Pure Digital Audio 2016年02月

SWD-CL10 の電源改善　さてLTSpiceを勉強しよう。

SWD-CL10 の電源にもファインメットビーズアレーを入れてみたらかなり良くなった。
まったり感がかなり取れてスピード感が出てきた。良い感じ。これでOCXOにしたらどういう音になるんだろう。

さて、電源を改善するには、素人ながらも下記の点を検討しないといけないと思うんだけれど、Webで調べてもあまり良い記事を見かけない。（会社のノウハウになってしまっているようだ）

（１）電源リップル除去率
（２）負荷変動に対する応答性（ステップ応答）、回路から加わるノイズの除去率（出力インピーダンス）
（３）整流ダイオードが発するノイズやトランスの一時側から伝わるノイズの除去率

回路上、何がキーなのかが良く分からない。
やっぱりSpiceを勉強してシミュレーションしないといけないように思うのだが、自力で勉強する根性が無いので、セミナーに参加することに決めた。　仕事でも使えるしね。

　　LTSpice® & 電源設計導入編

偶然３月８日にコマが有った。

ルビジウムモジュールの電源改善

ルビジウムモジュールが十分温まってから電源を切り替えれば、TPS7A4700基板を1枚で電源供給可能なことが分かった。（安定時は０．７Aくらいだが、突入電流は２Aあるので1枚では耐えられない）
ルビジウムモジュールの音としてはこの状態が一番良い。

何度聞いても、OCXOの音は分解能高すぎるというか、直接音が強すぎるというか、音楽鑑賞向きではない感じがする。
かといってこの写真の状態でもルビジウムは少しまったりした感じがぬぐえない。双方の中間くらいの音にならないかなー？

かなり贅沢な悩みだけどね。

憧れの２３６０

昔からいつかは欲しいと思っていた２３６０を入手。

時々オークションに出てるけど、今回は色が通常の黒ではなくブルーグレーで、かつしっかりしたスタンドが付いていてリーズナブルな価格だったので決断。

思った以上にでかくて、地震対策も含めて設置したので手間取った。４６cmウーハーが小さく見える。外観に惚れ惚れ。こいつはしっかりしたスタンドが無いと設置不能なので、このスタンドが価値が高いと思う。自分で作ると結構めんどくさい。ドライバーが重いので、後ろをもう少し補強したくなるが。

音も良い感じ。中音が充実。やはりホーンはデカイのが良い。指向性も安定した。
私は他の（AltecやElectroVoiceの)大型CDホーン（マンタレーホーン）の外観が好きになれないので、このバイラジアルホーンが最終兵器かなと思っている。

ちょっと残念だったのは、叩くと意外にコンコン言うので、制震材を貼るかな。

これでスピーカーも素材的には満足なレベルだな。こいつらを活かすように微調整しないと。

これを越える物が在るとすれば、ムクの木製大型ホーンでしょうね。(^^)

電源のお勉強（Super Regulator)

ここがスタート？

　　References & Regulators

　　Op-Amp Based Linear Regulators

それにしても、これってほとんど金田式？
なんか違うのかな？金田式を調べた方が良い？

電源についてあれこれ調べても、どうもありがたみがわからない。。。
何をもって良しとするのかがわからんので、やる気が起きない。。。
出力インピーダンスが大事という人もいる。（Tiのはインピーダンスは高いそうだ）

　　オーディオアンプ用安定化電源の測定と解析

Spice をやれってことか？

それにしても、良い電源基板を売っていないというのが不思議でならない。そもそも何が大事なのかが分かっていないって事なんだろうな。

Wave Spectra での電源ノイズ測定（その３）

音が悪かったトロイダルトランス＋３端子の電源を測ってみた。　１５Vで０．２Aくらい。
これで見る限り、そんなに悪くないんだけどねー。。。

５００Hzあたりのギザギザがいけないんでしょうか？３KHz当たりの発振？
音を聞いた感じから考えると、中域での発振が有るのかなって感じ。

３端子は低域の抑えは結構よくて、高域がダメと記事に書いてあったから、こんな感じなのかな。

うーん、この測定結果をどう見たらよいのか、またもっとはっきり結果が出るようにするにはどうしたら良いのか。。。謎は深まる。

Wave Spectra での電源ノイズ測定（その２）

WaveSpectraで平均化して測る方法が分かったので、再度測定。
安定化電源の出力は１５V。　スーパーレギュレーターとTPS7A4700基板は１２V出力。負荷は１２～１５Vで約０．２A流した時。300回平均の波形。

これで見ると、
TPS7A4700基板もよく効いていてスペクトルが平坦だが、スーパーレギュレーターの方は全体にレベルが３～５ｄB低いのが見て取れる。

コンデンサーアレーとファインメットビーズアレーは低域（５０Hz)では効果ないようだ。１５０Hzでも効いているのかな？２００Hz以上では間違いなく効いているようだ。（ケンウッドの電源がそれ以上高めの周波数ではノイズが少ないのでよくわからない）

”ケンウッドの安定化電源＋ファインメットビーズアレー＋コンデンサーアレー＋スーパーレギュレータ”　が最強だという私の耳による測定は正しかったと言っても良いかと思う。:-)

音が全体にモガモガした感じのときは低域のノイズ（＝ジッター）が有るってことだと推察される。

何も繋がないとき（入力ショート）

ケンウッドの安定化電源の出力

ケンウッドの安定化電源＋ファインメットビーズアレー＋コンデンサーアレー

ケンウッドの安定化電源＋ファインメットビーズアレー＋コンデンサーアレー＋スーパーレギュレータ

ケンウッドの安定化電源＋TPS7A4700基板

ケンウッドの安定化電源＋スーパーレギュレーター

Wave Spectra での電源ノイズ測定

とりあえず小手調べに、（まだ使い方が良く分からない。１００回平均をとるとかもできるようだが。。。【左下にあった】）
Wave Spectraで、何もつながないときと、スイッチングのACアダプタ（５V４A：多分秋月の)、ケンウッドの安定化電源を測ってみた。５V出力で６５Ωの負荷。（７０ｍA程度）　PCのライン入力にデカップリングコンデンサを通して接続。

さすがにスイッチングは論外な感じだ。
安定化電源は５０Hｚ、１２０Hz、７Kあたりに何か出ている感じ。
この程度だと音の良しあしを論じるほど差はわからないかなー。。。

もっと負荷をかけたらどうなるのか？
音が変だったトロイダルトランスの電源回路がどんなもんか？
直接電源ノイズを耳で聞いちゃった方が早いような気がしてきた。

何も繋がないとき

スイッチングACアダプタ

ケンウッドのPA18-3A

ファインメットビーズアレー第二弾

ファインメットビーズアレーがいい感じだったので、調子に乗って第二弾。
コモンモードノイズ対策とノーマルモードノイズ対策に六段づつ。(^^)

ルビジウムモジュールで試聴中。パッシブフィルターだけだが、かなりいける。

これと、最強の電源を備えたOCXOの音を聴き比べてみてわかったことが有る。
確かに今時点では電源のクオリティーの差でOCXOの方がベターなんだけど、ルビジウムと較べると音色に差が有る。OCXOは直接音優先、ルビジウムは間接音優先という感じがする。

だから私は電源を改善していけばルビジウムの方が良くなりそうな気がしている。

こいつはいける！ファインメットビーズアレー

ファインメットビーズが10個ほど余っていたので、ファインメットビーズアレーを作ってみた。
ポリウレタン線を使って、コモンモードノイズにもノーマルモードノイズにも効果有る様にしてみた。
（ファインメットビーズには、０．８ｍｍのポリウレタン線がギリギリ２本通る。）

効果あり。　ドラムやピアノのアタック音のフォーカスがビシッと合ってガツンと来る音になり、より細部まで見通せるようになった。今までとは異次元の音。メチャクチャアタックが強いがうるさくない。滑らかな音はあくまで滑らか。

これは安くておすすめだね。試しにコンデンサーアレーを外したらNG（曇った感じ）だった。ファインメットとコンデンサーアレーの合わせ技で効果が高いことが判明。

ノイズとジッターは各種のフィルターの組み合わせで除去するのが良いようだ。

電源設計のお勉強をする前に電源ノイズのスペクトルの測定をやってみることにした。
デカップリングコンデンサを介してPCのLINE入力に繋げば良いそうな。

　　Wave Spectra

こんなものが無償で使えるなんてありがたい。。。まだ使い方が良く判らないが。。。
電源ノイズをどの程度まで測れるのかな？サンプリング周波数によるか？

良い音になった。:-)

マスタークロックをいじくり始めてから、実に楽しい。
体に送り込む血液を浄化するかのごとくに音が変わっていく。

静かでクッキリしていて艶やかで深い音に変貌していく。また音が良くなるだけでなく、音楽性も上がって聞くことにワクワクする。

だが、一番はっきりわかるのは音楽の背景にあるシャーというノイズがどんどん減っていくことだ。
このノイズはジッターと組み合わさると、より耳障りな音になるんだね。だからクロック改善の効果は、再生ボタンを押して音楽が鳴り始める前にわかってしまう。

さて、ルビジウムの電源を何とかしないとね。１５Vで突入２Aに耐える電源を作らないと。
電源のお勉強が必要だな。

レギュレーターをカスケードに

レギュレーターをカスケードにしてみた。
曇った感じがなく、すごくメリハリのある音になったが、高域が暴れてる感じ。

コンデンサアレーを入れてよい感じになったかな？

今まででは一番良いように思う。
でもなんか釈然としない。もっと良くなりそうな気がする。

TPS7A4700基板はあまりよい働きをしていない感じがする。

コンデンサアレー＋スーパーレギュレーターが良いかな？

やっぱ、これだな。
音に重厚感が加わって、高域が艶やか。最高だ。スーパーレギュレーターは応答性が良さそうだから、その後に何か入れない方が良いようだ。

発振回路用の電源回路の考察

発振回路用の電源について、
あれこれ考えていて、負荷変動のない回路用の電源に関しては、電源というよりフィルター回路であると考えると、多段レギュレーター式が良さそうだなと思い始め、調べてみた。

（負荷変動のある回路用の電源についてはフィルターではだめで、瞬時電流供給能力が問われるから、多段にすれば良いと言う事ではないと思う。）

いくつか役に立ちそうなサイトを拾ってくると、

　　①　Innocent Key Blog

Jung氏の Super Regulator についても書いてあるし、私が不思議に思っていた金田式の電源との類似についても書いてある。２段レギュレーターについても記述が有る。

文中に出てくる”金田式の記事が検索しても出てこない理由”は、記事の権利が出版社に有るからですね。金田式のアンプを購入しても回路図は無線と実験の記事を見るしか手が有りません。こっそりコピーしてもらうか、古い無線と実験を手に入れるしか方法が有りません。全く嘆かわしいことだと思います。偉大な文化遺産の喪失ですね。だから日本のオーディオは進化の仕方が偏っている。

これを見ると、TPS7A4700基板の２段レギュレーターを試してみたくなるね。

　　②　nabeの雑記帳

これを見ると３端子レギュレーターも使い方次第（特に低域のフィルター効果）では良いのかなと思える。３端子＋コンデンサーアレーという構成も負荷変動のある回路に対しては、理論的にも正しいのではないかと思える。

また、３端子＋TPS7A4700基板の組み合わせも良さそうだ。

OCXO vs ルビジウム

OCXO vs ルビジウム　の話を聞いていると、ルビジウムモジュールはルビジウムの振動に発振器が同期して周波数を決めているから、自身で発信しているOCXOの方が安定に決まっているという考え方が議論の根底にあるみたいだ。

でもそれ本当？私は耳で聞く限り優位差を感じない。多少の差はあれ、電源の質で音が決まっているように感じる。

どっちも電源ノイズが有れば特性が悪くなるのは一緒で、耐ノイズ性がどっちが良いかってことだと思うんだけど。。。
どちらかが良いってことではなく、どれだけ手間暇かけて良い物に仕上げたかってことだと思うんだよね。

私は、”XXXXX方式だから良いに決まっている”　ていう議論には辟易している。
（真空管よりトランジスタアンプが良い、FETが良い、アナログよりデジタルが良い、ハイレゾが良い、DSDが良い、 etc ）

　　電源ノイズとOCXOの位相ノイズとの関係やOCXOの設置についてはこちらを参照。

う～～ん、これが欲しい。。。　周波数短期安定度(ADEV)：10E-14 (1s to 30s)

　　　RAKON HSO-14

ルビジウムのモジュールには周波数短期安定度(ADEV)が良い奴と良くないやつ（廉価版）が有るらしいので要注意。

マスタークロック周りの回路を全部低ノイズ化

SWD-CL10も、OCXOもルビジウムも全部低ノイズ化して試聴中。

　　電源ノイズとOCXOの位相ノイズとの関係やOCXOの設置についてはこちらを参照。

OCXOの電源はKeiさんから借用中のスーパーレギュレーター。
これにしたらOCXOとルビジウムの差が分からなくなった。わずかにOCXOの方が良いかもしれない。中高域の荒さが無くなり繊細になり、もともと伸び伸びとした音であったので、その分広がりを感じる。

ルビジウムの電源をどうするか考えないとね。本格的に電源のお勉強をするかなー。。。何か簡単に良くする方法は無いのかなー？

いまのシステム構成

マスタークロックを導入してから音が激変。やっぱ、システムの同期化は必須なんだね。

しかもそのマスタークロック（４４．１KHｚ）を作る元になる１０MHｚクロックの質でこれまた音が激変。しかも発振モジュールの電源の質ですごく音が変わる。

その激変ぶりには驚かざるを得ない。

この１０MHｚの発振源の質を極めるのはアマチュア的で、アナログ的ですごく面白いね。電源にコンデンサアレーを入れたらより良くなった様な気もするが比較出来ないので良く判らない。

マスタークロック連続運転に向けて準備中。 SWD-CL10の電源も低ノイズ化しないと。安定化電源を手配中。

Pure Digital Audio

デジタルオーディオ、ホーンスピーカー、真空管アンプによるピュアオーディオシステム