今年のGWはみっちり仕事で自由時間は少なかったのですが、その後から遅ればせながらD級アパワーアンプを購入し試している最中です。 今後も続けていきそうなテーマなので忘れずにメモしておきます。
最初に買おうと思ったのは、FX-AUDIO- FX1002Jあたり。
上記スレで、直後にごとうさんにお勧めいただいた hypex UcD32MP、の最終在庫処分品を購入しました。数年前の製品で既に後発品のNcoreシリーズも出ていますが、国内で一般的なD級アンプと異なり、高域まで歪率が悪化しないという特徴のある製品のようで、それは買わない手はないと思いポチりました。
- UcD32MP EUR 50,00 EUR 50,00
- Cable set UcD3xMP EUR 7,50 EUR 7,50
- Spacer set 10mm EUR 3,00 EUR 3,00
- Shipping EUR 32,52
- Payment-costs EUR 2,79
- VAT EUR 0,00
Total EUR 95,81
元が電源付きの割に安かったのに、速達にしたら1万円を超えてしまった。。
これ、パワーアンプなので RasPiプレイヤーからRCAで直接繋ぐとRasPiプレイヤーのソフトボリウムで音量を絞らないと、いかに4Ω時Max30Wとはいえ大音響が響いてしまい近所迷惑＋難聴の恐れありなので、ボリウムを付けることにします。
nabe3のブログによれば、マルツのR1610Gがギャングエラーが大きいもののコスパ良好とのことで、まずはこれを付けてみることにしました。
1週間で到着したので、週末にマルツでボリウムを4個買ってきて、左右のギャングエラーを測定して差の少ない1組をバラシて組み合わせ音出し。
hypex UcD32MP バラックで音出し
とりあえず当面は色々テストするのでダイソーの100円プラケースに収納。 ローパワーとはいえ使用中はフタを開けます。
この時点で、結構良い音で鳴ってくれました。 Marantz PM-14SA ver2 より高域は素直で好印象、でも良く聴き込むと少し平面的で、低域の力感も量感も足りない。
おそらくこれはボリウムのせいだということで、FBの自ウオールにパッシブプリの計画を書き込んだところ、ありがたいことにレスをいただきました。
リレーのクロストーク（LR間のクロストークよりも、微小音量の時の高域干渉によるハイアガリ傾向になるほうが目立つとのこと）が問題であること、リレーの接点そのものの音質への影響、静電容量の影響など、色々教えていただきました。 加えて、2回路6極ロ－タリースイッチ2個使用で-50dbまで落とせる超優れもの回路を教えていただきまして（byごとうさん）、有難く使わせていただくことにしました。
- 2回路6極ロ－タリースイッチ2個使用の超優れものアッテネーター回路（byごとうさん）から作図したもの
- 自作アッテネーターのテスト基板
抵抗が2種類使ってあり、組み合わせで音の傾向がころころ変わって、それはそれで面白いのですが、実用上はやっぱりきちんと統一すべきですね。 まあこの辺はユニバーサル基板だし後からどうにでもなります。
ロータリースイッチとの間の配線は、今後のリレー回路の実験やら色々と試すだろうということで、あえて個別配線のターミナルにしています。 設計のごとうさんから見ればとんでもないことと知りつつ、実験のためには致し方ないところですので、どうぞお目こぼしのほどを。。
- ロータリースイッチを繋いで音出し
相変わらずバラック状態で音出し開始。始めのうちはどうもぱっとせず、元のボリウムのほうが良い部分もあったのですが、1時間も鳴らしていると抵抗もエージング効果があるのか、どんどん音が良くなって。
いやはや、この値段のアンプからこんな音が出てくるなんて。もちろん最上流のRasPiプレイヤーが超優秀だからであります。
ボリウムの時は高域が強調されていたのですが、低域もしっかり出るようになるし、高域のツブ立ちは向上するし、音質的には完全に MarantzのPM14-SA ver2を超えてしまった感があります。 ただし、低域のアタックとかそういう部分は物量の差があって越えられないかなあと思います。
抵抗の音質傾向でいえば、bispaの1/4Wは割とおとなしめで繊細感はありますが、低域がもわっとしてしまいます。ごとうさんお勧めのKOAの金属皮膜抵抗（1/2Wにしました）は、ハッキリした音で低域の抜けはバッチリです。
パワーアンプのゲインが低いので、-16db以上のボリウムまでも普通にあげられるのですが、それ以上に上げてこないと音質が今一つ。 抵抗の差によるところが大きいのかと思いますが、今後の実験で色々試してみようと思います！
次の実験は、リレーを入れて音が劣化するかどうか。。
先週、D級アンプのパッシブプリの件を日記にしました。
この記事にも書きましたが、当面の目標はリレー切り替え式のリモコン化アッテネータです。
リレーの接点の品位による音質変化も気にはなりますが、音の良いと言われる接点劣化の少ないリレーは1個500円以上します。 アッテネータで使うと個数が多いので、これだけでhypexのUcD32MPアンプの本体価格と同じくらいになってしまいます。
そのため、できるだけ安いリレーということで、定番（？）のHSIN DA PRECISION の941H-2C を使います。今回はDC5V駆動なので941H-2C-5Vを使用。
しかしさすがにいきなり組み上げてしまってから出てきた音に？マークが付くと困るので、事前に2個のリレーと抵抗を組み合わせて、Lパッド型アッテネーションで音質確認をしておきました。 まあ、劣化している気もしますが、どこが劣化している、というのもわからない程度の、何となくフォーカスがぼやける感じの傾向、というだけでした。 ということで問題無しと判断、このリレーを使います。 秋月で1個100円
さて、回路のほうですが、先日仮に組んだごとうさん式の有接点ロータリーアッテネータ劣化版の回路そのままで良いか、しばし考えました。
- まずは、入力／出力インピーダンスが違うので実際に組み合わせるDACとアンプのインピーダンスで計算したい。
- リレー式なので、音質に影響のある部分への直列抵抗は極力減らせるように考えたい。
途中、不完全な回路でごとうさんのダメ出しをいただき、出来上がったのがこの回路図です。 左下のリレー1個がミソで、ここでR2側に並列に入れるようにして、R1側インピーダンスが上がりすぎるのを防いでいます。なるほどの設計ですね、さすがごとうさんです。
リレー式STEPアッテネータの部分回路図（片ch）
抵抗値の計算は、ごとうさんの案から少し変更かけて、粗々こんな感じ。これからもう少しに詰めます。
リレー式STEPアッテネータの減衰計算
基板への実装レイアウトの検討。当初は制御回路は分けたほうが良いと思っていましたが、それよりも小型で配線長を短くする方がメリットがありそうです。 でもマイコンまで一緒に乗せるのは単に小型化したいだけなので、本当は別にすべきかなあ。
基板上に、リレーとマイコンでレイアウト検討
さて、肝心の使用抵抗ですが、KOAの金属皮膜抵抗(1/2W)とbispaのLGMFS(1/4W)をテストしまして、KOAは無難な音質ながら高域に少々ざらつきあり改善したい、bispaは高域は上品ですが1/4Wだったからか低域の量感が減ってしまいます。1/2Wなら大丈夫なのかな・・
bispaのLGMFSA(1/2W)に行くべきか、他のごとうさんのお勧めを試すべきか、まだ迷っています。
そして、マイコン、ARMのmbedでC/C++を3年ぶりに書くわけですが、開発環境もOSインストール時に真っ新で新たに入れなおさないといけません。（汗） プログラムが出来上がるのはいつの日か？
2週間前に製作を開始した、パッシブアッテネータが音出しできるレベルまで完成し、mbedコンパイラを使用したC/C++プログラムでLPC1114マイコンのUARTシリアル通信によるリモコン操作環境ができました。
出来上がったレシーバー側のアッテネータ基板、上面も裏面もなかなかの集積度。 自分の実力の割にはだいぶ頑張った感があり。 抵抗は結局、入手が容易な BispaのLGMFSAシリーズを、念を入れてパラで使うこととしました。
ボリウムを付けたリモコン側は、左側に7セグメントのボリウム表示を装備するつもりでスペースを空けてあります。
mbedのオンラインコンパイラで、C/C++プログラムをUSB/UART通信を使って適宜デバグしながら、リモコンボリウム側とレシーバー側別々に作っていき、接続してリレー切り替えが問題ないことを確認して音出ししました。
音質のほうですが、これならそこそこ聴けます！ まだぼやけた感じですが、エージングですぐに良くなるので、これからが楽しみです。
あと、どうも-8dbの音量がおかしいです。 全体的に2.5dbステップくらいになっている気がする。 ふー。 大変だったけど、やればできるもんですな。
というところまで書いたところで、良く聴き込むと、どうもぱっとしません。
他の抵抗の銘柄を試したわけではないので結論を出すのは早すぎるのはわかっていますが、 ボリウム最大（0db)にして、MoodeAudioプレイヤーで32bitにアップサンプリングしてソフトウエアボリウムで絞るほうが断然音が良いのです。0dbの時でも、例の1個100円のリレー2個が通っていますので、リレーの接点による悪化ではないようです。
高域の質感、低域の空気感、、歴然とした差があり、ちょっとやそっとの改善では太刀打ちできそうにありません。
ということで、ラインアンプを物色していますが、その前に、UcD32MPパワーアンプがバランス入力だということを思い出しました。
こんなの入れたらどう変わるか、ちょっと興味あります。
・・ってことで早速ポチって昨日共立エレショップから届いた、不平衡→平衡変換ラインアンプキット。 さっさとはんだ付けして、接続して音出ししました。
一発で音は出ました。
音質は・・鮮烈だった高域はおとなしくなってしまいましたが、自作STEPアッテネータのdbSTEPが割とまともになり、アッテネータによる音質変化が減りました。音量を絞っていっても、割とまともな音質で鳴っています。 単に全体的に悪くなっただけなのかとも思いましたが、そうでも無いような気がします。
問題としては、不平衡回路のアッテネータ抵抗を通るとノイズが乗ります。 抵抗を通らないSTEPではノイズ無し。 この辺も音質に影響ありそうですね。 FBのごとうさんコメントによれば、GNDループの排除（金属ケース使用の一点接地）、DRV134内臓の50Ωの出力抵抗は合計160Ωになるように外部に110Ω付近で試聴しながら増設、ラインケーブル必須、とのことらしく、まだ調整が必要なようです。
ともあれ、一つの経験値としては、これも有りだと思います。 音の良い平衡ラインアンプ、簡単なのがあれば作りたい。。
難しいですが参考サイト：平衡プロジェクト
7先日のブログPioneer製USB型ノイズクリーナーを追加したあと、ゴキゲンなRasPiオーディオ。
不平衡／平衡ラインプリアンプ計画が再浮上しています。 現在の状態は以下のように相変わらずバラックですが、計画実行後にはきちんと金属ケースに入るはず・・
ここらで今までの経過を少しまとめておきます。
発端
そもそも、オフ会にも携帯できるくらいの音の良い小型デジタルアンプが欲しい、その一点から始まりました。 わが単身居室のプリメインアンプ、marantz PM-14SA ver2、音も悪くないのですが、RasPiオーディオで音の入り口の品位が上がり、出口もFE88-solでかなり細かい音が出るようになると、marantzアンプの高域の独特で少々癖のある音場感が気になり始めます。 どうせなら、これを超える音の良いアンプ！ 欲が出てきてしまいました。
D級パワーアンプユニット
- D級パワーアンプユニット購入とパッシブプリ で購入した、Hypex UcD32MPと、Facebookのごとうさんによるロータリースイッチ2個の組み合わせによるパッシブプリの劣化テスト版。 これは実に素直な音が出ます。 でも、力感などはもう一息といったところでした。
リレー式リモコンパッシブプリ
- リレー式パッシブプリの設計
- パッシブアッテネータは難しい。平衡変換ラインアンプ
に書いたように、リレー式はmbedで書いたクライアント／サーバープログラムもうまく動きましたが、ノイズやクロストークなど音質的に問題が多く実用を断念しました。
不平衡／平衡変換
上記の平衡変換ラインアンプのブログで記載した、DRV134を使った変換基盤。 当初、リレー式アッテネータをつないでいたので音質的にぱっとしませんでした。 でも、ごとうさん式アッテネータ劣化テスト版に戻してみたところ、力感のある音が出てきてびっくり！ これはまだまだ潜在能力を引き出せてない、そう感じます。
実行計画
プリアンプを作ろう！ のサイトを参考に、FET式ディスクリートプッシュプル、平衡／不平衡変換プリアンプを作りたいと思います。
実際に参考にするページは、
まずこちら と こちら（ボリウム追加個所） 追加でこちら（基板実装設計）
それとトランス使用のこちら と こちら
加えて、AKI-DACのこちら と こちら も平衡バッファ回路と電源周りで参考にします。
ちょうど手元に、マイクアンプの制作用に買ってあったFET、2SK170-GRが12個くらいありますので、これを選別して特性の近いペアを2SETピックアップして使おうと思います。
選別のツールとして、amazonでこれをポチりました。
さあて、まずは回路図をきちんと書くことからですが、マラソン練習の合間にするので亀のように遅い歩みになると思います。
年末から計画していた、不平衡／平衡ラインプリアンプ。 この３連休を利用して、パーツ買い出し、実装設計、製作、バラックでの音出しまで駆け足で漕ぎつけました。
- 買い出し
初日は買い出しから。 ケース以外は大体2台分のパーツ購入で、2万円オーバーの買い物になってしまいました。 抵抗はKOAの1/2W金属皮膜抵抗、ボリウムはマルツのR1610G-10Kを擬似Lパッド接続で使用。コンデンサは、日本ケミコン。 高価なオーディオグレードは使わずに始めてみます。
- 実装図
回路図はぺるけさんのを継ぎ接ぎで行けると思うので、タカスのユニバーサル基板 IC-301-72 への実装図から始めています。この基盤は、予め使いやすいパターンになっているので、どう配置しようか考えるだけでも楽しいですね。 以下の図は、音出しまでの修正済みのものです。
- 組付け
組付け順としては、まずは上面に配置するジャンパ線から。
コンデンサの大きさを全く考慮しないでレイアウトを決めてしまったので、抵抗の上にコンデンサが覆いかぶさるという不格好な姿に。
- 回路チェック
テスターしか持っていないので、チェックといっても電圧くらいしか見れません。 DC24VのACアダプタをつないだところ、FETが異様な高温に・・ 設計から再確認したところ、2SK246は脚の１番と３番が2SK117と逆順だということを失念していました。
そのほか、いくつか間違いがあったものの、無事に電源がまともに入るようになり、思い切ってパワーアンプに接続。無事に音がでました。
- 音出し最初の音質
ぺるけ氏のサイトには、アルミ電解コンデンサの酸化皮膜の自己修復が進みまでは音が落ち着かない、20～30時間は経ってから評価してほしい、とあります。
それでも始めから低域～高域までどこも特出したところが無い聴きやすい音でした。 鳴らしているうちに少しづつ、細かい音が出てきたように思いますが、今のところは解像度などまだまだというところです。
- 今後の予定
買ってきたケースに入れることと、細部のチューニング、オーディオグレードパーツへの交換など、地道に進んで行こうと思います。
- アッテネータへの交換(追記20180113)
製作後に100時間以上のエージングを終えたプリアンプを試しています。
うーん、どうにも霞がかった音でして、これはどうにかならないかと思案して、ごとうさん式アッテネーター（テスト版）の登場！ 写真のようにバラックのままですが。。
これはすごいです。 ベールが２枚ほど取り去られたように、音像、音場、厚み、高域の細やかさ、全てにおいて自分史上最高音質が聴けています。MarantzのPM14SA-ver2に戻ることはもうあり得ませんね。
ここまでくれば、現在テスト版のアッテネーターをきちんと完成版としてコンパクトに作り直して、プリアンプのコンデンサをオーディオグレードに交換して、箱に入れます！
いやー、最高！！
先々週、不平衡／平衡ラインプリアンプ音出しでアッテネータへ換装したところ、かなりまともに良い音が出た、自作プリアンプ。
ちょっと欲張って、コンデンサを東信工業のUTWRZから、ニチコンのFGに変更してみました。以下レビュー。
- 電源以外のコンデンサを、東信工業からニチコンFGに変更
まあよくある話ですが、値段の高いコンデンサのほうが音が良いというわけではありませんでした。 これはダメです。空間表現がボヤけてしまって、かなり多くの音が消えます。
- 470μF4個をニチコンFGから東信工業に戻す
この時点でだいぶ元通りの高音質に。この状態でも良い気もしますが。。
- 結局最後は、33μF4個も東信工業に戻す
全部東信に戻すと、実に安心して聴ける高音質。やっぱりこれですね。
- アッテネータを、抵抗直付けに
まだバラックの仮設状態ですが、音質確認としては重要なＳＴＥＰです。
以上、東信工業のUTWRZ、恐るべし。 いつ変えるの？ 今でしょ！！ ってこれは東進か。（寒っ） 低ESRが音質に効いているのか？ 価格も十分に安く、千石電商で買えるのでお勧めです。
ごとうさんお勧めの、ニチコンVZは、ネットで購入できるところを探しても、安いところはロットが大きかったり、逆に１個単位で買えるところは単価が高かったり、、 試してみたいですが実店舗だとどこで買えるのでしょうか・・
