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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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プリアンプのあるべき姿とアクティブアンプ設計の難しさ

きっかけ

プリアンプはCDが登場して、CDプレーヤーの出力が2Vmaxと高いので、従来のプリアンプのように、17.6dBのゲインを持つ必要がなくなった。
むしろ、パワーアンプへ送り込むオーディオ信号の調節に主たる役割があると言えましょう。
それでも、アクティブアンプ方式のプリアンプは、ラインアンプゲインを12~18dB程度のゲインを持たせて、構成しているところが多いようです。
実際の使用に際しては、減衰器としての動作がほとんどです。むしろ、プリアンプゲインは0~6dBもあれば充分です。
それでも、上述のようにゲインを持たせてしまうのは、半導体アンプのオープンループは80~110dBも取れてしまうので、プリアンプとしてもゲインを得るためには、例えば、オープンループゲイン:80dB、プリアンプゲイン:18dBとすると、80-18=62dBもの多量NFBを掛けているのです。
NFBは、S/N比は改善出来ませんが(NFB量だけゲインが減るから、何処までいってもS/N比はアンプ基本回路で決まる)、残留ノイズとひずみと出力インピーダンスを下げることができます。
すべての現象は、必ず作用をさせれば、反作用があります。プリアンプでは、それは何でしょう。パワーアンプなら、スピーカーからの逆起電力などの反作用があります。プリアンプは負荷がパワーアンプの入力インピーダンス分だけですから、発振安定度にも問題ないように見えます。
連続波による電気的性能を見てみると、多量NFBにより、ひずみは極小に収まります。普通に作れば、プリアンプは簡単にできそうに見えます。
(バランス回路についてはこの際、考えないとします。)
それでは、皆さん、プリアンプについて、悩むことはなくどれを選んでも良いように思えます。一方、どのプリアンプも使う気にならないというオーディオファイルもおられます。その言い分は音質がいまいちと言うものです。

NFB量とNFBの正しい掛かり方

NFBアンプはNFBを掛けた分、ゲインが下がり、また、入力と出力との位相差は高域にいくほど大きくなります。
NFBは入力と出力との位相差がなければ、NFBの作用が理想的に作用し、副作用的な現象は起こりません。
具体的に、2段構成(ほとんどのアンプ)アンプですから、高域端では、その位相偏移は180度に達します。そのとき、そのアンプが、ゲインがあれば発振します。一応、アンプ設計の常識では、位相偏移が135度以内なら、問題ないと言われて、多くのNFBアンプはそうなっています。
果たして、位相差が大きな信号が入力の演算(サミングポイント)がうまく作用して、うまくいくのでしょうか?連続波でひずみを測定してもうまくいっているのです。
ところが音楽は複雑な不連続波ですから、NFBが正しく動作していると言うことは断言できません。特に、近年、高周波ノイズ(電磁波ノイズ)がまき散らされています。高周波ノイズが入力すれば、さらにさらに、NFBはおかしな作用しかしなくなるでしょう。
だから、アンプは聴いてみないと分からないと言われてしまうのです。
このあたりの問題を追究した方はごく少数の方だけです。
このように検討の行き場を失ったアンプ設計は、部品を選択したり、配線材を変えたり、振動防止をしてみたりして、結果として音調を変えたに過ぎない努力をしているという見方もあります。
むしろ、もう少し、NFBをオーディオ的に考えるべきと思います。
究極な方式は、NFBを掛けない無帰還アンプにすることです。オープンループ特性では、真空管は徐々にひずみが取り扱う電圧が大きくなるにつれて増加しますが、入力が小さいときは0.02%くらいの値を示します。
だから、大きな信号時にはひずみが0.5%と大きくなっても、愛好するオーディオファイルは少なくないのです。

NFBに関係なく、高音質プリアンプを実現

もっと、方向を変えて、アンプを用いないトランス式プリアンプはNFBまるでなく、磁気素材の性能と巻き線技術で出来ています。
その結果、我田引水になりますが、MASTERSのトランス式パッシブプリアンプは、連続波であろうとオーディオ信号であろうと、ひずみは発生しません。ですから、まったく次元の異なるサウンドなのです。幸い、高い評価をいただき、私はせっせと製作しております。

NFBアンプを高音質化する方向

さて、もう少し、NFBアンプを見捨てずに考えると、NFBにより位相偏移をより小さくすることを考えるべきと最近思い始めました。
具体的には、位相偏移が大きいと、アンプの入力インピーダンスは負性抵抗分が発生します。この防止対策には、入力に抵抗を付加して、負性抵抗を打ち消したり、位相偏移を小さくするために、位相補償を施して、対策する方法があります。振り返れば、かつて、山水のAU-607以来、2ポール位相補償回路によって、少なくともオーディオ帯域(~20kHz)まではオープンループをワイドして、NFBが位相偏移を起こさないよう考慮していたのです。それ以上の高域はフィードフォワード回路で、ひずみ低減を図っていたのでした。
このような方策によって、音質が確かに向上します。
けれども、近来のインバータ、スイッチイング電源、パソコン、携帯、スマホ等から発する電磁波ノイズがアンプに入り込み、NFBの弱点である位相偏移の大きい高周波領域(100k~10MHzあたり)で、NFBを混乱させます。このような現象によって引き起こすひずみ(NFBひずみと言うべきか)が発生して、その成分がフォールダウン現象によってオーディオ帯域に降りてきます。そこで、濁った、抜けの悪い、詰まった、というようなヒアリング現象を引き起こす可能性があります。一方、このようなサウンドがある種のプログラムソースではプラスに作用して、パワフルと言う方もおられます。
結論として、厳しく考えると、NFBアンプの位相偏移は90度以内に収めることが最低限度必要と考えます。

なお、近年、上記のような電圧帰還ではなく、電流帰還(カレントフィードバック)回路を採用しているアンプがありますが、これは後日、記述したいと思います。

お知らせ

マスターズのパッシブプリアンプ・ヒアリングをご希望の方は、いろいろなパワーアンプ、スピーカーと組み合わせることができる“サウンドハイツ”(千葉県市原市)にセットされておりますので、そこで、存分にお聴きください。


電源問題とプリアンプのお話

電源事情

ここ20年以上、スイッチング電源、インバータ電源の普及によって、家庭用電源の正弦波が崩れて、正弦波のあたまが潰れています。
専門的には、コンデンサの作用によって、コンデンサに充電する時間(流通角)が静電容量が大きくなるだけ小さく、充電電流が大きくなります。
こうなると、オーディオアンプの整流回路でのDC出力はきれいな正弦波の場合より、取り出せるDCパワーは5~8%程度低下すると言われています。
ですから、整流回路のコンデンサーの静電容量はむやみに大きくしては逆効果になります。

アンプは交流分(リップル)の少ない、低インピーダンスの電源で動作させるのが必要とされます。そのためには安定化電源なるものが普及していますが、この回路はNFBを応用しているので、その動作について、アンプの静特性では測定差がでてきませんが、ヒアリングでは差異があると感じる方は少なくありません。
それに加えて、近年の携帯、スマホ通信の通信電磁波は、アンプの電源部に混入します。混入した場合のアンプが受ける障害はヨーロッパの電波試験で明らかになったように、悪影響(アンプのS/Nや、ひずみ率が悪化する)を与えます。
(電波障害に対する対策は50年前から、ヨーロッパでは要求され、この試験をパスすることがヨーロッパで販売できるアンプにとって必須事項となっている。)

ところが50年前から、電磁波対策をすると、アンプのヒアリング結果(音質)が悪化するのは、関係者の間では常識になっています。
このような事態を知ってか、知らないか、分かりませんが、数々の電磁波対策アクセサリーが販売されており、それなりに皆さん、アクセサリーの意義を感じているような感想を目にします。

私は、商用電源不要のパッシブプリアンプの、汚れのない、生き生きした、リアル感溢れるサウンドに感動しています。
(MASTERSパッシブプリアンプ、大好評です!)

一方、電源付アクティブプリアンプは、NFB設計、電源設計の工夫により、パワフルな音質を持たすことが可能です。
特に、特別提供品のプリアンプはパワフルサウンドです。
アクティブプリアンプについては、ご相談をお受けいたします。

オーディオはいろいろな楽しみ方があります。

お知らせ

2016年に販売終了致しましたチャンネルデバイダ“MASTERS CD-300FC”の製作復活です。
4連ボリュームが入手できましたので、ご注文を受け付けます。価格は変わりません。
よろしくお願い致します。


オーディオ製品の価格

オーディオ製品の価格

7月号の“ステレオ”誌を眺めていたら、評論家・石田善之さんが“1桁高額化してしまったのはいかがなものか?”と言う感想を書かれていました。
私も同感です。振り返って、MASTERSブランドの価格は安いと思います。これまで、安すぎるというコメントがあっても、まけてくれというお話は皆無です。経営規模が零細ですし、利益をあげようとする気持ちもありません。
けれども、ある程度の規模の会社、また、今後成長しようとする経営者はそうはいかないと思います。

価格はどうやって決まるのか?

皆さん、TVやラジオショッピングで、通販でお買いになる機会は少なくないと思います。私もつい、食べ物などを注文してしまいます。
常識的にこのようなショッピング形態では、放送側は価格の50%程度を取ると言われています。
ですから、放送側のPRタレントは懸命に売り込むのです。また、“そうしていかないと採算が取れない”と放送局側は言います。

さて、オーディオ製品はどうなっているのかを私の推測で記述したいと思います。

輸入オーディオ製品

例えば、ヨーロッパブランドのスピーカーを輸入するとしましょう。
仮に、FOB(船積価格)が¥100万だと、輸入代理店は運賃、保険料、通関手数料、倉庫費用がかかります。これで¥120万になったとしましょう。
そして、カタログ、宣伝、販売店への輸送料等で、¥130万になったとしましょう。この費用から、定価は、60%~70%の名目利益を取って計算すると、¥325万~¥433万になってしまいます。
もちろん、輸入代理店は、販売店には65~70%掛け程度で納入すると、販売店側の粗利は¥98万~¥173万、その粗利幅は代理店側の経営判断によるでしょう。
一方、販売店は販売店間の競争があるので、定価からの割引販売が常態化しています。
一般的に販売店は定価の26%程度が継続経営の目安とされています。従って、割引率が2割とか2割5分とか言うと、経営的には苦しくなります。
実売¥260万~¥325万になります。
となると、よほどの富裕層でないと買えないでしょう。私の予測では、オーディオ富裕層は全国で500人くらいでしょう。
もう少し、関係者の皆さんは努力されないと、いわゆる“新品オーディオ”マーケットはじり貧になってしまいます。今や、オーディオショップは、全国100~120店舗程度と少なくなっています。

最近、輸入製品で、中国生産が主体となっている海外ブランドのスピーカー等は、元々の製造原価が極めて安く、さらに数量が多くなると、量産効果により、さらに安くなります。
そうなると代理店もある程度の数量が売れると想定して、思い切った定価をつけることができます。販売店に言わせれば、販売利益は薄いと言いますが、それほど値引きしなくとも販売できるとすれば、良い循環になるのではと思います。私も購入してみたいと思うほど、CPの高い海外スピーカーがあります。

国内オーディオ製品

国内販売を主力としている国内ブランドは、定価に対する粗利は30~40%と割と良心的と思います。今や、数少ない国内老舗ブランドアキュフェーズ(国内資本会社),デノン,LUX,オンキョーの価格はリーズナブルと感じます。
そのうえでの15%OFF程度の実売はそれなりに売れれば健全と思います。何とか、オーディオファイルの方も下取り等で、入手できそうです。

ところが、海外を含めたビジネスを展開しようとすると、海外代理店は日本の業者よりも利益を要求すると言われています。
また、輸出する際、輸出業務を委託する代理店を使うと、その代理店に納入した価格に上乗せして、輸出することになります。
しかも、情報が世界中に広まる時代ですから、海外業者は内外価格差を理由に輸出価格引き下げを要求してきます。
おそらく、アキュフェーズは世界最高の技術・作り・完成度でありながら、輸出実績は非常に少ないと思います。国内価格をリーズナブルに維持したいと思っているように推測します。

そうなると、仕方なく、国内定価をアップさせれば、海外業者はビジネスできるようになるわけです。“日本国内で買うのと同じような価格だ!”、“これなら、ビジネスできる。”
このような現象は一部カートリッジ、真空管アンプブランドに見受けます。
マイソニックの松平さんでさえ、“カートリッジの価格が高くなり過ぎた”と、最新号のオーディオ誌で述べています。
この傾向に組みしないのがデノンDL-103系カートリッジです。海外ではビジネスにならないと、海外業者からのお声はかからないと聞いています。また、老舗オルトフォンもSPUカートリッジほか、リーズナブルな日本国内定価です。よって、上記2機種は良く売れているそうです。
このあたりの事情を組んで、皆さん、オーディオ趣味を楽しんで下さい。

ちなみに、MASTERSアンプはリーズナブル価格で継続(大きく広げる気はありません)することだけを考えて、1台、1台、製作しています。
最後に、MASTERSアンプは他のアンプとは異なる特長を備えていますので、そのあたりにご注目下さい。まだまだ、ユニークで、優れたアンプを製品化する意欲でいっぱいです。

(注)驚くお話:1970年代、上述の松平さんが勤務していたカートリッジ会社から、山水はセパレートステレオ用カートリッジにMCカートリッジ(昇圧トランス付き)を2000台/月ペースで注文して、松平さん達は懸命に作ったそうです。そのときのMCカートリッジ単価は、¥3,000程度ではなかったかな?とおぼろげに思い込んでいます。(その頃の初任給は¥4万くらいだったでしょうか!?)

ある程度(300個程度)のロットで作れば、カートリッジ原価はぐんぐん下がるのです。

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