『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

Вакуумні трубки 6J1P-БД Є.В.





発泡スチロールに包まれた怪しい物体．

Union of Soviet Socialist Republics＝ソビエト社会主義共和国連邦はウクライナから届いた真空管が正体だ．




6J1P-EVは6J1互換球で，軍用にデザインされたというガラス部分の縦溝が特徴．高信頼/ロングライフ版になる．

製造年月はFebruary 1985．Grid material: golden-platinum alloy（金プラチナ合金）がセールスポイントとして表示されていた．

お値段　EUR 2.45　≒　282円/本（送料別）． 巷では，もっぱらコスパが良いとの評判．

ちなみに，縦溝付きの6J1P-EVは発振しやすいとの記事を散見するが，格安オシロで信号を観たところ，発振の症状はまったく無く杞憂に終わった．

Change vacuum tube 6J1 to 408A. I examined the power supply circuit.






番外編の製作の間に，発注していたパーツが続々と到着．
この素材を眺めながら，あれこれ思考を巡らせるのが楽しい．今日は，電源回路を趣味（シミュ）レーションしてみる．



電源トランスは，B電源系とヒーター電源系は別にする予定なので，まずはB電源系．
15V-2回路入りの電源トランスを使う予定なので，整流回路は「両波倍電圧整流回路」で検討してみた．このようなトリッキーな回路は馴染みがない回路なので，少々気持ち悪い．



グラフはリップルフィルターのIN-OUTの電圧になる（シミュレーション）．
ポイントは，倍電圧整流回路の短所であるリップル電圧をいかに抑え込むか．整流回路直後の電圧は小刻みに振れているのは想定内．そのあとのトランジスタによるリップルフィルターは強力で，その出力電圧の様子は期待どおりの内容だ．

計算上，トランジスタのベースにつながっているキャパシタ容量をCRで組んだリップルフィルターと同一容量として比較した場合，トランジスタ式リップルフィルター効果は数百倍になる．

ヒーター電圧20V系の408Aで作る球バッファー企画．
ちょいと横道にそれて, 同電圧6.3V系のオリジナル・キット（6J1 Fever Preamp）を組み上げてみた．
番外編は今回でおしまいになるが，いくつかキットのハウツーを明らかにすることができた．



◇　仕様（Specifications of the　modified）　

オリジナルキット（回路）からの主な変更点

・B電源系のトランジスタを使ったリップルフィルターの回路をダーリントン接続に変更
・ヒーター電源回路にMOS-FETを使ったリップルフィルターを追加
・スイッチ付きボリュームを通常ボリュームに変更
・供給AC電圧の変更　12V　→　15V
・B電源系のコンデンサー／耐圧の変更　35V　→　50V
・信号ラインの部品をオーディオ用に変更

◇　キット基板パターンの問題点（Problems Part 1：Hum Noise removal）

点検を終えて，ヘッドホンアンプにつなげると何やら「ブーン」というハムノイズ．
おかしい、、、、ヒーターはリップルフィルターを介しDC点火にしているし，想定外のトラブルに驚き．


"Nobsound Mini 6J1 Vacuum Tube Preamp" and "Fever Preamp Kit" will probably　hum noise. The cause is a circuit board pattern. As a countermeasure, it is effective to separate the DC line and the AC line on the circuit board.

結論からいうと，なんとハムノイズの原因は基板パターンだった．

上の画像の赤色で示したACラインからの誘導が信号ラインにのっていたということ．
対策として，黄色で示した「A」の箇所でAC入力と回路を切り離した．具体的には基板パターンの切断．そこから，B電源系における倍電圧整流回路のC1とヒーター電源回路それぞれに配線した．ハムノイズはこの対策で根絶．
うなるような不快なハムノイズは音質を濁す大敵．基板パターンが原因というのは致命的で，このキットの最大の問題点としてあげておきたい．


◇　熱に弱いぞマルツのボリューム（Problems Part 2：volume）

問題に遭遇すると一つですまないことがしばしばある．
今度は右チャンネルから音が聴こえない、、、、



結論はボリューム不良．片チャンのみ，ボリューム位置にかかわらず高い抵抗値だった．温度調整ハンダゴテを使っているので過熱はないという認識だったが，恐らく熱でやられたのではないかと推測している．在庫部品と交換し，問題解消．

◇　レビュー



外装は”スケルトン廃材仕上げ”．（笑

過去に記事に書いたスピーカーのハコの廃材（MDF）を活用．着色ニスを塗って，100均で売っていたアクリルケースを電源トランスをプロテクターがわりにしてみた．

真空管はキット付属のチャイナ管のままだが，（DAC→ヘッドホンアンプと比べ）残響音が立体的な音場づくりに貢献し，妙に女性ボーカルが艶っぽく聴こえていい感じだ．「チャイナ管＝使えない」の方程式を見直そうと思ってしまった．

ちなみに，このチャイナ管は，NFJ同梱のものとゲッターリングは異なる.　それは安っぽい板状ではなくDリングだ．ノン・エージングのGE管と比べても音抜けが良いというのは，もしや当たりを引いたかも、、、？．


◇　電圧等の実際
・電源トランス　一次100V　二次14Vタップ　/　実測：16.32V/AC　無負荷時
・電源トランス　一次110V　二次14Vタップ　/　実測：14.83VAC　無負荷時
・ヒーター電源電圧　11.99V
・ヒーター電源リップルフィルタ　MOS-FET　Vgs 2.34V
・B電源電圧　±32.4V
・B電源・電流　4.89mA
・B電源リップルフィルタ　ダーリントントランジスタ　Vbe 1.137V

前回　「TUBE-408A Project　その5　番外編（2）」　のモディファイ回路を実装してみた．



オリジナル回路から大きな変更になるのはヒーター電源回路．CRの簡易リップルフィルターからMOS-FETを使ったものになるので，増える部品はドーダーボートにのせる方針にした．

基板サイズは18mm ×　33mm　．　AC18Vを入力に

・半波整流用のダイオード
・平滑コンデンサ
・MOS-FET リップルフィルター
・出力電圧調整用の半固定抵抗

以上の回路を画像のように実装できた．

TUBE-408A Project用の基板はもう一枚あるので，このまま番外編を一挙に仕上げてみたい．
次回は，その完成をレポートする予定．

つづく

"TUBE-408A Project" と銘打って企画をぶちあげながら，ちょいと寄り道のはなし．

Fever 6J1 Pre-amp KIT．どうにか，この素材の良さを最大限引き出そうとLT-Spiceでシミュレーションしてみた．

トランス1個でヒーター電圧6.3Vの6J1系列（6AK5，6AK5W， 5654，6BC5 ，403A， EF95，WE403...and more,）をうまくドライブできそうなソリューションを見つけた．その鍵は”電源電圧”．せっかくなので，記録として残しておきたい．



上図，これがオリジナル回路．どうみてもAC12Vでは設計上の回路駆動は無理っぽい．



そして，これがモディファイ後．このモデルで趣味（シミュ）レーションしてみた（※B電源は正電源のみ）．

回路は電源回路だけを抜き出したもの．上段がヒーター電源ラインでMOS-FETでリップルフィルター兼降圧回路．一方，
下段はB電源ラインで，ダーリントンでリップルフィルターを構成．
基板パターンの修正を最小限になるよう考慮した．



電源供給をLT-Spaiceの部品はテキトーなので，参考レベルで評価して欲しい．電源電圧を高めることで，オリジナル回路の設計値に近い電源（B電圧±28-33V，ヒータ電圧6.3V×2＝12.6V）が供給できる見通しが立った．

何を言いたいか．要するに推奨のAC12Vは電圧は低すぎで，同じキットを弄るのなら，電源の供給電圧はAC16-18Vを前提に考えるべき．



なぜならば，オリジナルの回路を，AC12V供給した時のシミュレーションをしてみた．結果はこの通り．
B電源電圧は設計値の28Vを大きく下回る約22.5V，ヒーター電圧も規定12.6Vを同じように下回る結果になった．
さらに，ヒーター電圧も中途半端な半波整なので，脈動をうった電圧を供給する状態になる．これは不味い．



ちなみに，このキットと同じ回路の製品版が，恐らくNobsound 6J1．

ネット上の購入者レビュー（英語）を覗いてみると

・"数週間使用した後、このハムノイズが発生し非常に不快だ！"
・"レシーバーアンプのプリアンプとして使用しました。 レコードが再生されていないときは、音が鈍っているようなノイズが発生するし、音楽が再生されているときも深みがありません．返品し払い戻しを求める予定です．"

やはりそうでしたか．．．．．．．原因は電源電圧が低いこと．また，ヒーター電源電圧が半波整流のためリップルが低減化されていないことがハムノイズにつながっているのではないかと．　　追記）根本原因は基板パターンでした．続編で詳細リポート.

アンプは電源が基本．回路設計を活かすも殺すもそれ次第．

つづく

発注が3/12．　その後の通知　"Estimated delivery Mar 22, 2017 - Apr 10, 2017"　からして，到着は早くても来週と思っていたが，帰宅したら荷物が届いていた．最短到着に驚き．

到着待ちのKIT（6J1　Pre-Amp）の電源検討の備忘録になる．
現状を知るということで，単電源12Vから正負28Vを生成する仕組みを纏めてみた．



先ず，外観上の仕様から．青色で囲った部分が昇圧回路．



この部分の回路は上図のとおりで「コンデンサー入力倍電圧回路」あるいは「半波倍電圧整流回路」といわれる．
AC入力にコンデンサーが直列に入った回路は，正直馴染みがなかった．それもそのはず，電流がとれないのでオーディオ機器には不向きで，高電圧が必要になるブラウン管時代のテレビの電源部などに使われていたらしい．

正電源の部分で倍圧の動作を見てみよう．




・負の半サイクル：AC12Vのグランド側がプラスのとき、D2が導通してC1 が充電される
※D3は導通しないので，繋がれていないと考える
・正の半サイクル：AC12Vのグランド側がマイナスに変わると，ACの電圧とC1の電圧が直列になり，D3のアノード電位がプラスにレベルシフト
・C2には直列になった電圧，すなわちC1に蓄積された電圧の倍で充電される

ただし、、、以上は，出力に負荷がかかっていない状態が前提のはなし．

実際は出力端子に何らかの負荷が接続されている．
この負荷が重いとき，実際はC2に向かった電気の一部は負荷で消耗し，C2の充電電圧目標値を達成できないことになる．倍電圧整流回路は”大きな出力電流を取り出すには不向き”というのは理由は構造的な問題だったのだ．

故に

・電源から充分な電流の供給
・コンデンサーの容量を充分に大きくとる

を考慮する．

更に，コンデンサーの充電サイクルが全波整流の１／４，半波整流の１／２しか充電サイクルになるので，同一のコンデンサー容量で他と比較した場合，出力電圧リップルが大きくなる．

このため，基板外観の赤枠で囲んだリップルフィルター回路によりリップルを低減しなければならない．

408族が手元に揃った．
WEの408Aもオリジナルの箱が添付されていたのがうれしい．タイムスタンプによると1978年．

同じ408でも外見上で異なるところがゲッターリング．
1960年製は”スクエア・ゲッター”，1978年製は丸いリング状の”ハロリング・ゲッター”．

早く，音を聴いてみたい．

NFJ TUBE-01Jに触発され，久しぶりに半田ゴテを持つことにした．
これから，タイトルを「TUBE-408A Project」として経過をレポートしていきたい．

結論から先に言うと，真空管は20Vヒーターを使う設計方針に決めた．

理由は二点．

・NFJ TUBE-01J と同じようなものを作っても面白くない
・6AK5系で良質な球が枯渇＆高騰化傾向にある．

特に後者の理由が大きい．真空管は球コロガシも楽しみの一つなのだ．



さて，どの真空管をのせようか．
真っ先に注文し、到着待ちの真空管が画像のWE(Western Electric) の408A．

6AK5の互換　403A（B)　のヒーター20Vバージョン．
中古を含む403Aのヤフオク価格が3000円台に対し，長期在庫品を1000円台で購入できた．何といっても価格が1/3は魅力だ．



次がこれ．

本日，部品調達で向かったアキバのとある店で見つけた品．これも長期在庫品で二本で何と！1500円．

年期が入った箱のプリントを見ると60年代？
ブラックプレートのミリタリースペックで製造元はシルバニアかWEかと想定している．こうした掘り出しものが買えるのも408系の魅力だ．

デメリットもある．
ヒーター電圧が20Vという中途半端なおかげで，電源トランスが二個になってしまう．これはしようがない．

eBay出店のショップに発注した，中華KIT．
4月上旬の到着を待ち望みながら，どういった仕様で組み上げるか、あれこれ構想を練っている．

テーマを　「 NFJ TUBE-01Jを超えるか? 」 においてProsCons　してみよう．

■Pros
・何といってもB電源がノイジーなスイッチング式昇圧回路ではないので，圧倒的に音質は有利．
・手ハンダなので実装が確実
・イチから組み立てるのであれこれ回路のモディファイがきく．

たとえば

OP1：ヒーターをAC点火からDC点火に．ハムノイズの心配がない.
OP2：また，同回路にCR+Mos-FETによるソフトスタート回路を追加．真空管に負担をかけない（ラッシュカレント回避）
OP3：PG帰還など

■Cons
・トランス式になるので，確実に筐体は大きくなる.
・シャーシの穴あけなど，労力と貴重な時間を浪費する．

ちなみに，コスト比較はどうなるか．
アルミシャーシとトランスで3000円を想定しているので，キット代と合わせると4500円．これに細々した追加回路のパーツを足して，恐らく6000円以内で収まる見込み．