First update 04/08/04
Last update 04/08/09

	序論 　先日、ある方から掲示板でご指摘をされて非常に驚いた事がございました。曰く「電源(具体的には鉛バッテリー)にブラックゲートNX 10uFをパラると、水銀入り黒電池のような音がする、というのです。丁度このページで触れようと思っていた件だっただけに、興味深く拝聴いたしました。 　電源のに質の良い小容量のコンデンサーをパラにする効果は、電源側のESR(等価直列抵抗　各種損失とリアクタンスのシリーズ)に、小容量のコンデンサーのESRをパラにする事で合成ESR値を低減させる効果を狙います。最近パソコンに実装される、低ESRケミコンは、実はパソコンが動作するCPUの周波数(500MHzとか1GHzとかですね)帯域の電源リップルを抑えるために、そういう帯域のリップルが抑えられるようESRが特に低く作られております。又、ESRの値はコンデンサー(やバッテリー)のその帯域の電流供給力に、AC電源(やレギュレーター)と共に、密接に関わっていると思われます。 ただ、最近の低ESRコンデンサーは、振動対策とかオーディオに考慮されて作られている訳ではないので、CD等のクロックに混入するジッターを電源廻りから抑える目的を除き、オーディオ用には総じて不向きとされています。実際OSコンもそうですが、単独でパスコンを置き換えての使用やパラにする使用法では合成ESR値がアンプの動作周波数帯域で均一になりにくいからなのか、音に癖が出やすく、使用する際は実際に試聴して音のバランスを確認しながら容量値を探っていく必要があるように思っています。 　とはいうものの、完全対称回路が電源の内部インピーダンス(=電流供給能力)の周波数特性によって音に大きな影響があるのはどうやら事実と思って良いようです。GOA時代は回路自体は電源変動にとても強く、音が電源の影響を受けるのは、主にアンプ内部の定電流源に使われる基準電圧(ツェナー)等のウイークポイントの部分等に限られていると思われていました。ところが完全対称アンプになると出力段がエミッタ(ソース)接地という、比較的電源電圧の変動に弱い動作の関係で、GOA時代よりも電源の質、特に周波数インピーダンス特性がクローズアップされてきたようです。 　電源変動に弱い、という根拠は、等価回路を描いてみますと、負荷と電源がシリーズに繋がっていて電源の内部インピーダンスと負荷が相互に影響されるエミッタ接地回路と、同じシリーズに繋がっていてもとりあえず負荷はフォロアの庇護下にあり、負荷両端電圧が変動しないように補償されているエミッタフォロァの違いでも判りますし、実際に完全対称回路になってから本家の電源がどんどん大型化しているのに、如実にその影響を感じます。 さて、電源(特にケミコンやバッテリー等)の質を改善する手法としては、先の手法(電源にパラに良質のCを挿入する)ほかに、金田式で主に以前から使われているのは、コンデンサーの影響を極力排除しつつ、レギュレーター(以下Reg)を使って出力インピーダンスを均一に下げる手法が取られます。金田先生のRegに対するお考えはあまり良くわからないのですが、私が感じるところでは基本的にRegは楽音の情報を減らし、付帯音を負荷する方向のパーツと感じています。一定のデメリットがあるものの、電源のインピーダンスの低減(や、後述しますがノイズの抑圧等)のメリットと相殺して、プラスになる部分を活用するという感じです。BGNXのパラは何方にも簡単に試す事が出来ますので追試は皆様にお任せする事としまして、私はもう一つの方法、Regを使って試みたいと思います。(04/08/05〜8/8)
	鉛シールドバッテリー・黒電池 　という訳で、文章がちょっと堅苦しくなって失礼しました。まずは上の画像、今回の主役? 水銀入り黒電池と、比較視聴用の各種鉛シールドバッテリーの一部です。事の発端は、これらの音を現行完対プリ等に使用して、AC電源と比較して音質に難点があるのに気がついた事です。まずは鉛シールドバッテリー。以前から容量対価格比のCPが良い7Ah物を中心に各種メーカーを入手して音質比較をして参りました。この容量値は、大型パワーアンプに使用するには、どうも役不足というのが以前から知れ渡っておりまして、巷では数十A物を使うツワモノの方が多数おられます。が、これらのバッテリーはまともに購入すると軽くRコアトランスが購入出来ます。現行Rコアトランスの音が比較的満足出来るものでもあり、鉛シールドでの音質追求はあっさり諦め(^^;; プリ用として転用しようと思い、試聴してみました。 　が、これが大いに目論見違い(^^;;デリケートな音を扱うのが苦手なのか、どの銘柄も総じて音が鈍い・・・。簡単な音の傾向例をあげると、鉛バッテリーで唯一金田式でも使われたことがあるPE12V6.5はちょっと甘めで豊か、後継のPXL12072はその残滓は残るもののあっさりとした感じ。YUASA NP7-12はかまぼこ、松下LCRはモノトーン、秋月LONGはどんしゃり・・・。ただ一つ共通して言えるのは、鉛バッテリー共通と思われる鈍い音、反応が遅く感じる音がしています。 　あまり気になって音楽が楽しめないので、ちょうど真空管プリに使用していて電圧が下がってきた水銀入り黒電池を転用してみました。一瞬現れる80年代半ばの水銀入り電池の凄さ、音場の立体感が現れてきます。スーパースワンと乾電池アンプの組み合わせの音が、一度聞いたら二度と忘れられないようなすごい音場感が得られていたのをいまさらながら思い出しました。但し残念ながら高域は荒れ気味、低域は曖昧。原因は以前から判っていて、内部抵抗が上昇したセルによる音質劣化。GOA時代は電池の質もよく内部抵抗が比較的揃っていて、組み合わせた電池のトータル寿命も長く、一気に劣化した頃を見計らって丸ごと交換してしまえば良かったのですが、現在は水銀入り黒電池自体が貴重でもあり、音が悪くなるごとに逐次セル電圧を測り、劣化したものを取り除いている状態です。頻繁にメンテナンスしないと電源からの影響が大きい完対プリには上手く使用出来なく感じていました。 　 　これらの問題を解決する策として、有望なのが、先にも触れたRegです。そういえば、完対の最初のプリNo.128にはRegが搭載されていました。この記事にではRegはAC電源のリップルを除くのが主目的と思われ、電池やバッテリーを使う際にはRegは必要ない、とされていました。但し金田先生の思惑とは別に、アンプの回路自体も、上記のように出力インピーダンスを整えるという目的でRegを搭載するメリットがあるのでは、と思い、まずは±25V Regを作って、バッテリーと比較試聴したいと思います。	▲TOP ●HOME

	暫く試聴して妙な違和感を覚えたのでした。具体的には音色なのですが、どうもFET系の特徴である、硬質だがクリアな透明感がいまいち出ず、音のエッジが丸まってくるようです。Regスルーで聴くのと比較して、どうも付加される余計な音がある感じで、異物を加えたような挿入感があります。一言でいうと何か音がうるさい感じ。最初のFETプリの記事であるNo.122に金田先生が述べられていた言葉が頭をよぎります。「ALL FETアンプにTrRegを使ってはならない。FETアンプの音の特徴が消えてしまい、つまらない音になってしまう」
		やはり危惧した通りの結果になってしまったようです。もしかしたらPP-Regではなく、シリーズRegにすれば、完対回路には合うのでは、と邪推してみたものの、やはり邪道は邪道か。このRegは次のTrプリに活用する事にして、FET系システムはシンプルにReg無しでいこうか、とも思ったのですが、金田先生も作らなかったALL FET Regを作りたい、作ってFET系のシステムで黒電池を生かしたい、という思いもあって、引き続きALL FET Regの製作に入る事にしたのでした。(04/08/07)	▲TOP ●HOME

	ALL FET レギュレーター 　期待の? ALL FET Regです。 ALL FET Regといえば、窪田氏のFET定電圧電源が有名ですね。このRegは簡単な回路で効果も高く、金田式に使用しても良かった、という話を聞いた事もございます。特性も明示されていて素性も明らかで、ちょっといじれば差動部をgmの高いFETにして、ALL FET Verが出来そうです。ですが、金田式ユーザーから見ると、出力部を100uFのケミコンで支えられた電源は、音は良くても使用には抵抗があります(特性的には、1stポールが可聴帯域のある程度の高いところにあるので、音声帯域はRegが動作している、と考えて良いのですが)。やはりやるからには出力部のコンデンサーが2.2uFの超高速Verで使ってみたい。というのが心情です。 　対して金田式のRegは、2段差動シリーズReg時代には、出力のコンデンサーの容量の小ささとゲインの大きさに起因する発振が怖くて、素人が改作出来るようなものではとてもなかったのですが、誤差増幅器が1段差動になってから、発振しない程度の適度なゲインのおかげで、ずいぶんと弄り易くなって参りました。それでも、Tr PP-RegやシリーズRegに関しては元々いじりようが無い程完成度が高く、せいぜいカスコードとカレントミラー、制御Trを高耐圧Trにして、高圧Regを組む位でしょうか。高圧のPP-Regのpull側の石を、B716-D756から、A896-C1811にすると、高圧PP-Regが作れそうです。球Regに関しても、差動が利きにくい性格ゆえこれまた手を入れる場所が無く、gmの高い4〜5極管を選択するくらいでしょう。ところが、FET-Regは何故か金田先生が手を出していない分野。それも今後も出現する可能性はまず無いだろう、と思われますので、安易に手を出す事にいたしました。 　回路の方針としましては、TrシリーズRegが完成度の高い回路故、TrをFETに置き換える形で構成します(というか、知識が乏しいので、あまり冒険は出来ません(^^;; )。 図を見ていただければ判りますが、ほぼTr Regをトレースした形で組んでいます。 　大きく違う点は、定電流回路にFETの定電流接続を多用してる事。今回は、誤差増幅器の定電流回路と、基準電圧源のツェナーに電流を流す回路にK117を使用して、それぞれ5mA流れるように抵抗(R1 R2)挿入して測定後、抵抗と一緒に実装します。基準電圧源の電源と、誤差差動カスコード(K117 J103)のベース電圧、それにアンプのスタート回路を全て1本のK117から供給。スタート回路を兼ねるために、K117への電流は、入力側から供給します。これらの回路は、No.124ターンテーブル制御アンプの±5V PP-Regで使われていた回路パターンですね。 　誤差増幅器用のデュアルFETは、K389-J109を使用しました。高gmですが、Trからみればオープンゲインはちと落ちるかも。球RegとTr Regの中間位の性能が得られれば良しとします。K146-J73を使いたかったのですが、あいにく構造がデュアルというより、ペアを張り合わせただけの構造ですから、ドリフトを危惧して避けました。 　誤差増幅器のカスコードには、＋側がK117、−側がJ103をまずは使用してみました。ここは実際に金田式で実績のあるものを使用したという感じです。カスコードや定電流として使えるFETの適性は前述したNo.122ALL FETプリの記事に記載されておりまして、|Yrs|(gm)が大きくCrssの小さいもの、とされています。特にCrssが小さいものが広い帯域まで特性を維持出来るようで、記事ではK117と2N5465が選ばれています。実際に使用してみますと、K117はカスコードには文句なし、J103はあまり適性は無いとされていますが、2N5465との比較試聴でも、差はつくものの特に悪くはなかったので、まずは使用しています。 　今回一番難航したのはカレントミラー部です。ここは金田先生もNo.122プリでは難しかったようで、詳細に適性が述べられています。そこから引用しつつ適性を調べてみますと、|Yrs|(gm)が大きく、Vgs(off)が小さいもの、という事になります。Vgs(off)が小さいというのは結構大事で、動作時のVp(G-S間電圧)が大きいと、カレントミラーの電流検出抵抗の値を大きく不均衡にして調整しないと、1：1の電流変換をしてくれません。ここら辺はn倍カレントミラーで増幅しても全く問題ない完全対称アンプ2段目とは違うところです。で、これだけだと多数のFETが該当するのですが、実はもう一つ隠しパラメーターがありまして(^^;; Crssが小さくないと、音が良くないです。これは定電流と全く同じ理屈でして、超高域の動作がCrssを通して電流が流れてしまう事で、ゲインが不足するのでしょう。 　これらのふるいで残るのは2SKでは定電流に適性があるものは殆ど該当するのですが、Crssの大きな2SJは殆ど使えません。肝心の2N5465はIdssに最小な物を選んでも、Vgs電圧が大きすぎます(上回路2N5465のVp参照)。電圧が純正2N5465(今回はモトローラー製Idss=5mA)を使用したものですが、1V程度が出てしまっています。無理に使用しても音が大人しくなってしまってNGでした。音色的には、音に荒さが無い純正2N5465は魅力的なだけに残念なのですが。純正電流も測定してみると不均衡が顕著になっています。2N5465はインターシル製がオリジナルのようですが、有名メーカーはどれも音は良いようですね。モトローラー製は、インターシル製に比べて、肩特性が悪く定電流性に疑問がある、との記述が昔のMJ誌に散見されますが、増幅素子として使うならともかく、今回のようにある程度電圧がかかるような形で使う定電流回路には、低Cobの良さを発揮出来るでしょう。ただ、今回は手持ちのインターシルやシリコニクス物は温存しました(^^;; ) 　J103はCrssが3.6pFですから、gmの高そうなBLランクからVds電圧が低い物を選べば、どうにか使えるかもしれません。又、高耐圧・高gm・低Crssの2SK223-2SJ44も、もしかしたらよい結果を出すかもしれません。又MOSを使っても良さそうです。特に、K223やMOSは入力が±40V程度が限度の今回の回路と違って、もっと高圧の回路も作れるメリットがあります。但し音質は未知で、特にK223は一度音質で痛い目を見ているので(^^;; 悩んでいたのですが、ある時○松出身のニセ?2N5465を調べてみたらVgs電圧が0.4Vとかなり小さく、使ってみると良好なのでこれにいたしました。まさに怪我の功名ですが(爆)、素子選択に課題を残す結果となりました。音的にはトータルでは特に悪くはならず、他の部分の良さの方が聞こえてくるので何とか及第点といったところです。この結果を考えると、以前作ったALL FET プリも、純正2N5465を使いたかったなぁ、と反省しています。 　最後に制御FET、これは今までの実績を考慮しまして、2SK213-2SJ76を使いました。ここはあまり深く考えずに選んでいます。ALL FET+V-FETとか、小型UHC-MOSとかも面白そうなんですが、今後の課題とします。　その他の構成としては、Tr PP-Regのバイアス回路をたすきがけにかける事でPP-Regも構成出来そうですが、Pull側に適したFETを見つけるのが難しく、(特に、入力容量の極小の物を選ばないといけないのでPchにとっては絶望的)、FETのバイアスが種類・Idssランクによってばらつきが多くて要調整な事もあって、今回は試しませんでした。	▲TOP ●HOME
	製作後、各部電圧を測定して、ほぼ目論見通りの動作を確認いたしました。本当は各種試験をして動作を確かめたり、出力インピーダンス周波数特性を測定しないといけないのですが、簡単にチェックするために、各種抵抗値のセメント抵抗(L成分があるので、チェックに都合が良い)を出力に短絡させて、少ない電流から数百mA程度まで流して、出力をACモードのテスターで監視して、寄生発振等が無いかどうか確かめました。特に、ストレージモードでトリガーをかけて過渡応答を見ると安定度が確かめられます。 　製作後の試聴ですが、一聴して判るFET CDラインアンプとの相性の良さにまずは安堵いたしました。Tr RegとFETラインアンプとで感じた違和感は殆ど無く、Regスルー時と挿入時で、劣化した感じが無く、音場感は変わらず良好を保ちつつ、共通した音楽性を保っています。それでいて高域・低域も改善されるので、ちょっとヘタリ気味のバッテリーでも安心して聞けます。又、鉛シールドバッテリー(PXL12072 ±36V)での試聴も、音場はSPの奥は難しいものの、鈍い感じが抑えられ厚みもあって前に出てくる音で、BGMとして良好です。これならAC電源を使わずに、運用のし難さを克服しつつバッテリーや電池を使いつづける価値があるかもしれません。ところが・・・ 　しばらく試聴して、またしても違和感が出て参りました(^^;;。といっても、女性ボーカルの「サシスセソ」や、ドラムのハイハットといった高域が、何故かちょっと強調された感じで聴こえるのです。こういった微細な音の違いは、長時間の試聴によってだんだん違和感として現れてくるものか結構あります。生録での比較試聴という武器が無い私にとっては、部品交換後の長期使用での音質チェックは、自作での重要な手段になっています。純正金田式はアンプの種類によってFETあり、Trあり、球ありとバラエティ豊かですが、一度気に入ってしまえば、いつまで聴いていても飽きる事無く音楽に没頭する事が出来ます。これに対して、改造白金田Verは、改造後の長期試聴でいつまでも気にならない場合は改造が的を得ていたという感じで、長期試聴に耐えられなかったり、飽きがきたりした場合は改造が適正ではなかった、という感じで判断しています。 　とりあえず今回は数時間で気になってしまったので対策を取る必要にせまられました。この音の正体が、制御FETの固有の音の可能性があって、最初は危惧していた通りになったのでは? と思っていたりしたのですが(実際No.122の記事では、制御FETに良いものがない限り、可能性は少ない、と書かれている)、試しに誤差増幅器の定電流部のK117をモトローラー2N5465に変えたところ、ぴたっと高域の荒れが収まってよい感じになりました。音質的には2N5465に変える事により、音色がちょっと薄くなり、代わりにソースの高域の金属的な響きが繊細かつちょっと美しく聴こえます。トータルで試聴すると、濃い目で力強い感じの音が、クリアで切れ味をもつ美音系になる印象でしょうか。よく考えてみると、金田

	式ではK117の定電流はパワーアンプの初段定電流には良く使われますが、プリ定電流にはあまり使われておりません。トータルの相性が大事という事でしょうか。 　調子に乗って、基準電圧に流す定電流もK117からモトローラー2N5465に変えてみましたが、音はクリアで美しいものの、音色が薄くなりすぎて純正FET CDラインアンプではちょっと物足りない感じがします。一旦これで決定としたものの、またこ
		ちらのFETはK117に戻しました。(回路下図)総合的な判断では、純正FET CDラインアンプを鳴らすにはある程度K117を使った方が、生音に近い音であろう、という判断ですね。FET CDラインアンプの2段目をJ103でなく、J72等の濃い目のFETに出来るのであれば、2N5465を大量投入してもバランスが取れるかもしれません。 　とりあえず、選択パーツに難があるので実用性は?なRegになってしまいましたが、皆様方のご参考になれば幸いです(04/08/08)	▲TOP ●HOME