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店長が日々感じたことを、オーディオエッセイ風に綴ります。開発日誌、コラムなど、様々な内容を情報発信しています。
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STAXイヤースピーカ/ヘッドフォン バランスドライブアンプ“MASTERS SX-3000BD”を改めて聴いて測定してみて

お話の始まり

先日、Hさんから、STAXイヤースピーカ/ヘッドフォン バランスドライブアンプ“MASTERS SX-3000BD”のカスタム品(バランス入力1系統のみ)で真空管フォノイコライザーを聴きたいとの問い合わせがありました。

真空管フォノイコライザーはRCA出力で、バランス出力がありません。接続には、ホット側出力のみ対応する変換ケーブルではバランス増幅アンプがうまく動作しません。
バランス入力対応(入力ですぐにRCAに変換する回路構成)のアンプでは問題ありませんが、何とかしてほしいとのお話でした。

納入後の性能、パフォーマンスを診る。

数日してアンプ類は届きました。この“SX-3000customの”内容を説明しましょう。

  1. STAXイヤーSPが聴けるのは言うまでもありません。それに加えて、5W+5Wのパワーアンプとしても使えるようになっています。もちろん、スピーカーの出力はスイッチでON/OFFできるようにしてあります。従って、パワー管は6V6GTを3極管接続で採用しております。
  2. 通常のヘッドフォンは使えます。また、バランス増幅の特徴を生かして、4線式のヘッドフォンなら、バランスドライブできるようにXLR端子が装備されています。
  3. このカスタムアンプは、入力はバランス専用とのリクエストに応えて、入力はXLR端子1組だけです。音量調整は4連ボリュームでおこない、さらに、L/Rレベルの微調整にL/R専用ボリュームが付いています。

測定してみる

そうして、まずはアンプを測定してみました。このアンプは約1.5年前に製作したセットです。納入後の経年変化も含めて、チェックは興味あり、重要な事項と思いました。

  • 残留ノイズを測定してみました。残留ノイズの測定にはどのような帯域で測定するかで大きく測定値が変わってきます。そもそも、JISやIHFの残留ノイズ測定法はメーカー側に有利に決めてあり、測定用フィルター低域はカット、高域も15kHzくらいでカット、従って、このデータが良いと言っても、“ブーン”というハムノイズがあってもそれは測定データに出てこないのです。
    マスターズではそれはおかしいと低域はカットせず、高域は30kHzまでの範囲で測定しています。ですから、ハムノイズがあればすぐ対処・改善するようにしております。
    スピーカー出力で測定してみると、L/Rとも250μV以下で、真空管アンプとしては非常に優秀、通常の半導体アンプと同程度の少なさです。そのうえ、ノイズ成分にハムノイズ成分はオシロで監視し、ほとんど検出できませんでした。
  • 次はひずみ(高調波特性)を測定してみると、極めて優秀です。特に、小レベル(0.5W)時のひずみは真空管アンプであるのに、0.05%以下と良好で、奇数次ひずみも少なかったです。さらに、パワーを出していくと、NFBの少ない真空管アンプにふさわしいソフトクリップ傾向です。また、1k/10kHzのひずみレベルも同等です。このアンプは、NFBは3dBしか掛けていないので、真空管アンプ回路の良否を見せてしまいます。また、NFBが少ないだけに極めて発振安定度(発振するわけがないほど、NFBが少ない)は抜群に優秀でした。
  • 周波数特性も極めてワイドレンジ、10~30kHzにおいて、-0.3dB以内に収まっています。特に、低域は超低域の周波数特性が落ちていると、プログラソースのサウンドずっしりさが発揮できないことをよく経験します。
  • STAXイヤーSPへのドライブ電圧のリニアリティは、500Vrmsを軽々と超えます。測定用のアナライザーを高電圧で壊す恐れがあるので、極めて短時間測定しました。

聴いてみる

少し、安心したところで、聴いてみることにしました。私に言わせれば、電気的測定は料理に例えれば、栄養データ(カロリー、糖分、タンパク質等)みたいなもので、電気的測定データが優れていても、聴いて(食べて)おいしいとは限りません
まず、STAXのイヤースピーカーからヒアリングすることにしました。

  • クラシック、シンフォニーを聴いてみる。すぐ感じるのは、圧倒的な音圧感です。けっこう、豪快なサウンドです。
  • ジャズのビル・エバンスの傑作、ビレッジ・バンガードのライブを聴きました。まず、お客様のノイズが生々しい。それにシンバルの一撃が浸透的です。ウッドベースの動きも敏感に感じます。
  • 次に、ヘッドフォン、それも最近買った、ゼンハイザーで聴きます。上記、音源で感じるのは、凄い低域のサウンドです。ゴリゴリとした低音は圧倒的です。さらに、バランスドライブ接続すると、それにすっきり感が加わります。
  • 番外編かもしれませんが、スピーカーで聴いてみます。これがまた、すっきり、スムーズ、そして、けっこう迫力あるサウンドです。半導体アンプのようなハードさのない、きびきびしたサウンドでした。
    このアンプのパフォーマンスはバランス増幅、バランスドライブの良さとアンプ自体の性能の良さがあるのだと思います。とりわけ、わずか、3dBのNFBが功を奏しているかもしれません。特に、6V6を3極管接続することは、非常に優れたリニアリティが得られました。

RCA→バランス変換アンプを作る

そして、Hさんのリクエストである、真空管フォノイコライザーがこの“SX-3000custom”で聴けるように、バランス変換アンプを製作しました。回路はホット、コールドともに独立してバランス変換して、低ひずみ、ローノイズの変換アンプが出来あがりました。RCA入力は2回路設けて、使いやすいようにしました。
真空管フォノイコライザーはCR回路で、かつ、MCトランスを内蔵してあります。
まず、電気的動作として、“SX-3000custom”の動作は非常に良好でした。

次に、アナログレコードを掛けて、STAXイヤースピーカーで試聴することにします。

はじめは超Hi-Fi録音として有名なTELACレコードです。パイプオルガンが加わるサンサースのSYM NO,3です。極めて、ノイズ少なく、ひずみ感が皆無で、見通しの良いサウンドです。オーケストラの遠近感もよく聴き取れます、そして、いよいよ、パイプオルガンの低音が静かに確実に、迫ってくる感じが聴き取れます、そしてフィナーレでは超低音も含めてfffで終わります。恐怖感を覚えました。同じ、箇所をゼンハイザーのヘッドフォンでは、さらに低域のドライブ感がものすごく、ダイナミックヘッドフォンのパワフル感もいいもんだ!という境地に浸りました。
次は、ダイアン・シュアーのフィメール・ジャズボーカルです。豊かな声量、行き届いたニュアンス、それにスイングするバックオケ、ジャズボーカルがどのヒアリングでも楽しめますが、ナチュラルな雰囲気を楽しむならSTAXイヤーSP、切れ味の凄さを感じたいなら、ゼンハイザーのヘッドフォンでした。もちろん、通常のスピーカーではのびのびしたボーカルを味わえます。

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STAXイヤースピーカ/ヘッドフォン バランスドライブアンプ〝MASTERS SX-3000”シリーズのブラッシュアップ

STAXイヤースピーカ/ヘッドフォン バランスドライブアンプ〝MASTERS SX-3000”シリーズをブラッシュアップします。

経緯

STAXのイヤーSPは、昨年来に新型Lシリーズとなって、ますます高音質になったといえます。
私は2月末、新規本社・工場に移転したSTAXを訪問致しました。新社長、名誉社長、技術スタッフにお会いし、さらに、新設したクリーンルームでの組立作業を見せていただきました。
Lシリーズは、振動部の構造、金型を一新して、振動起点が明確、頑丈になり、さらに正確な発音が可能になったと感じました。
その思いを、STAXイヤースピーカ/ヘッドフォン バランスドライブアンプ“MASTERS SX-3000BD”にも反映したいと思い、検討を重ねてきました。

近々、新規SX-3000BDG/SPが登場します!

基本的な回路構成に大きな変化はありません。バランス増幅回路のバイアス電源回路をより精密化し、さらに、STAXイヤーSPへのDCバイアス回路を独立させました。(これまでは真空管増幅回路の電源電圧に上乗せして、DC+580Vを作っていました。)
電圧増幅部のCR定数を調整し、さらなる低ひずみを実現致しました。そして、大きなメリットとして、標準モデルに4W+4Wのパワーアンプを搭載し、より多用途アンプと致しました。
また、通常ヘッドフォンのバランスドライブも標準装備と致しました。
さらに、そのケースは美しいアクリルプレート仕上げ、そしてサイドウッド構造、写真に示すようにさらに美しい姿となりました。名デザイナー・大友氏の傑作と言える作品です。

そのパーフォーマンス

ちょうど、SX-3000BDのカスタムモデルの注文があり、事前に話しあって、ご納得いただいて、改良型の内容を盛り込みました。製作は慎重に段階を踏み、6月になってようやく完成致しました。
電気的特性はそのアンプの正常動作を示すもので、最大出力電圧、ひずみ、周波数特性、残留ノイズ等、とても優秀な結果を示しました。もちろん、調整は入念におこないました。
電気的特性が優秀だからと言って、それがそのまま高音質に結び付くものではありませんが、電気的特性が良いことに悪いことはありません。静電型スピーカーは容量性負荷になるので、ダイナミックスピーカのように動電回路による逆起電力は発生しません。むしろ、容量負荷に対するアンプの発振安定性が大切です。SX-3000BDのバランス増幅基本回路は、NFB量は6dBですので、発振安定度は抜群です。
さて、ドキドキしながら、STAXイヤーSPを聴き始めました。何という優美でしなやかなサウンドでしょう。そして生き生きしたサウンドが流れ始めました。特に、フィメール・ボーカルの澄み切ったサウンドにうっとりです。
ご注文なさったFさんから、大変満足したとのTEL、メールを受け取りました。
大編成のオケも見事な分解能を聴き分けながら、気持ち良くそのスケールを感じ取ることができました。
あとは、STAXの新型Lシリーズを購入しなくては!という想いにかられました。

MASTERS SX-3000BDG CUSTOM アンプ部
【写真1】MASTERS SX-3000BDG CUSTOM アンプ部

MASTERS SX-3000BDG CUSTOM アンプ部+電源部セット
【写真2】MASTERS SX-3000BDG CUSTOM アンプ部+電源部セット


STAX静電型イヤースピーカーとバランスドライブ

スタックスイヤースピーカーは、みなさんご存じのように静電型スピーカーです。

スタックス工業時代からですと、70年以上の実績があります。また、世界でもオンリーワンと言って良いほど、静電型イヤースピーカーを造り続けている貴重な会社です。

私も、SR-3(40年以上前)時代からの愛用者です。
また、(有)スタックス社長・目黒氏はサンスイ時代からよく知っている仲です。
そのような背景もあって、マスターズでは、10年近く前から、スタックスイヤースピーカーをドライブできるアンプを開発、製品化しております。
特に、イヤースピーカーだけでなく、同時に、通常のスピーカーやヘッドフォンも使える多用途アンプをモデルチェンジしながら、長期間、ご注文が継続しております。幸い、好評を得て、好調な製作を継続しています。

さて、静電型スピーカーの動作原理及び基本構造は、【図1】に示すように、中心に振動膜があり、その振動膜には高圧(300V以上:現在は580V)電圧(バイアス)を掛けておきます。
両側に固定電極(これは音が通るように、穴が開けられて(開口率は高い)が置かれ、固定電極は0Vにしておきます。そうすると、振動膜はクーロンの静電力によって、バイアス電圧に応じて、張力が働き、ピンと張られます(バイアス電圧が高いほど張力は高くなる)。固定電極にオーディオ電気信号を加えれば、振動膜は振動し、音になります。
両側の固定電極にはHOT,COLDのバランス信号が加えられますが、原理的には、片側の電極だけにオーディオ電気信号を加えても音が出ます。
STAXイヤースピーカーは両側の固定電極から、バランス電気信号を加えて、バランスドライブ(プッシュプルすれば、片側電極からは引っ張り、片側電極からは押す力が働き、より振動膜はパワフルに、リニアに、ひずみ少なく、振動して、良いサウンドになるわけです。音圧は6dBアップします。)、静電力は振動膜全体に発生し、ダイナミックタイプのようにボイズコイルに駆動力が働くわけではなく、全帯域にわたって、ピストンモーションが得られます。
静電型スピーカーはこのような動作原理で、品位高いサウンドが出るわけです。

一方、ダイナミック(動電)型スピーカーのドライブはスピーカーボイズコイルには両側(巻始め、巻終わり)に端子(電極)があるのに、通常アンプの出力は片側の電極は接続され、残った電極はグランド(アース)に落としてしまい、いわば片側ドライブになっています。
このことに関して、長年、アンプ技術者、オーディオファンは、あまり問題意識を持たないようです。これは、アンプを電気測定して一応の結果が得られ、スピーカーが動き、音が出ることで、それなりになっているのでしょう。

最近の私の解析では、整流回路を持つアンプは、Xカレントのような工夫を施さないと混変調ひずみが発生することが分かりましたが、このことはほとんど知られておりません。
そのようなわけで、私は、バランスドライブアンプの優位性を主張しますが、アンプを片chあたり倍、必要になるので、費用の点で困難なら、せめて、Xカレント回路を搭載したアンプをお勧めします。
真空管アンプにおいても、せっかくのプッシュプルアンプも出力トランスによって、バランスドライブから、片側(アンバランス)ドライブになっているのはもったいないことです。マスターズの真空管アンプでは、出力トランス2次側で、スピーカーをバランスドライブできるようなバランスフィードバックを施した真空管アンプになっております。

なお、マスターズアンプでの多用途STAXイヤースピーカードライブアンプのブロックダイアグラムを【図2】,【図3】に示しておきます。

静電型スピーカーの動作原理及び基本構造
【図1】静電型スピーカーの動作原理及び基本構造

静電型スピーカーの動作原理及び基本構造
【図2】新開発“Xカレント回路”を搭載!STAXも通常型ヘッドフォンも聴ける多用途プリメインアンプ“MASTERS AU-900STAX/XHP” ブロックダイアグラム

静電型スピーカーの動作原理及び基本構造
【図3】STAXイヤースピーカ/ヘッドフォン バランスドライブアンプ“MASTERS SX-3000BD” ブロックダイアグラム

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