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2019年3月15日 (金)

音色力学 出力トランスと磁束密度と磁化力と透磁率

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絵描きのなりそこないは数式にも弱い。ロボットもオーディオも数式一義で気に入らない。何の因果か連日磁気回路の計算式に明け暮れているが、謎は深まるばかりで次なる文章を見つけ「比透磁率μsは一定値とならず複雑なカーブとなり...正確な計算はほとんど困難といっても過言ではないでしょう」に同調はするが、何とかしたいね~。計算もままならない内にトロイダルコアを大量に発注してしまい、しくじったらどうしよう?ここが芸術家の特技で勘だけはよろしい。特に透磁率の高いΦ350mmトロイダルコアは絶妙なバランスの上に成り立っており、我ながら傑作に思う。

3低域を出すにはインダクタンスを大で巻き数を多く、透磁率大、断面積大、磁路長さは短くとなる。所がコアに流せる最大電流は磁路長さは長く、透磁率小、巻き数は少なくする。所が交流磁束密度は周波数が高く、断面積大、巻き数は多く。所が直流磁束密度は透磁率小、巻き数少なく、電流は少なく、磁路長さは長いほうが良い。とまあ、各パラメータが複雑に絡み合っているから簡単には計算できない。この各パラメータの絶妙なバランスがΦ350mmトロイダルコアとなる。

4パワーチャンデバのクロスは300hzで288-16gは300hz以上。Φ350mmトロイダルコアの交流磁束密度は「周波数は高く」が利いてきて巻き数は大幅に少なく、上画像のようにcx345管シングルアンプdc34maで0.3tにしかならない。さらにcx350管シングルアンプdc55maでも交流磁束密度だから同様になる。直流磁束密度は流れる電流によって決まるからcx350の方が大きい。トータル磁束密度でも0.83tで飽和磁束密度の半分にしかならないから完璧で、シングルアンプでも磁気ギャップは要らない。

2しかし問題は515b用で300hz以下。Φ350mmトロイダルコアは「周波数は低く」にやられて巻き数は多くなり、cx350管dc50maの磁化力は40(am)にもなり、いきなり磁束密度は1.6tにまで跳ね上がり磁気飽和でアウト!磁気ギャップの必要性に迫られるがこれもアウト!そこで次なるトロイダルコアは透磁率が小さく、磁路長さは長く、断面積の大を手配した。それがニューカマーのΦ400mmコアで、但し重量はコアだけで16kgもあるシロモノ。要するにスピーカに低音用と高音用があると同じで、出力トランスも低音用と高音用に分けるのが正解。巻き数は1100tと多いが透磁率が小さいお陰で合計磁束密度は0.9tにしかならず、余裕は十分にある。これで低音用出力トランスも磁気ギャップは無し。

5くだくだとつまらない説明をしたが、実はここに音色力学の最大のポイントがある。288-16g用は300hz以上でΦ350mm高透磁率トロイダルコアに少ない220t巻き、2次は15tを3平行巻き、515b用は300hz以下でΦ400mm低透磁率トロイダルコアに長さを稼いで1100t巻き、2次は70tを2平行巻きとする。ここです、ここなんです。288-16g用も515b用も全てカルダスケーブルの2スクエア~3.5スクエアが巻けて、更にトランスのQは現存するどのトランスよりも高く最強の出力トランスとなる。芸術家の勘は全ての経路をカルダスケーブル化可能にした。

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