その１

「Ｇ．Ｏ．Ａ」＝「対アース出力アンプ」は、金田式ＤＣアンプ登場十年余にして訪れた一大変革だった。
それまでの金田式ＤＣアンプの発展が変革と呼ぶに値しないということではない。登場時からオペアンプを使った高度な定電圧電源を備えていたが、それが順次高速、高度化し、電池導入によるスイッチングレギュレータにまで派生、発展した１０年は、それ自体変革の連続だったと言っていいエネルギッシュでエキサイティングなものだった。ただ、その歩みは一貫して純でナイーブなアンプ本体をいかに純に動作させるかを徹底的に追及したものだったように思う。

わたしもそれを追いかけ、この時期出力段まで超高速定電圧電源を備えたＡ級３０ＷやＡＢ級１２０Ｗ、スイッチングレギュレーターを備えた電池式ＤＣプリアンプなどを製作したが、出力段用の超高速定電圧電源やスイッチングレギュレータは非常に高度で、抵抗負荷２段差動アンプそのものだった本体を遙かに上回る技術水準のものだった。と思う。その分作り甲斐もあり、上手く完成出来たと思った時は嬉しくて大きな音も出せないのに朝までレコードを聴いていた記憶がある。

しかしながら、当時本当に正しく動作するものを作れたのかどうか今や確認するすべもない。
私の製作したＡ級３０ＷやＡＢ級１２０Ｗは年月を経て不具合が出てきていたことや、出力段用定電圧電源が出力増加時発振して（これは今考える推測）保護回路が動作するなど必ずしもパーフェクトではなかったこともあり、簡単に製作できた８Ｗばかりの電池式ＧＯＡパワーアンプとの比較でメリットを証明出来ず、結局下のように姿を変えてしまったのだ。

今にしてみれば残しておいても良かったのになぁ、とも思うが、当時は狭いアパートでスペース効率の悪い第１世代の金田式アンプ群は小さく軽い電池式ＧＯＡの出現の前に解体されざるを得ず、その部品の多くはいくつかのＧＯＡアンプに移植され、あるいは未だ残骸としてジャンク箱の片隅に眠っている。それだけ電池式ＧＯＡは衝撃的だった。

電池式　Ｇ．Ｏ．Ａ　パワーアンプ　その１

回路図

その２

ＧＯＡはほんの静かに登場した。８５年４月号のＮｏ−８４で、こんな回路だった。
　
ＡＢ級２４０Ｗ＋２４０Ｗ。当然ＡＣ電源でレギュレーターはなし。トランスはＡＢ級１２０Ｗ用のタムラＰＲ７１０７Ｓだ。レギュレーターを使わないので倍の出力が可能なわけだが、あまりに難しくなったレギュレーター（スイッチングレギュレーターや超高速レギュレーター）を省略でき、エレクトロニクスの専門家ではないオーディオマニアのため、だれでも作れるように考えた、と金田さんは言っておられる。

「アースという動かない電位につながった抵抗にプッシュプルで出力電流を流して出力電圧を発生させるという新しい理論」と、ＧＯＡの本質が簡潔明瞭に説明されている。そのための手法がカレントミラー（とカスコードアンプ）だ。
が、かつて差動アンプの出力電流をカレントミラー合成することは差動アンプの動作を非対称にして好ましからずとしたはず、ではなかったか・・・(^^;;。
その言い訳（解決手法）が差動ＴＲ出力の一方に挿入されている１０ＫΩで、プッシュプル合成で２倍の電流・電圧となる反対側の５．６Ｋとのバランスを取って差動ＴＲの動作の対称性を確保する訳だ。必要は発明の母と言うことか。

ともあれＧＯＡは「ＤＣアンプ全般に（影響を？）及ぼす大きな発見」で、続く６月号のＮｏ−８５ではＡＣ電源ノンレギュレーターＧＯＡのプリアンプが発表され、これがなんとプリアンプの革命たる理想ＮＦ型イコライザーの初登場であり、翌８６年４月号のＮｏ−９０では、仰天の電池式ＧＯＡＤＣパワーアンプが発表されるなど、金田式ＤＣアンプは大きく変貌を遂げ完全に新世代となった。ように思う。
こうして見ると、１９８５年というのは金田式ＤＣアンプの歩みの中では歴史的な年だった訳だ。（こう思うのは私だけか？(^^;;)

ただし、レギュレーターなしのＡＣ電源で正常動作できるＭＣ用プリアンプも実現可能なＧＯＡアンプがこのあとＡＣ電源で継続、進展しなかったのは、最近の完全対称型の状況と重ね合わせると、本当に必然だったのか、という思いが浮ばないこともない。
すでに進歩の最終型が最初に示されていたんじゃないかって、ね(^^;;

実はＧＯＡの出現で解体の憂き目にあったＡＢ級１２０ＷのトランスがタムラのＰＲ７８０７Ｓで、Ｎｏ−８４で使用されたトランスと同等のものだ。これが未だジャンクとして転がっている。これを復活させ、８Ω２００Ｗ超の完全対称型アンプを実現することを密かに目論んでいるのである。

電池式　Ｇ．Ｏ．Ａ　パワーアンプ　その２

回路図

その３

最初の乾電池電源によるＤＣパワーアンプは、多分上の写真の鈴蘭堂のＣＬ−１０というケースに６チャンネル分の電池式Ｇ．Ｏ．Ａパワーアンプを格納して、３ＷＡＹマルチスピーカーシステムをその１台で鳴らしてしまうというものだ。それ以前のＡＣ電源式ＤＣアンプでこれと同様に３ＷＡＹ用にアンプを揃えたら畳１畳分のスペースが必要（ちょっと大袈裟か(^^;))だったのだから、この点だけでも驚きだ。
が、さらに驚いたことにはパワートランジスタが放熱器に取り付けられていない。パワーＴＲを放熱器に取り付けないで使うなんていうのは常人のすることとは思われない・・・。これで８Ω８Ｗ、４Ω１１Ｗの出力が得られる・・・？　

Ａ級だのＡＢ級だのと大容量の大型トランスに多数の放熱器で重く大きなアンプばかり作ってきた人が、突如トランスも放熱器も不要な軽量コンパクトアンプを突き詰めて提示してくるのだ。なんとも極端で人を驚かすことが好きな人だ、と思うが、これで２００ＷのＡＣ電源アンプが足元にも及ばない音を出す？　というのだ。

そのアンプの回路が下で、これはＮｏ−９１のものだがＮｏ−９０の方は出力段のＴＲに括弧書きの素子が使われ４Ωダブルウーハー用には出力ＴＲをパラに追加したものとなっている。





これは作ってみるしかない、と早速Ｎｏ−９１の回路で電池式ＧＯＡパワーアンプを組んで聴いてみた。トランスもなし、放熱板もなし、なので余りにも簡単に出来てしまう。するとどうだ。この電池式Ｂ級８Ｗに比較してしまうとＡＢ級１２０Ｗが出す音楽が平板で味気なく聞こえてしまったのだ。
私のアンプ達もこれで世代交代となってしまった。（心境、悲喜こもごも・・・）

さて、衝撃的な電池式Ｇ．Ｏ．Ａだが、パワーアンプについてこの型式が完成したのは２年後の８８年１０月号のＮｏ−１０６の３５Ｗ６ｃｈバッテリーＤＣパワーアンプだったと思う。今、手元にあるＧＯＡなパワーアンプ達もみなこのＮｏ−１０６と言ってもいいものだ。それまではアイドリングの安定度や温度補償などに些か問題があったのだ。

まず登場した時点では上のごとく出力段がインバーテッドダーリントンだったが、アイドリング温度補償に難があった。温度補償素子がバイアス発生用のＣ１７７５しかなく、これは終段のＤ１８８かＡ６２７に熱結合するしかない。こうするとそのドライバーのＡ６０７，Ｃ９６０が野放しとなり、夏と冬ではアイドリング電流に大きな差が生じてしまうのだ。夏と冬と言わずとも電源ＯＮ時と通電後素子が自己発熱で暖まった時でアイドリングが変動する。放熱器なしのパワーアンプにはちょっとしたアイドリング電流の増加も問題だ。その後コレクタ抵抗の１５０Ωを２．４ＫΩにしてドライブＴＲの消費電流、消費電力を下げることよりアイドリングの安定を図ったが必ずしも成功しなかった、と思う。

インパーテッドダーリントンが採用されたのは電源電圧利用率がダーリントン型に比べて高いためだが、その後ダーリントン型でも終段のエミッタ抵抗を省略することにより同程度以上の電源電圧利用率が得られ、さらに歪率も低いということでダーリントン型に統一された。が、アイドリングの補償問題もダーリントン転換の理由だったと推察される。

だが、ダーリントン型も放熱器を使用しない１０Ｗ型では温度補償は完璧ではない。わたしも熱暴走で素子を壊しはしなかったが基盤を焦がした経験が何回かある。放熱器を用いないと言うのはやはり危うい状態だ。アイドリングは１０ｍＡ程度だから終段トランジスタのアイドリング時損失は１５０ｍＷ程度。これなら安全のようだが、何らかの原因でＤＣオフセットが０．５Ｖ生じただけで８Ωスピーカーがつながっていれば一方の出力段ＴＲに７２．５ｍＡ、１Ｗの損失が生じてしまうのだ。こういうことが容易に熱暴走を引き起こすし、そもそも夏場などはそういうことがなくとも出力段ＴＲはそれなりに熱くなり、安心できない。

これを回避する有効な方法はやはり放熱器を付けること。３０Ｗ型に用いるフレックスのＴＦ−３２０５Ｓという小さな放熱器を付けただけで熱暴走の危惧は消失してしまう。合わせて温度補償素子の配分だ。私はＣ１７７５をドライバーの一方に、１Ｓ１５８８を終段の上下のＴＲに１個ずつと分けて熱結合している。これでほぼ完璧だ。

もし今後電池式ＧＯＡを作ってみたいという方がおられるならば、Ｎｏ−１０６以降の３０Ｗ型か、１０Ｗ型でも放熱器を使用して製作されることをお勧めする。終段を放熱器に取り付けてさえあれば、１０Ｗの定数で製作してもそのまま±３０Ｖの電池を接続するだけで３０Ｗ型として使えてしまう。そんなに出力がいらないときは±１５Ｖ電池で動かせばいい。と柔軟性が高まる。
最近誂えた「ヘッドフォン（も鳴る）アンプ」が実はこれだ。

２０００年７月記

その４

突然だが、オールＦＥＴ　ＧＯＡパワーアンプを今更ながらこしらえてみたのでその製作記である。


今年の春先のＭＪの発売日、本屋で中身をパラパラ流し見し、Ｎｏ−１５８を眺めた後で（株）テクニカルサンヨーの広告ページに一瞬目が点となった(｡｡)

今となっては幻の東芝「２ＳＪ７２」が売りに出ている。しかもランクはＢＬでＩｄ＝１０ｍＡ以上の注釈付きだ。

これの意味をある種理解される方もおられるだろう。しばらく前の金田さんのオールＦＥＴ　ＧＯＡ　アンプぐらいでしか使い道は考えられないのだが、私としてはその日のうちに注文ファックスを送ってしまっていた。

２ＳＪ７２が金田さんのアンプに使われたのは７、８年ほど前で、別にその頃の金田さんのアンプに特段の思い入れがあるわけではないのだが、かつて彼の方が「悪夢のパワー素子」としていたパワーＭＯＳ−ＦＥＴ　２ＳＪ４９−２ＳＫ１３４（これも今や幻）が２組だけ手元にあるし、当時“Ａｌｌ　ＦＥＴ”を免罪符に宗旨替えして発表されたオール　ＦＥＴ　ＧＯＡパワーアンプを作ってみるのも一興だ。

と言う思いが頭を駆けめぐり、商売上手なテクニカルサンヨーさんにとって狙い通りの飛んで火にいる夏の虫となって、その在庫処分に貢献してしまったのだった。

さて、「悪夢のパワー素子」日立の最初の（？）パワーＭＯＳ−ＦＥＴ　２ＳＪ４９−２ＳＫ１３４だが、宗旨替えする前の彼の方の評価が評価だったから、大分以前に私が入手したのはこの２組だけだ。したがってこれを使う以外にないので、取りあえず想定バイアス（０．６Ｖ）付近で静特性を測ってみた。

その結果が右の図だが、メーカー発表の典型例に比較するとやや立ち上がりが遅い方にずれている。また、コンプリペアとして売られたものだったと思うが、ＪとＫの特性差はこんなものだろうか。まあソースフォロワーのオール　ＦＥＴ　パワーアンプを考えているので、Ｖｇｓ＝０．６５ＶでＩｄ＝８０ｍＡ前後だから取りあえず使えるだろう。

ＭＪ９３年９月号のＮｏ−１３０にこれらをソース接地動作として終段に３ｄｂ程度の電圧ゲインを持たせた、完全対称型の前身のような興味深いオール　ＦＥＴ　パワーアンプも発表されているが、先ずはオーソドックスに９３年３月号のＮｏ−１２８のソースフォロワー型式で作ってみることにした。これらの初段、２段は全く同じなので、場合によっては基盤を組み直して終段をソース接地にしてみるのも簡単だから、それは後の楽しみとしよう。

さて、Ｎｏ−１２８、Ｎｏ−１３０とも電源は「乾電池」となっているのだが、アイドリングをＴＲ式の十倍程度流すとなるとこれまでの経験からもさすがに躊躇せざるを得ない。たまに鳴らしてみるには苦にならないだろうが、常用するとなると辛いだろう。ということで電源部分離方式を採用することにする。乾電池でも、ＡＣ電源でも取り替えて使えるようにアンプ部を独立して製作し、電源部はキャノンコネクターで接続する。要するにＮｏ−１４４の方式だ。

実はＧＯＡの登場で解体の憂き目にあったＡ級３０Ｗの電源トランスが、なんと最近廃業してしまったタンゴのＡ−６５Ｓなので、２５年もののこのトランスもこの際再活用してやりたい。よってＡＣ電源としてはこのトランスを使うこととする。終段用には２５Ｖ端子を使い、前段用には２組の５．５Ｖ端子を倍圧整流して終段用に重ねて作り出せば、前段用に±５０Ｖ程度、終段用に±３５Ｖ程度の電圧が得られるはずだ。こうするとこの電源部はＮｏ−１４４等の完全対称型アンプ達の電源としても流用できる、という思惑もあっての設定で、乾電池を電源とする場合は前段用に２０本入りを３箱で±４５Ｖ、終段用に同じく２箱で±３０Ｖか１箱で±１５Ｖで使えばいいだろう。

さてケースや放熱器をどうするかだが、１００ｍＡものアイドリング電流を流すのにＴＦ−３２０５Ｓという小型の放熱器を使うオリジナル設計は経験上疑問を感じるし、今回はＡＣ電源では±３５Ｖとオリジナルより高い電圧がかかることもあるので、オリジナルに比較すれば大分大きめだがＴＦ−１２１０Ａ２を使うことにした。完全対称型を幾つか製作した経験からすると、±３０Ｖでも１００ｍＡを流すのであればこの位が適切な放熱器ではないかと思える。
ということで、ケースはＮｏ−１４４等と同じタカチのＯＳ４９−２６−３３ＢＸだ。

回路は下図のようにする。オリジナルと異なるのはまず初段の定電流回路とカスコードアンプだ。定電流回路はオリジナルの自己バイアス方式でも良いかと思うが、定電流回路としてはこちらの方が高性能だろう。カスコードアンプは電源電圧が高いので入れざるを得ない。シンプルに徹したオリジナルの思想からやや外れるが、悪くもあるまい。

各段の電流設定はオリジナルと同じで初段のＫ３０がそれぞれ２ｍＡ、２段目のＪ７２がそれぞれ５ｍＡで、その負荷抵抗はオリジナルどおりだから、オープンゲインもこれまたオリジナルと同程度の５４ｄｂぐらいだろう。

オリジナルはＮＦＢ量を可変することによる音量調整機能を付加しているが、今回はその必要性はないのでクローズドゲインは固定とし、他のＧＯＡと同様の１１倍とした。だからＮＦＢ量は推定３３ｄｂ程度となる。

例のごとく方眼紙で基盤表面の部品配置図と裏面の配線図をこしらえて最良のパターンを検討する。大抵は金田さんの指定の通りとなるのだが、これを回路図と照合しながら自分で作ることによって理解も深まり、ミスも減り、結果トラブルも未然に防止できる。実際の部品取付と配線は作った方眼紙上のパターンをガイドにして作っていく。

やはり部品数が少ないだけあって基盤の所用面積も小さくなった。お陰で放熱器に大きめのＴＦ−１２１０Ａ２を使ったにもかかわらず、ケースの中に楽に収まった。同じケースと放熱器を使っている別頁のＮｏ−１３９（もどき）の写真と比較していただくとその辺が良く分かると思う。

ケース加工は単純なドリルでの穴開けだけなので、電動ドリルでさっさとすませる。電源部とつなぐキャノンコネクタ用の穴の加工が疲れるところだが、根気で何とかするのは毎度同じだ。

取りあえずアンプ部を完成させたところで乾電池を電源として動かしてみる。
問題なく動作した。各部の電流値も正常で終段のアイドリング電流はＬチャンネル８０ｍＡとＲチャンネル１００ｍＡとなった。出力のオフセットも初段半固定抵抗で０Ｖに合わせると温度変化とともに変動するそのドリフトは±２０ｍＶ程度だ。うまく完成したようだ。

金田式アンプの歩みの中では、２段差動アンプ＋エミッタ（ソース）フォロワーという型式で、差動アンプの２段目で電圧ゲインの殆どを稼ぐというのが連綿と続いた方程式のようなものだったが、オールＦＥＴパワーアンプはその型式の最後となったものだ。

この直後ドレイン出力パワーアンプを経て完全対称型に移行し、終段に大きな電圧ゲインを持たせる型式となったが、ＭＪ９９年６月号のＮｏ−１５５以降は初段でも電圧ゲインを稼いで２段目には極力ゲインを持たせないものとなっており、その様変わりはある種隔世の感がある。

という能書きはどうでもいいので(^^;;、早速音を聴いてみる。

いつものＤＣアンプの音ではあると思うのだが、他のＤＣアンプ達の中では目立った特色を感じない、と言うのが第一印象。
逆にこのオールＦＥＴパワーアンプと聴き比べることにより完全対称型のエネルギー感やコントラストの深さ、アタックの強靱さといったものが明確に浮かび上がる。また、ＴＲ式ＧＯＡはその鋭いほどの分解能のためか抜けるような凛とした表現という特徴が感じられる。
それらと比べるとこのオールＦＥＴは、ＴＲ式ＧＯＡや完全対称型とは反対方向と思える滑らかで暖色系の音の雰囲気が特徴のようにも感じられるが、完全対称型の後で聴くとやはり過去のアンプなのかな〜という感も否めない。

が、完全対称型がある今となってはそれはやむを得ない結果だろう。
このアンプについては今後ＡＣ電源化はもとより、電圧ゲインを有するドレイン出力型への改造など、もう少し遊んでみよう。と考えている。

（２０００年９月２２日）

（オールＦＥＴ　ＧＯＡパワーアンプのその後はこちらへ）

その５

何もしなくとも時は流れる。変化は宿命だ。人も去っていく。誰しも取り残される。生きるしか道はない。
もうよい・・・。が、時のない世界はこの世にはない。

金田さんのＤＣアンプは音楽信号を正しく伝達するために、回路における動作の対称性の確保を一貫して追及している。登場以来の同種素子による差動アンプも最近の同種素子による完全対称型出力段もそれが現象したものだ。最早非対称動作している所などなさそうで、素人目にはこれ以上回路が発展する余地などないように思えるのだが、未来のことだから今から分かるはずはない。

ＧＯＡにおいても２段目差動アンプの対称信号を正しくプッシュプル合成する手法が追求された。カスコードアンプとカレントミラーがその手法だが、カレントミラーは結局彼の方にとって最終満足まで至らなかった。このカレントミラーによる折り返しプッシュプル動作の限界と異極性素子による終段プッシュプル動作の限界を破ったというのが「完全対称」の意味だから。「完全対称」は別に上下対称回路に対してどうこうというものではないのだが、言葉が一人歩きした。

上のＦＥＴによるＧＯＡアンプに移行する直前、ＴＲによる電池式ＧＯＡアンプはフィードバック型カレントミラーを採用して完成した。「オーディオＤＣアンプシステム」には間に合わなかったか載っていない。フィードバック型などと新しい名前を付けているが別に独創的なものでも新しく開発したものでもなく、従前からＩＣ内などでよく使われていた回路を導入したもの。８９年１２月号のＮｏ−１１３で初めて採用されている。その記事では従来のＤ−ＴＲ型、ＴＲ−ＴＲ型とフィードバック型のカレントミラーの出力電圧対歪率特性の実測値が載っているが、フィードバック型は圧倒的に特性が優れている（１／３３〜１／１２７）。と言っても音は別。素子数が増えることもあり、プリアンプやレギュレーターでは素子（モールド型ＴＲ）増加の悪影響も出て満足できる結果を得られなかったようだ。だが、パワーアンプでは名器２ＳＣ９６０（９５９）を起用したこともあって１００％満足の成果を得た、と彼の方は言っておられる。

ところで、２ＳＣ９６０（９５９）も２０世紀末に遂に絶滅したようだ。もう手に入らないかと思うとやはり感慨も湧く。

下は取り残された１台。
差動用だけでなく、カスコード用もカレントミラー用も熱結合してある。これをするとドリフトがずっと安定になる。
既に音が悪いという水銀０の電池になって久しいが、透き通った力強い美しい音が得られる感じにはまだ優位性があるような気がして未だに電池で聴いている。低域の瞬発力や弾力感などには負ける感じがするが、これでもうイイよ、という気分だってありで良いでしょ？

回路図

（２０００年１２月１８日）

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