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2019年12月 2日 (月)

素材力学 ルテニウム振動式整流器4

12021 冒頭の3管のユニゾンに名工ミルトさんと顔を見合わせ美しさにため息をつき、「この1曲に生涯捧げても価値がある!」「然り々」「たんとはいらねえ~、それに気付くのに50年も掛かった」「然り々」ブルートレインを持ってそう決めていたが...amp研究会の冒頭、「マイルスバンドを首になったコルトレーンがボクサーマイルスにボディブロウを食らっているのを見たモンクは(そんなにまでしてマイルスに居るこたあない、俺のバンドに来てみないか?)かくしてコルトレーンはセロニアス・モンクバンドに入り、不協和音的やいっぺんに3音同時に出すマルチリードを教わった」と講釈を垂れ、モンクはコルトレーンの恩人だから大事にしているとな。するとパーカショニストのnakaさんが「セロニアス・モンクは分からないし嫌いだ~!」「い~や、そんなことはない」そこでバーゲンで買った(5枚組で2,000円台)からソロモンクをかけた。たまげたのはあんぷおやじの方で「凄い、これぞモンク宇宙だ、50年掛かってエラいことになった!」そりゃあそうでしょうよ、ピアノはビル・エヴァンスとモンクでスタートしたが、ソニーのsx68サウンドは最悪(当時はオリジナル盤の概念が無かった)で、聴いちゃあいられないとレコードを断念して久しい。それがこの安物cdからスタインウエイの高度な響きが再現できたものだから、人生何が起きるか分からない。nakaさんも住職もその場でモンクのcdを手配する始末。住職に「たんとはいらね~、と言った口も渇かぬ内にたんとの話で、50年経っても悟りの境地にはならんのね~」「然り々」

12022xコンデンサインプット電源の電流波形は本当にそうなのか検証をしてみよう、それにより新たな発見があるかも知れない。コンデンサインプット電源なんか簡単だから真面目に考えたことは無かったが、実は深~い問題は潜んでいると薄々気付いていた。教科書通りの波形になるだろうか?などと考えながら、再びコンデンサインプット型電源の入力電流を見ていたら電源未結合の状況は音にどうゆう問題があるのだろうか?がにわかにクローズアップされてきた。そうだ、昔秦野の出川邸を訪問した時電源気絶のカイゼンをされていたのを思い出した。赤丸印の電源から電流が供給されていないタイミングはofc純銅電解コンデンサから供給され、結局は科学反応の電池の音を聴いているようなものだ。だからフツーの電解コンデンサをofc純銅電解コンデンサにすれば、大幅なカイゼンがあった訳だ。この気絶期間にゼロクロスをやろうとしていた、その姿勢に問題があるのかも知れない。そうなるとトム・コランジェロがさかんにやったチョークインプット電源にすれば常に電源と結合状態になるが、ルテニウム振動式整流器の開発が難しくなる。問題点が見えてくるからこそ次なる進化がある訳で、これは益々面白くなってきたぞ。

12023先ずはLTspiceでシュミレーションをやってみる。回路図はこれ、シュミレータ電源はrmsの概念が無いためピーク電圧のac410vと設定し、負荷はcx350管に50ma流した時の相当抵抗値8kΩにした。コンデンサはofc純銅電解コンデンサより大き目、次のステップで実際に作るためパラメータは合わせた。

12024コンデンサインプットのシュミレーション結果。この画像を見て全てピンとくる御仁は即座に当社採用、いやロボット会社は辞めたから無理か。その当時、静岡新聞へ「トム・コランジェルを凌駕するアンプ設計者求む!年俸1,000万円」紙面の1/4と大きく広告したが、1件の応募も無かった。
コンデンサインプットの場合の突入電流は最初の1波以内に行われ、2サイクル目からは通常のコンデンサインプット入力電流となる。通電角がやたら小さいのはシュミレーションの使うパーツが全て理想的でそうなった、と判断した。ピンと来たとのピンは、これの一連のサイクルをマイクロプロセッサにやらせるコトなのだ。最初の電源オンは通常の銅合金接点リレーでオンさせ突入電流を負担させる。通常の入力電流になった所でルテニウム振動式整流器に切り替える。電源オフ時も通常の銅合金接点リレーでオフさせる。

12025念のためチョークインプット電源のシュミレーションもやってみた。通電角は180度に及び、正負切り替え持のdi/dtは大きいからリードリレーでは持たない。しかしこれも実機で実態はどうなのかを詳細に観察しないと、何とも言えない。シュミレーションが発達して一見便利な時代に見えるが、テストベクターを作る技術を持ち合わせていないとしくじる。結局は何時の時代も奥深い技術を要求させる。

12026とゆうことで、テストベクターを作る技術があまり無い我が方は実機へ移ることにした。サウンドラボa1用で入手した大正時代のトランス?700vx2へスライダックを付けて電圧可変とした。コンデンサはofc純銅電解コンデンサ60μfが無いものだから、350v470μfを2本直列にして700vの235μfとした。ダイオードは31df6で、その内の1個が420vくらい印加電圧でパンクした。(当たり前、センタータップのダイオードの逆耐電圧はトランス2次側交流電圧で420vx2=840v)電流センサーのプローブが最後まで問題を残す。yokogawaの701921を1/10で使うが、レシオがデカ過ぎで微小な電流検出は誤差満載になる。しゃあない、次のときは自分で差動プローブを作るしかないが400v級の場合、ダウンレシオは27位になるので、仮に10Ωの検出抵抗で100maでは1v、これの1/27は37mvでゲインを持たせるから、結局リアル波形には難しいアンプとなる。

12027少々ヤバイトランスでac410vまで昇圧してコンデンサの入力電流を調べる。yokogawaの701921がまともに動くのは1/10した場合cd300v程度で、400vまで印加すると波形が崩れて測定出来ない。そこでdc275vでデータを残した。

12028その拡大波形がこれ。サイン波はトランスで歪み、見たくないくらい汚らしい。世の中に一体正義はあるのだろうか?の疑問点と同じくらい、世の中に一体サイン波はあるのだろうか?と疑問なのだ。サイン波前後で3msecと1.8msecの気絶時間が確認され、この状況は負荷によって変動するがcx350管シングルa級動作なので問題ない。

12029位相関係は上記オシロで観測しておいて、もう1台オシロを用意し抵抗の両端の電圧をフローティングで測定した正確波形がこれ。ここでの注目は電流ゼロの期間で、ここはコンデンサの漏れ電流くらいしか流れないから間違いなくルテニウム振動式整流器が可能となる。オーディオの最大の問題点は電源で、ここが未解決で進んだから何をしても音の変わる電源に翻弄されてしまう。気付いた出川さんの解決方法も決定的ではなく、オカルトと言われてしまう始末。オカルト呼ばわりする前に、この問題に真剣に取り組んだらどうだろうか。電源密結合がオーディオ4種の神器ならばチョークインプット電源の方が正解だが、トム・コランジェロのcelloパフォーマンスにしてもviolaのブラボーにしても音色に問題を抱え完全とは言えない。この期に及んで大変な問題に気付き、時既に遅しか...出でよ、若き電源設計者!

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