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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