2015/08/31

ハイブリッドA級シングルアンプ、小出力高音質アンプの構想(1)

小出力(4W+4W)ステレオのアンプを作るプロジェクトを構想してます。

テツのメインのスピーカをドライブするための、ミニマリスト風アンプを想定しており、アンプ出力はスピーカの能率が良いので、アンプ必要出力の計算結果によると4Wでも音圧100dbを叩き出します。

ただ、小出力のアンプを作るだけではつまらないので、色々とこれまでにやってみたかった事を盛り込んでみようと思い、小出力だからこそ出来る事をいくつか実施の予定です。


デザイン・ゴールとしては。

  1. 半導体A級出力段
  2. 直熱管での電圧増幅 ハイブリッドアンプ
  3. サブウーファー用出力、バイワイアリング2系統対応スピーカ出力
  4. 低歪、高ダンピングファクタ、低ノイズ。




ただし、このアンプはスピーカの高能率で出力が少なくて済むだけであり、スピーカがよくある小型スピーカの85dbクラスの場合必要になってくる100W出力のパワーアンプを作るだけの気合いで、歪とダンピングファクタは同等レベルにそして、残留ノイズは4%(4W/100w)程度にしようと思ってます。

スピーカを電力音圧変換トランスデューサーとして考え、高能率だと細かいことが大きく拡大されるので信号ノイズ比(SN比)を良くするのがホントに重要ですね。


では構成要素について

1.半導体A級出力段

これはもうヘッドホンアンプにも採用した低歪MOSFETソースフォロア方式で決まりです。

少ない部品数で低歪、低インピーダンスがこれにより実現できます。更に低ノイズもこの回路をどうアレンジするかに影響を受けます。

出力に関しては、テストでバイアス電流を100mAほど流してましたが、この電流をスピーカを動かせる位まで、10倍にスケールアップすれば出来そうです。

そうすれば出力はP=1(A)^2*8(Ω)/2-->4Wとなり、
DC電源電圧は正負8Vで充分。
   (しかし、パワーアンプとしてはなんとかわいい、小さな電圧だ!)

整流回路はヒータートランスを2個使えば正負9Vくらいが出せ、手持ちの真空管ヒータートランスを活用で
きます。電流容量もAC、6A(DC、3A)とれる大型なのでパワーアンプで使う以外にも真空管ヒーター用、バイアス用なども同時に供給が可能でしょう。

ノグチトランスのヒータートランス
これを2個使用


但し、アンプはバイアス1Aとなると、消費電力が9W程度となり、正負で20W, ステレオで40Wの熱が発生します。 

直熱管シングルアンプでもこのくらい電力を使いますのでまあ仕方ないでしょう。

それと、アンプ回路は大電力を扱うMOSFETが大きな入力容量を持っているのでただ単にスケールアップしたパワーMOSFETを使えばいい、とはならないので少し考える必要がありそうです。



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