3 月 26

もういちど整理をして考えてみた

すると、どうも納得がいかない事があり今度はきちんとメモをしながら調整を進めた結果
前回の言葉を撤回することとなりました。

6B4Gを317Vで動作させたときの音が最悪だったのは別の原因があり
それなりに追い込むとベストだと思える状態になったので
今の時点での完成型としたいと思っております。

最終的な回路図はこれです

6B4Gシングル ステレオアンプ

6B4Gシングル ステレオアンプ 片チャンネル分

回路図の要所に実測値を書いてます
それと、動作点について納得ができないところもあり再度6B4Gのプレート特性についてのグラフを探してみたところネットに転がってたので繁々と眺めて出力トランスのタップを2.5KΩから5KΩへ変更いたしました。

6B4Gのプレート特性のグラフはこれです
6B4G プレート特性

前回、317Vで使った時は最悪の音がすると書きましたが原因は6B4Gの動作点でした
バイアスが深すぎてB寄りのABだったのだろうと思います
今回、B電圧調整時にその時のバイアス電圧でプレート電流を実測したら38mAしか流れていませんでした。

このグラフを頼りにプレート電流を50mAになるようにバイアスを変えていきグリッド電圧を測ったら -54Vでした。
今回の課題は300Vで50mA、プレート負荷は5KΩでの動作検証でした、実は電源部の変更に時間がかかりました。

で、実測値は50mAの時のプレート電圧は295VとなりましたのでOKとします。

回路図は電源部を省いていますがチョークトランスを使ったパイ型のフィルターです、5AR4から5U4Gに再び戻し(B電圧が上がり過ぎないように)チョークインプットからコンデンサーインプットに変更し負荷がかかっている状態で目標の電圧になるよう抵抗で若干ですが調整しています。
パイ型フィルターのおかげで、ハムやノイズはスピーカーから全く聞こえてきません。

相変わらずの段ボール箱スピーカーですが、この動作点での音は 僕の中での6B4Gシングルアンプとしては過去最高の音質です。

2A3の6ボルト管が6B4Gだと言われていますが
僕は最初から、そうは思っていません
個人的に2A3シングルが良い音がすると思ったことも一度もありません
2A3PPだと、まあまあいいかなとは思いますが・・・

WEの300Bが個人的には好きなのですが手持ちに無いため(2A3は売るほど持っているのに・・・)
外見がちょっと似ている6B4Gを使って40年前に作ったのがこのアンプです。

ようやく6B4Gシングルアンプは40年ぶりの再調整が落ち着き(実はつつきまわした挙句に元の状態にほとんど戻ってしまったのです、変わったのはバイアス電圧程度の事でした)、いろいろと思い出し考えさせられました。
制作当時よりもいい音がしていると感じる最大の原因は、6B4Gの動作点が最適値になっているのか、近づいているせいだと思います
電源部のリップル取りやアース経路の変更など細かい事の積み重ねもあるのでは。
当時はオシロや低周波発振器など、その時代なりの測定器を持っていたのに、追い込めなかったのは若さゆえのツメの甘さかと反省しています。

今回、古い本を引っ張り出して各球の動作点を決定するのに読み返しましたが
意外にも意外なことが書かれていることや、大勢の人がグラフを基に電圧を決めてかかり実働時の計測を行っていないのではないかと思われる記事の多さに驚きました。
もう一つ気になる事として、コンデンサーについては比較的、ある方向に向いている気がしますが、抵抗についてはちょっと違うなって気がします
これは最近の真空管アンプの記事でも同様です。

意外な事というのは回路を工夫して2次歪みを抑えてとかの件
シングルとプッシュプルの違いは2次歪みだと思います(パワー違いますが)
負帰還も使い方でしょうねぇ
僕の作った3極管アンプは2次歪みが多いでしょうね、負帰還もかけてませんしインプットトランスも使ってるし、測定したらカマボコどころか山型ではないかとさえ思える特性だと思います。

2次歪みは人間にとって、あるいは自然界にとって極普通の音でいつも耳にしている音です
楽器を演奏して聞こえる倍音がそうです
もし倍音が出なかったらつまんない音ですよ。
ところが3次歪みのような奇数時歪みは雑音(不自然な状態から生まれる歪みだから)でしかないのです
プッシュプル(PP)回路は打ち消しあって2次歪み(偶数時歪みは)は最小となりますが奇数時歪みは、より強調されるので時としてPP回路は、音が荒くて雑音ぽくなります。
つまり2次歪みは心地よいが、3次歪みは異音と感じるのが普通だと思います。

それと抵抗の件ですが、信号系に関連する部分はコンデンサーだけでなく抵抗も影響していると僕は考えています。
特に真空管アンプは比較的回路がシンプルなので無視されがちとは思いますがカップリングコンデンサーには気を使っても、抵抗類を気にしない人が多いようです。
最近は金属皮膜抵抗ばかりでカーボン抵抗は無くなったのでしょうかね?、巻線抵抗は限られた物しかないみたいだし・・・

  • 巻線抵抗はインダクタンスがあるため音的に良いと感じています。
  • カーボン抵抗は電流が流れると雑音を発するのでホワイトノイズ増えますし温度が上昇すると雑音も上昇します、経年劣化も結構あります。
  • 金属皮膜抵抗は、雑音が出ないみたいで(または0に近いのか)耐熱性も高く抵抗器としての性能はとても良いみたいです。

にもかかわらず、音が良いのは巻線抵抗とカーボン抵抗だと僕は感じています
金属皮膜抵抗は何故か音質的にキンキンするように感じるんです
でもね、今は手に入る部品で作るしかないから良いも悪いもどうしようもありません
それに、回路が複雑になるとホワイトノイズも無視できなくなるので、ノイズの出ない静かなアンプは、もしかするといい音に聴こえるかもしれません。

興味がある人は抵抗器もあれこれタイプを変えて試してみてください
そしたら僕が言ってることを理解してもらえる気がします。

boss

written by boss

3 月 23

この間、段ボール箱のスピーカーの件のあと気になってアンプを弄繰り回してました。

構成は前回も書きましたけど
インプットトランス方式の初段は76、終段は6B4GシングルのA級ステレオアンプです。

気になったところはたくさんあるんですが、特に6B4Gの動作点の事と、ハムが出ることです。

電解コンデンサーも弱ってる気がするし、スピーカーに耳を近づけるとなにやら音がします
もちろん入力は無信号の時の事です
チリチリ ザワ ザワザワザワと小さく鳴ってます、そして周期的に プチッ プチッ ・・・ このプチッて、何かが充放電を繰り返しているような感じです。

丸一日かけてグランドラインの配線変更を行いました
回路が単純なので適当(見せかけ)な1点アースをしていたのですが、冷静によーく見ると、これはアースラインが多数のループを作ってる感じがしたのでそこをやり直しました。
ついでにコンデンサー類は全交換しました、それと抵抗類は各部の動作点を考えて定数を変更したり

<余談>
球が弱っているのは確かなんですが、特に76がヘタリかけてる感じがします
持っている筈の予備が無い事が分りネットで中古を探してみたら
大チャンガラをボッタクリ価格で売っているので買うのは止めてダメになったら別の球で作り直すことにしました。
</余談>

とりあえず、配線を変更し、論理的な1点アースに変更したら妙なノイズは一切でなくなりました。

電源部は最初に作った時はコンデンサーインプット型で10Hのチョークトランスを各チャンネルに1個ずつ独立して配置し出口側にもコンデンサーを入れるパイ型フィルターを構成していました
こんな贅沢な回路なのに少しハムが出ていたのも事実で、最初から配線に問題があったのでしょう。

整流には5U4Gを使っていたのですが5AR4の方が音が良かったので交換しました
ですがこの電源回路のまま5U4Gから5AR4にすると+B電圧が上がり過ぎて、マズいので最終的にはチョークインプットに変更しました
変更と言ってもコンデンサーを1個取り外すだけの事なんですが
面白い事に、チョークインプットに変更したにもかかわらず、アースラインの見直しをしてきちんと1点アースにした事が幸いしハムはとても小さくなりました。
スピーカーに耳を近づけてようやく聞こえる程度のレベルですから、僕としては良しとします。

整流管の違いで+B電圧が違うので、ついでに抵抗も利用して6B4Gを約235Vから317Vの間で4通りくらいの電圧の違いによる動作を試してみました
固定バイアス方式なのでいろいろ試せて良かったです。

プレート電圧に応じてバイアスを変えながら電流を測り、球に負担がかからない程度に動作点を決めて試聴してみましたところ
段ボール箱スピーカーとは言え、それぞれ癖が違うことが解りました
最も音が悪かったのは317V(6B4Gの定格は最大300Vとなってます)で50mAで動作させた時でした
この時のバイアスは-62Vだったかな(記憶があいまいです)
なんだか歪みぽくて音がごちゃ混ぜでした

最終的には250V前後のプレート電圧が一番いい感じです
230Vで電流を大目(70mA)に流すのもOKでしたから6B4Gは230Vから260V程度で動作させるのが良いのかもしれないと思いました。
※ただし、固定バイアスA級シングル動作の場合です。自己バイアスの場合は、どうなるか分かりません。

たまたま、近所の部品屋さんに行ったら、オレンジドロップを売っていたので
カップリングコンデンサーは今までのシルバードマイカからオレンジドロップに変更してみました。

段ボール箱スピーカーも、そろそろ木の箱に入れてやらんとな
それと40年前に作った6V6シングルアンプも鳴らしてみたいし
EL34とか5998のアンプも作ったのに、どこへ行ったのだろうか・・・ 我が家の倉庫は不思議だ

とりあえず 今日はこのへんで
アンプネタはしばらく続く気がする・・・

boss

written by boss

3 月 19

いつも瀬戸内の穏やかな光景を見ているせいか日本海側に行くと飽きることなく感動しますね

先週、用事があって島根の瑞穂あたりへ行っていたんですが
それが終わってから浜田へ行ってみました

何気にドローンを持参していたので仕事ではなく趣味で撮ってきました
今回は動画を載せる予定は無いので気に入ったシーンの一部を静止画で載せときます。

この海岸線 好きだなー

この海岸線 好きだなー

風が強くて遠方に飛行させると危険な感じがしたので海岸から沖の方へ300m程度のところまで飛行させて撮影しています。

風が強まってきたので早々に別の所へ移動することにしました
西へ車を走らせると、これまたいい感じの所があったので飛ばしてみました。

岩礁と呼べるのかどうか?

これは岩礁と呼んでいいのかどうかは分かりませんが、いい感じで波が打ちつけられて見ていて飽きないです。

1両の電車が偶然走り過ぎて行きました

ここも風がそれなりに強めではあるのですが様子を見ながら空撮をしていたら
電車が通り過ぎて行きました
あそこに 見えるかなぁ? 1両の可愛い電車が走ってるんですけど
どうでしょ

それぞれの画像をクリックすると別ウインドウで少し大き目な画像表示がされますので
どうぞ ご覧ください

太平洋沿岸もそうかもしれないけど日本海側で凄い迫力だなーって時は風が強いです
天気は良いのに強風でドローンを飛ばしてる場合じゃない時が多いです

この日は、ある意味 潮位・風の強さなどが丁度良くて、波がやや高い状況で撮影できたのが良かったです。

boss

written by boss

3 月 17

始まりは40年前に買ったスピーカーユニット

長い間、倉庫の中で眠っていました
何度も箱を作って鳴らそうと思ってたけど結局気が乗らずに40年経過してしまった。

先に言っとくけど、このスピーカーは良い音はしないと思う、でも当時なぜか買ったんだよね
RichardAllan(イギリスのメーカーでリチャードアーレンと呼んでました) のNew Golden EIGHTっていう20センチダブルコーンのフルレンジスピーカーです。

とりあえず鳴らそうと思って引っ張り出したけどアンプが無いんだよね
アマゾンで3000円くらいからデジタルアンプが多数販売されているからそれを買ってもいいのだけど・・・

なんとなく40年前に買った、このスピーカーを見ていたら
これまたその頃に作った真空管アンプを使ってみる気になりました(これも長い間、使わずに保管してました)
いまどき真空管アンプなんてね、デジタルアンプの方がいい音すると思うよ。

色々と考えると古いスピーカーなので特性から判断して古いアンプの方が相性がいいかもと思ってみたり
とりあえず6B4Gシングル・ステレオアンプでも引っ張り出してみようってことになりました。

流石に40年近く経過した真空管アンプは、コンデンサーの容量抜けもあるだろうしどうなんだろ?
とりあえず、スピーカーに線を繋いでスイッチを入れてみたら
おー 鳴るわ 動くじゃん

自作のアンプですが回路図は無いので配線を眺めて当時何を考えてこれを作ったのか思い出してみました
ハッキリと今でも覚えているのは
6B4G 76 インプットトランス この3点を死守した構成する事
76でドライブするには全体の利得が足りないのは分っていたのと3段アンプにしたくなかったので
76の感度が足りないのをインプットトランスで補う形で構成しています。
このことで予想できるのは電気的特性は決していいはずは無いのですが、それは承知の上での回路構成です。

シャーシーの底蓋をあけたのがこちら

6B4Gシングルアンプの配線画像

6B4Gシングルアンプの配線画像

真空管アンプに興味のある方向けに書いとくと
6B4Gは固定バイアスにしているのとフィラメントはレギュレーターを組んで直流点火しています
シズキのフィルムコンを使ってますが、信号経路に使うと高域が歪むので電源回りでケミコンにパラって使ってます
カップリングコンはマイカです(現在ではあり得ない超贅沢品、確か銀マイカの0.1μFです)
その他、今では入手不可能と思われる銀タンタルとかも初段76のカソードに使ってたりします。

スピーカーの事から、どんどん離れしまいますが
古いスピーカーのために、ずいぶんと努力する事となりました
この古いアンプも今回は、少し真面目に再調整しました
どうして当時、もっとまじめに設計しなかったのか悔やまれます。

調整したのは6B4Gのプレート電圧とグリッド抵抗とバイアス電圧・76のプレート抵抗・整流管を5U4GBから5AR4に変更などです。
実は、今回計測してみたら6B4Gの動作点が劇的に高すぎることに気づき損失15W定格のところを、なんと35W 25Wくらいで動作させていたのです
ソ連製の胡散臭い6B4Gなので、壊れなかったのかもしれません
妙に球の温度が高くて気になっていたのですが
変更後はいい感じの温度で動作しています。
半導体と違って球のシングルアンプは意外に適当に作っても動いたりしますね。

いちおう外観の写真なんか撮ってみたのでお見せするとこんなアンプです

6B4Gシングルアンプの外観

6B4Gシングルアンプの外観

6B4Gシングルアンプにボンネットを取り付けた図

6B4Gシングルアンプにボンネットを取り付けた図

このアンプは全体的に利得が足りてなくて、作った当初に計った時は入力感度は低くて1.1Vくらいないとフルパワーにならなかったと記憶しています
フルパワーと言ってもたかだか3.5W程度なんですけどね
当時、持っていたスピーカーの効率は100dB程度だったので、最近の低効率なスピーカーに数十Wのアンプと組合わせたのと同様な音量で鳴らすことができました
こんな話を書いても最近の人には分からないと思いますけど・・・

こんな感じでアンプの整備が出来たので、いよいよ本題のスピーカーの話しです
なんせ40年も経ってから本当に鳴らしてみようと思ったのですから呆れた話しです
しかも、今回スピーカーを入れる箱を用意しないまま裸の状態での音出しなので、これ以上のバカげた話しはありません

スピーカー単体の箱無しで鳴らしてみたら、すごくマヌケな音がしたので部屋に転がってる段ボール箱に入れてみました。

箱に穴開けないとねぇー
ゴミ箱の底の部分が、なんとなく丁度良さそうなのでこれを使って段ボール箱に丸い印を付けてカッターナイフで切り取ります

ゴミ箱の底で丸く円を書く

ゴミ箱の底で丸く円を書く

段ボールに穴を開ける準備

段ボールに穴を開ける準備

段ボールに穴を開けたところ

段ボールに穴を開けたところ

箱も同じサイズが無いので、とにかく手持ちで適当に作りました。
完成してスピーカーを入れて(穴の中に入れて置いてるだけですが何か?)からアンプに接続し鳴らしてみました。

うんうん ちゃんと鳴るじゃないかぁ いいぞぉ

近いうちにエンクロージャーをきちんと用意して、このスピーカーを鳴らす予定です
それまでは段ボール箱を利用したエンクロージャーで楽しむこととします。

boss

written by boss

3 月 09

先日のCPUクーラーについて未だに悶々としてることがあるので、もう少し遊んでみました。

虎徹はゴミだと言い切りましたが
それでも、それなりに冷却できるのも事実ですから、気にいらん部分を修正してみる事にしました。

昨日のゴミは今日のお宝です

だーっと写真載せておきますので、十分伝わる気がします。

放熱に役立っていそうにない部分を取っ払い
曲がった部分を平にしてみようってことで作業しています。

不要な天板を外します

不要な天板を外します

ヒートパイプに圧入されていないプレートを取り外していくと下のようになります。

更に4枚くらい簡単に外せます

更に4枚くらい簡単に外せます

あれあれ~
白虎だったのか 虎徹をかぶってたのかい?

余談ですが天板を外すとドライバーが突っ込めるのでCPU取付ブラケットを取り外すことができますよ

ドライバーがこの穴から突っ込めます

ドライバーがこの穴から突っ込めます

こんなことしてるのは、要らんものを外して全高を少し下げようと思ってるからです、FANも12センチから10センチにしようと思ってます。

で、 本題はCPUとの接合部を平にする事なので平らな所に紙やすりを敷いて削ってみました
400番から始めて1500番で仕上げの予定です。
これも下の画像でご覧いただければ、なんとなく伝わると思います。

やっぱ中心部辺りから削れていきます

やっぱ中心部辺りから削れていきます

更に削る

削り進めていきます

削り進めていきます

だいぶいい感じになってきた

だいぶいい感じになってきた

さらに削ります

さらに削ります

ここらで良しとしました

ここらで良しとしました

CPUクーラー側としては、こんな感じとしても、CPUって実はそんなに平じゃないのは知ってます
だからCPUも削ってみます
手持ちに不要なCeleronDがあったので先ずはこれで練習し感触をつかんだうえで先日買ったCore i7-8700を取り外し削ってみました
本来は磨きましたと言いたいのだけど鏡面仕上げにはしていないから紙やすりで擦っただけの話しです。

擦っていくと、こんなにも凸凹なんですね

擦っていくと、こんなにも凸凹なんですね

Core i7-8700 ヒートスプレッダー研磨

Core i7-8700 ヒートスプレッダー研磨

こんな感じになったところで仕上げは2000番のヤスリの上で軽くこすりながら若干の鏡面仕上げしました。

噂通りヒートスプレッダーは銅製のようです、それにニッケルメッキでもしているのでしょうかね
O.Cしないし、それ用のCPUでもないから殻割りはしませんが、この程度の作業でも効果あるような気がします。

で、実は虎徹mk2は明日組む予定のPCに使うので
今回磨いたCPUはIntelのTS15Aとの組み合わせで利用しています。
ヒートスプレッダーを磨いた後は、更に冷却効率が上がり良く冷えています。

今回諸々の感想は

  • リテールクーラーは最低限の能力しか提供されていないことに気づかされた
  • 熱伝導グリスも製品で違いがある(熊グリスを使いました)
  • 年数が経過したPCもグリス交換で冷却が良くなった

boss

written by boss