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2016年4月19日 (火)

振動力学 denon dp-80スーパーターンテーブル設計編了

Amp3dp-80はエディカレントタイプの3相acモータで、モータアンプはステレオでは足りず3個必要となる。歪み率が0.1%程度のアンプであれば形式には拘らない。例えば約束事でdaコンバータの出力を2vppに決めておけば、violaのブラボー3個とか(まさか!)真空管アンプ(マッチングトランスを付ける)とか、金田式dcアンプとか、自作のパワーopampとか、何でも良い。但し起動時は電圧を±40v近く振る必要があり、アンプの出力電圧だけは確保しなければならない。例として高圧opamp445をカタログのリコメンド回路とすれば図のようになり、これならば誰でも出来る。

Amp4 某社のターンテーブル開発時にはナショセミのパワーopamp lm3875を使用した。この方がopa445を使うよりかは随分楽になる。商品開発は原価低減が一義で、音が良いとか悪いとかは2の次で@数百円で買えるからこれに決めて他意はない。

Amp5個人的にはバーブラウンと長い付き合いで(adコンバータやdaコンバータ)opa541がお勧めだが、入力がfetのため電源マネージメントにしくじるとラッチアップ破壊するから必ずダイオードクランプの必要がある。cpuを使用した32bitボードでは電源がややっこしく、+5v,+3.3v,±15v,±40vとなる。

Dp806 dp-80スーパーターンテーブルプロジェクトの成否は速度信号の検出にあり、そこの見通しが付いたものだから出来たも同然となり、開発者の悪いクセでやる気が半減してしまう。
評価済みの結論から
まずモータ駆動用の電源電圧を±40vで固定する。次に3相交流の周波数を変えてみる。440hz、回転しない、330hz、回転しない。220hz、回転するが電流が少なくトルク小。110hz、問題なく回る。画像は55hzで、電源電圧±34v、駆動電圧22vrms、駆動電流0.13arms、トルクは十分すぎるほど出ていてシャフトを手で押さえるが止めることは出来ない。

Dp808 これは随分と意味深いことになり、denonの回路では電源電圧±140v、駆動電圧100vrmsのpwmとなっていて効率が悪い。完全なる120度位相のサインは駆動であれば何と電源電圧±34vで必要なトルクが出る。こうなりゃあたたみかけて、周波数を更に下げて様子を見る。周波数28hz、電源電圧±34v、駆動電圧22vrms、駆動電流0.25arms、驚きの柔軟性で電源電圧駆動電圧共に下げられる。上限100hz下限は10hzとしてブルーノートレキシントン盤を再生しながら最適駆動周波数、電圧、電流を求める。

Amp1 これは以前のエントリーでdenon dp-80モータの可能性 の内容の再掲になる。ターンテーブルの音を決める重要な要素は、振動を出さない、音圧振動を受けない、入った振動はいち早く大地へ逃がすになる。よって振動を出す元凶たるトルクリップルを下げるには駆動周波数を上げればよいが駆動電圧も上がってしまい、周波数を下げれば駆動電圧は下がるがトルクリップルが出やすなる。ここがdp-80スーパーターンテーブル開発の一番面白い所で、例えば±100v程度のサーボアンプを作れば800hzでも動くと思うし、ここ一番コルトレーンを聴きながら周波数を決めるとしよう。

Amp6 3相モータ駆動用のアンプは完成しており、バーブラのopa541を振動対策と放熱の観点からofc5mm純銅板に取り付け、ディールやオーマイトの巻き線抵抗で回路を固めて、最後は水晶粒で埋めてしまう。以上で設計編が終了となり、以降はdp-80の100khz電流制御デジタルサーボアンプのソフトウエア編となる。

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