ベルウッド
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クラシック音楽ファン:よい演奏会があると知れば遠征もいといません。オーディオシステムは、音楽そのものを楽しむのが本来というモットーのもとにコストパファーマンス重視で小ぶりな装置を目指します。正統オーデ…

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敵(電源ノイズ)は内にあり (LCM+キャパシタ回路)

電源についての議論がにぎやかですが、皆さん、ノイズや歪みは全て外からやってくると思われているようです。そんなことはありません。意外なところからやってくるノイズもあるというお話し。

私は、理想の電源はバッテリーだと思っています。交流変換するのではなく、直接、DCで供給します。交流化して家庭用電源のAC100Vにしてしまえば、インバーターのノイズがのってしまい元も子もありません。二次電池によるDC供給こそ、ノイズ・ゼロの理想電源だと言えます。

とはいえ、バッテリー駆動が完璧な理想の電源というわけではありません。

リチウムポリマーやニッケル水素などの二次電池は、それ自体は内部抵抗が小さく、非常に優秀です。一般にパワー不足を心配する向きが多いのですが、それはよくある誤解です。そもそも、今や車を走らせるくらいの時代です。ヘタをすれば素子を焼いてしまうこともありますし、現に金田アンプ試聴会でスコーカーのドライバーユニットを飛ばしてしまったことも目の当たりにしました。

ところが、電圧をあまり上げられないというジレンマがあるのです。リチウムポリマーの公称電圧は、3.2~3.4Vぐらい。市販のPCやビデオカメラ用はこれを2セル、4セルにして7.2V、15Vなどにしています。オーディオアンプは、低電圧で動作できるように設計したとしても、±15Vぐらいが限界です。その分、複数のセルを直列につなぐ必要が出てきます。

オーディオアンプのアナログ電源は、大型化すればトランスの性能はむしろよくなります。電源は大きくて重い方がよいというわけです。ところがバッテリーは、大型化すれば直列につなぐ必要があって内部抵抗もその分高くなり不利になってしまうのです。そこがひとつ悩ましいところです。

もうひとつは、リニア電源は平滑回路を抱えているために、ここが副次電源となって内部抵抗を下げてくれています。高調波ノイズもバイパスされてフィルター効果もあります。



ということで、バッテリーとアンプ回路の間に、キャパシタをかませるということをやってみました。先ず、プリアンプにLCM+キャパシタ回路を導入してみました。この効果が非常に大きかったので、次に、本丸のパワーアンプにも導入することにしました。

ところが、これが大苦戦。

ことの顛末はあまり詳しく書きませんが、結論だけ先に言ってしまえば、コンデンサへの突入電流によってバッテリーが急激に劣化してしまったのです。

回路を組み上げて、さっそく通電しようとしてみたところ電圧が出ません。すぐに再充電するなどしてバッテリーそのものは電圧が出ているのですが電流が流れない。ラッシュカレントによる一種のショック状態で、たまにそういう現象があるそうです。

プリでうまくいったのに、パワーでこんな現象に出くわしたのは、こちらにはPC用の大型の電解コンデンサを奢ったからのようです。容量は同じ4700μFなのですが、耐圧性能を上げた大型のものは突入電流が大きくなるようです。これも初体験でした。

ついには逆上して、いろいろ試したりチェックしたりしているうちに誤配線をやらかし、保護回路などの素子を飛ばしてしまい散々なことになってしまいました。復旧には1ヶ月近くかかりましたが、ようやく完成しました。



LCM+キャパシタ回路導入前の電源部。保護回路だけなのですっかすか。



導入後。電解コンデンサが大きいので、かなり充実しました。0.22μFは、ネットワークなどで高評価のAudyn Capのフィルムコンを使用しました。実は、パワーアンプはバッテリー駆動といえども電流も大きいので特性がよく振動に強いこの丸形フィルムコンを10μFでも使いたかったのですが、あまりに大型でシャシーに入りきらずあきらめました。

再トライで最初に導通するに当たっては、前もって予備蓄電という作業を取り入れました。あらかじめ低抵抗をシリーズに入れて電池をつないで、緩やかにコンデンサに蓄電させて突入電流を防ごうというわけです。実は、バッテリー駆動が当たり前にカー・オーディオの世界では、瞬時電流供給能力を飛躍的に向上させるこういうキャパシタ回路は半ばマニアの常識。そこでは一桁台の超電解容量の電気二重層コンデンサがカーオーディオ用に商品化されています。取り付け時の、《予備充電》は、大事な注意事項だったのです。

その効果は、歴然。

プリアンプに導入したときほどの大きな差は感じませんが、音質は明らかに向上しました。低域の量感は増しますが、極めてタイトでクリアな低音ですから中域をマスクしてしまうような膨張感とは対極的な低音で、より明確な音程と質感が得られます。特に顕著なのは高域の伸び。明らかに歪みが大きく減少しています。

これは、バッテリー駆動の泣き所だった高域でのインピーダンス上昇をキャパシタが補完して高周波領域の電源レスポンスが向上したからです。整流電源では得られないようなスピード感と高域の伸びです。

もうひとつは、やはり、LCMの効果です。

アンプ内部の回路は、当然、音楽信号によって激しく揺すぶられています。キャパシタ回路の付加でこれに電源供給が追随できるようになったのですが、副作用として電源側に電流が逆流しコンデンサも揺さぶられてしまう。前述のようにコンデンサは高周波ノイズのバイパスもするのですが、可聴帯域でも支えきれずにバッテリーにそのまま注入されるとになり高調波歪みを発生する。つまり、電源側から見れば、アンプ自身がそもそも高調波歪みの発生源になっているというわけです。

すなわち、ノイズは外からばかりではない。ノイズは、自分自身の内にあり…というわけです。

LCMは、逆流防止のダイオードの機能を持っていて、高調波歪みを除去していることになります。聴感上は、全体的にSNが格段に改善し解像度が高くなりエネルギー感が増して音楽の起伏や音の押し出しの描出力が増します。顕著なのは高域で、滲みやササクレが激減しました。トランスポートなど上流の良し悪しや、音源そのものの録音音質を、恐ろしいほどはっきりと明らかにしてしまいます。欠点とか副作用というとしたら、その残酷なまでの正直さではないでしょうか。



この勢いで、一気にオーディオPC用のDC電源にも導入しました。



プレーヤーソフト本体を搭載したPCは、それだけ電力消費も大きいし、CPUの稼働変化も大きく急峻ですから、効果はてきめんです。聴感としては、リニア電源に較べるとどうしても少しひ弱に感じたバッテリー駆動でしたが、エネルギー感が増しました。特に高域にはきちんと真っ直ぐな芯が入りよく伸びるようになったと感じています。

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