Multi-NFB for Hi-Fi

オーディオ趣味の楽しみ

音の良い真空管パワーアンプの作り方


開設2009.11.22以来 番目の訪問者です　

発端は父のラジオ作りから…

昭和２８年頃の戦後でまだ良い部品が揃わなかった時代、父（故人）がラジオを自作するのを幼い私がそばで見ていて興味を持ちました。父が作ったラジオは、高２Ｑダンプ、２Ａ３ＰＰ、フィールド型１０インチスピーカー（フェランティ社のＤ４）というものでした。真空管ラインナップは当時の記憶とその後残っていた真空管の記憶から、６ＳＫ７ＧＴ−６ＳＫ７ＧＴ−６Ｈ６ＧＴ−６Ｊ５ＧＴ−６ＳＬ７ＧＴ−ＵＹ７６（×２）−ＵＸ２Ａ３（×２）−ＵＸ５Ｚ３、このような１０球だったと思います。公務員の父が仕事から帰ってきて毎日１球ずつ増やすのが子供心には嬉しかったものです。他の主な部品は、パイロットランプがたくさん点灯している２５ｃｍ巾位の選局ダイヤル、３連バリコン、山水の出力トランス、それに大形の本箱を改造したスピーカー用の密閉箱等です。当時のよく聞いたラジオ放送では、朝の「名演奏家の時間」テーマ曲はメンデルスゾーンの交響曲「イタリア」第二楽章で始まりハイドンの交響曲「時計」第二楽章で終った記憶、のど自慢、夜のクイズ番組、ヤン坊ニン坊トン坊、少年探偵団などです。サンスター歯磨の宣伝曲が大すきで記憶に新しいです（試聴）。そのラジオはたいへん良い音で鳴っていましたが、４年後に父が古鷹無線（秋葉原）のテレビキットを組立てたときに、電源部や部品を流用するために分解されました。

その頃（小学３年）ですが、父は並３ラジオ（６Ｃ６−６ＺＰ１−１２ＦＫ）の組立キットを買ってきて私に作れと命じました。しかし半田付がうまくできないのを見てもどかしがって自分で作ってしまいました。小学校の時に私が作ったラジオは、鉱石ラジオ、ゲルマニウムラジオ、高１ラジオ、２石レフレックススーパー、５球スーパーなどです。ラジオでは感度を上げるのと音を良くすることが目標です。父がラジオとテレビを自作してその関係の技術雑誌等がたくさんあり、それらをよく読んでは技術の勉強をしました。後年、なんについても電気の等価回路で表わそうとするクセがつきました。本では特に『ラジオ回路集−第３集−低周波増幅器（オーム社、昭和３１年）』は、アンプ設計上の技術ポイントがくまなく解説してあり幾度もくり返し徹底的に読みました。そのうちに製本が崩れて失くしてしまいましたが、つい最近のことインターネットで再び買うことができました。

ラジオ少年初の６球スーパー設計・自作…

中学１年の時、６球スーパーを自分で回路設計して自作しました。使った真空管は、６ＳＫ７−６ＷＣ５−６ＳＫ７−６ＳＱ７−６Ｊ５−６Ｖ６−シリコン整流器でした。選局ダイヤル、１０インチスピーカー、真空管等は以前に父が作ったラジオの部品を大いに流用しました。出力トランスは叔父さん（母の弟、故人）がくれたもので２次側から６Ｊ５のカソードにＮＦＢを掛けて音質の向上を図りました。１０００ΩのフィールドコイルにはＡＣ１００Ｖをシリコンダイオードで整流して１４０〜２００ｍＡ流しました。このラジオは感度も音もなかなか良いものでした。夏休みの理科の宿題では、１年はインターホン、２年は６００５（６ＡＱ５の高信頼管）とＲＥＸの出力トランスを用いたＰ．Ｐアンプ、３年は５球スーパーを提出しました。ラジオを作る友達がたくさんいて回路検討したり調整を手伝ったりするのが楽しかったです。

中学卒業後もラジオはいろいろ作りましたが、トリオの４バンド・コイルパックと狭帯域ＩＦＴを用いた高１中２でＢＦＯ付の通信型ラジオ、ＨｉＦｉ-ＡＭチューナー、１球でＲＦ・ＩＦ・ＡＦを増幅するトリプルレフレックス、ワイヤレスマイク、ＦＭチューナー等を自作し ました。ステレオアンプを初めて作ったときは５極管６ＡＲ５のシングルでした。ステレオの広がりのある音が自宅で聞けて感激したものです。スピーカーはＰ社のメカニカル２ＷａｙであるＰＩＭ−１６Ａを使用しました。

本格的なオーディオ趣味は社会人になってから…

社会人になってから昭和４８年頃には、高出力Ｈｉ−Ｆｉアンプを数台作りました。また、西巻正郎著『電気音響振動学（コロナ社、昭和３５年）』を以前から熟読勉強していましたが、スピーカー関係の箱とかホーンなどの設計や自作もしました。
３８ｃｍ４ｗａｙはユニットを除いて全自作ですが最高の音質でした。
　（Ｃ社１５Ｌ−２低音、Ｃ社６Ｍ−１中低音、Ｐ社ＰＴ−５０中高音、Ｐ社ＰＴ−Ｒ７高音。クロスオーバーは３４０、１６００、４８００Ｈｚで１２ｄB／ｏｃｔですがＰＴ−Ｒ７をアッテネーターで下げ高音ダラ下がりにしました。φ１．６ｍｍウレタン線での空芯コイル。４×８尺×２２ｍｍのベニヤ板をほぼ４８ｃｍ幅で５等分し外寸Ｗ５３×Ｈ１３３×Ｄ４８ｃｍグラスウール詰め密閉箱）
アンプは、６ＧＢ８ＰＰ、５０ＣＡ１０ＰＰ、６ＣＡ１０ＰＰ無帰還、６ＧＢ８三結ＰＰ、８０４５Ｇ−特殊ＰＰ（ＯＰＴがＰＰ用２個の所をＳ用４個使用、ＡＢ１級動作）無帰還などを自作しました。６ＧＢ８のアンプは段間時定数のスタガー比を大きく取って２０ｄＢのＮＦＢを掛けて低歪で迫力ある音で鳴りました。その頃の話題としては、ＮＦＢの弊害とか直熱型三極管シングルアンプが良いというようなことが言われていました。弟がトリウムタングステンフィラメントの３極管２１１でシングルアンプを作り趣きの全く異なる音を聞いてからは、設計方法を変えることにしました。８０４５Ｇのアンプは無帰還のうえ他にもくふうして良い音を出しました。

その後３０年間以上もオーディオ趣味は空白状態です。…


ふたたび真空管アンプ作りに挑戦

６ＡＱ５シングル・ステレオアンプ…　（２００９年６月）

今年２００９年６月久しぶりに再び真空管アンプを作りたくなりました。部品や参考書などは何も無いし回路設計や半田付なども忘れかけてきたので、できるだけお金を掛けないで可能なかぎり良い音のアンプをとにかく１台だけは完成させようと決心しました。ネット検索して部品を買い集め、６ＡＱ５多極管シングル・ステレオアンプ（２．５Ｗ×２）を作りました。


６ＡＱ５アンプの要点：

（１）音質第一、出力ほどほど。

（２）出力管にお金を掛けない。最もスタンダードなビーム出力管６ＡＱ５を多極管接続で用いる。

（３）トランス類にお金を掛けない。東栄変成器のＯＰＴ−５Ｓと共立電子産業の電源トランスＰ６６１８５にしました。

（４）安定度抜群の２段増幅とし、前段はゲインの稼げる電圧増幅５極管６ＡＵ６を用いる。

（５）歪低減のためＮＦＢ技術を駆使する。まずは禁じ手の出力管カソードのバイパスコンデンサを外す、これで６ｄＢの電流負帰還により直線性を改善する。これはプレート内部抵抗を上げるので、Ｐ−Ｐ負帰還によって逆に内部抵抗を下げる。そして出力トランス２次側から前段カソードに全体的なＮＦＢを掛ける。前段も直線性改善のためカソードパスコンは外す。
注意点：出力管カソードが交流的にアースから浮いているため、超高音域においてヒーター回路を通して、前段カソードへの帰還や他チャンネルへのクロストークが発生し有害である。対策は前段管のヒーター端子を０．０１μＦ程度のコンデンサーでアースにバイパスする。




試聴：鳴らしてみて一言ですごくいい音。でも後で音質に問題がある（早い話が超高音がダメ）ことが分かって改善しました。スピーカーはＯＮＫＹＯの３０年以上前のＳ−４９０という２５ｃｍ３Ｗａｙシステム（全てコーン型）。ソースはＣＤでＯＮＫＹＯのＣ−７０５というＣＤプレーヤー。スピーカーもＣＤプレーヤーもネットで中古品を入手しましたが十分に良い音です。

問題点：

（１）高域が耳につく音なので当初はスピーカーによるものかと思っていましたが、アンプの周波数特性で９０ＫＨｚ付近に山がありこれが原因と判りました。

（２）左右２本の出力管のプレート電流のアンバランスが大きくて約１５％ある。また電源トランスが＋Ｂ全部で７５ｍＡが限度のためスクリーングリッドの電圧をツェナーダイオードで下げていますが標準動作例から大きく外れはなはだ面白くない。

対策：

６ＡＱ５の電圧・電流の関係が標準動作近くにうまく行くならば当初の設計方針通りとしますが、ここは思い切って３極管接続に変更しました。そしてＮＦＢの位相補正の定数をよく吟味したことにより、パワーは１Ｗ×２と半分以下になりましたが、これはこれで高域まで十分に良い音のアンプになりました。





２台目総仕上げは６Ｌ６シングル・ステレオアンプ…　（２００９年８月）

もともと６ＡＱ５アンプの次には技術の総仕上げとして更にハイレベルのアンプをもう１台作ろうと考えていました。基本的な設計方法は６ＡＱ５の場合と同じですが、出力は７〜８Ｗあれば一般家庭ではいかなる場合でも十分ではないかと考えて目標値としました。多極管でこの程度の出力を得るためには（ロシア）ＳＯＶＴＥＫ社の５８８１／６Ｌ６ＷＧＣという長い名前の真空管でペアチューブを購入し左右１本ずつで用いることにしました。+Ｂ電源電圧３３０Ｖ、プレート電流８０ｍＡ、出力トランス１次側インピーダンス２．５ＫΩとして２次側８Ω負荷に波形ノンクリップで出力７Ｗが得られました。回路図は６ＡＱ５の場合とほとんど同じです。



試聴：

クラシック、軽音楽、演歌、何を聞いても低〜高音域まで低歪、伸び、切れ、定位、張り出し等すべてが良くて素晴らしいです。今まで作ったアンプでは最も良い音です。





古い真空管ラジオの復活　（２００９年１０月）

昭和３１年（１９５６年）ナショナルから発売のＭａｇｎａＳｕｐｅｒ（前面ロゴ）という放送波（中波）専用の高級Ｈｉ−Ｆｉラジオ（ＣＦ−７４０型）のジャンク品をネットで入手しました。目的は高１付６球スーパーを作るための部品取りでした。自宅に着いたときは埃まみれでしたが、埃を払ってみたら何とキャビネット、内部ともかなり良い状態でした。それで当初の方針を変えて修理することにしました（ラジオの修理は得意なんです、笑）。通電すると、ガリガリザザザ…と大きな雑音がして最初だけ放送が少し聞こえました。マジックアイを含めＭＴ管の７球スーパーで、スピーカーは８吋パーマネント型ダイナミックスピーカーです。

(外部リンク)　ナショナルＣＦ−７４０

真空管ラインナップ：（高周波）６ＢＡ６−（周波数変換）６ＢＥ６−（中間周波）６ＢＡ６−（検波・増幅）６ＡＶ６−（電力増幅）６ＢＱ５−（整流）５ＧＫ４−（マジックアイ）６ＣＤ７。

修理内容：　　　　※回路動作上の重大故障（１）〜（７）

（１）出力管６ＢＱ５グリッド側カップリングコンデンサー０．０２μＦの絶縁不良（約１５０ＫΩに）　→　部品交換。

（２）整流管５ＧＫ４（ＵＳ８ピン）の足ピンと内部リード線が半田付不良　→　再半田付。

（３）ＡＣ１００Ｖ間の雑音防止コンデンサー０．０５μＦが発熱、内部放電　→　部品交換。

（４）ＲＦ〜ＩＦ球のスクリーングリッド共通のバイパス電解コンデンサー３μＦがパンク　→　部品交換。

（５）同じく並列接続のバイパスコンデンサー０．０５μＦ絶縁不良　→　部品交換。

（６）高周波増幅段６ＢＤ６雑音発生　→　６ＢＡ６（回路図通り）の新品に交換。

（７）検波・低周波増幅管６ＡＶ６雑音発生　→　６ＡＴ６（μ＝７０で少し小さい）の新品に交換。

（８）バリコン取付ゴムが劣化しボロボロ　→　新品のブムブッシュに交換。

（９）７個あるパイロットランプの配線材被覆が全てボロボロ　→　新しい絶縁電線にて配線し直し。

（１０）マジックアイ６ＣＤ７ほとんど光らず　→　６Ｅ５Ｃの新品に変更。足ピン接続変更、取付方法変更。

（１１）外観構造は埃をよく取り除き、前面プラスチック個所は取外して水洗いした。

修理結果：感度・音質とも良好な受信状態になり、昔の真空管ラジオは見事に復活しました。




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