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日記

LCM+キャパシタ回路

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2019年01月25日

プリアンプの電源回路強化策として、キャパシタ回路を自作してみました。

プリアンプは、金田式のバッテリー駆動です。もともとリチウムイオンの高性能充電池を使用していますので、十分な低ノイズとなっています。また、アンプ初段に差動アンプを使用して電源電圧変動に強い設計となっていて、これまでほとんど電源の非力さを感じることはありませんでした。

ところが、K1やMFPCの導入、スピーカーベースのウェルフロートボードのフルコンメカ換装など、上流、下流のレベルアップで、そろそろアナログアンプの性能アップにも手をつけたいと考えるようになりました。懸案のDC電源へのキャパシタ回路の増強です。

さらに、出川式電源のA&R LabのLCM(Line Control Module)もあわせて導入することにしました。LCMの内容詳細はわかりませんが、ダイオードを主体とした回路で、コンデンサとの組み合わせで電源回路に重畳してくる高周波ノイズを除去する機能を持っているとのこと。

回路は下図のように簡単なもの。L&R Labの出川氏に直接アドバイスをいただいて基板に組んでみました。



電源回路のコンデンサといえば、AC電源の整流回路でリップルを軽減する平滑コンデンサを思い浮かべます。回路図を見てもそっくりで、電池を電源とするDC電源の場合は不要とも思えます。しかし、機能としてはだいぶ意味合いが違っていて、電池の内部インピーダンスによって追随しきれない電源負荷の変動に対して補完し、電池電圧を安定化させ動作の安定性や音質を向上させるということになります。



また、本来はクリーンな電池電源であっても、やはり負荷回路から逆成してくるノイズは避けられません。それをLCMが除去してくれるというわけです。負荷回路からの逆起電圧は、もともと、やはりL&R LabのCPMを入れてありました。DC電源といえども出川式電源とも言うべき強化策はすでにしてあったのですが、今回はさらなる強化です。



基板に組んで、裸のままバッテリーパックとアンプへのコネクタの間に、このキャパシタ回路を挿入しました。ちょっと見た目は悪いのですが、とりあえず実験的な導入です。

試聴してみると効果は歴然としていました。

全体的に、解像度や分解能をまったく損なわずに音がとてもナチュラルになり、高域は生本来の鋭さはそのままに聴き疲れがしません。最初は、4700μFと10μFだけで組んで聴いてみたのですが、しばらく聴き込むとちょっと高域に硬さを感じます。そこで、0.1μFを10μFにさらに基板裏にパラってみましたところ、ピンポンでした。高域の硬さが取れとても延びがよくなりました。0.1μFは、セラミックコンデンサでも十分ですが、音質面を考えて積層フィルムコンデンサ(ニッセイ電機/APS)を奢ってみました。

特に高域が目立つということはありませんが、とても自然な音色となり、ソースによってはヴァイオリンの高域がとても艶やかで美麗に感じられたり、あるいは生演奏を眼前で聴くようなリアルな色艶が出てきます。トランペットではベルの共振のような響きまで聴き取れ、強いハイノートであってもリアルさと音の深みを感じるのです。フレンチホルンのソロの豊かな間接音の拡がりのなかに喉元の音もしっかり聞き取れ、揺らぎのようなビブラートがとても心地よい。このことは、先日のオフ会でHarubaruさんやMFさんにも実感していただけたと思います。


これでは、プリアンプだけではいかにも片手落ちという気分になってきました。

パワーアンプが取り残されたという感覚です。驚いたことに、パワーアンプのリチウムイオン電池が急にひ弱に感じられるようになりました。大音量であっても音は安定度と余裕を感じさせるのですが、どういうわけか寿命が短くなったようです。時には、落ちてしまう。《落ちる》というのは、特定の電池パックだけが急激に過放電となってしまい、アンプの音がザーっと落ちてしまう。そういう現象が頻発するようになりました。面白いのは、プリアンプの充電池は何ともありません。むしろキャパシタ回路の導入で効率が上がったとさえ言えます。その反面、よりシビアな信号電力が注入されるパワーアンプの負荷が増したということなのでしょうか。

ということで、パワーアンプの電源強化が急務ということになってしまいました。

また、このLCM+キャパシタ回路は、MFPCのサーバーのDC電源に応用できそうです。ノイズ除去と電源の超高速の瞬時供給能力の改善と安定化は、かなりの効果が期待できます。電気二重層キャパシタを使って小型化できれば、いろいろ使えそうです。

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  1. ベルウッドさん

    有言実行で早速実践されましたね。

    少し前のステレオサウンド(206号)にジェフ・ロゥランド氏のスーパー・キャップの記事がありました。
    バッテリーにご執心だった氏もバッテリーの品質のバラツキと電圧変動に悩まされ、瞬時供給能力を重視したPSUを開発したそうです。
    ジェフのPSUは商用電源を使用するものですが、思想はLCM+キャパシタと類似していると理解しています。

    私もPC用のバッテリー電源用に製作を検討してみます。

    byのびー at2019-01-26 02:33

  2. ベルウッドさん、こんばんは。

    こんな時間ですが(笑)
    先日はありがとうございました。
    エソがハイエンドCDPとして発売しているK1のUSB入力が、CD再生を超える事は出来ないだろうと1年前は思っていました。
    今回はCD・SACD再生とファイル再生を改めて比較させて頂きしっかりと確認させて頂きました。
    SACDについては、DL音源でしたので完全に同じマスタリングでは無い感じもしましたので厳格性は断言は出来ませんが、ファイル再生に確実なアドバンテージを確認させて頂きました。
    素晴らしかったです。
    それにしてもPCとフルコンメカだけじゃないですねこれは(笑)
    自作ケーブルも相当に効いていると思いましたが、以前にも増して決定的にナチュラルさが際立ったのは、このキャパシタ回路だったのですね。
    まだまだ進化は続きそうですね!
    PCも更に進化は続きますので、今後とも宜しくお願い致します(笑)

    byMF at2019-01-26 03:18

  3. のびーさん

    ジェフ・ローランドがバッテリーから商用電源にシフトするというのは、バッテリードライブ派の私にとってはちょっとショックなニュースですね(笑)。

    実は、パワーアンプについては商用電源に切り換えるかどうか、相当に悩んでいます。というのも、出川さんはヨーロッパの金田アンプマニアから出川式電源パワーユニットの注文が殺到していてせっせと出荷しているそうです。この出川式電源パワーユニットにしようかどうかさんざん迷いました。

    出川式電源については、エーワイ電子が特許使用契約を出川氏と結んだようです。モジュールの使用ではなく回路特許そのものの使用権許諾の包括契約なので、SiCを使用した独自の回路を出すそうです。この包括契約は、エソテリックに次ぐものとなるのではないでしょうか。

    すでに、パワーアンプやDACにはSiC+出川式電源の製品が出ています。

    https://ay-denshi.com/edac-5-sp/

    いずれは、PC電源のほうにも出川式電源パワーユニットを発売してくれるのかもしれません。

    byベルウッド at2019-01-26 10:46

  4. MFさん

    ポッジャーのバッハでは、ダブルコンチェルトのSACDがとっさに見つからなかったので比較できなかったのが残念です。聴き較べたソロコンチェルトでは、ちょっとダウンロード音源が明らかに弱いという印象でしたね。

    SACDでは、5.1chやCDレイヤーなどとの雑居ビルからの圧縮解凍再生なので、原理的にはファイル再生の方が有利なはずなのですが、なぜか今までのPCでは音が負けていました。伝送面にいろいろネックがあるのでしょうね。それがMFPCでは少なくとも実力伯仲になってきました。

    PCオーディオは日々是新たなりですね。追いつけません(汗)。

    オフ会でのノートPCの内蔵ディスクドライブでのCD再生は驚愕ものでしたね。以前、OPPOのようなひ弱なメカでも、通常のDACではない最新デジタル技術でのバッファーや伝送方式を用いれば音質がぐっとハイエンドになるのではないかというようなことを日記に書きましたが、それを目の当たりにした思いでした。

    byベルウッド at2019-01-26 10:57

  5. ベルウッドさん、こんにちは。

    あ!そのファイルはSACDが良かったですね(^^;)
    ノート PCの内臓ドライブによるCD再生は驚愕ですね汗
    しかもリッピングの際常用するであろうエラー訂正を無効にしたら明らかに音質が向上しましたね。
    今次のソフトとハードウエア構成の再構築を検証しています。
    次は、ファイル、ストリーミング、CD再生、タブレット操作、この4つを取り入れた高音質再生を目論んでます。
    楽しみにしていて下さい。

    byMF at2019-01-26 11:31

  6. ベルウッドさん
    こんにちは

    A&Rの電源回路 効果があったのですか。

    こちらもフィーダーの電源に利用出来たら良いのかなと
    考えてます、試してみる価値がありそうですね

    何処で扱っているのか探さないと。

    byいなかのクラング at2019-01-26 14:07

  7. MFさん

    PCオーディオのもうひとつの重要な要素はコントロールソフトですね。やはりPCオーディオのかかせない利点はネットとの連携も含めた情報利便性です。それを高音質といかに連携させるかです。今年は、そういう意味で新しい元年を迎えそうです。すごく期待してますのでよろしくお願いします

    byベルウッド at2019-01-26 20:56

  8. いなかのクラングさん

    タカギクラヴィアのお話など、私もすごく同感しております。

    電源は、高域ノイズやそれに起因するノイズマスクや変調歪みに直接影響します。出川式電源は効きますよ。

    利用されることを検討されているという『フィーダー』というのは、具体的にどういうものなのでしょうか?

    byベルウッド at2019-01-26 21:03

  9. ベルウッドさんこんばんは

    タカギクラーヴィアの代表者の話ですね
    演奏の裏方の仕事凄いですね、演奏者と息の合うチューニングが
    関係してくるのですね。
    何普段気なく聴いている演奏が別な視点から見えてきます。

    フォノイコライザーからノイマンのアクティブフィーダー
    (放送局などで使われてるアンプ内蔵方のVRです)→メインアンプの
    構成で聴いてます。
    その電源(siemensN224a 24v )用にどうかなと考えてます。

    byいなかのクラング at2019-01-26 22:43

  10. ベルウッドさん、こんばんは。

    先日は進化した音をお聞かせいただきありがとうございました。
    フルコンメカや自作ケーブルに加えてこのLCM+キャパシタ回路は確かに効果がございましたね。

    ベルウッドさんはやると決めたらすぐにやるフットワークの軽さが凄いと思いました。また次回レポートを楽しみにしております。

    byHarubaru at2019-01-26 23:32

  11. いなかのクラングさん

    なるほど、フェーダー(fader)のことでしたか。アンプ内蔵のアクティブフェーダーは、プロユースの流用でマニアックでシンプル。良さげです。その電源は、外部からのDC供給というわけですね。これはぴったりだと思います。24V というのはいかにもバッテリー電源という気がします。

    byベルウッド at2019-01-27 00:21

  12. Harubaruさん

    先日はありがとうございました。K1から始まったこの2年ほどの進化を感じとっていただけて嬉しいです。芋づる式というとちょっと安易な感じですが、ひとつが良くなると、それがブレークスルーとなってさらに違ったいろいろなステップアップを呼び込みます。特にフルコンメカの導入は、セットアップのチューニングをより厳格、正確にしてくれる効果が大きかったです。導入すれば良くなった…ハイ、もうアガリ…ではないのがオーディオの醍醐味だと思います。おかげさまで、新年早々にまたまたいろいろな構想が浮かんできました。よろしくお願いします。

    byベルウッド at2019-01-27 00:34

  13. ベルウッドさん、こんばんは。

    このところの自作品はそれぞれが効果を上げるなんて凄いですね。
    この度のキャパシタ回路による電源強化の効果「生本来の鋭さはそのままに聴き疲れのしない」高域は私の求める出音であり、自分にもこうした作業が出来ればな~と思ったものです。

    ところで、「追随しきれない電源負荷の変動」というのは、要求された電流量に対し瞬時に供給できないことによる電圧の変動、と解してよいでしょうか?だからキャパシタが有効なんだ、と。

    ノートPCの内蔵ドライブによるCD再生って、どのようなことをされたのでしょうか?リッピングソフトを使ったようですが??読んで字の如し???

    MFさん
    「ファイル、ストリーミング、CD再生、タブレット操作、この4つを取り入れた高音質再生」
    口調に漲る自信に大いに期待しております。頑張ってください!

    byそねさん at2019-01-27 01:01

  14. そねさん

    レスありがとうございます。その後のお怪我の経過も順調のようで安心いたしました。そねさんの時は、K1が冷えてしまっていて不調だったのが残念です。その反省を踏まえて、以来、K1は通電しっぱなしです。冬場のせいか、プリも目覚めが遅くて起動後、本調子になるまで40分から1時間ぐらいかかります。


    >「追随しきれない電源負荷の変動」というのは、要求された電流量に対し瞬時に供給できないことによる電圧の変動、と解してよいでしょうか?

    その通りです。負荷によって電源電圧が低下してしまいます。


    >ノートPCの内蔵ドライブによるCD再生って、どのようなことをされたのでしょうか?リッピングソフトを使ったようですが?


    正確なところはわかりません。やはりここはMFさんに直接ご説明いただくしかありませんが、私の理解としては、リッピングとストリーミングの中間みたいなものでしょうか。等速に近い速度でじっくりとディスクを読み込み、情報をバッファーメモリにため込み、送り出しはあくまでもメモリから送り出す。リッピングのように照合させる照合訂正はCPUの負荷を避けるためにやらないが、CD再生本来のエラー訂正はかけている…というような感じでしょうか。とにかくバッファーにため込む時間がかかるので、音楽が鳴り始めるまでかなり待ち時間があって、思わずあれ?っと思ってしまいます(笑)。

    byベルウッド at2019-01-27 12:31

  15. ベルウッドさん、こんばんは。

    私もちょうどデジタル基板の電源をいじっていたところだったので、とてもタイムリーな日記で大変興味深い内容です。
    LCM、気になります。
    アルファベットから素直に読み取ると「コイルとコンデンサのモジュール」って事で高周波ノイズ除去の典型のようですが、ホームページによると違うようですね。
    しかし、ラインコントロールなんて呼び名は何となく後付け的な感じが拭えません。。。
    コイル的な物だけどコイルとは違うものだという事かしら?
    村田製作所のブロックエミフィルと比べるとどうなのだろうかと考えてしまいます。
    私は只今、ショットキーバリアダイオードをSiCショットキーバリアダイオードに変更しようかどうかを迷っているところです。
    効果があるのかどうか分かりますでしょうか?

    byCENYA at2019-01-28 21:02

  16. CENYAさん こんにちは

    命名のセンスはともかくとして(笑)、この回路そのものはキャパシタやインダクタを使用した高周波フィルタではないことは、リンクしたHPの説明に『LとかRを使ったリップルフィルターでの役目ではない』と書いていることからも明らかです。

    想像ですが、還流ダイオードのようなものだと思います。負荷となるオーディオ回路はLを持つので急激な電流変化に対してサージ電圧のようなものを発生させる。それを打ち消しているとか…とかそういうことではないでしょうか。

    出川さんは、もともと日本インターでオーディオ用のパワーダイオードの開発に携わっておられたエンジニアです。ダイオードにこだわりがある方です。コイルは天敵かも…(笑)。

    SiCは、確実に音が良いと思います。ダイオードでの直接対決は聴いたことはありませんが、以前、金田アンプ試聴会でパワーIVCで、従来型のトランジスタとSiCとのブラインド比較を体験したことがあります。SiCの方がDレンジが広くピアニシモに透明感があって大音量でも濁らない。馬力で聴かせる感覚のバイポーラとは別世界のようなリアルな音場で圧勝でした。

    出川さんは、SBDは開発者としてレーゾンデートルみたいなもんです(笑)。出川式電源もSBDだけ。のびーさんへのレスにも書きましたが、最近、エーワイ電子が出川さんから特許権使用の包括契約を結び、SiCを使用した出川式電源のパワーアンプを出したようです。こちらの電源ユニットに期待できそうです。

    byベルウッド at2019-01-29 10:43

  17. 出川さんから、直接、俺の教えたのと違うとのご指摘があったので回路図を訂正します(汗)。

    基板のほうも、もちろん、修正しました。

    なかなかよいので、いよいよパワーアンプに導入を予定しています。

    byベルウッド at2019-02-02 12:20

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