最終回路図は、下記の通り。 同じ構成で終段の 2SC5191/2SA1930 をパラレルに、エミッタ抵抗を 0.47Ωとして、ミニアンプを作成したことがあったが、測定中に焼損させている。 今回のヘッドホンアンプのほうが、エミッタ抵抗が大きいなど、より安定な回路であることを考えると、ミニアンプのときは最初から発振していた可能性が高そうだ。 200kHz までの アナログオシロ程度の測定器しか持っていなかったのだ。
雑音歪み率特性を上記に示す。 左右とも同じような特性で、20Hz から 20kHz までほぼそろっている。 残留雑音は、左 0.091mV（A-Weighted 0.0069mV）右 0.089mV（A-Weighted 0.0078mV）であった。
小さなシャーシに、むりやり組み込んだ割にはノイズの少ないヘッドホンアンプに仕上がったように思う。 肝心の音質だが、たかじんさん設計のいつもの慣れ親しんだ音としかいいようがない。 サウンドカード出力であることを考えると、バランス入出力の良さが現れているような気がする。 ただの自画自賛かも。
Analog Discovery で周波数特性を測ってみると、驚きの結果に。 500kHz 前後で、3dB近いピークが存在する。 ボリュームを最大にしていたので、あのときと同じかと思った。 入力のハイパスフィルタがないためだ。 あのときは、ボリュームを絞るとピークが消えた。 ボリュームを絞って計測すると下記の通り。 ピークは全く消えていない。 すなわち、修正すべき点があるということ。
VFA-01基板（フルバランスパワーアンプ） のときも、単体では問題がなくても、BTL にしたとたんに、様々な問題が噴出したのを思い出した。 すぐに考えたのは、上図の初段のドレイン間にある 1000pF-330Ωのコンデンサ容量をあげることだ。 この時定数だと、fc = 480kHz 程度なので、2200pF とすれば fc = 220 kHz 程度となる。とりあえず、この修正を加えて取った周波数特性が下図。
ボリューム最大では、まだ 1dB 程度のピークが存在する。 このピークは、ボリュームを常用域まで絞れば解消することがわかるが、美しくない。 さらなる対策がいることがわかるが、微分補正・・・すなわち、メインループの NFB に抱かせているコンデンサの増量で対処することとしよう。 さらに、安全のために入力のところに、ハイカットフィルタをいれておこう。 メインループの NFB は、22kΩ // 10pF で fc = 720kHz ほどなので、22pF まで増量して fc = 330kHz とすればいいだろう。 入力のハイカットフィルタの抵抗は基板上で入力 DCカットの電解コンのパターンを使うとスマートだろう。
最終周波数特性を上図に示す。 ボリューム最大位置で -3dB となる周波数は 450kHz 程度だが、ボリュームを常用の位置では 50～60kHz 程度まで下がるだろう。 位相回転も十分に少なく抑えられており、申し分ないと思われる。
to be continued…
ケースのアルミ厚が 1mm ということもあって、ケース加工は簡単だ。 少し頼りないが、大きさ優先だからしかたがない。
奥にトランスをおくので、スイッチは裏面とした。 基板２枚で 19cm なのに、ケース幅は 20cm と全く余裕がないので、100V の AC配線を前面に持ってくるとノイズ対策が大変になりそうなので、避けることにした。
同じ感覚で、入力は前面にした。 差し替えするときの便利さを優先したといってもよい。 スペースの観点から 6.3mm TRS フォン端子を用いることにした。 出力は XLR 4 ピンメス（ノイトリック）だ。空いているところに、パイロットランプ（LED）を配置した。
部品のレイアウトさえ決まってしまえば、作業は一本道。 バランス入出力とあって、アースの取り回しをあまり考えなくてよいのもありがたい。 土曜の午後から初めて、日曜の午前中には、動作を確認できた。 ところが、蓋が閉まらない。 下のはらわたを見てもわかるように、横幅ギリギリまで使っている。
よって、蓋の方を細工して、しめることにした。 幸いにしてカバーのほうなので、たいした強度はいらない。 ここまでしても、カバーをかけるときには、若干の工夫が必要で、ずらしながら、だましだましはめる必要がある。
to be continued…
電気工作部屋には、LP player Kenwood KP-9010、I2S 接続 SACD/CD Player Pioneer DV-610AV、DA Converter Gustard DAC-A22、MOTU M2、アナログ対応バランス型プリアンプ、バランス入力 6R-HH2 全段作動ミニワッター、Tangent Evo4 ＋ Fostex Submini2 （２台）のオーディオ機器がある。
小型のバランス対応ヘッドホンアンプをいずれ作ろうと思って、たかじんさんの Sound RABBIT の基板を確保しており、これを作ろうと思った。 ところが、手元にはバランス入力プリアンプ で使っていた HPA-12基板と専用Rコアトランス TRS-12 が 2 個ずつある上に、デスクトップパソコンには、サウンドカード Juli@Xte がささっている。 Juli@Xte は、バランス入出力／アンバランス入出力のどちらかを選んで使用できる。 ドライバも、Windows 11 への対応している。 Juli@Xte のもととなった Juli@ は一世を風靡したサウンドカードで、AVWatch でも紹介されていた。
こうなれば、廃物の有効利用で、デスクトップパソコンの上に置けるバランス入出力のヘッドホンアンプを作ろう。 HPA-12 は、初段に貴重な選別品の 2SK170 を使っている、終段は 2SC5191/2SA1930 のペアだ 。
トランスは、専用 TRS-12 を２台使おう。 たかじんさんのおすすめのツイン・モノ・コンストラクション・・・ ボリュームは、バランス入力のアンプを作るときに必要になるだろうと思って、秋葉原で見つけた ALPS RK-27 ４連（50kΩ）である。
問題は大きさだ。 デスクトップパソコンのケースは、20年近く使い続けている Antec SOLO Black で、幅は 20cm である。 この上に乗せられるケースで、２台の HPA-12 をどうやって収容するか。 HPA-12は、95mm x 110mm であり、２台並べると 20cm の 横幅のケースで、1cm しか余裕がないことを意味する。 できたら、上面が黒い方がよい。 そんなケースはあるだろうか。 いろいろ調べてみると、タカチ YM30-5-20 なら、ぎりぎりながら、なんとかなりそうだ。 後は現物合わせということで・・・
to be continued…
バランス改造した Philips SBC HP1000、Hifiman Edition XS & Ratoc RAL-DSDHA2 の購入は記事にしていた。 たかじんさんのHPA-1000ヘッドホンアンプ、 Class AA ヘッドホンアンプを作成したので、RAL-DSDHA2 はお役御免となったし、Hifiman Edition XS も手放して、たかじんさんと同じく Hifiman Aryaに変更したりしていた。
それだけではない。 記事にしていないが、AKG K-701（通称澪フォン）、AKG K-712、Beyerdynamic T5p 2nd、Sennheiser HD800S、Ultrasone Edition Eleven、Adam Audio SP-5 を手に入れ、状況に応じて使っている。 澪フォンは娘に取られて、手元にはない。
Adam Audio SP-5 は、Ultrasone の協力の下に作られたヘッドホンで、S-Logic plus が搭載されている。 Ultrasone S-logic は好みが分かれると思うが、スピーカーを聞いている感覚に近いので、私にとっては受け入れやすい。 Edition Eleven は開放型に対して、Adam Audio SP-5は密閉型である。 Adam Audio SP-5 の唯一の欠点は、バランス接続に対応していないことだ。 低音の定位感がいまひとつに聞こえる。 本家の Ultrasone からバランス接続に対応した Signature Master MkII がでたので、いずれ買おうと思っていた。 その Signature Master MkII だが、現在ではだいぶ安く中古で入手できるので、新品同様品を e-earphone で試聴したのだが、違和感たっぷり。 無味無臭で、たしかにモニター用にはよいのかもしれない。
よって思い切って、Adam Audio SP-5 をバランス改造することにした。 分解記事を探したのだが、なかったので防備録である。 イヤーパッドは引っ張れば取れる。 下記の穴の中にねじ止めされておいて、それを取れば簡単に内部にアクセスできる。 ねじは普通のプラスねじだ。
接続部は、2.5mm ジャックが固定されているが、ねじを外すと、取付穴が顔を出す。 ここに マル信無線 MJ-079 がちょうどよくはまる。 すこし穴が大きいので、ブチルゴムのテープに穴をあけてはめて密閉性をよくすることとした。
3.5mm ４極の TRRS ジャックをつなぐことになるが、大きく分けて、SONY 方式（先端から L+, R+, R-, L-）と FOSTEX 方式（先端から L+, R+, L-, R-）があるようだ。 下記は、誤って SONY方式で配線したときの図だ。 SONY のヘッドホンは、私の好みとは異なるようなので、FOSTEX 方式で統一しようと思う。
バランス改造して、音の定位感がよくなったのはもちろんだが、高域まで雰囲気感がよく出るようになったように思う。
現在、ヘッドホンアンプは自宅に１台、単身赴任先に１台ある。 電気工作部屋には、MOTU M2 があるが、バランス対応ではない。 バランス用がほしくなった。
リモコン付きバランス型プリアンプと本機で単身赴任先の Victor SX-700 を鳴らしてみた。 先に書いたダイナミックかつワイドレンジな印象は変わらない。 現代的な音で、サブウーファなんかいらない低音域の雰囲気感がよくでている。
音質的には満足したのだが、電源OFF時に、ぶつんと音が出る。 自宅では気にならなかったのだが、Victor SX-700 では結構気になる。先行実践によれば、CasComp 段の電源が出力段より先に落ちると雑音が出るとのことだ。
よって、最初に試したのは、上図のC1（プラスマイナス両方）を２個並列にしてみたが、雑音は変わらず。 C2が大きすぎるのかもと考え、1000μF としてみるも、これまた変わらず。 出力段の定電流部分の電圧をみると、電源OFFからほどなく電流が全く流れなくなっている。 その一方で、CasComp 回路のオペアンプのほうの電圧が下がってきて、オペアンプが動作しなくなる電圧までさがったときに、ノイズがでることがわかった。
どうやら、このノイズを避けるためには、スピーカー端子を切り離すしか手がないようだ。 C-電源は５V強なので、手元にあった不良在庫の G6A-274P-5Vを活用して、スピーカーを切り離すこととした。 本アンプの出力は、4W/4Ω なので、電流としては 1A である。 G6A-274P-5V の定格範囲内である。 めでたしめでたし。
はらわたを下に示す。 左側から電源部（基板２枚）、Amanero Combo 384、同軸（AE-DIR8416）基板で、同軸基板の上に KZ電解コンデンサを使った音作りのためのリップルフィルターがある。 一番右側の下がデジタル制御基板で、上がDAC本体基板である。
DAC基板とアナログ電源を供給する KZ電解コンデンサによるリップルフィルター基板である。 OSコンやオーディオ用電解コンデンサがが多数、DAC基板に搭載されているのがわかる。 下は電源部の詳細であり、SONY製のEIコアトランス、tinySP電源基板、DC-DCコンバータによる 5V基板が見える。tinySP電源基板の裏面には、25V 10μF の PMLCAP 積層フィルムコンデンサが追加されている。
トグルスイッチやロータリースイッチのまわり止めのために、アルミ板を追加して、ふたつのスイッチをねじ止めすれば、十分に固定できる。 この技はとても便利だが、ふたつのスイッチを必要とする。
できあがってから、この DAC基板は、オペアンプ出力がそのまま出力されていることに気がついた。 先の痛ましい事故の経験から、出力に DC が絶対出ない仕様とするので、16V 10μF のPMLCAP を出力に追加した。
KZ電解コンデンサは寝起きが悪いので、100時間程度鳴らしたのちの感想だが、リモコン付きバランス型プリアンプ、12HG7/12GN7A CasComp 単段差動アンプ で鳴らしてみた。BlueSnow DAC と比較してみると、Blue Snow DAC のほうがややおだやかでひかえめだが、これは Blue Snow DAC でオペアンプに MUSES 01 を使っているためと思われる。 しかしながら、その差は少なく、ブラインドで聴きわける自信は全くない。 ただし、本機のほうが、デジタルフィルタの差がわかりやすいことに気がついた。旭化成による、デジタルフィルタに関する記事によれば、次の通り。
おおむねアジア圏の人々は Sharp roll off filter, Slow roll off filter を、欧米のお客様は Short delay sharp roll off filter を好まれる傾向があるようです。 なぜ音質の好みに地域性が出るかを色々考えてみたのですが、その人が話す言語の特徴が影響を及ぼしているのではないでしょうか。言葉のなかで、子音の重要度が高い言語を話す人はプリエコーのない short タイプを、母音が重要度の高い言語を話す人は対照型の特性のフィルターを好むように感じています。一番耳にする頻度が高く、コミュニケーションに重要な部分を占める言語 (母国語) が、聴感の好みを決めているのではないのでしょうか？ 非常に興味深い傾向だと思っています (あくまで仮説です…) 。
私の好みというか、リファレンスを最もうまく描出するのは、Short Delay Slow Roll-off filter であった。 BlueSnow DACも同じ設定に変更することとした。 miniDAC 工作は、おおむね満足な結果といえる。
たっぷり試聴しているうちに、ピアノの打音が固めで、時にバイオリンが悲鳴を上げることに気がついた。 致命的とはいえないのだが、気になり出すとどうにもならない。 IV のオペアンプを LME49720から、いつもの MUSES01に変えてみると、いつも通りの安心できる音にかわった。念のためにオシロスコープで発振がないことを確認して、これで完成とした。
完成を喜んでいたら、MUSES 01 が生産終了予定であることを知った。 2SK30A、2SK117、2SK170 などの FET や 2SC2837/A1186 などのトランジスタがなくなりそうなときに、ストックとして買い込んだが、オペアンプもそういう時代になりそうだ。 もはや、電気工作という趣味自体が結晶化し、終焉が近いのかもしれない。
届いた基板をみながら、基板の配置を考える。 DAC基板から LCD基板のケーブル長の関係で、どのようにしても LCD基板をリモコン付きバランス型プリアンプと同じ位置にするのは困難だ。 加えて、アナログ部の配置がデジタル部と交差してしまうので、よろしくない。 前面デザインを合わせるプランは早くも挫折。
デジタル部とアナログ部ができる限り分離できるように基板類を配置すると、LCD基板は前面右側に寄せるしかない。 こうなると、スイッチ類を同じにするとやぼったくみえる。 ロータリースイッチを通販で発注してしまった手前、不良在庫にはしたくない。 つまみも発注しなおしだ。 マルツ仙台店の店頭販売中止は本当に痛い。 梅澤無線仙台店は平日の日中しか営業していないので、店頭売りは事実上利用できない。
バラックで動作確認後、DC5V電源基板を作成した。 実際には筐体で放熱だが、とりあえず 6cm x 5cm x 2cm の放熱板に取り付けた。 5°C/W 程度に相当するが、これがかなり熱くなる。 かろうじてさわり続けられる程度だ。 実際には、この負荷に同軸基板（秋月電子 AE-DIR8416）が加わるので、もっと電流負荷が大きくなる。 よって、DC-DCコンバータを使うことに決めた。 調べてみると、三端子レギュレータと同じピン配置という超高効率DCDCコンバーター 5V1Aがある。 0.5A 品で十分だが、1A品のほうが発信周波数が高いので、そちらを使うことにした。 これだと発熱は皆無だ。 パスコンには、在庫のOSコンを用いることにした。
秋月電子 AE-DIR8416の改造を行ってみると、コメント欄にあったように、ハンダがのらない。 フラックスをつけてもだめだ。 3C2V をハンダ付けしようとしても、不安定ではずれてしまう。 芯線が細く、ハンダ量が少ないためであろう。 やむを得ず、前回同様に細いシールド線で代用し、フラックスをたっぷりつけて安定してとめることができた。また、Amanero Combo384 のほうだが、USB入力端子を外にそのまま出すのは、ねじ止めの位置の関係で難しいことがわかった。 よって、NEUTRIK NAUSB-W を用いて、外出しすることとした。
オペアンプを NL8802 のかわりに、LME49720 にしても発振することはなかった。 問題はなさそうだ。 ここまでくれば、筐体の金属加工をすれば、すぐにできあがりだ。
to be continued…
単身赴任のアパート用に、リモコン付きバランス型プリアンプを作った。 少し動いて手を伸ばせばリモコンはいらないのだが、ボリューム調整のリモコンは本当に便利だ。 Ideal CE-30（幅300mm, 奥行き200mm 高さ100mm）に組んでいるので、ちょっと小さめだ。このケースで DAC を組んでみたいと思った。
手元にある DAC は、Soulnote sd2.0b（PCM1792A dual）、２台の Blue Snow DAC（AK4490 dual）、Gustard DAC-A22（AK-4499 dual）であるが、音は DAC チップセット で決まるわけではないことを痛感している。 リファレンスをもっともうまく鳴らすのは、Blue Snow DAC（AK4490 dual）であり、Gustard DAC-A22（AK-4499 dual）はかろうじて合格である。 DAC チップセットの序列であれば、最高位は AK-4499 dual だが。
私が可能な DAC の自作となれば、頒布されているキットか基板を購入するしかない。 必要な仕様はバランス出力であること、USB入力と同軸入力が可能であることぐらいだ。 お気楽オーディオさんのAK4493-5 がいいかなぁと思っていたところ、リモコン付きバランス型プリアンプでお世話になった mi-take クリエイト から、AK4493SEQ dual MK2, AK4497SVQ が発売となった。 仕様が今回にはぴったりなうえに、Amanero Combo 384 使用時の DSD 対応など魅力的な機能がついており、こちらを利用することにした。 相談メールの上で、AK4497SVQ mono 基板を購入した。
Aliexpress から購入した Amanero Combo384 はこちら。 注文件数が多い商品を選んでいる。 同軸入力は手持ちの秋月電子 AE-DIR8416を用いて、前回の失敗を回避した改造を行って利用したい。
音質的にいじれるところは、電源とLPF に使うオペアンプだけだ。 電源トランスは、リモコン付きバランス型プリアンプと同じ、SONY 製の重厚な鋼板で覆われたEIトランス を使う。 電源部も mi-take クリエイトの電源基板 type-TinySP を使えば、± 15V 電源はニチコンFW 4700uF が平滑コンデンサだ。 いつものように PLMCAP を追加する。 そして、いつものようにニチコンKZコンデンサによるリップルフィルターを通してアナログ部に供給する。 オペアンプは、もともとは日清紡の NL8802 だが、とりあえず リモコン付きバランス型プリアンプ、12HG7/12GN7A CasComp 単段差動アンプにあわせて、LME49720 で試聴を開始する。 もちろん、オシロスコープで発振の有無をチェックする必要がある。
5V については、この基板を使わずトランスから両波整流して別に作りたい。 デジタル部の変動をアナログ部から遠ざけたいからだ。 デジタル部については、ニチコンKZHを用いて平滑し、三端子レギュレータで放熱すれば十分だろう。
LCD表示やつまみをリモコン付きバランス型プリアンプにあわせて、同じ前面デザインにすると統一性があってかっこいいかも。 このためには、スイッチ類を増やす必要がある。 幸い DAC ポストフィルターの設定はロータリースイッチでもできる。
さて、もくろみ通りにうまくいくだろうか？
to be continued…
はらわたを下にしめした。真空管ソケットの近くに見える青い物体は虎の子のアモビーズだ。 積分補正の CR は縦ラグに取り付け、周囲からの距離を十分にとった。
今回は、オペアンプを使用することもあって、ほとんどの部品をユニバーサル基板上においた。 できる限り、部品が半田付けによって自重をささえさせないために、30mm のスペーサにて、シャーシからつり下がるようにした。 もちろん、30 mm の高さにはいらないものは横倒しとしたが、下にしめすように固定したりもしている。
シャーシは、ヤフオクで入手した WATZ S-306 （W300 × D170 × H60）だ。 トランスの配置にあたっては、電源トランスに AC 100V を入力した上で、トランスの一次側の電圧を測定して、最も小さくなる配置を選んだ。 シャーシ左上に見える放熱器は、電源のリップルフィルタの FET 用で、さわり続けられる程度ではあるが熱くなる。その左にあるのは、平滑用コンデンサである。
12HG7/12GN7A は ｍT管のわりに、ヒータの光がよく見えて、動作時の見た目が美しい。 上の写真でわかるように、赤LED と同程度の明るさだ。
このアンプはエージングに結構時間がかかった。 最初は、ねぼけた音質の上に低音が出ず、使い物にならないかと思ったほどだ。 よく考えれば、それはオペアンプの電源に、ニチコン KZ 電解コンデンサを使ったリップルフィルタをいれたせいだ。
エージングが終わってみると、ダイナミックかつワイドレンジで驚いた。ダンピングファクタが低めであるので、ゆったりした音質を想像していたからだ。 プリアンプを変えてみるとその差がよくわかる。
このアンプに、LME49720 を使っていたので、相棒になるリモコン付きバランス型プリアンプ のフラットアンプのオペアンプを、MUSES 02 から同じ LME49720 としてみると、ワイドレンジ感がさらに増した。 KT88全段作動アンプを相棒にしていたときとは、MUSES 02 のほうがよい感じであったのだが。 オーディオがバランス感覚が大切であることがわかるよい例かもしれない。
これらのアンプは単身赴任先の Victor SX-700 を鳴らすことを予定している。 どうなるか楽しみだ。