられない。
手放すのが惜しかったｗ
そのうち自分向けにもう１台作るか。。。
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だいたいのCDプレイヤーは、判で押したような下記の仕様になっている。
どうやら、どのメーカーもCDプレイヤーのライン出力は、10kΩ以上の負荷で2Vrms前後の出力になっているらしい。
2VrmsをVp-p表記すると、5.6V以上の±振幅があることになる。
一見ヘッドホンを鳴らすには十分な電圧であるが、負荷が10kΩ以上の条件があるため、電流が取れない。そのまま非常に低い（30Ω～60Ω）インピーダンスのヘッドホンを繋ぐと、過電流でCDプレイヤーが壊れるかもしれない。
したがって、ヘッドホンアンプが必要となるのだが、上記の通り電圧は高いため、少しでも利得があるとボリュームが時計の針の９時ぐらいで爆音になるし、バッファのみだと歪みが出るしで、いつも頭を悩ませる。。。
で考えたのが、アッテネーターを噛ませてライン出力を減衰させることだ。
アッテネーターを噛ませてみた
このアッテネーターの抵抗値で、振幅が半分になる計算だ。
このヘッドホンアンプ自体の利得は３倍であるが、ボリュームが時計の針で１２時の位置で一番良い音量になる。それでも少々音量が大きいが、デジタルオーディオプレーヤーのライン出力は低いため、あまりアッテネーターで減衰すると色んなオーディオ機器に対応できなくなる。この辺りが丁度良いのではないだろうか。
以下、もし作る際のパーツ指定。
- アッテネーターに使う抵抗は、なるべく高品質なものを
- 3.3pはディップマイカコンデンサ
- 100pはスチロールコンデンサ
- 2.2uのフィルムコンは、ニッセイMMTか、パナソニックECQV
- 小容量の電解コンはタンタルコンデンサ、大容量のは普通の電解コン
- 0.1uは積セラでＯＫ
- 抵抗は普通のカーボンでＯＫ
パーツレイアウト
以下、実装後の写真集。
コンパクトに収まり、綺麗に出来た。
RMAA測定結果
左がこのアンプ、右が測定に使ったUSBオーディオのループバック結果。
ノイズ、ダイナミックレンジ、全高調波歪みは、USBオーディオのループバック結果を上回っているｗ
アッテネーターで心配したステレオクロストークも良い値だ。
このUSBオーディオはかなり残念なスペックなため、実際にはもっと良い結果であることが推測できる。
いつもハイレゾ音源を聴いている、会社をめでたく隠居した大先輩へお祝いの品として進呈したところ、ハイレゾ音源よりCDプレイヤー＋このアンプの方がとても音が良いとのことで、ローレゾに戻ってしまった。
作った本人も、このヘッドホンアンプは大成功であった。
アッテネーターによる音質の低下は全く感じられない。
手放すのが惜しかったｗ
そのうち自分向けにもう１台作るか。。。
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