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手持ちのアンプ色々を、暇な時に周波数特性を測定していたので、まとめとして公開します。

◆測定方法
・アンプのGNDを調査して(RCAピンのマイナスとスピーカーのマイナス)、
　測定方法を決める
・オシレーターの正弦波波形10Hz～500kHzをRCAピンに入力し電圧も測定
・スピーカーアウトにダミー抵抗(4Ω/60W)を繋いで電圧を測定
・オシロスコープのチャンネル①と②に入力と出力を振り分けて電圧を記録
・RCAピンとスピーカー極性のマイナスが同電位なら入力と出力を同時に測定
・RCAピンとスピーカー極性のマイナスの電位が異なる場合は、それぞれ
　一つのチャンネルで測定(グランドを短絡させない)
・最後に入力の電圧を上げて波形をピークアウトさせ、その直前の電圧を記録
　(ダミー抵抗にかかる電圧で出力電力Wを計算できます)
　出力は1チャンネルだけですからカタログ値を上回ると思います。
　ですが全てのチャンネルを同時に出力したら、電源にも依りますが出力値は
　落ちると思います。
・記録したデータより各周波数の増幅率を計算しエクセルでグラフ化

画像のアンプは1DINでコンソールに1DINプレーヤーと一緒に取り付けられます。
Cricket CR-2250というアンプです。冷却ファンが付いていて温度が上昇するとファンが回ります。前面はパワーメーターが出力に応じて針が動きます。
このアンプはMR-Sで取り付けていました。シート下のスペースが狭い為です。
パワーは50W×2ですが狭いMR-Sでは十分でした。

スピーカーは「AltecLansing M65」をドアに、「Nakamichi SP-10s」をダッシュにつけていました。

早速このアンプから公開します。
Cricket CR-2250



このアンプはテスターではRCAピンとスピーカーのマイナスは導通があるような抵抗値でしたが、オシロのグランドふたつを一緒に接続したら一気に電流が流れ過ぎていきなり波形がピークアウトしました。で、別々に測定しました。電位が異なります。壊す直前でした。

整備しようかと思いましたがやめました。コンデンサは台湾製でした。ゲインボリュームの接触が悪いので整備には可変抵抗器の交換が必要でした。JRCのオペアンプが多量に使用されています。

次はドイツ製のHELIX HXA40です。
コンパクトでシート下に楽勝でインストールできます。
HELIX HXA40



4Chですが電源に余裕がない為か、1ch動作でも出力の余裕はありませんでした。

次は、Alpine MRV-T407です。パワー段にMOSFETが使われています。
コントロール系のオペアンプは基板裏に実装されていると思われます。
未調査です。
Alpine MRV-T407



高域は緩やかに減衰しています。とはいえ、10Hz～70kHzまで-1dB以内です。

比較的新しいので整備もしていません。現状弄ることが無いので今セルボのフロントとして取り付けています。まぁ無難です。

次は、Nakamichi PA-302未整備品です。若干のコンデンサ劣化はあります。
コンデンサは交換予定です。交換前の特性です。PA-302はいくつかバージョンがあります。これは一部に台湾製コンデンサーでアンプ部基板はPA-302sとほぼ同じものです。電源部がPA302sとは若干ですが違いがあります。
Nakamichi PA-302




コンデンサーはちょっとした液漏れ跡はありますが、特性は良好でパワーもあります。動作的にも全く問題ありませんし、オリジナルでも良いコンデンサーは使用されていますので、弄っても効果は少ないと思います。これに関しては劣化したコンデンサーを整備して元に戻すという感じでしょう。チューンアンプとか出回っていますが本当に些細な改善だと思います。オペアンプが交換できるようにするというのには意味があります。
元々の回路がシンプルですからオリジナルでも他のアンプを弄る良い見本になります。良いアンプです。
パワー的にも80Wですから十分だと思います。
高域特性自体は50kHzとたいしたことはありません。サウンド的には重心が低い傾向だと思います。落ち着ける音で静かな車両で使用したら良いのではと思います。

次回はアルパインのアンプ群を公開します。

アンプ確認用として民生用のMDプレーヤーを使用しているのですが、最近不調で音が途切れたりするのです。で、保管していたCDプレーヤーを引っ張り出して電源を入れたのですが、トレーが出てきません。
ちょっとした事で直るかもしれないと思い、カバーを開けました。

機種は、DENON DCD-755 というものです。

全体の画像です。



メカの部分をちょっと調べましたら、ディスクを上下で挟み込んで固定して回転させるというものです。



上側のプレートを固定しているネジを外します。



これは磁石になっていて下部の回転部分にくっ付く仕組みです。
電源OFFの状態では常時接触していることになり固着している様子です。
数年はこの状態でしたから一旦取り外して回転部分を確認しましたら、ゴムの変形が見られはみ出ています。



パーツなど無いと思うのですが・・・

一旦組み立てたら動作しました。DiSKの出し入れと音出しOKです。
トレーの出し入れは磁力でくっ付いているプレートをソレノイドで下に下げて出てくる構造となってます。トレーにCDを入れたらローディングして回転するという仕組みです。磁力が強すぎるのか、ソレノイドのアクチェーターが弱っているのか、上側のゴムの変形で固定力が強すぎるのかが原因だと思います。





一旦動作したのでしばらく様子見とパーツ探しですね。

DAコンバーター付近の画像です。
DACはBBのPCM1702で、アナログオペアンプはこの時代の定番ともいえるNEC μPC4570Cです。色付けが少ないのでしょう。この後はJRCのNJM4558Dが定番でした。海外製品はNE5532が多いですね。高級ミキサーはJRCのNJM5532DDも多いです。



メカ部分がちゃんと直るのなら、この部分のオペアンプを良いものに変えたら感覚的にも良いでしょうね。

デジタルアウトを利用してDACの良いものに変更しても良いのですが、オーディオの世界はこういう風に改善改善、あれもこれもと、とめどなくお金が掛かってしまうので、あるところで妥協しないと大変なことになります。

このオペアンプを通過して、パワーアンプの同じオペアンプも通過してとかなり味が薄められます。ですからアンプ部の改善は途方もなくて効果も薄いのですよ。

作成した追加基板をメイン基板に取り付けて周波数特性を測りました。

オペアンプは高域特性が良い、リニアテクノロジーのLT1364としました。
音出し用民生プレーヤーを軽く整備してローディング出来るようになりましたので、確認用ヘッドホンをスピーカーアウトに接続していつも確認している曲で聞きました。ノイズは耳では確認できませんでした。スピーカーに接続してやっと聞こえるという感じです。もちろん音には何の問題もありません。

オペアンプは壊れても良いちょっと特性が良くお安いLME49860で動作確認。
LT1364が特性が良いので測定用にと変更して周波数特性を測定しました。



高域の若干の持ち上がりがあります。とは言っても±1dB以内です。
そのおかげか±1dB以内では150kHzまで高音が伸びています。
パワーアンプ単体より良くなってますね。測定時の誤差もありますからね。

高域特性はインプットのシールド線やオペアンプのコンデンサの補償により簡単に変わります。今回はシールドからツイストした配線として、前段増幅基板には高域位相補正用のCは入れてない影響もあるのかもしれません。
実は手持ちに無いので入れていないだけです。



実際ヘッドホン(SONY MDR-V6)で確認して、調子が良いオペアンプを選択しましたが、結局はLT1364が良い感じです。



最初にLME49860にて聞きましたら、高域がざらついていて疲れる音だなと。ヘッドホンが高域が良く出るのも影響しています。そして他のアンプにも使っているSOP変換DIPのOPA2604に変更しましたら、低域方向に重心が下がり定位も良く聞きやすくはなりましたが、やはり高域はきつい感じでした。それならばいっそのこと特性が良い(スルーレートや帯現幅が広い)LT1364に交換しましたら、このアンプのシャープさや高域特性の良さが際立ってクリア感が出ましたので合っているのかなと思いました。短時間で決めたので後で変わるとは思いますが。



これは新しいTIのOPA2604です。BB刻印のは10年も昔に買ったものがあります。新しいのよりもBBの方が落ち着いた音で良いと思います。基板変換しているのでそういう影響もあるのかもしれません。



こういうものはじっくり聞いたら駄目なんですよ。さっさと決めてしまうのが良いと思います。とりあえずLT1364とします。でもポップノイズが出るんですよ。
多分高域位相補償Cを付けたら収まるとは思うのですが。
他のオペアンプは小さいボッという音ですが、バッと高い目立つ音が出ます。
ミーテング回路はリレー式なら良いんですけど、トランジスタで信号をアースする方式です。

ちなみにいつも最初の動作確認のために取り付けているLM358ですが、これでも全然問題ない音ですよ。只アウトプット電圧は高くなりませんから、低出力のみとなると思います。

よく言われるのは、アンプの特徴がシャープな音だったら落ち着いた音のコントロールアンプにするとかですね。その逆もあると思います。アンプの特徴をそのまま引き継ぐのも良いと思いますよ。

ヘッドフォンアンプだったらオペアンプ音質違いも良くわかるでしょうね。
車ですから些細な変化よりもパワー感だったりとスピーカーの音質の変化が最も比重が大きいです。スピーカーなら確実に変化がわかります。

こういうのも一種のお遊びです。実際に車に取り付けて聞いてもオペアンプの違いはほとんどわからないと思いますよ。

改造して音が良くなったと感じても、ポップノイズが出たら一般の方だったら壊れてるんじゃと思いますよね。でも自分で弄ったものは理由が分かってますから個人で使用するには問題ないのです。

今回は、パワーアンプ部だけの特性を測定したデータです。
パワーアンプ部とは、前段増幅回路と位相反転回路を除去してミーティング回路の入力に直接オシレーターを接続して、スピーカーアウトのオシロの電圧値を記録しました。又方形波反応の波形も見ています。

位相変換回路を除去しましたのでスピーカーの極性を合わせられますから、オシロのグランドは2チャンネルとも共通なので色々測定しやすくなります。
測定時オシロはチャンネルごとグランドが別ではなく共通なのを考えないと、オシロのグランドによりアンプの回路を短絡させることにもなります。
測定した時に壊れたけど、原因が分からないなどあると思いますよ。

今回は2チャンネル同時に信号を入力して、波形クリップ直前の実効出力値を測定しました。

まずは周波数特性です。パワーアンプ部だけのものです。
10Hz～100kHz+ まで±1dB以内です。
良好なカーブですね。高域の持ち上がりもありません。

同時に実効出力値も記載しています。片チャンネル単独で81.9W出せました。



両チャンネル同時の実効出力も記載していますが、これは正しい測定ではあのませんでした。アンプの保護回路が働いて出力が無くなるんですけど、その時にパワーサプライの電流計を見ましたらこの電源のマックス18Aでした。
ですから、これ以上に出力は出せると考えています。
もっと大きなパワーサプライが必要なのです。ヒューズ自体が30Aを取り付けてあります。

その時のオシロの波形です。



電圧は16.7Vと16.9Vですね。パワーとして計算すると71.4Wです。
カタログ値の定格以上です。定格出力の定義があいまいなのですが、「数十秒から数分程度連続して出力できる電力」とヤマハのQ&Aにあります。
今回の測定方法もそのようなものですから定格出力と比較すればよいと思います。

パワーサプライは供給電力が限界です。



ダミー抵抗は熱くて触れません。
ケース自体もかなり熱くなりますので、このまま連続は厳しいでしょう。

方形波反応は低域と高域だけ抜粋しました。上の波形がオシレーター出力で下の波形がスピーカー出力です。これもスピーカーアウトのグランドとRCAラインインのグランドが同電位なので何の問題もなく同時に測れます。他のアンプの測定は工夫が必要です。

低域の50Hzです。
殆ど波形のなまりはありません。



10kHzです。



可聴範囲の20kHzです。これも良好です。



100kHzです。これは仕方ないでしょう。
ですが他のアンプよりはかなり良好ですよ。




今回はパワー部の周波数特性と方形波反応波形と実効出力測定でした。