オーディオのイシノラボ・ドットネット - 第１１章　ＳＴＡＸイヤースピーカーのドライブ

イシノラボ／マスターズ店長の連載

第２弾　オーディオアンプ講座

第１１章　ＳＴＡＸイヤースピーカーのドライブ

ドライブ原理

【第３７図】に示すように、ＳＴＡＸのイヤースピーカーの原理はシンプルです。

【第３７図】ＳＴＡＸイヤースピーカー／ヘッドフォン／通常スピーカ　バランスドライブアンプ“ＭＡＳＴＥＲＳ　ＳＸ－３０００ＢＤ／ＳＰＣＵＳＴＯＭ”の主要ブロックダイアグラム

振動膜に高電圧のバイアスを掛けて、その両側の固定極からバランスオーディオ信号を掛ければ、中央の振動膜がリニアに振動します。
振動膜全体が振動する（ピストン振動）ので、高品位の音質が得られます。
ただし、振幅を広くとって大きな音を出そうとすると、バイアスは数千Ｖ必要となります。
また、振動膜は固定極にタッチするような事故が起こると、振動膜はスパークして、損傷する恐れがあり、そうなると振動膜の張り替えとなり、大変です。
したがって、通常スピーカータイプの静電型スピーカーは、ＱＵＡＤとマーチンローガンに限られます。
やはり、音量の小さいヘッドフォンタイプが適しているといえます。

ドライブするには、どのような回路が考えられるか？

高圧を取り扱う半導体アンプ

高圧を取り扱う半導体アンプが、ＳＴＡＸが販売している専用ドライブアンプです。

かつて、ＳＴＡＸに在籍した中川伸（フェデリックス代表）さんが設計した回路が今なお原型となっているはずです。
差動入力、直結回路で、高耐圧（１０００Ｖ以上）のトランジスタを採用して構成しています。
もう１種類、真空管６ＦＱ７を採用したハイブリッドタイプも原則として、直結回路構成になっています。
ＳＴＡＸのイヤーＳＰは容量性ですのでパワーは必要ないですから、もっとシンプルな回路でも作れます。

数千Ｖのバイアスを掛けて、コンデンサースピーカーの振動版を高電圧でドライブする方式

ＱＵＡＤのコンデンサーＳＰが採用しているように、数千Ｖのバイアスを掛けて、コンデンサースピーカーの振動版を高電圧でドライブする方式です。

ＳＴＡＸのイヤーＳＰのバイアス電圧は５９０Ｖ程度となっていますから、真空管アンプの出力トランスでドライブすることが可能です。
通常の真空管アンプに採用されるプッシュプル出力トランスの２次側（ローインピーダンス側）に通常アンプの出力を接続すれば、ハイインピーダンス側にはＳＴＡＸイヤースピーカーをドライブできるオーディオ信号電圧が得られます。

具体的には、ＭＡＳＴＥＲＳの以下のようなアンプがあります。

プリメインアンプ“ＭＡＳＴＥＲＳ　ＡＵ－９００ＸＧシリーズ”

多用途プリメインアンプ“ＭＡＳＴＥＲＳ　ＡＵ－９００ＸＧ／ＳＴＡＸ／ＨＰ”で、ＳＴＡＸイヤースピーカーをドライブできます。

１次／２次インピーダンス比が大きければ、それだけ、大きなＳＴＡＸイヤースピーカーを大きな音量でドライブできます。
具体的には１次側は１０ｋΩ程度が適切です。

プリメインアンプ“ＭＡＳＴＥＲＳ　ＡＵ－９９９シリーズ”

プリメインアンプ“ＭＡＳＴＥＲＳ　ＡＵ－９９９シリーズ”ですと、出力が大きい分、ＳＴＡＸイヤースピーカーをドライブできます。

プリメインアンプ“ＭＡＳＴＥＲＳ　ＡＵ－９９９ＦＢＧ／ＭＨＰ”
プリメインアンプ“ＭＡＳＴＥＲＳ　ＡＵ－９９９ＺＢＧ／ＡＣ”

フルバランス増幅パワーアンプ“ＭＡＳＴＥＲＳ　ＢＡ－９９９ＺＢＧシリーズ”

フルバランス増幅パワーアンプ“ＭＡＳＴＥＲＳ　ＢＡ－９９９ＺＢＧシリーズ”でも可能です。

フルバランス増幅ステレオパワーアンプ“ＭＡＳＴＥＲＳ　ＢＡ－９９９ＺＢＧ／Ａ”
フルバランス増幅モノラルパワーアンプ“ＭＡＳＴＥＲＳ　ＢＡ－９９９ＺＢＧ／ＭＡ”

トランスを付加して高圧バイアス回路もつけるとＳＴＡＸをドライブできます。
この方式はシンプルなだけに、優れたトランス（例えばスーパーパーマロイコアやファインメットコア）を採用すれば、さらに良質なサウンドが得られます。
同時に、ヘッドフォン出力はアンプ側から取り出すことができます。

真空管アンプをプレートチョーク負荷として、ＳＴＡＸイヤースピーカーをドライブする方式

真空管アンプをプレートチョーク負荷として、ＳＴＡＸイヤースピーカーをドライブする方式です。

この方式が、
ＳＴＡＸイヤースピーカ／ヘッドフォン／通常スピーカ　バランスドライブアンプ“ＭＡＳＴＥＲＳ　ＳＸ－３０００ＢＤＧ／ＳＰＳＸ－３０００”
に採用されている方式です。

まず、真空管アンプは入力バランス、出力バランスのバランス増幅アンプとなりますから、別の言い方をすれば、ダブルプッシュプルアンプということもできます。

この方式のメリットはスピーカーバランス増幅ができることです。
同時に、ＳＴＡＸイヤーＳＰは６０ｄＢ近くのハイゲインを必要とするので、出力トランスの１次巻線をプレートチョークとして動作しています。
したがって、１次側の高電圧オーディオ信号を、コンデンサーを介してＳＴＡＸイヤーＳＰの固定極に接続すれば、振動板はバランス信号により振動し、音が出てきます。

真空管回路において、抵抗負荷、電圧増幅回路で、ＳＴＡＸイヤースピーカーをドライブする方式

真空管回路において、抵抗負荷、電圧増幅回路でも、ＳＴＡＸをドライブできますが、ゲインは大きくとれず、経験的に４０ｄＢくらいが限度だったようです。
もちろん、独立したプレートチョークとすれば、ゲインは６０ｄＢ程度とれるようになります。いずれしても、ＳＴＡＸイヤーＳＰ専用となり、スピーカーやヘッドフォンを動作させることは困難です。