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アンプの出力デバイスについて。石と球。

○○のミタ:承知しません。さん

2011/1/2121:17:01

アンプの出力デバイスについて。石と球。

高校の頃、古本屋で買った古い「アンプの製作が内容」の本が出てきました。ラジオ技術社別冊となっています。内容は半分が真空管で、半分は半導体です。多分目的はオペアンプを使ったプリアンプと、V-FETシングルのパワーアンプを作ってみようかと思って買ったんだろうとうろ覚えです。
ステレオの事を教えてくれた人がよく言っていたのは、アンプはパワードチューブであると事ある毎言っていました。なるべくシンプルがいい。

さて、今読み直してみると、真空管、トランジスタ、各種FETと最終段に使われるデバイスがあります。真空管のアンプの場合、出力トランスは仕方がないとして、増幅素子も少なく、回路もシンプル。先の本にあったV-FETシングルアンプも片チャンネルでFETが2個の構成、出力トランスありです。それでいて出力も十分、音も良い(V-FETは基盤を使わず、真空管のアンプ式な作り方だったので、作りました)のが多い。完成品は高価ですが。

半導体、しかもパワートランジスタは、AB級50Wのステレオアンプで出力段に至るまでの数がかなり違う。メーカー品になると凄い事になっている。トランスより半導体の方が数使っても安く上がるのかと思ってしまう。
FETアンプは自作だと素子の数が少ないがメーカー製になると余りトランジスタと変わらなくなる。
そして、今世紀に入ってから何かの囲み記事で読んだんだけど、それには「今のアンプで使っているMOS-FETは大出力トランジスタと同様で、開発された当初の繊細な音を出し好評を得た物とは違う。開発当時のものが大出力化が難しいためである。今ではMOS-FETの初期の評価を宣伝目的に使っているのが実情だ。特にUHC-MOS-FETはバイポーラトランジスタなどと特性は同様で、サンケンが出しているLAPTという素子(トランジスタ)の物が本来のMOS-FETの名残がある。」。

皆さんのご意見ご指摘をお願いしたいと思い質問させて頂きます。

補足SansuiがMOSアンプを出す時に、市場にあるものでは無く、敢えて補修部品で余裕があると言うことで旧型MOS-FETアンプを造り販売しました。907の名が付いていても80Wという607位の出力です。そうしたメーカのこだわりなどを知りたいなと思っています。
今はサンケンのLAPTがオーディオ的には1番まともと聞きます。デノンのUHC-MOSは一体何者なのか。MOSと語るバイポーラトランジスタに成り下がったのかと思うのです。

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kieros2005さん

編集あり2011/1/2519:38:57

石と球という比較より石とトランスではないか、真空管OTLなら石と同じようになる可能性が高い。
出力トランスの性質を考えてみるとわかる。インピーダンス変換だけをやってほしいのですが、磁性材料に鉄芯を使う以上ヒステリシスカーブの存在を無視できません。これは正弦波電流を流すと電圧が歪み、正弦波電圧を印加すると電流が歪むと言う性質です。ですから定電流的なデバイスである五極管やトランジスタで駆動すると電流は必ず歪みます。それを負帰還で打ち消すしかありません。3極管は定電流素子ではないので、そこまでは行きませんが、やはり歪みます。それは負帰還量で大きく歪が変わりますので、低帰還がよいとか無帰還が良いとかいっているようですが、所詮ひずみ方の好ましさの話です。
好ましい音と、忠実度の高い音とは意味が違います。高忠実度に設計し、最後は聴感で決める、と言いますが、よく考えればおかしな話です。楽器をやるとよくわかりますが、2次歪みは心地よく聴こえるからです。好ましい音に設計するなら、ある時点から高忠実度設計から離れて行きます。
真空管アンプの音は結局のところ出力トランスの音です。大出力管を貧弱な出力トランスで鳴らす楽器アンプが好評であることはそういう意味で当然かもしれません。
出力デバイスの差を云々する意味は少ないかと思います。

補足について:
LAPTはさらにその前に、富士通が開発したリングエミッタトランジスタRETと同じ発想だと思います。ftが高く高域まで安定した負帰還がかけられます。UHCは大電流が流せるMOSFETという理解です。飽和抵抗が極めて低く、ほど理想的なスイッチングが可能です。日立の製品だと思いますが、アンプに応用したのはデノンでした。よくできています。

MOSをパワートランジスタに使う意味は(パワー段でなくてもいいのですが)、増幅度が負荷インピーダンス依存になることを防ぐ効果があります。パワー段だけの問題ではありません。増幅率が負荷インピーダンス依存になると言うことはゲインが周波数特性(特にスピーカーインピーダンス特性)に依存することになり、アンプとスピーカーが相性をもつことになります。アンプの出力周波数特性が再帰的になるからです。プリドライバー段以降にFETを入れることでこれを無くすことができます。
オーディオ的な発想をいったん棚上げして、増幅器の挙動がどうなるか、としてみることが大切です。迷信やオタクの妄言の沸き起こる技術的原因がここにあります。

質問した人からのコメント

2011/1/27 05:34:50

成功 MOSなどのFETには3極管特性があり、真空管に通じる所もあると聞いたことがあります。いずれにしても、若い易い回答をありがとうございます。今も真空管は半導体が使えない宇宙や軍事関係にも使われていると聞きます。発明した方の偉大さと今後も質の良い物の生産が続いて欲しいです。

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dee********さん

2011/1/2204:19:57

如何に低雑音かつ極限まで低歪を追求しリニアリティに優れたオペアンプを使っても、曰く「メリハリが無くスピード感に欠ける」と書かれます。

バイポーラ・トランジスタはコンプリメンタリで黎明期に作られた効率が悪くfTもすこぶる低い巨大なプレーナ型が「良い」とされる記事も散見されますね。オーディオ雑誌で絶賛された欧米メーカ(製造は中国)のアンプは、中身を見たらコレが量産で市販される完成度なのか?と唖然としますよ。確かに外見はハッタリが効いてますけど、手ハンダは雑だし、放熱器にネジ止め(!)してあるトランジスタはパッケージが割れてると言った具合です。

今や、BiCMOSの130nmプロセスで作られた2.0mm角のWLPのClass-Dのステレオ・パワーアンプのICで3.2W+3.2Wが出せる世の中です。情緒が優先なのか?高忠実度かつ低雑音という所謂性能が重視されるのか?と言う事に尽きると思います。

2011/1/2122:40:34

測定器で測定した「特性」のことですか、それともSpを鳴らして人間の耳で聴いた音のことですか。
どちらの性能を質問しているかが不明では回答のしようもないですが。
あと出力は十分としていますが、それはたとえば3Wでも聴くには十分とかという意味ですか。
確かに3Wでも十分実用性だけならあるでしょう。
しかし石アンプでメーカー製が3Wではだれも買いませんというか選択肢にはいりませんよね。

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