2018年7月15日 (日)

古典力学 古典管アンプのゲイン配分

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旨過ぎる話には警戒しよう。こっちが好調の時に近寄ってくる御仁にも大いに警戒しよう。jazzオーディオのアンプで、トランジスタやopampを使えばゲインは無尽蔵にあり誠に旨い話だが、我らの古典管のゲインは全くトロくて誠に旨くない話になる。しかし人生訓からすれば旨くない話をとるのが正解で、どうしても不自由な古典管になる。今回は税収の少ない中でゲイン配分をどうするか?

1我が方のトランスのゲインは実測で10dbとなっている。これ以上のゲインを望むと平面対向巻きは崩壊する。


Ax_2これであれやこれやとゲイン配分を試みる。初段のinputトランスは3.5倍、cx345で2倍程度、1vの入力ではcx350のグリッドに25vでは如何せん低すぎる。それじゃあラインアンプも作るのだから入力の0dbを2vにしよう。これでcx350の入力の最小値50vで駆動できる。回路図上は3段まで考えたが、水晶粒防振構造トロイダルコア段間トランスを3個作るのは大変で、何としても2段で収めたい。

3どうやら実現できそうな雰囲気となり、実験回路用の電源ユニットを作る。+b電源と-c電源はスライダックで可変できるようにしておく。これでようやくWestern Electric1922年~1927年製のwe-7aアンプと同等回路の検証ができる。

4過日名工ミルトさんがコーヒーに見えて「トランスを積んでいますが...」「ありがたい、これでテストできます」画像右がミルトさん作のΦ0.4mmポリウレタン線を巻いた水晶粒防振構造トロイダルコア段間トランスになる。左はあんぷおやじ作のΦ0.3mmポリウレタン線を巻いたもの。jazzオーディオの苦労をいとわないミルトさんの音の進化は目覚しく、電源系の整備が終わればエライことになると容易に想像がつく。良い音を手に入れたければ誠に旨くない話に乗るコトです。

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2018年7月14日 (土)

電源力学 ofc純銅電解コンデンサのメンテナンス

0xxもう部隊は消滅で時効だから言うが、マランツへターンテーブルの開発で打ち合わせに出向いた時、担当部長から「あんぷおやじさん、遊びではないねん!」と一喝された。気骨のある部長さんで、その後仕事を通じてエラク親しくなった。今でも思っている「オーディオは遊びや!」。遊びがなくなったからギクシャクして、社会もオーディオも面白くなくなった。その遊びの典型がプリアンプ用の純銅電解コンデンサなのだ。2017年の3月設置ですから1年とチョットで30μfが2μfになってしまい、低域のエネルギーが出るたびにボコッとなり、これはSound Lab electrostatic speaker A1のコッククロフト・ウオルトン回路の高圧コンデンサの抜けと同じで妙に納得する。まあ、テーピング程度で機密を保っているが、これじゃあ素人細工で秘密?漏洩も致し方ない。よってメンテナンスが発生するから、この遊びは誰にでも提供とゆう訳にはいかない。

1先ずはテーピングを解き解体する。緑青(りょくしょう)が発生して汚らしい。


2_2ofc純銅板の表面を研磨する手もあるが、面倒で裏表ひっくり返して使うことにした。次回には表面研磨を行おう。

3電解コンデンサ本体は日立の2,700μf450vを解体して使う。これの音質はチェック済み。

4手際よく+極アルミ板と電解紙を-極のofc純銅板の表面へ巻きつけ、養生テープでミイラの如くグルグル巻きにする。電解液が手に付きビリビリすることもあり手早い方が良い。

5容量を測定する。52μfが今年のスタート値。

51耐電圧試験は必須でこれをやらないと電解コンデンサの体を成しているか判断できない。ピチッ、パチッの音もなく自己回復機能も作動するような状況ではない。

6その時の充電電圧波形、全く漏れなども確認できず合格。音は大して変化なくボコッは見事に取れている。メンテ前の2μでも音は十分に凄すぎで、それでの変化は少ない。名工ミルトさんが「家の音とはだいぶ違う」とこぼしていたが、純銅電解コンデンサは音色決めで重要だから、メンテナンスは必須です。成果主義が蔓延すると益々社会ギアの遊びが無くなりギクシャクする。向こう三軒両隣みんな仲良しじゃあ~、の江戸式経営法はないのだろうか?

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2018年7月13日 (金)

一番弟子kouhei君凱旋!

16年振りは就職して以来の来店で随分と時は経っていた。中学生とゆう驚きと、amp工房最初の弟子だった。川崎のdenonへ新幹線で行かなければ、帰りにぶらっと静岡駅の土産物売り場イベント会場へ行かなければ、kouhei君の母君に会うこともなく、kouhei君に会うこともなかった。人生には相当に精度の高い偶然が必要で、実に面白いコトを生み出す。

2歓迎はビル・エヴァンスのにわか試聴会となった。カートリッジメーカへ就職してmcカートリッジの開発に明け暮れ、今般新たな出発をしようとしている。この若きオーディオエンジニアに幸多からんコトを...

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2018年7月 9日 (月)

振動力学 水晶粒防振構造トロイダルコア段間トランス編4

000xx絵画は長年シュールレアリストでどちらかと言えば前衛になる。ロボットベンチャー時代も有機的結合分離のアミーバの如きロボットを唱えて、これも前衛だった。前衛は理解され難く、こっちも面倒だから一々説明はしない。ロボット引退後はオーディオのプロで飯を食っていたがこれも前衛で、理解されない客先には苦労した。今は晴れて自由の身だから前衛の前衛は既に理解不能、それでもamp研究所のメンバーは前衛にめげず良く協力してくれる。その最たるものが水晶粒防振構造トロイダルトランスなのだが、音の表現は全く前衛ではなくバロック期の立体彫像のようでたまげてしまう。

1水晶粒防振構造トロイダルコア段間トランスの低域特性の実験してみた。


2今回からラムサのパワーアンプを使うことにした。低域をsg505オシレータの出力アンプで賄うには、能力オーバーになっていた。ラムサのwp-1100aの歪み率は0.1%で、paアンプにしては優れもの。

3残念ながらテクトロのsg505の最低周波数は10hzになる。正真正銘の10hzに合わせた。

4低域は位相遅れ無しの減衰なしで見事に10db増幅している。まあ50hzも出れば十分なので、低域の追求はコアボリュームが十分にあるとして1件落着。いよいよカニンガムの銘球cx345の入力にこの水晶粒防振構造トロイダルコア段間トランスを組み込み、1段電圧増幅回路のテストに入る。

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2018年7月 7日 (土)

振動力学 水晶粒防振構造トロイダルコア段間トランス編3

0x00出展:トロイダルコア活用百科
図中のkはトランスの結合係数で、限りなく1に近い方がトランスとしたら高性能となり周波数特性も良い。画像のk=0.999の結合係数では許容損失を3dbとした場合の相対周波数は1kとなる。おおよそだが、1桁上げると10倍の周波数になっているので当面の目標値結合係数はk=0.9999としたい。

1x試行錯誤力学でトロイダルコア段間トランスの巻き線のカット位置を変更している。340mmの位置(黄色丸印)では60hzで9.7kと大きく出たため、その位置から6kを狙う。美しかったトロイダルトランスは既に継ぎ接ぎだらけになってしまった。

5早速6k付近でカットしてテストベンチにかける。

21次電流は16.5ma、60hz
z=100/0.0165=6k
16h
50hzでは5kで狙い通りが出た。


32次電流は2.63ma、60hz
z=100/0.00263=38k
101h
50hzでは32kとなる。

4周波数特性を見ると、10khzで減衰なしの10dbのゲインがある。これで1次5k、2次32k、トランスゲイン10dbは一応完成するが、12k~15kでどんどん減衰してしまい、どうやら平面対向巻きの限界が見えた。10khzも出れば合格なのだが、次項のデータがあり要因をもう少し探ってみよう。

6xx過去のデータでは20khzも全く問題なく、f特は50khzにまでおよび位相遅れも無い。


7xその構造が振動力学 水晶粒防振構造トロイダルコアインプットトランス測定 で、
「トロイダル2号機Φ300mm
総合ターン数 616t 1/2=308t
100vrms 10Ω
86.2mv
i=86.2/10=8.62ma
z=100/0.00862=11.6kΩ
インダクタンス=30.8hと出た」
これを2分割するとインダクタンスは1/4になり7h程度、50hzにおけるzは2kとなり、ここから大いに見えてくる。f特を上げようとしたらインダクは減らし、トロイダルの分割は1/2にする。こうすると結合係数は1桁上がり50khzまで通過できる。物事は単純でインダクが少なければ磁束は多く発生し、分割1/2はベストな結合係数を生み出しf特は上がった。しかし1/2のz=2kではトランスのゲインは稼げず、ここがトレードオフになり思案は続く。

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2018年7月 5日 (木)

振動力学 水晶粒防振構造トロイダルコア段間トランス編2

1人生と開発はトレードオフの産物で、何かを得れば何かを失い、万事メデタシなどあり得ない。教科書によると、トロイダルトランスでやってはいけないのが平面対向巻きで、トランスの専門家は決してやらない。平面対向巻きのトランス結合係数は重ね巻きに比べて著しく劣り、周波数特性はかなり悪くなる。しかし周波数特性と音質のトレードオフならば、間違いなく周波数特性を犠牲にする。さて新型トロイダルトランスΦ350mmの出来栄えは最高傑作?実に美しく出来たと思います。

2_2最初に水晶粒防振構造化でタケノコを作る。巻紙を一節テーパに巻いて水晶粒を充填し、次の巻紙一節テーパに巻いて水晶粒を充填、これを繰りかえす。

3こちらが水晶粒防振構造が完成したトロイダルコア。なにやらツタンカーメンの黄金のマスクのような雰囲気。今回も巻き紙の上にテーピングを施した。


4巻き線を始める。ポリウレタン線はΦ0.3mmとした。

5巻き線は大変で何時終わるとも知れずひたすら巻く。まあそれでも時間的には丸一日で巻けた。

6早速テストベンチにかける。

7画像の電流値は2.11maになるが、小電流で蛍光スタンドのインバータノイズで値は大きくなってしまった。スタンドを消して測定すると1.9maとなった。
段間トランス
60hz
Φ0.3mm
dcr=90Ω
蛍光灯インバータノイズ注意
19.0mv
1.90ma
ac100v
z=100/0.0019=52.6kΩ
140h
トランスのインピーダンスは通常50hzで44kとなる。

8巻き線全体(1025mm)の1/10の102mmの位置で切断して、巻き数の少ない方を1次側とする。
1次4k
2次40k
44-4=40k
1/10
ac50v
50ma
z=50/0.05=1.0kΩ、50hz0.85k
2.7hしかない...失敗だが測定してみる。

9いよいよトランスの体を成しているか測定してみる。



91テクトロのsg505を使い、先ずは8khz周波数特性をみる。

928khzでは入力1vに対して10vの出力が出ていて、正確に20db増幅している。

93続いて10khz。

94こちらは入力1.02vに対して出力7.47vで73%となり、ー2.7dbとなって一応周波数特性は10khzが出た。重ね巻きをすれば50khz位は軽く出せるが、ここがトレードオフなのだ。今回はたまたま1:10と間違えてしまったが、1次インピーダンス(50hz時)は4.7kにする必要があり、340mmの位置で切りなおして再測定を行う。

Maxトランスの体を成した報告で名工ミルトさんに帰りに寄ってもらう。まあどうぞとコーヒーを勧めながらmaのcdをかける。何やら気配がなくなり凍りついたようなミルトさん。1曲目が終わったら「鳥肌が立った!」と盛んに言う。タッド・ガーファンクルのmacdは松本シンホニーホールのヴェーゼンをbkのマイクで撮ったものが多く、綺麗で緻密で終わっていたモノが、血沸き肉踊る活きた音楽に変わってたまげていた。それもこれも衝撃のカルダストランスCardas transformer of shock!のせいなのだ。

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2018年7月 3日 (火)

振動力学 水晶粒防振構造トロイダルコア段間トランス編

1水曜日と木曜日は定休日なのだが、平気で訪ねてくるお客さんも居る。最近は平常勤務が多いのでコーヒーだけならばと、お店を臨時に開けたりする。先週の水曜日の炎天下、入り口のドアをノックする音が聞こえて、又しても来客かい?いや違って運送屋さんでした。「エラク重たい荷物が3個あります」「じゃあ手伝いましょうか」言ったものの、70kgの木枠梱包の荷物は本当に重かった。頼んでおいたΦ350mmの薄板トロイダルコアが30個入荷したのだ。木枠梱包3個はお店の入り口を塞いでしまい休日明けの営業に差し支える為、意を決して解体することにした。木枠をバラしコアを1個々取り出し、直ぐに防錆用サランラップ巻きをする。

0最近のamp工房は禁断の館転じて、水晶の館とか鉄の館とか言われる始末だが、それについては全く反論の余地は無い。今回は段間トランスで、inputトランス、driveトランス、outputトランスのコア材で一応周波数特性を考慮して薄板とし、高周波における低鉄損を狙った。たかが10khzでは高周波でもないがね。カニンガムcx350パワーアンプの片チャネルに、このトロイダルコアを3個使う。更にmcトランス、フォノイコ、ラインアンプとなると、kuraiman社長氏と名工ミルトさんと自分の分で30個では到底足らず、100個は要るがしくじりを考えて最低数とした。実は鉄損を気にして薄板になる傾向はあるが、これはjazzオーディオではなく数10khzの高効率スイッチングにおける鉄損で、音としたらウエスタン時代の厚板の方が良い、と直感的に思うが未だ確証は取れていない。

2このハイレゾ時代に10khzはないだろう?と言われてしまうが、中学生弟子のt-mon君を除いては20khzどころか15khzは完全に聴こえず、10khzがやっとの事情ですから皆さんは真似をしないように。Φ350mmトロイダルコアの潜在能力を確認するために、簡単に70ターンを巻いてテストベンチにかける。

3電圧は正確にac5vrms。

4電流値は96ma
1次 70t
5v
96ma
z=5/0.096=52Ω
0.13h(130mh)と出て、2000tも巻けばかなりのインダクタンスになる。全くの余談だが、altec515bのネットワークコイルは8mhで、このコアを使いカルダスをダブルで巻けばムンドルフのZero-Ohm-Coil (ZOC)に簡単に対抗できる。

5続いてトランスのテストをする。一番磁気抵抗の多い対面に2次コイル70tを巻く。


6これに10khzを入力して1次と2次の確認をする。こんな乱暴なやり方では2次側に減衰は見られるが、平面対向巻きトランスの体を成している確認はとれた。Φ350mmの内径290mmで、これに水晶粒層が5mmx2加算されて、280mmとなる。内周は280xπ=880mmとなり、Φ0.3mmのポリウレタン線の仕上がり外径は0.337mmとなる。従って880/0.337=2600tと出る。この2600ターンが全ての勝負となる。まあこれで不足した場合にはΦ0.23mmを投入して、880/0.264=3,300tと出る。音的には出来るだけ太いポリウレタン線を使いたい。

7トランスの説明をしていると名工ミルトさんが「忘れてた、rca50を3本持ってきた!」「炎天下ではまずい、至急避難を」。日本は本当にありがたい国でヴィンテージモノの多くが集まっており、ミルトさんのrca50は何と新品未使用品であります。この50のパワーアンプを設計するのだが、Φ350mm段間トランスによって決まるため、最初にすることはトランスの試作になる。

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2018年7月 2日 (月)

振動力学 世界一のスーパーターンテーブルプロジェクト始動!

1m画像はエディカレントモータステータのスロット構想図。
世界一のスーパーターンテーブルとは何を指して言うのか?音が世界一良い...これは誰も評価出来ない。ならばワウフラ真の実力値を0.01%としよう。長年オーディオ機器の開発をやっているが、世界一と銘打てるのはターンテーブルの回転性能データだけで、他のさまざまな機器は世界一のデータを出したところで説得力は無い。プロジェクトの中心は機構開発部隊で、ロボットや数値制御工作機のメカ開発者のm氏が遂に加わって、にわかに現実味を帯びてきた。

3m_2最初にm氏にぶつけたのがスピンドルの限りなき摩擦ゼロと、真直度の超高精度で極太スピンドルだった。水晶粒防振構造は宙に浮いた状態でも振動を消費する能力があるため、油圧で浮かすことも考えた。これについては議論が続く。

0mモータの構造はエディカレントモータとした。同期モータも考えたがスベリ制御で世界一のワウフラデータを実現するには、リスクが多すぎる。例えばリラクタンストルクモータの同期時のスベリによるワウフラは0.5%くらいあり、これをベルト駆動の比で1/15くらいにして0.05%を実現している。今回のスーパーターンテーブルプロジェクトはddであり、この同期ずれの研究に生涯掛かりそうで今回は止めにした。

11m画像のスロットにはステータコイルは一重しか巻かず、このステータユニット自身を細目の揃えた水晶粒を充填する。充填用のケース磁気透過型を考案する。ここでモータコイルの振動は極限まで押さえ込む。従ってトルクが不足した場合にはスロット数を多くし、モータ外径はΦ600mくらまで許容することにしている。

Pgttxx速度帰還が必要で速度センサーになるが、ここはミクロン単位加工が得意な5軸マシニングセンター(例の潜水艦のプロペラ加工できるマシン)をm氏の会社は所有しており、速度パターンを1000分台の加工精度彫りこみレーザ測長器で読みとる。駆動は勿論古典管アンプで水晶粒防振トロイダル出力トランスを持つ。daコンバータは16bit、cpuはriscのsh2aコア、電流制御速度は世界最速の200khz、まあこの辺りは某社のttで実績済みで全く問題ない。

2m運用が振るっていてレコードの溝検出機構も備えており、モードゼロは起動時33rpmへpid制御で瞬時に入れ込み、即座にモータオフして1曲分は慣性で回し、次の溝を検出したら同じシーケンスを繰り返し、機械仕掛けで回転し速度減衰は限りなくゼロに近い機構を備える。我等は電気屋だから電気を無くすことが最善の方法と考える。実はここに至るに2つの事件を目撃している。第1はn大ハイブリッド車研究プロジェクトに参加した時で、「メカにエネルギーを溜める」だった。第2はサーボアンプの教え子が転職して、風力回転力のダイレクト利用方法で、「メカにエネルギーを溜める」だった。これらの経験からメカにエネルギーを溜めよう方式も選択肢の一つに上がっている。モードオンは通常のpid制御でワウフラ世界一のデータで電気仕掛けで回す。m氏に延々と回る軸受けの開発に心血を注いで欲しいとお願いしてあり、現在回転機構の試作中です。

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2018年7月 1日 (日)

振動力学 水晶粒防振構造トロイダルコア段間トランス試作編

0Western Electric1922年~1927年製のwe-7aアンプに似てしまったが、各種トランスの設計を進めている。ウエスタンは赤丸印のようにスイッチ式アッテネータとなっている。我が方は連続可変を狙い、トランスの半分の1次巻き線は単なるトランス、もう半分の2次巻き線はトロイダルコイルの上面巻き線を削ったスライダック式アッテネータとする。この削り面にofc純銅ブラシを滑らせれば最強のアッテネータが出来る。

01その際にはタケノコ構造は取れないため、初期型トロイダルトランス構造を使う。トロイダルコアの上下にR加工したmdf板を貼り付け、上面はフラットになるようにしてΦ1.0mmのポリウレタン線を削りこむ。スライド部分のポリウレタン線のみ接着する必要がある。

1前エントリーの「そうだこの巨大なΦ450mmのトロイダルトランスは電源の大元にアイソレーショントランスとして入れよう!」と決めた為、巻き線を解くことにした。ただせっかく巻いたので段間トランスに急遽仕立ててデータを取ることにした。現在巻いてある巻き線をとりあえず2次とした。2次巻き線目分量の1,500ターン、1次巻き線100ターンを新たに巻く。
2xx早速テストベンチにかける。
3_22次電流値は9.53ma
z=10.5k
半分巻いて28hと出た。半分巻いて28hならば全周の2倍に巻けばインダクタンスは100hを超えて、この巨大なトロイダルトランスも大いに魅力的。
4_2電圧は正確にac100vrms。
5_21次電流値は198ma
z=51
0.135h
6電圧は正確にac10vrms。
7_2テクトロのsg505オシレータを1次側に接続する。上限の10khzを送り込んでみる。
8_2問題なく増幅しトランスアンプの出来上がりで、これはいける!巻き数比は1500/100=15、電圧増幅11.8v/0.699=17 24.6db、ゲインは実測の方が大きいが、2次巻き線のターン数は目分量で正確にカウントしていないせい。ひずみ率計にかけるまでもなく全く問題ない波形で、恐るべしトランスアンプ。しかしそんなに上手い話などあろうはずも無く、mcトランスの0.1mvの世界は又別なトライになるし、1次側のインダクタンスも負荷抵抗5kくらいにしたいからかなり巻く必要があり、ゲインはmaxでも12db位となる。
9注目すべきは巻き線間距離で青丸印は最大で300mmもある。磁気抵抗問題も漏洩磁束問題も、今のところ全く見えない。となれば電源の水晶粒防振構造トロイダルアイソレーショントランスのコア径は1,000mmにして、コイル間隔を100mmは取ろう。これならばアイソレーションは完璧で面白いことが起きる。1mもの巨大なトロイダルコアのお代は?マイ電柱の投資を考えたら安いものよ...ただ重量が!高度なトランスを誰でもトランスにしてしまった一重平面対向巻きトロイダル構造と、水晶粒防振構造と併せて実にエポックメイキングな出来事になった。

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2018年6月30日 (土)

思考錯誤力学 衝撃のカルダストランス2

1_2水晶粒防振トロイダルトランスの電力供給能力は、カニンガムcx350と345の古典管パワーアンプを上限としている。だから成り立つ方式で、violaのブラボーのアイソレーショントランスを!と言われれば「お断りします」になる。このように限定とか、何かに特化した仕様にしないと音とは関係ないところで、やたらと難しくなる。さて衝撃のカルダストランスでは音を早く聴きたい一心で無理をしてしまい、トランスの体を成していない。そこで巻き解いて再度納得行くように巻き始めた。

2ここからが苦労の、いや楽しみの連続で巻いたり解いたりを何回も繰り返す。画像が最終の姿で巻き数不足はモガミの2516を継ぎ足して補った。カルダスだけで121tだったものが154tまで増やせた。但し禁断の重ね巻き状態になり最後にこの悪の効能が現れる。

3早速テストベンチにかける。

4電圧は確実にac100vrms。

5電流波形はやっと飽和領域から逃れて、まあまあの波形となる。電流値は87.0maとなりz=1150Ωは3hと出て大幅に改善された。


6x次に470Ωの負荷を繋ぎ電圧試験を行う。

71次電圧ac100v。

82次電圧は正確にac100vとなり合格。ところが1次と2次をどちらの巻き線するかで電圧が違い、重ね巻きの悪の効能で結合係数の違いが早くも現れた。未重ねの平面対向巻きではこれはない。

9電流値をチェックする。292maは無負荷電流87maに負荷電流210maを加えると計算値と一致している。

91まあまあの出来で早速試聴するが、力強さは全く同じで飽和領域を取り除いても音的には大差ない。所がレコードではハムが若干増大してしまい、早速重ね巻きの悪の効能が出た。このハム論とアース論はどうもうやむやで、発生メカニズムや対策はおざなりとなっている。最近インチキ電気業者の電話が多く注意されたい。こっちはリハビリ中で時間が有るものだからそのインチキに向かって「君は動力電源のコトを言うのだから発送配電学は当然学んでいるよね。君はどう思うかね?確かに2種接地の必要性は認めるがそれは6,000v地絡事故の時の安全性で、それさえ解決すれば、いや現代テクノロジならば解決でき、さすれば2次側の100vは接地の必要は無くなり...」延々と議論を吹っかけると逃げられてしまう。そのインチキと話している内に気が付き、そうだこの巨大なΦ450mmのトロイダルトランスは電源の大元にアイソレーショントランスとして入れよう。カルダスと水晶粒で武装すれば音質劣化は無い。1次と2次の巻き線距離は十分に離してストレーキャップを極限まで下げれば、ハム論とアース論は解決できよう。

0_2力強さは凄いがうるさくもなり、毎度うるさくなるとシメタと思っている。これが鈍くなればその方式はお終いで、うるさければ音エネルギーに変換できる。cdの音もレコードに肉薄してレコードも早急にグレードを上げなければならない。コルトレーンのコルトレーンの1曲目、空恐ろしいタイトルの「out of this world」の中盤、マッコイのピアノが右45度まで出てきて右目だけをグリグリ右45度に反らすと、そこにはマッコイが...だいぶ前になるがマッコイファミリーがtvに出て、ひ孫までおられ、最後のコルトレーン伝承者に祝福あれ。

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2018年6月28日 (木)

愚考力学 水晶粒防振トロイダルトランスの失敗

02017年7月11日のエントリー振動力学 水晶粒防振電源トランスを作る 設計6
参考文献:フェライトトロイダルコアに関する電磁界分布の一解析法、法政大学電気電子工学部、小林、早野、斉藤各氏。「ご覧のように磁界の分布は円から楕円形の軌跡を描きトロイダルコアの断面にへばりつくように巻くと、電磁界分布からわざわざ避けるように巻いたことになる」

1衝撃のカルダストランス事件は2a3アンプ内部のトランス糞詰まり事件を引き起こし、ここを水晶粒防振トロイダルトランスに作り直そう。
2衝撃のカルダストランスはケーブルを直巻きで成功したので、水晶粒防振トロイダルトランスの今回は直巻きとした。これならば簡単~簡単!
3
始めてから1時間もあれば巻けてしまい、素晴らしい!
4早速テストベンチにかける。
6電流がガンガン流れて青ざめる。
5その時の電圧はac5vrms
5.07vは507maとなりz=5/0.507=9.9Ωでインダクタンスは26mhと出た。
77何かの間違いかと左のタケノコ型を調べるが問題ない。衝撃のカルダストランスは巻いているケーブルの再利用を考え力を抜いて巻いたから、ほぼ楕円に巻けていて問題なかった。全く愚かなことをしたもので、名工ミルトさんに「タケノコはいらないよ!」としたが前言撤回で、カルダスもofcポリウレタン線も水晶粒防振トロイダルトランスのタケノコ構造の断面は丸型か楕円型が必須で、特許構造となる。まあ、特許は出さないから著作物としておこう。結局一番手間の掛かるタケノコ構造は未来永劫続くのでありました。

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2018年6月27日 (水)

電源力学 水晶粒防振ターンテーブル用トロイダルアイソレーショントランス

0画像の「至上の愛」はコルトレーン教信者にとって神格化されている。特に1966年来日時のインタビューでは、度々「神」とゆう言葉が記者から飛んでいる。j・c・トーマスの「コルトレーンの生涯」を読んでから、随分と腑に落ちた。放蕩三昧を繰り返した自分への戒めで、折り目正しく生きようとした決意表明が「至上の愛」らしい。これと「クルセ・ママ」が完全フリーへなる前の最高傑作で、併せて録音も良いから勝負コルトレーンとしている。

110個もあったトロイダルコアは既に半分使ってしまい残りは5個だが、まだまだトロイダル電源トランスの多くを必要としている。ただトロイダルコアはあんぷおやじ流儀jazzオーディオの核であり、巻いたり解いたりして自在に変身出来るから、一生モンなのです。

2今回はΦ1.6mmを巻いた水晶粒防振パワーアンプ用トロイダルアイソレーショントランスの再利用になる。Φ1.0mmからΦ1.6mmにしたらエネルギーの出過ぎくらい(チトうるさい)に変身した。それを水晶粒防振ターンテーブル用トロイダルアイソレーショントランスにして、下画像のスペシャルcdの下の箱に入れてある。

4結果はレコードの音が太くなり重心は下がり更にエゲツなくなってしまい、古いレキシントン盤なんかはもう、強烈過ぎる。ここも衝撃のカルダストランスにチェンジするからそれまで活躍してもらう。何でターンテーブル用のアイソレーショントランスで音が変わるの?となるでしょうが、音は電源が出しているモノ也としておきましょう。7月17日はコルトレーンの命日。今年のコルトレーンは格別で、「至上の愛」の最初の山場、ギャリソンのベースがボワボアと盛大にボンつく部分は、衝撃のカルダストランスのお陰でかなりボンつきが収まった。ヴァン・ゲルダーのベース撮りは最悪だが、今更ヴァン・ゲルダーに「何とかしてよ」と言ったところで、あっちの世界へ行ってしまったからどうしようもない。あっちでコルトレーンと再録音でリベンジしてもらいたい。録音が悪い~、オーディオ機器が悪い~と他人のせいにし勝ちだが、たいていは自分が悪い。今回は衝撃のカルダストランスの発明でそれを痛感している。

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2018年6月26日 (火)

素材力学 衝撃のカルダストランス Cardas transformer of shock!

93_2監督も本田選手も苦境でも力が出せるから”真のプロ”と言えよう。プロの定義は「最悪の環境で最高の結果が出せる」と決めている。しかし振り返ると最悪の環境は多々あったが最高の結果は出せず、普通の結果に終わったから真のプロとは言えなかった。現在は最高の環境があるから真のプロではなくても最高の結果を出せるはず...が遂に最高の結果を出せた。それは正に衝撃のカルダストランス。

1_2ofc純銅水晶粒防振トロイダルトランスを苦労して作ったら、それはもう衝撃なくらいにたまげた。そこで見えたのがカルダスケーブルをトロイダルコアに巻いたろ!トロイダルコアには水晶粒防振のタケノコは付けず保護用のテープのみとした。ここは紙にすべきで幅広のマスキングテープを次回から使う。

2_2カルダスケーブルドラムが大きいので巻きづらさはあるが、とにかく巻いてみよう。

3やってみると力は入れられないから実に簡単でサクサク巻ける。在庫の25mを巻いたがまるで足りない。さあ、ここからが大事で、Sound Lab electrostatic speaker A1用のカルダスの電源とスピーカケーブルを次々と解体して...

4リッツ構造でポリウレタン皮膜の剥離に薬品を使い、ケーブル同士のハンダ付けのコブが大きいと巻き線に差し支えるので突き当てしてハンダ付けする。ご覧のように継ぎ接ぎだらけのみすぼらしい巻き線になってしまった。

5_2ドクターストップを無視して既に明け方、テストベンチにかける。
カルダスケーブル
総合ターン数 242t 
100vrms 10Ω
405mv
i=150/10=40.5ma
z=100/0.015=2.47kΩ
6.5h
巻き線を1/2して121ターン分割
インダクタンスは1/4で1.6h

6_2インダクタンス6.5hの申し分ない電流波形。

7_2電圧は正確にac100vrms

9巻き線を1/2の位置で切断して100v:100vのアイソレーショントランスとして、テストベンチにかける。
ターン数242t/2=121t

90しまった!磁束が足りない、やってしまった。磁気飽和のインダク減少で電流が流れてしまった。要するに1/2長さの問題ではなく巻き数が足りないだけ。しかしカルダスケーブルの手持ちサイズは1種類しかないからどうしようもない。
1.87v=187ma
z=100/0.187=535Ω
実測値1.42hとなり計算値の1.6hにまあ近い。

91そこでテストベンチ画像にあるように負荷を繋いでみた。まあ、トランスの唸りが出るくらいの波形でテンポラリーだから、まあいいか。
負荷抵抗470Ω
無負荷電流187ma
負荷電流 98v/470=208ma
208+187=395ma

92念のため2次側電圧波形を見るとサイン波には違いない。

0_2半ば強引にカルダスケーブル水晶粒防振トロイダルアイソレーショントランスを完成させた。音を出した途端に衝撃のカルダストランスで、こんな爆発ならばどんな駄耳でも一聴瞭然に分かる。純銅電解コンデンサもofc純銅水晶粒防振トロイダルトランスも遥かに及ばない激変で、これはもう事件です。名工ミルトさんは勘がよろしくこっちの騒動に気が付いたか?午後の遅い時間にコーヒーにみえた。激変した音にたまげて「何で電源のアイソレーショントランスでこんなに音が変わるのか、謎だ~???」と盛んに繰り返す。「このトランス方式は電路が送電線状態で限りなき自由だからこうゆう音になる」と訳の分からない説明をしたが、トランスとゆうカテゴリーを超えてしまったのだろう。問題はターン数を増やすコトでストレーキャップやノイズの問題を無視して、いよいよ重ね巻きに踏み切るしかない。

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2018年6月25日 (月)

素材力学 ofc純銅水晶粒防振トロイダルトランス

1「ミルトさん、ofc純銅ポリウレタン線で水晶粒防振トロイダルトランスを巻いたらどうだろうか?」と画期的アイディアの密談をする。早速電線屋さんに見積もり依頼すると、日立電線の100kg単位ではないにしても結構高額で躊躇してしまった。ミルトさんにもお願いして手分けして見積もり依頼するが、小口で作るメーカも限られており金額は似たり寄ったり。是非皆さんで需要喚起してオヤイデさんあたりで在庫してもらいたいものだ。閃いた!ムンドルフになる前はsolenのネットワークコイルで皆に上げてしまったが、少しは残っているハズとかき集めた。

2先ずはネットワークコイルを解き、巻きつけ用ボビンに巻き取る。短いのでofc線同士はハンダ付けになるが、ポリウレタン皮膜が直ぐに剥がれて日立電線のようにしっかり焼きついていない。カナダ製とゆうことだがこの手のポリウレタン皮膜は某国のニセモノカルダスでも経験あり、またawg18番だが線径はΦ1.3mmもありこれも規格外、これで本当にカナダ製なのか?ブツブツ言いながらも手は巻き取り、退屈をしのぐ。

3水晶粒防振トロイダルコアの製作が一番面倒で、今回は外したΦ1.0mmで巻いたアイソレーショントランスの巻き線を解いて使う。この際も巻取り用ボビンに再利用可能なように、綺麗に巻き取る。

5ofcポリウレタン線を巻き始めるが、太くなっては困るので最小ハンダ付けが外れたり、キンクだらけで汚かったり、巻き線には苦労した。awg18番なら600ターン以上は巻けるが、446ターンしか巻けていない。

6早速テストベンチへ載せてデータ取りをする。

7電流値は15maと出た。
100vrms 10Ω
150mv
i=150/10=15ma
z=100/0.015=6.7kΩ
17.7h
これを1/2してパワーアンプ用ofc純銅水晶粒防振トロイダルアイソレーショントランスとした。

8kuraiman社長氏、パーカショニストのnakaさん、お手伝いが主になってしまった名工ミルトさんが1ドリンクamp学校に見えたので、過激なΦ1.6mmのアイソレーショントランスの音を聴いてもらう。amp学校終了後ofc純銅水晶粒防振トロイダルトランスに交換して、全員で試聴する。一聴して分かったが、全員過激に激変するのに慣れてしまったせいか?小頷きになっている。そこでレコードにしてコルトレーンフリーの3部作、メディテイションからエクスプレッションからアセッションをかける。メディテイションを聴いてギョッとする。フリーの音の洪水から隙間が見えているではないか?なんとゆう分解能だ、これなら陳列してあるトロンボーンで音の隙間にバッ、バッと音を入れられる。コルトレーンフリークのkuraiman社長氏とあんぷおやじは聴き入って、パーカショニストのnakaさんと名工ミルトさんはフリー爆音の中寝てしまった、これは一体?
ofc純銅ポリウレタン線の効果は絶大で困ったものよ。

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2018年6月24日 (日)

損得力学 銅損と音質の関係性の実験

0_2死してトラは皮を残すじゃあないが、タムラのトロイダルトランスは死してΦ1.6mmのポリウレタン線を残してくれた。事件は2a3パワーアンプ用の水晶粒防振トロイダルアイソレーショントランス4号機で起きた。これまで順調に水晶粒防振トロイダルトランスで音質改善は進んだが、パワーアンプではイマイチなのはなぜ?

1そこで前エントリーの損得力学の鉄損と銅損に注目し、銅損と狙いをつけた。タムラのトロイダルトランスの撤去Φ1.6mmのポリウレタン線は画像のようにランダムに巻いてあり使えず、これをボビンを使い整列巻きにする。ただ長い短いのさまざまで苦労することになったが、太い巻き線に変更し一刻も早く銅損を下げた実験をしたい。
3_2Φ1.6mmのポリウレタン線は画像のようにキンク取りに苦労して、綺麗な電線にならない。その拠れたポリウレタン線をギリギリと巻く。額に汗が滲み手が痛い。
4無我夢中で巻き線を終えたら直ぐにデータ取りをする。
5鉄損電流値は19maとだいぶ増えたが、まだまだ小さく省エネトランスの範疇でしょう。
トロイダル4号機Φ300mm
パワーアンプ電源用
Φ1.6mmで巻く
総合ターン数 370t
185t/2で180tづつにする。
100vrms 10Ω
190mv
i=190/10=19ma
z=100/0.019=5.26kΩ
インダクタンス=14h
6こちらがΦ1.0mmポリウレタン線を巻いた水晶粒防振トロイダルアイソレーショントランス4号機で、発熱のかけらも無い優れた鉄損のトランス。これを抜き出して入れ替える。dc抵抗値を測ると1.8Ωと出た。
7_2Φ1.6mmのポリウレタン線の水晶粒防振トロイダルアイソレーショントランス5号機は、dc抵抗は0.4Ωと出た。ここです!Φ1.0mmの時1.8Ω、これが0.4Ωと約1/5まで下がり銅損低下になる。仕上げに水晶粒を充填して音を出した瞬間エネルギーが噴出して、銅損と音質の関係性の実験の答えは銅損を下げろ!となる。慌てて名工ミルトさんに電話する。「あらゆる電源トランスの最小線径はΦ1.6mmとしてください」「そうですか、こっちで使っているアイソレショントランスの線径はΦ2.3mmでしたが...」と事もなげにおっしゃられる。Φ2.0mmでも巻きたいが手が...

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2018年6月23日 (土)

損得力学 鉄損と銅損

1ユニオン電機のmb-h-8,1kva普通の電源トランス転じたアイソレーショントランスの撤去が続き、水晶粒防振トロイダルトランスに置き換わっている。2007年頃の入手だから10年以上もamp工房の音を支え続けてくれた感謝もあり、引退に際してデータを取っておこう。これらの引退トランスはパーカショニストのnakaさんや、中学生弟子のt-mon君の所で再び活躍してくれる。

2電源電圧を正確にac100vrmsに合わせる。

3電流を測定してたまげた。10Ωの電圧降下は2.05vで電流値は205maとなる。
mb-h-8,1kva測定
2.05v 10Ω
i=2.05/10=205ma
z=100/0.205=488Ω
インダクタンス=1.3h
元々1kvaのトランスだから10aの定格電流と大きいが、205maの無負荷電流も大きい。w数の概算で100vx0.205=20wのムダ電力。これを5台常に通電していたから100wの電球を24時間点灯していたことになり、電気代は24hx0.1kw=2.4kwhx31day=74.4kwhx30=2,232円/月となる。アイソレーショントランス箱は常に100wを消費して暖かった。これはインダクタンスによる鉄心コア材の損失で鉄損という。この鉄損をケチると細いポリウレタン線を巻くことになり、巻き線抵抗が増えて負荷の印加時に電圧降下ロスを生じて、これが銅損となる。
さあ、アナタならどうする?

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2018年6月21日 (木)

電源力学 水晶粒防振プリアンプ用トロイダル電源トランス

Stcap出展:トロイダルコア活用百科
教科書によると、1次と2次巻き線は重ねて巻くか若しくは隣同士で巻きなさい、となっている。結合係数を確保して良い効率にしよう!なのだが、副産物で画像のようなストレーキャパシタンスが盛大に発生する。これではコモンモードノイズは通々になりアイソレーショントランスとは言えない。

0そこで登場は画像の対向巻き構造になるが、やはり用途は限定される。大電力には効率やスペーフファクターで不利となり、オーディオアンプ用が良いところでしょう。また高電圧の小電流に向いているから、純銅電解コンデンサと合わせて考えると、どうしても真空管アンプになってしまう。

1今回の水晶粒防振トロイダルトランスはsa3.1プリアンプの電源トランスになる。電圧は総勢334vになりそこそこ高いので巻き数を多くする。従ってポリウレタン線はΦ0.6mmを選択した。容量からΦ0.4mmでもいけるが太めで音も太め?を狙う。巻き始めて手のフィット感は最高でΦ0.6mmは巻き易い。

21/3巻いて1時間半経過。

3_2全部巻き終えて4時間、慣れたものでサクサク巻ける。

4インダクタンスの測定。

5トロイダル3号機Φ300mm
プリアンプsa3.1電源用
総合ターン数 855t 
100vrms 10Ω
52.2mv
i=52.2/10=5.22ma
z=100/0.00522=19.2kΩ
51h
オシロ画像のように電流値は52.2mvで5,52maとなる。Φ0.6mmを目一杯巻いて855ターン、インダクタンスは51hとなった。次回は電圧による巻き線分割を行う。

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2018年6月19日 (火)

電源力学 水晶粒防振トロイダルアイソレーショントランス2号機

Kulusemama2ドクターストップ中で夜遊びが出来ないものだから、jazzコンサートの打ち合わせでamp工房へ集結したjazzミュージシャンのもてなし係をあんぷおやじが担当、それぞれの趣味を聞き関連のcdをかける。テナーの右近さんにはコルトレーンのcdでもてなす。そのコルトレーンを聴きながらjazzミュージシャン界でただ1人の親友、jazzピアニストの青木弘武さんから貴重な話を頂けた。

Elvin「エルヴィン派ではないがセッションに参加する機会があった。エルヴィンは鋼鉄のバリアを張り”さあ、アナタは何をしたいのかね?”と4ビートでも乱打でも挑んできて、誰も入れなかったから自分が犠牲になり飛び込んだ。難攻不落のエルヴィン城は崩せなかったが、凄かった...」
cdばかりに気を取られていたがjazzミュージシャンの要請でレコードをかけて驚いた。水晶粒防振トロイダルアイソレーショントランスの威力はレコードにまで及び、コルトレーンのクルセ・ママは3次元空間に拡大して音が飛び散り別物に変革していた。思えばオーディオ機器の変革の時に毎度登場して、その叫びを聴いていた。この難攻不落のコルトレーン城はいつ乗り越えられるのか?最後にソロを取るベース・クラリネットの ドナルド・ギャレットの”音”は凄かった!

1さて水晶粒防振トロイダルトランスは量産体制に入っており、Φ1.0mmのポリウレタン線がオヤイデから入荷したものだから一気に巻き始めた。余談だが、昔ラジオデパートへ向かう途中で見かけたしもたやの電線屋さんがオヤイデで、随分立派になったもんで電話の対応もよろしく出世した理由がわかる。ポリウレタン線は1kgのボビンで割高になるが、まさか5kgのお徳用を持って手巻きは不可能だから仕方がない。奥の水晶粒防振構造のトロイダルコアは次にトランスになる。

2巻きが完成したら測定に入る。測定機器はテクトロオシロ、スライダック、テスターに電流検出用の1%10Ω抵抗と至って簡単。先ずはスライダックで100vrmsに合わせる。次にオシロで10Ωの電圧降下を計りお終い。

3データベースなので論より証拠を残す。87.5mvなので励磁電流は8.75maと鉄損になるが極めて小さい。エージングが進み最終的には8.62maとなる。
トロイダル2号機Φ300mm
総合ターン数 616t 1/2=308t
100vrms 10Ω
86.2mv
i=86.2/10=8.62ma
z=100/0.00862=11.6kΩ
インダクタンス=30.8hと出た。

4_2次に巻き数を正確に1/2に切断して100v:100vのアイソレーショントランスとする。このまんまでも巻き線内部に水晶粒が充填してあり十分良い音だが、最後の詰めで紙管のΦ400mへトロイダルトランスを入れて、純銅acインレットにカルダスケーブルを付けたら水晶粒を充填して完成とする。仕上がり外形は高さ方向で80mmとなり、紙管の高さは最低で内寸120mmとなる。この2号機はプリアンプのアイソレーション電源とした。これでコルトレーンのクルセ・ママが3次元に躍動するのだから安いものよ。

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2018年6月18日 (月)

逆転力学 出力トランスも電源トランスも同義

0celloのデュエット350からパフォーマンスに変えると勿論音の差はあるものの、費用対効果では難しい判断がある。往々にしてハイエンド機器はお代が高くなるほどチューニングは難しくなる。あらゆる(チト大袈裟)ハイエンドアンプ群を自家用他用で扱ってきたが、1機種に5年10年は掛けないと、実力は発揮出来ないような気がする...ただし5年10年ではモデルチェンジや消滅が起きてしまい、普遍でないオーディオ業界も又難しい。

Saku0出展:直熱管アンプ放浪記
あれやこれやと難しいjazzオーディオにおいてあんぷおやじ流儀は実に単純なのだ。水晶粒防振トロイダルトランス群はそれを証明してくれて、遂にパンドラの箱を開けてしまったような気がする。佐久間さんのアンプ回路は分かり易いのでお借りして説明しよう。たいてい音は出力トランスから出る(→2)から、出力トランスにしっかりお代をかけてアモルファスだ~!となる。ところが音声信号は電源トランスに流入(←1)するから、ここも大事だ~!となる。いや整流回路で直流化しているから音の大部分はこの直流電源で出している、とずーっとそう思っていた。所がカルダス電源ケーブル、アイソレーショントランスなど、電源系をいじれば音は良くも悪くも激変で、挙句水晶粒防振トロイダルトランス群では音が爆発してしまった。そうか音声信号は電源トランスを通過するから、電源トランスと出力トランスは同義で全く同じトランスなのか。電源トランスは差別待遇を受けて身分下に見られた存在だが、同じ音声信号が通るならば同じ構造で同じ周波数特性の電源トランスを作る必要がある。

Zabo0それは水晶粒防振トロイダルアイソレーショントランスの2台目を作り、プリアンプの電源に据えた時起こった。50年近く聴いているガボール・ザボのモア・ソーサラー1曲目los matadorosのイントロ終わりからブ~ンとハム的な音が出てきてたまげて、あれ機械の故障か?と疑い他のcdをかけるが問題ない。これは楽曲か録音の失敗か分からん現象で、今まではマスキングされて分からなかった。

5_3celloのデュエット350からパフォーマンスに変えた比ではなく音が爆発してしまい、とんでもなく分かり易いが、妖しいクスリでもやっている?くらいヤバイ状況にまともに聴いていられない。分かりますかね、この心境を。もっと微々たるコトに大枚と人生を投じてきたが、たかがトロイダルトランスだぜ。オタオタしていると中学生になった弟子のt-mon君がドアを開けるなり「わー凄い、音が深い」とびっくり、隣の父君殿のヴァイオレンス住職はこの小音量では気がつかない。そこで分かり易く大音量にして「音は爆発だ~」と叫び聴いてもらう。じ~っと聴きながら画像のトランス&コンデンサタワーを凝視していると、遂に、遂にです「出力トランスも電源トランスも同じにしろよ!」と指令が出たのでありました。

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2018年6月16日 (土)

逆転力学 水晶粒防振トロイダルトランス

Tt歴史は殆ど偶然の上に成り立ち作られ、やがて時が経ち真実が忘れ去られると都合の良いように書き換わる。電機商社のi氏が国産最初のomronシーケンサm型のPRに、我がh社を訪れた。k工業の今は亡きm部長とi氏が組んでロボットを作ったが、i氏が退社してしまいプロジェクトは頓挫した。そこでi氏は独立していたあんぷおやじを指名した。これがロボットベンチャーの起源だが、その事実を知る人物はk工業の優秀なるエンジニアのm氏と相方のk氏しか居ない。そのm氏に画像の世界一高性能なターンテーブルの設計をお願いしている。

000相方k氏は水晶粒防振トロイダルトランスの説明をすると「巻き数を多く巻けないですが?」と、流石に鋭い意見を言う。その時はコアサイズをどんどん大きくすれば良く、これが逆転力学となる。正転力学では、ターン数が多くなれば髪の毛みたいにポリウレタン線を細くして、どんどん細くして狭い空間に押し込んで巻くから色んな問題が生ずる。
1Φ450mmのトロイダルコアにはΦ0.3mmのポリウレタン線が2,500ターン~3,000ターンは巻ける。逆転力学だからこのターン数で何が出来るか考えると、出力トランスにmcトランスがある。mcトランスについてはエネルギーが微弱だから小さいトランスにするのが常識!と言い切られてしまったが、逆転でやってみよう。
2Φ300mmのトロイダルコアにはΦ1.0mmのポリウレタン線が1,500ターンは巻ける。逆転力学だからこのターン数で何が出来るか考えると、電源トランスになる。
3Φ350mmのトロイダルコアにはΦ0.3mmのポリウレタン線が2,500ターンは巻ける。逆転力学だからこのターン数で何が出来るか考えると、インプットトランスになる。1次と2次でポリウレタン線の径は変えない。面倒だし細くしても何も良いことはない。同じポリウレタン線をびっしり巻いてトロイダルトランス製作は完了。次に目的にあわせて巻き線を切断すれば、希望の電圧、希望のインピーダンスが出来る...これが逆転力学なのだ。

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