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2021年11月 3日 (水)

ノイズ力学 pwmデジタルアンプの恐ろしき動作

2111031「受け取りに出向きますが」「いやいや、重すぎて一人では持てません、当方で運びます」k工業のm氏とk氏が自ら運んでくれた。部下に運ばせるのが普通だと思いますが良い社風です、い~やm氏とk氏2人が会社を良くしていると言った方が正解です。ipmと3Φの整流ダイオードの放熱で10mmのアルミ母材に10mmのアルミ放熱フィンがネジ止めされた、モンスターpwmデジタルアンプであります。こっちでは漫画しか出さなかったが、美しく機能的に纏まりk工業の電気チームも大したものです。確かに重いが何とか一人で持てる重さ。このような超重量級ハイエンドオーディオアンプもあり、重くしてお代を取る仕組みな。

2111032xpwmとは「パルス幅変調( pulse width modulation)とは変調方法の一つであり、パルス波のデューティ比を変化させて変調すること」とwikiにある。オーディオアンプのアナログ回路は多種多様だが、pwmデジタルアンプになるとたいして回路の種類はない。早い話a社もb社もアンプの外見上には大差ない。大差ないがその実は技術力の差が見えないところに多い。

2111033その1つがigbtとファーストリカバリダイオードの並列接続にある。このセットは双方向スイッチで、igbtが+電源から-側へ電流を流し、ダイオードが-側から+電源側に電流を流す。ダイオードは短時間的(100nsec程度)に見ればコンデンサで、スイッチングの度に電源を短絡する電流が流れ、これが配線のインダクタンスと相まってノイズとなり電路や空中伝播となって飛び出す。igbtも同様で短時間的コンデンサだから更に短絡電流は助長される。要するに体中ノイズだらけアンプなのだ。

2111034単なるダイオードではこの短絡電流が大きく、ファーストリカバリでカイゼンされ、更にソフトリカバリでカイゼンされた。pwmアンプを作り始めた頃、この動作をちゃんと理解していなかったからノイズ消滅素子をやたらと使ったが、一向に消えずギブアップしていた。今は無駄な抵抗と諦め電源のパスを重視し、高周波コンデンサを最短でデバイスに付けるようにしている。

2111035この恐ろしき動作の実態を知ればデジタルアンプは遠慮したくなりますが世の中と一緒で、正論風をやたらとデカイ声で発するノイズ発生人間や、実力もないくせにやたらと大きく見せたがる口ばっかり人間がのさばる現代社会と等価。それでも、pwmデジタルアンプと同じで現代社会にも頼りないがノイズフィルター機能があり、共に落ちたのだから落ちはよろしいようで。

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