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2006年3月

2006年3月26日 (日)

音楽を小さな音でも良い音で鳴らすコツ

オーデイオの楽しみは アパート住まいの方も多く、最近では1戸建てでも近所が近接しているので 隣が離れているとか 遮音しているようなうらやましい方を除けば 近所迷惑を考えると大きな音では鳴らせずせいぜい1W前後の小さな音で聴く機会が多いと思います。

オーデイオもパワーがあって大きいほうが良いと思ってシステムを組んでしまった方は このような音を大きくできない環境ではつまらない音でつらい思いをしていると思います。 ハイパワーアンプに高剛性の高耐入力のスピーカーで 小さな音で聴いていたのではスピーカーの振動板もリニアな領域で効率良く動かず 非リニアな領域で働かせることになります。 このことは リニアな動きをしないときの音ということで アイドリング電流を流さないでアンプを動かしたときの立ち上がりはじめの音にたとえられます。 以下のように考えると 合わないことは(マッチングが悪いことは)いかに損をしているかわかります。 

このような場合 ラウドネス(低音量時の聴感補正)を使わないと耳に聞こえる特性を補正仕切れない場合が多いもの。 (ラウドネスの意味はネット上で調べてみてください)

しかし小さな音のときにはスピーカーごとにリニアリテイが異なるのでアンプメーカーが決めたラウドネス特性ではスピーカーに合わないケースも出てきます。以前は ラウドネスは切ったり 入れたりするスイッチがありましたが最近ではラウドネスがONのままのアンプもあります。 小さなアンプに小さなスピーカーなど小さな音でもちゃんと振動板が動くものの場合大きなスピーカーを鳴らすよりは軽めのラウドネス補正または補正なしでも違和感なく聞こえます。 

ここで少し アンプの話しをします。アイドリング電流とは待機時電流のこと 車で言えばアイドリングのようなもの 車ではすぐに回転数が上がるようにアイドリング(待機時回転数で維持すること)をするわけですが アンプでもプッシュプルなど半波ずつ増幅する場合には使わない半波分は立ち上がりをスムーズにつなげる為にわずかに働かせます。 増幅回路のアイドリング電流の大きさで 動作点が変わるわけでその動作点で呼び方が分けられています。 

アイドリング電流を全く使わないぎりぎりのレベルで増幅するのがB級増幅 わずかにバイアス電流を流すのがAB級増幅 常に上下同じ信号を増幅し続けるのがA級増幅です。歪率(ひずみ率)は B級よりもAB級 AB級よりもA級と 減るのが一般的です。反面出力パワーは デバイスが同じとして B級よりもAB級 AB級よりもA級と 小さくなります。 アイドリング時の消費電流はB級よりもAB級 AB級よりもA級と 増えます。 これらのアンプは待機時電力はあるていど以上必ず生じます。最近増えているD級アンプは アイドリングはB級よりも減らしておきデジタルアンプとして1か0かのピークのみ増幅します。D級アンプは B級 AB級 A級とは基本的な回路が異なります。 D級アンプはPWM変調して働くデジタルアンプのためアイドリング電流が全く無いため、待機時の消費電流がほとんど無く待機時電力が少ないメリットがあり パワーを出したときにその分だけ消費するので 電力効率としては最も効率は良いアンプです。 オーデイオ以外ではC級動作点のアンプも存在します。 回路や動作点などは いろいろな本やサイトで説明されているので教科書通りの説明はこれくらいにします。

アイドリング電流が無いとどうなるのでしょう。 いじわるをしてD級アンプのPWM変調回路とフィルターをはずしてD級アンプに直接オーデイオ信号を入れたらどうでしょう。 小さな音のうちは全く出ないでボリウムを上げてゆくとか大きな音になるとあるレベルから一気にすごく歪んだ音が出ます。これでは実用になりません。 では B級アンプではどうでしょう。 0Vに近い波形の立ち上がりの部分で非線形な部分があり歪みがありますが音にはなります。音は出ますが歪みが多いのです。 そのためわずかにアイドリング電流を流してAB級で使われるアンプがほとんどです。中には可変バイアスや出力デバイスをパラレルにしてそれぞれバイアスを変えるなどのアンプも存在します。

長くなりましたが アンプはAB級などであってもハイパワーアンプに高剛性の高耐入力のスピーカーで 小さな音で聴いていたのではこのB級やC級のアンプに音を入れたようなもので スピーカーが有効に動くようになる音量(電力)までは非常につまらない音だったり 電力と音圧のリニアリテイが悪かったりします。

また アンプには アンプ固有の最適なパワー値(最も効率良く歪みが少なく働く領域)というものがあります。 特性図で見るには 高調波歪率特性のグラフの歪率が最も低くなるパワーの値です。 100W以上ものアンプではかなりパワーを出さないと歪み率が高めだったりします。 小さな音でも良い音で聞くには このポイントが1Wとか2Wのレベルに来るものを選びます。 2W定格のアンプを持ってきても理想的には鳴りません。 理想的には15-30Wのレベルでしょう。 ギターアンプなどの世界では 真空管を十分に働かせている動作点の音を聞きたいがために アンプで一旦50Wくらいに増幅したものを 抵抗の定インピーダンスATTでレベルを下げて音を聞くことすらあります。 一般のオーデイオではこのようなことはしていません。 ケーブルで音が変わるとか 端子で音が変わるというものなど 実際に聞く音量の領域で 差異が出るのかどうか不明なチューニングをしている方は非常に多いものです。ケーブルなども 線間容量が問題になる領域や 配線を5m以上も引くなど 配線の抵抗が問題になる領域では差が出ますが 5m以下であれば 配線などがあるレベル(スペック)以上では一般のケーブルと差は感じられません。特性を計測しても差が出ません。(線材の極端なオーバースペックは 見栄や自己満足の世界でしかなかったりする・・) 

スピーカーの振動板はできるだけリニアな領域で効率良く動かすのがうまい使い方。小さな音で聴くなら コンプライアンス(コーン紙の動きやすさ)が大きなもので 小さな電力でもきちんとコーン紙が動き 自分が聴こうとする音量(音圧)域で電力:コーン紙の動きがリニアなことがベストということになります。 そうすることによって わずか3Wでも充分な楽しみ方ができます。 大きなスピーカーでは3Wでは物足りないとか アンプの歪みは少なくてもスピーカーが非直線部分で鳴っていたのではスピーカーが歪みを作ってしまうことになります。

オーデイオも「適材適所」 が基本です。

*大音量なら 大きなダンピングファクタを持つそれなりのパワーアンプとスピーカーは耐入力を大きく 

*小音量なら わずかなパワーでもあまりダンピングファクタが大きくないアンプと 振動板が軽く動くスピーカーを

と使い分けるべきです。 そのため オーデイオを長年いじってきている方はスピーカーは2種持っている方も多いもの。 今では 時代のニーズか 小さなスピーカーでも楽しめるものが安価で多く出ています 小さい音のときは小さなスピーカーで楽しんだほうがお得です。そのほうが音も活き活きして楽しく聞けますよ。

小さな音で聴くならば 真空管のアンプのほうは余韻もあって良いと感じるのは 主にダンピングファクタが小さいからです。ダンピングファクタとは スピーカーが動いたときそれを制動する力のようなもの。小さな音量で抑えすぎてしまっては余韻が消えてしまいます。大音量の状態ではNFBをかけてサーボをかけたような状態で低インピーダンスで鳴らすとスピーカーをアンプの制御下に置けるのでアンプとしては楽なのですが 小音量をメインで鳴らす場合はそれでは抑え込みすぎて低音があまり出ないつまらない薄っぺらな音になってしまいます。

車で言えば 高速道路などの加速車線などで速く走る(リニアリテイ良く走る)にはパワーバンド内でエンジンを動かしてあげるのが良いのと同じですね。パワーバンドをはずして加速車線で加速すればもたもたしてしまいます。 

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真空管アンプ

真空管アンプは 電力も食い 発熱も大きい 効率が悪い 大きい など 現在の 省エネで 小型 高効率 発熱しない アンプと比較すると 悪い部分が目立ちます。

でも魅力があるのが真空管アンプ。 真空管アンプと言ってもシングルの6BM8などのアンプを勧めているわけではありません。

興味のある方には あるレベル以上のトランスを使った機器を 実際に聴いて見て欲しいと思うのですが公開での試聴会などの機会がめっきり減っています。 (真空管マニアのクラブ内での試聴などは行われています。)

真空管は 日本国内では生産が止まっていますが 現在でも外国では作られていて入手はできます。

私などは真空管そのものを見ていると機能美を感じます。 同じ型式の管でも各メーカーで個性があり 格好の良いものから 格好のあまり良くないものまであります。 中には外形の差や仕上げの差が大きく これで同じ管なの? と思うほど差があるものもあります。マニアの中では 老舗のレア物や ブランド物が売れているようです。

私が自作や設計をする場合は プッシュプルアンプにこだわってきました。 シングルアンプも複数作りましたが最終的にプッシュプルアンプに落ち着いています。

プッシュプルアンプの利点はアウトプットトランスに流れる直流電流がうち消されること。(パワーを出していったときの損失が減る) そして ダンピングファクタをシングルアンプよりは上げられること。バイアス点をA級からB級まで調整して楽しめること。 シングルアンプでは 歪みを少なく増幅するにはA級増幅でしか増幅できません。

私が主に使う管は ローパワーなら 6V6GT ハイパワーなら 6CA7  6550  KT88 などベーシックな管を使います。

現在 ノウハウを生かして真空管プッシュプルアンプの新品を作ろうと 協同開発を進めています。  

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真空管 の外観の紹介 左がKT88 右が6550(6L6相当)

試作版を聴くことができる場所を2カ所 紹介いたします。

興味のある方は是非視聴してみてください。 

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茨城県笠間市の陶芸美術館の近くにある 茨城県工業技術センター窯業指導所のロビーで写真のようなKT88 プッシュプル 真空管アンプ が展示、音出しされています。  

埼玉県 坂戸市の ギャラリー うつわ坂 さんに KT88プッシュプル 真空管アンプが展示されて 音出しされています。

いずれもトランスはタムラ製作所製 オーデイオ専用トランスを使用しています。

詳細は製品版の発売後にお知らせ致します。 

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電気用品安全法と現実

電気用品安全法(PSE(Product Safety Electrical Appliance and Material) 法)

この法律、メーカーも経済産業省も恐れているのは 古い機器を一度のメンテナンスや掃除もなく 中古売買をして 10年以上も使い続け 部品の劣化に気が付かないまま使ったり(特に電解コンデンサ) いつのまにか貯まった湿度をもったホコリなどで漏電していてわからないまま火災などに至ることが怖いのだと思いますが、中古機器販売業者や中古品ユーザーとして見れば 厳しすぎる法律です。 中古機器屋さんでも掃除はしていると思うので通常の壊れていないものは問題ないと思うのですが。 問題はむしろホコリまみれでも使われているほうでは無いのだろうか。

法とは別に できれば定期清掃はしたいもの。ユーザー側は 特に和室で布団などのある部屋の綿ホコリや 土や砂ホコリのかかる部屋は砂鉄などが機器内に貯まり湿度を持つと導体化して漏電しやすいため 5年おき程度など 定期的に機器内部の掃除を電気屋さんに依頼したり 安全に自分で掃除できる方は自分で行うべきです。 しかし ほとんどしていないのが現状で、半導体やコンデンサが壊れたり 煙が出て初めてあわてる場合が多いのも事実。

私が修理するTVなども お客様は一度も掃除していないで7年以上もホコリまみれでひどいものが案外多いものです。ホコリの貯まり方を見ると 使い方で様々で年数だけではわからない面があり ホコリが貯まることを知らないというのは 怖いな と思う場合もあります。

古い機器の修理でも 基本はメーカー指定のパーツをメーカーから取って修理を行うのが普通です。メーカーの部品サポート年数を超えたものに対しては どうしても無く、同等のパーツ(互換パーツ)で治す場合もありますが 古すぎて部品を代替えするしかない場合などの中古機器の改造はメーカー指定のパーツを使わなかった時点でメーカーへのPL法が適用されなくなります。メーカー指定のパーツ以外で修理する場合も 違法ではありませんがそれ以降 依頼したり自分で作業する方(ユーザー)の自己責任となります。

特にPSEマークのない電源回路の修理は気を使います。 指定パーツが無い場合などに代替えを使うと代替えのパーツが正規のものよりも性能の良いものであることが必要です。耐入力が大きくても増幅度や電流の余裕度が異なっていたりして他の回路に影響を及ぼすなどもあるため代替えには注意が必要です。

知識や技術が不足している状態で修理や改良したものが原因で火災をおこしたりしないためにも 自分で修理する方は 部品を曲げたり調整を崩したりしない掃除の仕方、 素子の特性 電気用品安全法(PSE法)の検査基準や方法は知っておくべきです。 計測機器がないとか わからない場合は プロに依頼すべきです。

我々 修理を営む電気屋も PSE法の経過措置終了後 PSEマーク無し製品で 部品入手不可品を今まで通り修理をするかどうか検討中です。修理するにも修理者責任になるのでリスクが大きいのです。 内容を見ると 電源ケーブルなどもマーク無しでは販売できなくなります。(古い規格のものでも自社で計測してPSEマークを付け 責任が持てれば良いことになっていますが。。)

どうしても治したいビンテージ物などで 個人で使用する方からの修理依頼で 自己責任でお使いいただく場合はユーザーの承諾を得て修理を受けることが出来ますが 中古販売業者様などからの サポート切れ品の修理依頼は受けられなります。

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2006年3月25日 (土)

最近のオーデイオに想うこと

私は 今は 町の電気屋さん。ちなみに 趣味のオーデイオ歴は 38年。 その間には メーカーでの仕事や個人の趣味を含めると 真空管アンプ 半導体アンプ 61キーのシンセサイザー ミキサー 業務用アンプ などを設計、試作、自作、修理などをしてきました。 今回から 電気関連 主にオーデイオについてブログを書くことにしました。 

近年では オーデイオの分野も 省エネ 多機能 が先行し オーデイオの趣味の 音を楽しむ ということが 普及機以下では 音を犠牲にしても多機能 省エネ 低価格路線で 特性も周波数特性がフラットならば良く 過渡特性などは中級機以下のカタログには出て来ないために 音楽を楽しむだけ のものになりつつあります。価格が安いので当たり前なのですが 海外生産で全体的に価格が下がりすぎていて 昔の普及機くらいの価格は 高級機の価格に思えたりして 物の価値がわかりにくくなっています。

今まで オーデイオマニアと呼ばれていた方は何を求めていたのでしょう? 「基本はHiFi(原音忠実再生)だよ」 と答える方が多いと思います。HiFiがベストと思う方には申し訳ないのですが でも 本当にそうでしょうか? 

とことん オーデイオを聴いて、見てゆくにつれ 「自分が良いと認める音に行き着くのではないか」と 思うようになってきました。原音に近い音はしても出せないのがオーデイオ。また そこまで突き詰める場合に、途中であきらめる方や、途中でそれがわかって早めに妥協する方も居ます。つまりシステムを仕上げてゆくには妥協点の見積もり方と機器やパーツの組み合わせの仕方次第とも言えます。 ですから 気にいった機器をすべて揃える方も居れば あるメーカーの製品だけで揃えてしまうのがベストと思う方も居ます。 このブログでは この機器は良くないというようなことは書かないつもりです。使ってみて良いものは紹介する場合はあるかも知れません。

オーデイオ機器には ユニット固有の音 メーカーが好む音 ユーザーの最も好む音 耳ざわりな荒さまで再生してしまうのが良いと思うメーカーもあれば 音をまるめて綺麗に聞こえる音を好むメーカー など様々です。 安価なものは後者が多く 高価なものでも後者を好むメーカーは有ります。 オーデイオマニアというのは 音へのこだわりで マニア度の深さを決めると言えます。 音(音質 歪)やカタログデータへのこだわりだけで音楽へのこだわりではない方も居ます。人間は加齢すると10KHz以上の音が聞こえにくくなるものですが 聞こえる方も居ます。私などはあまり若い頃と耳の特性は変わっていません。耳の特性はあまり良くないけれど オーデイオへの情熱はあるんだと言う方など いくら年齢を重ねてもオーデイオが好きでたまらないと言う方も居ます。

また オーデイオのマニアは常に新品を買って組み合わせて楽しむ派と 自作や改良して楽しむ派が居ます。 その間の方も当然居ます。 ここでは 自作したりして楽しむ派の側で書いてみたいと思います。

オーデイオ機器も レコードの時代は カートリッジの音(針固有の音(円形針 楕円針など) 針圧 トラッキング カートリッジの種類による音(MM MC VMなど) や フォノイコライザなども CR型 NF型の差や RIAAイコライジング特性などもそれぞれ固有の誤差があり 何を変えても音が変化したものでした。 テープ機器でもしかり 当時はノイズが多かったためノイズの音質まで問われたものです。それはもう いくら いじっても 終わりが無いのではないかと思われたものです。 

電子楽器やアンプなどでは ちょうどその頃のものが 現在 ビンテージと呼ばれている機器類です。アナログだからこそ味が有った時代の機器です。 バブル期の終わりくらい (10-15年前くらい)までの機器は部品もコストダウンされる前で、労力と手間をたっぷりかけてあり良く出来たものが多かったもの。 

これが4月1日に施行される PSE法の影響を受け中古販売が規制されそうになりましたが 方針転換で 3月25日 ぎりぎりセーフで販売されるようになりました。 PSEシールは無くても試験は簡単なものなので行うべきだと思います。 今まで通り販売されるので 良かった と思っている方は多いはず。 買う側は中古でも良いものは良いものなので販売を続けて欲しいものです。当時どうしても高くて買えなかったものも中古なら買える方も多いはずですから。当時高価だったものは 高級なパーツを多用していたり部品の選別や調整に時間をかけてその価値が高かったものであり 価格に比例して性能も質感も良いものです。

最近ではオーデイオソースとしては CDやDVD、衛星など デジタル・オーデイオとなり オーデイオソースのノイズは減り 使われる部品も限られてしまうため レコードの時代ほど 差異は少ないと思われがちですが アンプ系では 国内で製造されるものが減った現在のほうが 選別や調整に時間をかけることが少なくなったため(作ったまま計測して規格内なら販売するため)価格による差異が大きいと思います。 日本だからできた選別や細やかな調整をこだわりを持ってしなくなったことはもったいないと感じます。(高級機では今でも行われています。)

今はD級アンプなどで 低価格であっても発熱も少なく、省エネで 簡単にパワーは出せます。しかし 構成する素子は価格相応であり PWM後のフィルターなどの調整は1台 1台 個別に行っているわけではありません。安いのにはわけがあります。 中級機やハイエンドモデルは確かに調整も行われており 音質(質感)の差異は少ないと感じますが 普及機以下では それはもう 「おいおい これじゃ ちょっと前のラジカセの中級機のほうがいい音かも。。」と 悲しくなるくらいのものもあります。

最近 オーデイオを始めた方は 中古品のバブル期の製品で中級機以上のアンプを手に入れて最近のアンプと聴き比べてみることをお勧めします。 最近 真空管アンプは見直されています。 なぜでしょう。。 半導体アンプがIC化されたりD級アンプになってきて 一般の方が買えるレベルの価格帯の普及機までの半導体アンプの音があまり良く感じないからではないのかと思うようになりました。

真空管アンプはトランスを使うので音の基本波やハーモニックスが正弦波に近い音になるために歪みが大きめでも音が耳触りにならない利点があります。真空管アンプの音質は私も好きで自作品を使っています。

トランスを使うメリットはもう1つあります。インピーダンスマッチングです。最近の半導体アンプの出力インピーダンスとスピーカーでは現実にはマッチングしません。スピーカーは8Ωでも8Ω出力のOTL半導体アンプは無いに等しいくらいです。年々 パワーアンプはローインピーダンス化されています。 インピーダンスマッチングを考えると オートトランス式のインピーダンス変換器を入れるとかをしたいくらいです。少し前までは インピーダンスマッチング専用のトランスを販売していましたが 需要が少ないためか生産終了してしまいました。使ってみれば半導体アンプでも真空管に近い音が出るのかも知れません。真空管アンプは現在でもメーカー製 自作ともに 現在も作られているためタムラ製作所など トランスメーカーもオーデイオ専用のトランスを供給しています。

トランスは短所もあります。 主に低い周波数を含む矩形波的な信号は劣化させてしまうため専用設計されたものでなければ音が劣化し 価格も高いため カタログ特性を良く、低価格化を目指す半導体アンプの信号経路のトランスは省かれてゆきました。

半導体のアンプでも 時代とともに音が変化しています。 昔の(10年から15年前の)高級機は今でも良い音です。(音の質感的にはアンプとしては平成5年くらいまでに確立されている。つまり10年前の中古でも調整されたものならば 今の高級機にもひけを取りません。)使うには 劣化も激しいのでコンデンサの交換や調整などのメンテナンスをして使いたいものですが メーカーのサポートや部品在庫は通常は生産終了から7年(最短のもので3年)で終了しています。当時の回路のままでも最近の低ESRの優れたコンデンサなどを使えれば当時よりも性能は良いはずなのです。アンプなどメカ部品が無いものは、良いものはいつまでも良いのでメーカーとしてもずっとサポートをして欲しいものですが アナログ系の技術者の不足や在庫を置ききれなくなるのでそうも行かないようです。

1つの信号を扱う機器の計測や調整は 比較的楽ですが オーデイオは 色々な信号周波数 様々な振幅が組み合わされて増幅されるために 測定器だけでは計測しきれない 部品の個性の音 ハーモニックスの特性や高調波の聞こえ方の質などがあります。FFTでも解析しきれません。カタログデータがすごく良くても それよりも特性が劣るが聞こえ方が自分の好みに合うアンプなどは 良いものと言えるわけです。真空管アンプなどは 歪率としては半導体の2桁下くらいですが 実際に聴いてみると半導体アンプよりも良く聞こえるものも多くあります。アンプに関しては 聴いてから買うことをお勧めします。最近では秋葉原などでも買う前に充分に聴かせてもらえるショップが減っていることは寂しい限りです。

不定期ですが これからもオーデイオについて 気ままに書いてゆきたいと思います。 試聴できる機会の紹介や 回路が簡単でも、高級パーツを使ってキットなどの製作が出来ればと考えています。

まだ 書きたいことはありますが 初回はこれくらいで V(^。^)

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