スピーカ1コを固めてダミー

として使う

スピーカに関する認識が一歩進ん

で単なる非繰越の抵抗からモーシ

ョナル・インピーダシス＋その他（直

流抵抗およびインタクタンス分）に変

わるだけで，アンフ歴の仕事は一度

に増えます．

今回は最近まで知らなかったこと

の確認を真空管単段シングル・アン

プとフル・レンジ・スピーカという

最小単位の素材で行ってみました．

以下の文中では，

①スピーカの全インピーダンス：Z。

②モーショナル・インピーダンス

：Zm（スピーカ側から見たもの）

③ボイスコイル・インピーダンス

：Zv

④ボイスコイル直流抵抗：Rv

⑤ボイスコイルのインタクタンス分

：Z～

⑥モーション速度：Ⅴ

⑦スピーカ駆動電流：I。

と記述します．現在の私の理解度は，

Z。＝Zm＋Z，

Z，＝Rv＋Zl

V∝I。×Zm

JAN．2003

12GN7Aシングルによる

MFB回路の実験

●ユニットを固めてダミーで使う

1右方のユニットはセンター・キャ

ップをはずして撞唐剤でボイス・コイルを固定した

野口　伸一

の3式がすべてで定電流駆動すれ

ばZvの影響を受けずにZmを駆動

できるが，Zmのfo共振に対処でき

ない．また，定電圧駆動すればf。共

振をかなり制動できるが，Zl≧Zmと

なる帯域ではZmをリニアに駆動で

きない，という程度です．

使用したスピーカは，中古品売買

の店で2個購入したフオステクスの

121K21（＠170）という汎用の楕円

スピーカで1個のモーションを止

めてダミーとしました．モーション

を止める作業は，センター・キャッ

プをカットして瞬間接着剤をセンタ

ー・ポールとボイス・コイルの間に

しみ込ませるだけの簡単なものでし

た．第1図が実測‘のZ。特性です．

SP－1をDM－1（Z，）としました．Z，

の部分は非可動なので；バラツキが

少ないようです．

SP－2とDM－1を使用して，ブリ

ッジ型MFBとその変形回路を試

50

40

30

20

10

0

しました．MFB動作の認識方法と

しては，スピ「カ（SP－2）の端子間

電圧の周波数常陸が（DM－1）のイン

ピーダンスの周波数特性と相似にな

ればよし，とします．モーションを

つぶし，かつ電流駆動した理想形と

いうわけです．

12GN7A単段アンプ

高G．n管12GN7Aを使った単段シングル・アンプはシングル・ア

ンプ・ファンには気になる存在で

過去に試された人も多いのではない

かと推測します．今回はパワー・ア

ンプとしては扱っていませんので，

データは取りませんでしたが，単段

パワー・アンプとして十分に実用に

なる力を持っていると感じました．

第2回が全回路図です．単段アンプ

2系列と電源部からなる単純なアン

プですが，わかりづらいと思われる

点のみ補足します．

出力は7kQ負荷で3．5W出ま

した．22Kと160Pによる高域減

衰回路はOPTのあばれ対策です．

常法のOPTl次または2次にC

Rをだがせる方法では電流出力アン

プの高域インピーダンスが下がって

使いものになりませんでした．

i　 i

S P 二1 ー営

一　 一　 S P －2 ○ー － D M －1 ○

ii　 i i i i 1i　 ） i i im S

i　 i i i i

10　　　　　　　100　　　　　　†000　　　　　10000　　　　1億m

Hz

〈第1図〉使用ユニットのインピーダ

ンス特性

93

K：4－・16il　　3tl

橿 ’’に

RL

も品3菰Ec2　Ebb

●CV－1アンプゲイン1．2／8il

〈第6図〉証アンプCV－1

7 K ：4 －・16 0

コ　▲　▲R L

．

b 請 3訃

Ec2　Ebb

●CV－2アンプ：ゲイン1．1／80

〈第8図〉電圧アンプCVセi

OPT2次巻線の中点タップは便利

です．電流アンプではOPTに泣か

され，電圧アンプでは楽させてもら

った，という次第です．以上の4種

のアンプを組み合わせて実験を行い

ました．

（1）電流アンプ＋MFB

Z，の影響を受けずにZmの制動

をする代表的な方式です（第9図）．

見てお気づきだと思いますが，Rkを

除けばcc－1というよりも第6図の

CV－1と基本は同じです．第6図の3

0の代わりにDM－1（Zv）を使って

I。XZmのみを検出し，電圧負帰還し

ています．fo付近ではZ，≒R，です

から，完全な電圧アンプです．

（2）仮想MFB電流アンプ＋MFBの回路構成

が，電流アンプと電圧アンプの併用

というか，住み分けのようなものと

気付いてできた回路（第10図）です．

帰還回路を使わなくても同等の効果

が得られるのでこう名付けました．

第11回は500HzをOdBとして

MFB動作の確認をしたもので，

cc－1＋MFB（やや負性インピーダン

ス制動ぎみです），仮想MFBともに

JAN．2003

〈第7図〉CV－1の出力イン

ピーダンス特憧　ol

0

－1

－210　　　　　　　100

ほぼ予定どおりとなりました．写真

A Bは，Z，（Zl）の影響をキャンセ

ルせずに電圧ドライブすると，高域

のスピーカ駆動電流がナマることを

示しています．

この仮想MFBは任意のパワー・

アンプ（電流，電圧および負性インピー

ダンス）が使用でき，電流アンプでな

ければタメだといわれて，いまのア

ンプはどうするんだと悩む必要があ

りません．Z，の影響をキャンセルす

るプリアンプを作ったわけです．

ところで電流アンプには，Zvの

影響を受けないという以上の（電圧

アンプに対する）優位性があるのでし

ょうか．

D M －1

5 1Q　 E c z

E b b

S P －2

〈第9図〉cc－1＋MFB回路

●cc－2アンプ

1000　　　　10000　　　†00（東関

（3）負性インピーダンスによる制

動回路

これはスピーカ121K21のQ。

（Q。）が1．6もあることから，やって

みることになった予定外の実験で

す．わたくしは，いままでスピーカ

の端子間電圧がfo付近でフラット

なら制動は効いており，音圧常陸に

ピークは出ないと思っていました

カキ汎闇スピーカのおかげでまちが

いぼ気が付いたわけです．

思いきってZmの完全制動を目指

すこととなりま．した弗かなりの電

流正帰還を安定にかける必要があ

り，しかも特性のよくない基本アン

プを使用するために回路構成に苦心

しました．原理的には（1）電流アン

プ＋MFBでも可能なのですが…．

第12図がその回路で負荷その

ものが帰還素子となった低インピー

ダンス帰還回路です．A＝2℃　Zm

が小さくなる高域では発振しますの

で，A＜2の50％帰還回路を基本ア

ンプに使用しました．変な回路です

●CV－1アンプ

7 K ：16fl D M －1 7K ：4－16fl

E c2 E b

3 0

N　 ここ＝　Ec2 E b

千 言7

　 B

b

S P－2

I RD35A

一一◎　　　 ＋A　 正Io

rO

DM－1＝ZV

SP－1＝Zv＋Zm

8D35A

CVアンプのroと同じ抵抗をダミー

とシリーズにすると，

I（ro＋Zv）A

・rO＋Zv≫Zmとなる中高域では

loeIA……電流駆動となる

・あ付近ではroによって制動される

〈第10図〉帰還回路を使わない仮想MFB回路

95

5

一

0

－

　

5

　

0

　

5

　

0

　

5

－

　

1

・

l

一

　

－

調で

i 川i

M FBD M －1 －

ト

cc－lii

M 1 i1000　　　　　10000　　　10000O

Hz

〈第111図〉CCl＋MFB

と仮想MFB

の周波数特性

7 K：4・－16 Q 4－16 0 ：7K

E C2 E bb

　　［

E bb E c2

∠ ＝ ゝ ∠ 二 、

D M －l S P－2

R D 35 A　　 ●C V －2ア ／プ ×2　　　 R D 3 5A

∩ ＋ A　 rO z量 O　 rO　　　　 ＋A

D M －l　　 S P －2

VlnA（A－1）

Zm＋（2－A）（Zv＋ro）

〈第12図〉

負性インピーダンス制動回路

A＝2のとき：Io＝2Vin／Zm→IoZm＝2Vin∝速度V

が，純粋に回路を愉しむという観点

では今回の製作中いちばんでした．

まともな高性能非反転電圧アンプを

使用するなら，入力直列の電流正帰

還で簡単に実験できるでしょう．

第13，14図がスピーカ端子間電

圧の測定結果です．いまのところわ

たくし自身，動作がうまくいったと

きの端子間電圧を推定できないレベ

ルなので確信はありませんが，ス

12

10

8

準　6

4

2

0

0

5

0

5

0

ゝ

葛

2

－

’

－

一

書

．

np

ピーカのZ。特性をひっくり返した

ようなゲイン特性になっており，負

性インピーダンス制動にまちがいは

ないようです．f。付近での出力イン

ピーダンスはほぼ－Zv（≒－Rv）n

を達成しています．Zmが全域で定電

圧駆動されていればf。からゲイン

が二直線に右肩上がりになるはずで

すが…・・・

電流検出にDM－1と8mを便っ

i i i i i

i○ ヽ

、iヽ ，ヽ

○ ヽl 8 li

i i iしm e ○○1

i i 【

10　　　　　　100　　　　　1000　　　　10000　　　10強調O

Hz

」 i 1i i

DM－1！ SP－2

i l ）

i89ii

10　　100　1紺　10000　書償調

96

〈第13図〉負性インピーダンス制動時の利得特性

〈第14図〉

負性インピー

ダンス制動の利得とスピー

カのインピーダンス

〈写真A〉仮想MFBの10kHz出力波形．上：SP－2＋10間，下：1（1端子電圧．高域での駆動亀流が減衰しない

鰐：真B〉簡圧駆動時の出力波形

だ比較では，高域のゲインに大きな

差が出ています．普通の負性インピ

ーダンス駆動が高域ではひずみが多

くなって使いものにならない，とい

うことも確認できました．この回路

をものにできるのは帰還回路の熟達

者，あるいはそれを目指す挑戦者で

しょうか．オーディオ帯域Ⅴ一定

（＝Zmの完全制動）が目標ですが，加

速度一定とするために右肩上がりの

入力信号が必要となるでしょう．わ

たくしはとりあえずこれで退散する

iことはしました．

実験後のアンプは，仮想MFB用

の電流出力プリアンプとして改良を

加え，完成させたいと思います．

平均出力100mV程度のかわい

い実験でも，MFB周辺回路とスピ

ーカの挙動を理解するにはずいぶん

と役に立ちました相手を知ろうと

もせず，た糊さえ込むだけではや

はりうまくいかないようです．もっ

と知れば押さえ込む必要もなくなる

かもしれません．

ラ　ジオ技術