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バランス方式ボリューム製作(設計編)

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製作の経緯

本題の前に、私の現状のシステムを簡単に紹介します。スピーカーはヤマハのNS-1000Mです。学生時代に塾の講師のバイト代で購入したもので、購入してからすでに30年以上経過していますが未だ健在です。ひとえにウーハーの布製エッジの賜です。1000Mの一番の特徴はベリリウムが真空蒸着された玉虫色のスコーカーとツィーターですがその色も健在です。ベリリウムは優れた物性をもっているにもかかわらず、その後の労働安全衛生法によりベリリウムの加工に関する労働に制約が加えられたためか、ほとんど使われなくなってしまいました。そんな事情もあり、このスピーカーを今後も大事に使っていきたいと考えています。

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パワーアンプは、学生時代に自作したDCパワーアンプをずっと使ってきましたが、30年以上経過すると、通信設備用のブロック電解コンデンサを電源に使っているとはいえ、容量抜けのためか、音が荒れてきていました。そんな時、目にとまったのがエルサウンドのモノラルBTL方式のEPM-30invというパワーアンプです。エルサウンドは大阪のエーワイ電子のオーディオブランドで、自作するとすればこのようなものと思う商品が多数あり、このアンプもそのような理由で購入したものです。大容量のトロイダルトランスを使ったモノラルBTL方式のパワーアンプで、密閉型の1000Mの30cmウーハー十分に駆動できるのではと考えて選択しました。

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このアンプはバランス入力のため、CDプレーヤーを接続するためにボリューム付きのアンバランス・バランス変換器を作って使用していましたが、ネットを散策していたところ、リーズナブルな価格でバランス出力付きのUSB DACを見つけてしまい、気がつくと購入ボタンを押していました。ONKYODAC-1000です。バランス出力をステレオDAC2個で作っているので、これで再生系全てをバランス化できます。マランツのCDプレーヤー普及機のデジタル出力をこのUSB DACに接続してCDの再生をしています。

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バランス方式ボリューム

上記のシステムを、完全バランス化するために急遽バランス方式のボリュームをつくることとしました。今回はこの装置の設計について紹介します。

構成

入力信号をオペアンプを使ったバッファアンプで受けて、その出力をボリュームを使って必要なレベルにアッテネートします。出力側にもバッファを入れるか迷いましたが、まずは無しで作ってみることにしました。ボリュームを絞った時の信号品質を考慮しての判断です。

回路設計

オペアンプ4ch分をボルテージフォロワとして使用し、その出力を4連ボリュームで受けてそのまま出力します。私のパワーアンプEPM-30invは反転アンプ方式で入力抵抗が4.7kΩと、他アンプと比べて抵抗値が小さいため、オペアンプの負荷条件は厳しくなりますが、できる限りボリュームの抵抗値を下げた方が良いと考えて、2kΩのボリュームを選択しました。オペアンプの選定では、負荷特性の確認も必要となります。電源はシンプルかつ特段の工夫もなく+/-2電源を三端子レギュレーターで構成します。この回路では、ボリュームMAX時に出力ショートするとオペアンプの出力がショートしますが、個人使用なので運用注意を対策とします。

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つづく(製作編)