『JAZZ&AUDIO』 ジャズボーカルとその魅力を引き出すオーディオ・アナログデバイスの話題

たらたらとデジタルアンプ　LXA-OT1　にスーパーウーファー端子を増設する経過をブログに書き込んできたが，本日完成．




回路は，反転型の加算回路に方針転換したので，必要なパーツを買いそろえた．
これから一気に仕上げる．



出来上がりはこんな感じ．



基板パターンが非反転増幅回路のステレオヘッドホーンアンプなので，反転型加算回路をこの基板上に展開する上で,裏面はジャンパー飛ばしたり，部品を直付けしたり，けっこう工夫させられた．



どうだろう．母艦のLXA-OT1と良く馴染んで，違和感が全く感じない仕上がりかと．



オペアンプはキット基板付属のNE5532（※本物かどうかは怪しい......）は発振気味だったので，在庫のOPA2134に差し替えた．
オフセットは10mVで安定している．

＊まとめ

・目的は，スーパーウーファー端子の増設
・製作方針はLXA-OT1のボリュームアウトから信号を引き出しオペアンプの加算回路でLRをミックスしてウーファーアウト
・ユニバーサル基板は面倒だったので，aitendo 「超miniヘッドホンアンプキット [K-5532SN]」を利用
＊超miniヘッドホンアンプキットは非反転増幅回路なので，回路パターンはそのまま使えません
・実際の回路は2段構成．1段目は加算型反転回路，2段目を反転増幅回路にすることで，信号出力は正相
・aitendo 　超miniヘッドホンアンプキット　付属のNE5532　では，ドリフトが30-50mVの間で不安定に振れる動きをしたので，入力段がハイインピーダンスのFET入力型オペアンプがベターと判断．OPA2134に変更後は非常に安定動作．

今回は調達の話題．




スーパーウーファーを注文した．これで我が家の実稼働累計3台目になる．
過去3台ほど粗大ゴミに出した記憶があるので，所有経験とすれば6台目．振り返れば，スーパーウーファー選びは意外に難しい．

というのも自然な低音域の量感と音質を重視するとユニットは大きいほど良いのだがトレードオフとしてスペースとセッティングが大変なのだ．

今回はメインではなく，サードシステムのため，画像のFOSTEX PM-SUBmini2で妥協した．

・カットオフの調整ができる
・位相の切換ができる
・ボリュームがついている
・リーズナブル

の条件をクリアしたことが選定理由．

ちなみに最後まで選択肢に残ったのは，SONY SA-CS9．
値段は4千円程度と僅差ながら25cmウーファーユニット搭載は非常に魅力に感じた．C/P高し．
だが，いかんせデカいし置く場所に困る．．．．。音質よりコンパクト（サイズ）優先となった次第．

次回に続く

本日は基板改造．



加算回路は非反転より反転型がベターであることが判明したので，DCカットのための入力コンデンサ（C1,C2）のパターンをカット．
※赤丸

これで、目論見の反転型加算回路を作れる．
入力　→　反転　→　反転　→　出力　なので，信号は正相となる．

次回に続く

今回はスーパーウーファーの出力端子回路をデジタルアンプの中にどう組み込か（レイアウト）のはなし．

色々，試行錯誤の末，次の画像のとおりになった．



母艦のデジタルアンプはStereo 2012年1月号付録についていたLXA-OT1．
この基板についていたスピーカーアウト端子の跡を利用して15mmのスペーサーを立て，増設基板をスタック上にすることにした．

デジタルアンプに実装されているパーツ類との干渉はなし．他方，ケース天板とのクリアランスは12mm程度は確保できたので，ケミコン類は寝かせて実装する．



ついでに，シャーシ加工し，パーツ箱のなかにあったRCA端子を増設．
既設のジャックは安物だったので，スーパーウーファ用の端子だけが一点豪華主義っぽくなってしまった．

次回に続く．

以前作ったデジタルアンプにスーパーウーファー出力端子を増設しようと検討している．
今回はこれについて話したい．

スーパーウーファー出力端子の増設は難しくない．デジタルアンプのボリュームアウトから信号線を引き出し，オペアンプの加算回路でLRの音声信号をミキシングすればよい．
工作方針としては，ユニバーサル基板を使って部品を実装するのは面倒なので，市販のアンプキット基板を流用することにした．



購入先は，秋葉原のaitendo．ここの店は品揃えが多くしかも安いのでお気に入り．
ターゲットになった商品は，上の画像のとおりデジタルアンプのケース内に納まりそうな「超miniヘッドホンアンプキット」．

ショップWEBには，次のような商品案内が書かれている．

”レギュレータ7812安定化電源+定番のNE5532オペアンプで作ったヘッドホンアンプ、小さいながら本格的な構成、部品一式、部品を基板に半田付けをして完成になる、詳細マニュアルがついていないので基板シルクと部品配置図面を見ながら作成できる方にお勧め、電源は別途ご用意ください、入力側/出力側：2.54mmピッチ3Pコネクタ、動作電源：単AC電源、12〜18VAC、音量ボリューム搭載、基板寸法：50x33x1.2mm”


いわゆる電源は単電源．回路はシンプルな非反転増幅回路だ．

aitendoはお気に入りのショップだが，注意点がひとつだけある．中国系のユルイ会社なので「地雷」を踏まないよう注意が必要．つまり，安い商品がたくさん置いてある一方でバグを含んだモノがあるため客側には目利き力が要求される楽しいお店なのだ．

事実，今回も実物を手にとってみると付属のコンデンサはどうみても基板の実装サイズを超えるバカでかいケミコンが、、、、．これ，キットと称しているものの完成は困難．工作初心者は絶対に購入してはいけない商品である．




実装できないケミコンが付属という”ありえない”を目の当たりにしたので，念には念を入れ基板のパターンを追って回路図を起こした．参考までアップしておく．

今回の目的であるスーパーウーファ用の出力端子は，下段にラフスケッチしたような回路を予定．LRをミキシングしてバッファ経由で出力するといった内容でハイカット等のフィルター回路は組み込まない．なお回路定数は，仮置きなのであとで見直す予定．
※記事訂正　ミキシング回路は非反転加算回路より反転の方がベターであることが判明．方針転換よりラフスケッチは削除．　



結論としては，スーパーウーファ用の出力端子を増設するための基板として使えることは確認できた．
ただし，付属するパーツの殆どはゴミ箱行きになるので，キット代金は基板代だけとなる．

続きは次回へ

頼まれ仕事の激安デジアンのカスタマイズは前回で終わりかと思っていたが，問題が一つ残った．それは，電源オフ時に”ボツ”という盛大なノイズ．心臓に悪い（苦笑

このアンプ，ポップノイズ対策として遅延リレー回路が内蔵されているが，その恩恵に与るのは電源オンのときだけ．
オフのときは，リレー回路のコンデンサに蓄えられていた電圧が放電する前にプリアンプ回路のオペアンプがシャットダウンしてしまうので「ボツ」という酷い音を発する．
ただ，販売元によると，回路設計上，回避できない仕様と謳っており，商品説明にも明記されている．これには同情する．なんせ価格が2000円台という激安を考えると致し方ないだろう．

それでも，自分的にはスピーカーにダメージを与えたくないし，何より電源オフ時のボツは音楽に浸った至福な時の余韻を興醒めさせてしまう．

さて，どうしようか．


※画像引用先　http://blogs.yahoo.co.jp/nfj_2009/30956735.html

そこで考えたのが，上の画像のとおり（使わない）トーンコントロールのプッシュボタンを流用して，手動でリレーを開放（オフ）にするという妙案．

・プッシュスイッチを基板から外す
・スイッチが単独で機能するようスイッチ周りのパーツを外す，もしくはパターンカット
・リレー回路にある分圧抵抗33KΩ（表面実装タイプ）も同じく基板から外す
．新たに用意した33kΩ（リード線タイプ）とプッシュスイッチを基板上に実装し，リレーの手動オフ・オン回路を組んであげる．

回路の動作はいたって単純．プッシュオンの状態はオリジナル回路のまんま．プッシュオフにすると分圧抵抗にかかっていた電圧がゼロになるので，リレー回路のコンデンサに蓄えられた電圧が放電し，同回路のトランジスタがオフ，つまりリレーが開放するといった動作をする．

これによって，電源オフ時のボツ音から解消された．メイン電源をオフする前にワン・プッシュする手間が増えたがボツ音に見舞われることを考えるとぜんぜん苦にならない．

ついでに．このアンプは基板がケース内で浮いている状態なので，ボリュームやケースに触れると寄生容量発振の症状（ピー音）がでていた．
ケース内の基板レール部分の塗装をヤスリで剥ぎ取り，グランドから延ばしたメッキ線で接触，ケース全体のシールドが効くようにしてあげた．

これでカスタマイズはパーフェクト！激安アンプも快適なオーディオアンプに格上げされた感じ．

一年はあっというもので，早くもGWに突入．前半戦は，友人から「音質を何とかして欲しい」と預かったデジアンをカスタマイズすることにした．
モノは中華アンプで，トライパスのデジタルパワーIC”TA2020”を使いながら，価格が2000円前半から後半という激安アンプ．
さて，どう料理しようか．



内部を見て，最初に目に付いたのが，RCA入力端子直後の入力カップリングC．信号系にセラミックＣとは、、、．



激安ながら回路仕様はバッファ反転電圧増幅（プリアンプ）→トーンコントロール→パワーアンプ（TA2020）という豪華仕様．
画像はプリアンプ→トーンコントロールで各々デュアルオペアンプを使った構成になる．

しかし、、、

ついていたオペアンプ．JRCのNJM4558のマーキングがあるが，字体や型番からして(最後の8とか)，どう見ても怪しい、、、偽物？
一見豪華に見えるのはハリボテで,実は中身はスカスカ．相変わらずの中華アンプ．




結局，作り替え（笑．

上の画像が販売元サイトから引用したビフォー（いちおう，あれこれパーツを厳選したカスタマイズ商品らしいです），下が私流のアフター．

このアンプ，TA2020のゲイン設定は高すぎるし，オペアンプは偽物だし，信号経路にはセラミックCやケミコンが多用されているので．局所的にMUSEやWIMAを投入しようが高が知れている．
更に驚いたのはオフセットが120mVもあり，アンプとしての基本スペックがなっていない．要はダメダメ・アンプなのだ．

少しメンドーだったが，

・デジアンは無帰還アンプゆえ電源平滑Cの強化　8200uF
・TA2020内部オペアンプ用に３端子レギュレータを使った5V外部給電
・オフセット電圧調整回路の追加
・プリアンプ部を別基板でおこし，根本から再設計（反転増幅から非反転増幅のバッファに　※）．DIPタイプのオペアンプが差替え可
　※マスターボリュームは反転増幅回路の帰還抵抗という仕様なので，非反転増幅に変更するにあたりGNDの処理が必要．
・信号経路からセラミックC，ケミコンを排除
・TA2020ゲイン設定抵抗値の見直し

というソリューションをしてあげた．

ほかにも，手をつけたいところは山ほどあるが，音質に大きく影響する本質的なところだけに的を絞った．

さて，プリアンプのオペアンプに標準的なOPA2134を挿して聴いてみた．
電源インピーダンスを下げるための電源強化が効いているのか，外部電源供給なのか，もしかしたらプリアンプ併用でのローカットを思いっきり下げているのが効いているのか，いずれにせよ腰高なデジアン臭さが緩和され，まともな音であることは確か．音の広がりというか懐の深さは2000円台のアンプの音質ではない．

もともとの音は聴くのを忘れた、、、というより聴く気もおきなかったので（笑）比較できないか，きっと友人には喜んでもらえると思う．

大きさがタバコ大のコンパクト・デジアン「YDA138」．TA2020と聞き比べると，音が薄っぺらいので少し弄ってみることにした．


やっぱ，チューニングの第一歩は電源でしょうか．IC内部で生成する5Vラインのデカップリングにはアプリケーションノート1uFのところOSコン100uFをつけたが，タンタル10uFを増設．なぜ今更タンタルか、、、それは秘密（笑）．ちなみに”OSコン×積セラ”の組合せはNGパターンの典型で食い合わせが悪いのでご注意を．


LPFのあとにZOBELフィルターを追加．キット基板には，そのパターンがないので，スピーカーアウトのところに裏面から直付け．回路定数はFcut=60KHz．

さて，試聴でも．

選んだ曲はサキソフォンプレイヤー「Tia Fuller」のデビューアルバムから”Ebb and Flow”とい曲．ドライブ感がブレッカーブラザースやMJQ（マンハッタンの方）を彷彿させるゴキゲンな曲だ．

チューニング効果はF特が補正されたようで，薄めだった低域の軽さが改善された印象．
YDA138の中高音域の美しさはデフォルメされず，全体にゆとりがある音質に仕上がった．その方向性は聴き疲れしない”大人のサウンドバージョン”かと．自分としては好みの音質だ．


話はアーティストに戻して．あとで，知ったことは奏者をはじめ女性グループだとは、、、、これには少々の驚き．


YouTubeにも演奏がアップされていた．彼女のパワフルな演奏をどうぞ．

歴史を振り返り，オーディオ界でデジタルアンプのムーブメントを起した石といえば，トライパス社のTA2020-020．
デジタルオーディオの原型はどんな音なのか，聴いてみることにした．


"素材"は，アキバで三千円ちょっとで買える怪しいメーカー名のデジタルアンプ．
中を見ると最近ではすっかり免疫ができた”雑”なメイド・イン・チャイナ．ケミコンはニチコンのロゴがあるものの,,,,にぶいアルミ色のボディー，これは100％偽物とみた．

基板とケースだけが目的なので，通電することもなく，音を聴くこともなく解体開始．


独立タイプのRCA入力端子に交換．
ちなみに、、、もとは基板直付けの貧相な端子．少し触っていたら，いとも簡単にポキッと折れてしまった（笑）．



ボリューム交換，ケミコン交換（470uF×2→1500uF×2）カップリング・キャパシタは怪しいものから国産ポリプロピレンに交換．
ちなみに，このポリプロは（秋月で買えるルビコン製），WIMAより格段に音がいいので最近の定番．
そして，増設した赤の基板に載っている三端子レギュレータはTA2020の定石といえる改良．ノイジーなIC内部のレギュレータを使わず5Vを外部給電するという一手．ちなみにレギュレータ発振止めのキャパシタ類は裏面にチップタイプで実装した．


TA2020の入力抵抗，帰還抵抗は音質の要．オーディオ用に交換．
入力抵抗20kΩはゲイン高過ぎかも．25-27KΩに変更予定．


仕上げはLCフィルター．
インダクターはTOKOのデジタルアンプ用パワーインダクタ，Zobelを含むキャパシタは8Ωの定数に変更し，ポリプロに交換．

ということで，TA2020の石を使いこなすための定番改造を一通り施した．（12時間のエージング後）トランス式に電源につなぎ試聴してみる．

想像を裏切る中低域の厚みが，どこかアナログアンプぽい．言い換えればデジアンに共通する高域の刺激さがなく，一音一音粒立ちがはっきりしたモニターライクな音質は魅力だ．
なるほど，これは好評を博すだけの石だと思う．同時に斜陽に陥ってしまったTripath社は残念でならない．

PCとUSBケーブルで繋ぎS/PDIFの同軸や光デジタル出力をしてくれるのがDDコンバーター(DDC)だ．利用シーンでいえば，保有するDACにUSB入力端子がないとき，あるいはUSB入力はついているがノイズが気になど性能面で劣る場合の代替として使われる．



具体的な人気商品の一例としては，M2TECH社「HIFACE TWO」．
ノイトリック社のUSB入力インターフェースをもち，サンプリング周波数は44.1~192kHzと広範囲に対応．販売価格は3万円弱になる．
安いか高いか、、、自分的にはUSB-DDCに三万円の投資はありえない（笑）．



そして，ネットで見つけ購入したのがこれ．中国Fanmusic社製の1999円（amazonでは3000円ちょいで販売されているらしい）．デザインは前述M2TECH社「HIFACE TWO」の”なんちゃって品”であるところが笑えるが,ちゃんとアルミケースがマル．

更に,スペック的には価格相応にローエンド（DACチップは数世代前のPCM2902のため16BIT/～48KHz，USB1.1仕様と低速）だが，基板画像を見たところ低価格中国DDCとしては珍しいロジックICを使った信号整形,USBノイズをDACと絶縁するアイソレーション・トランスが搭載されている点が素晴らしい．ロースペックだがオーディオ利用を意識し要所を押さえた設計が気に入った．
ちなみに利用者の書き込みをみても評判は上々のようだ．


手元に商品が届いたので,早速S/PDIF出力の波形を測ってみた．測定条件は75Ω終端．
見えにくい画像で恐縮だが（クリックで拡大）,ちまたの評判を裏付ける意外にまともな波形だ．

自作DDCによく見られるアイソレーション・トランスを作るのにコアに銅線を巻いて、、、といった作例と比べても優秀な部類に入ると思う．

このままでも実用に耐えられるだろうが，あえて気になる点といえば，S/PDIFのp-p電圧が若干高めなところと波形の僅かなリンギング．この改善に少し手を加えてみることにした．


画像は仕上がり．※74HC04は裏面に実装されている

・USB端子VBus　- DACチップVBusラインにOSコン220uFを追加
・DACチップDOUTのカップリングC（WIMAの偽物?）交換
・アイソレーショントランスOUT-RCA端子間にダンプ抵抗75を追加

参考まで，あいかわらず実装レベルは中国クオリティ．RCA出力端子－基板間のハンダ付けはかなり粗雑だ．故障の多くはここが原因かも．



再度S/PDIF出力を測定．
手直しにより，気になった波形のリンギングは消え失せ，出力電圧も2Vppに低下．スペック的にUSB-DDC専用機水準に仕上がったと思う．1999円ながら，この商品はかなりお買い得とみた．



USB-DACの楽しみ方といえばYOUTUBE．動画＋オーディオの組合せは楽しいですよね．
アメリカのジャズピアニスト・サイラス・チェスナットの素晴らしい演奏をどうぞ．