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zoom RSS シングルアンプの低音における倍音は豊か

<<   作成日時 : 2016/10/12 18:55   >>

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かねてから思っていたことを調べてみることにした。それは真空管アンプにおける低周波でのFFT解析だ。

シングルアンプで例えば20Hzのサイン波をオシロで観測すると、あまり出力電圧が大きくないのに波形が歪んでいるのが見て取れる。

それはOPTが飽和しているためで、OPTのインピーダンスが低くなりロードラインが立つので電流のピークが大きくなり出力管に負担がかかる。だから低音の大振幅を入れることは避けたほうが良い。


画像

これはCV4055シングルアンプの20Hz・1.5V出力におけるサイン波形をWaveSpectraでFFT解析したもの。8Ωの負荷を接続しているので出力は281mWといったところ。本当は2Vの0.5Wで観測しようとしたが出なかった。OPTはOUT-54B57で出力は5W。

歪率は13.5%位で20Hzの基本波に対し、40Hz・60Hz・80Hz・100Hz・120Hz…といった倍音成分が出ていることがわかる。

このアンプは1KHzでは2.8W(at 歪率5%)出るが、20Hzではせいぜい0.2Wも出ればいいほう。

シングルアンプの低音はおしなべてこんな感じで、音階がわかるのは倍音を聞き取っているからといえる。


画像

次に比較対象として6SN7全段差動アンプのFFT解析結果を上記に示す。同様に20Hz・1.5V出力だ。OPTはKA-14-54Pで出力は10W。

歪率は0.6%位で格段に低い。このアンプの出力は1.3WでCV4055シングルアンプより小さいが、低音の出力に余裕のあることがわかる。やはり40Hz・60Hz・80Hz・100Hz・120Hz…といった倍音成分が出ているがレベルは低い。

プッシュプルアンプのOPTは、例えばKA-14-54Pではインダクタンスが100Hあるから、低周波においてもインピーダンスが下がりにくい。OUT-54B57ではDC重畳30mAにおけるインダクタンスは13Hしかない。

実際に音が出ている時にはスピーカー自体からも高調波が出ている。だから小口径のフルレンジスピーカーでも倍音により低音の音階が聞き取れる。

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コメント(4件)

内 容 ニックネーム/日時
masuda=良い表現すね。
これがRFアンプだとスプリアス満載で、電波法で御用ですが。ちなみに、余りに大入力で磁気飽和して間欠動作して低調波が出たりして。冗談です。
豊かな倍音
2016/10/12 19:37
masudaさんこんはんは。
たとえOPTのコアサイズが小さくても、電流を絞って小出力でつかうシングルアンプのアプローチがあっても良いと思うんです。もうすぐ完成予定の3HA5シングルアンプなんかはそうです。
おんにょ
2016/10/12 20:25
こんばんは。
高調波といえば、思い出しました。
私が中学1年の頃、「ラジオ研究」という雑誌が発刊されまして(1960年4月)、9月号に瀬川冬樹さんが 「安く簡単にすばらしい低音のでる 高調波シリーズ発生回路」というのがありました。

出にくい低音を心理的に感じさせる というものです。

私も作ってみました。パイオニアのPWー20Aというウーファーだったと思いますが、当時のCRトーンコントロールより低音が聞こえた?感がありました。調整が微妙でしたが。
ラジオ研究はその後数年で廃刊になりました。価格は100円です!!。

ちなみに、広告では トランジスタ2SA101 MC101  1140円。 6BM8ナショナル350円とあります!!。


いなの@熊本
2016/10/12 21:32
いなの@熊本さんこんばんは。
ギター6弦開放(E)の周波数は82Hzですが、チューニングは164Hzで合わせているんですね。倍音のほうが大きく聞こえるというわけです。高調波を聞き取るというのはアリだと思います。
おんにょ
2016/10/12 21:51

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