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2021年11月 4日 (木)

オーディオアンプ用プリント基板の不思議:   電子伝達速度

見落としているだろう謎 を列記してみた。

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1, プリント基板が持つ固有共振周波数への対応をどうしているのか?

 基板を自作する者ならば経験しているであろう「あの周波数近傍での固有共振点」がある。自作基板経験の初期に気ついたが、配置を変えてもその共振から逃げきれない。これは、基板特有のLCRが存在しており そのLCRにFITする周波数でゲインがあがり、単位面積(体積??)あたりのゲインが大きいと帰還発振する。

 AUDIO AMP プロのsiteにもその辺りの考察(固有周波数でのピーク存在)の記述がないので、ラジオアンプほどのゲインは不必要らしい。まあ「製作経験が乏しいからスルー?」または「知っていても非公開」のどちらかだね。面積とは無関係で、積層物の構造(厚み・素材)できまるぽい。紙基板の時代では判らない現象ぽい。ガラス基板でなく紙基板の方が音が素直でよいとオイラは思う。

・オイラはaudio amp分野では0.3w前後のラジオアンプしか製作しないが、調べると「一般にアンプは高域の周波数特性が悪くなり始めるあたりの周波数でピークをもつのが普通」らしい。

 「どうしてピークがあるのか?」は冒頭記述のように基板の持つ固有zと整合してくるので、ピークが出現する。これは「真空管時代の教科書に書かれている音域特性補正の方法」そのものであり、基板固有のLCRがその周波数にFITするから至極普通なことだ。

2,ベタあり基板の功罪。

 ・ベタアースにしてしまうとSNが悪化する。その理由は広義のアースループにあたり、外来ノイズの捕獲面積をわざわざと広げているからだ。マイクコンプレッサーもので、ベタアースにしてしまうと聴感上でもSN劣化が判る。 「エネルギー供給の要である電子の流れ」を混乱させ電子停滞と移動速度増減が大きいからだろうともオイラは推測している。電子はトコロテンのように移動するので進路幅が均一でないベタアース方式では詰まる。ヒトの目で見えない現象をどう捉えていますか?

・50MHz受信機で「ベタアースあり基板」 と 「ベタアースなし基板」 を作成した。ベタアース化によるメリットは存在していない。fm帯真空管txでもメリットがないので、ベタアース化によるメリットは144MHzていどから上だろう。可聴域~fm帯まではベタアースによるメリットは無い。

・オイラは実体験を踏まえて記述しているので、机上設計屋とは思考ルーチン異なる。「呼び半田を知らない者」とはちと異なる。

3,マイクコンプレッサー基板のポイント

  「コールド側は一筆書き」を原則として電子移動の分岐点を減らすこと。これSNに影響してくるので大切。部品が多いと一筆書きにならないこともあるので、「どこで電子移動分岐点をつくるか?」をよく考える。eagle cadを触り始めた頃は、これに気つかず苦労した。

 電子の移動速度で音が変わるのは金メッキが有名。これは移動速度が速い方が音がよいのはほぼ常識になってきた。アンプ基板温度が上がると移動速度は安定するんだろう。

4,基板素材起因のQ低下

 プリント基板に実装するとラグ板への実装時と異なり、LCはQがガツンと低下する。コイルでは空芯コイルとボビン巻きでQが異なることが知られており同様に基板使用ではQが下がる。

5、測定できうるSNの上限。

 ノイズ源が多いが、太陽光パワコンでは4.63kHzでスイッチングしておりnhkラジオ放送が聞こえないほど強力である。ガソリンスタンドでam放送を流さないのは、設置ずみ設備が電波ノイズを大放出中だからだ。 商用電源にも重畳され10MHzあたりまでパワコンノイズが来ることがオシロで確認できる。

 オイラのエリアの商用電源では7Hz近傍のうねりがオシロではいつも見れる。 どこかの工場からの漏れのようでもあるが、調査していない。

 ラジオ製造ラインでは、「電話boxの半坪版であるシールドbox」が必須である。開口部が多いのでノイズ減衰量は20dB程度。この中で計測してもSN70dB程度までしか測れない。それだけノイズが飛び回っている。 SN80dBの数字物をみると換算???

6、オイラ基板のベタ部で捕獲した外来ノイズが問題になる場合には、抵抗経由で接地してください。フローテイングアースのような考え方になるね。 抵抗は330~680オームでOK.

7、時間遅れ信号でオーバライドする行為 = NFBと呼ばれる。 戦前は「中和」と呼称されストレートラジオで多用された。進駐軍占領下ではNFBと呼ばれた。「誰がこの技術をみつけたのか?」では日本人であり、WEB検索すると見つかる。それならば日本語表現でよいのだが、どうして英語なんだろうね???

  デジタル信号で「時間遅れ信号で元信号をオーバーライドする行為」は、波形が汚れて褒められないが、オーデイオでは褒められて「NFBにより歪が少なくなる」とされている。

 「信号がデジタル とアナログ 」では、評価がまったく違うのはどうしてでしょうか?。これ に正しく答えられますか?  できれば数式で解をお願いします。

  AUDIOは「Non-NFBの高音質化」に為っていますね。NFBの害に気ついた方々もいます。 まあ、オイラは機械設計屋なのでこの問題に触らずにすごせそうです。

8、ゲルマニウムトランジスタラジオ と シリコントランジスタラジオでの音色差

  電子伝達速度はゲルマニムが3倍ほど遅い。「しかし音が良い」との評が多いのは何故か?

9、電流値が小さいアンプの音が細いのはどうしてか? 

  6Z-DH3Aではプレート電流が0.8mA時と 0.2mA時では音色がかなり違うが、どちらの音色が好きですか?  見様見真似でラジオを造っている者と 工夫しながら作っている者との違いにもなる。 机上エンジニアでは答えられない質問にした。

10、トランジスタアンプではバイアス点によってパワーゲイン差が発生しますが、どうしてですか?

11、デジタルでの録音時の音圧縮についての謎。

  高圧縮されレンジが30dB程度しかない音楽ものも流通しておる。これね原音を圧縮してある。ヒトの会話では60dBの強弱があり、プロアナウンサーでも40dBの強弱。放送局では30dBていどの強弱になるように圧縮している。これを聞きなれてしまい 機能低下した耳を持つにいたると 耳が遠い世界に入口に到達している。

CDはもともと90dBのレンジで録音できる媒体だが、そのメリットを捨てた商品が主流になっている。言い換えると 耳が悪い(耳が遠い)ユーザーが主流になっているってことだろう。

 ヒトの耳は120dBのレンジを有しているので、それにFITする録音水準に戻してもらいたいね。

12、文化人類学の視点での昨今の音楽考。

  これね、面白い解になるからね。 

13、市販品のアンプは鍍金されたコネクターが電気的に落ちつくまでどうしていますか?

  鍍金済みコネクタ経由で上流音源と接続されるアンプであるが、金メッキが良いと称されいる。ではどこの鍍金処理場による製品がいいのでしょうか? これを答えられなくて「金メッキ」と騒いでいるなら、単なるアホだ。 鍍金メーカーごとの音の違いに気つけませんか?

  「鍍金品の電気抵抗値が安定するまでは プロユースでは使わない」が、「どれほどの期間 枯らせばいでしょうか? 」。  これを知らないようであれば素人そのものだが、データ取していない雑なAMPメーカーが多いので、ご注意ください。

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