今回は、前回９/１０にアップした電源リップル減少・余裕拡大対策で、電源の電解コンを１００００μFに拡大した時に、今後の改造予定とした、ゲイン低下改造をしましたので、その話です。
■１）ゲイン低下改造
これは、”みやけDENKIのブログ”に掲載されているもので、一時流行ったようですがTA2020のゲインを減らすのものです。G(ゲイン）×B(バンド幅）の積は一定ですので、ゲインを減らすとバンド幅が広がる関係でカットオフ周波数ｆｃが上がるのと、NFB量が上がるのでノイズと歪み低減の効果が期待できる。高域拡大・歪減少の効果を確認したいと思ってやりました。
■２）改造風景
これは以下のような順番で改造しました。先ずは、改造前です。
真ん中に見えるR8とR10がチップ抵抗の１５KΩです。１５３と記載しているのが見えますので、１５×１０の３乗で１５KΩ。これは、入力抵抗Rinになります。非常に小さく１ｍｍ×１．５ｍｍ位です。その上に見えるR9,R11が帰還抵抗Rfbで２２KΩで、ゲインをRinとその比で決めています。Rfb/RinがゲインGでRfbが∞になったら、帰還が無くなるので、NFBは無くなります。今回は、みやけさんに倣って、Rinを２２KΩにして、帰還抵抗周りのゲインを１（改造前＝２２/１５＝１．４６)にして、トータルゲイン＝１２×Gとデータシートになっているので、全体ゲインを１７．６⇒１２に下げます。 次は、R8,R１０を外す為に、その写真上で下にあるC20,C21（これを外さないとR8、R10は外れない）をハンダゴテで外している風景です。
次は、今回改造で使う２２KΩの抵抗です。日本橋で買ってきました。
次は、C20,C21、R8、R10の４素子を外したところです。
次は、２２KΩを２個半田付けした後です。魔の空中配線という感じですが、素人ですのでご容赦を。
一応、ショートしているかもしれないので、抵抗を確認したら、２１．６KΩでOKでした。
■３）実験風景
これは、いつもと同じですが、以下。
アンプのL側に８Ω負荷の抵抗を繋いで、その片方からPCのマイク入力にいれて、PCの音声出力をミニジャックからLPに入れました。
■４）実験データ インパルス応答のFFTによる高域拡大評価 ：以下は、全てLP2020A+のL側のみで代表評価
これは、以下のインパルス応答のFFTによるデータで確認しました。パルス周期は、１０Hz.赤線がピークホールドで主にこれを見てください。緑線は、瞬時値でピークに来る瞬間を何回も待って捉えました。
①②は改造前で、①がアンプLP2020A+のヴォリュームが９時、②は少し上げて通常の聴取音量の１０時３０分、③④は改造後で、③がアンプLP2020A+のヴォリュームが９時、④は少し上げて通常の聴取音量の１０時３０分です。ポイントは、２０KHｚ付近の低下ですが、改造前後では変わらないと見えます。というか、殆ど低下は無いです。
■５）実験データ サインスイープのFFTによる高調波歪減少評価
これは、以下のサインスイープのFFTによるデータで確認しました。高調波は、音で基本と思っている１KHｚを基音にした。FFTプロファイルはピークホールドの赤線を、高調波は、緑線の基音１KHｚとそのｎ倍波の瞬時波形を見て下さい。
⑤⑥は改造前で、①がアンプLP2020A+のヴォリュームが９時、⑥は少し上げて通常の聴取音量の１０時３０分、⑦⑧は改造後で、⑦がアンプLP2020A+のヴォリュームが９時、⑧は少し上げて通常の聴取音量の１０時３０分です。これははっきりと差が出ました。⑤と⑦の比較では、両方２次高調波のみ出ていますが、改造後の⑦の方が⑤より１０ｄｂ位は小さいです。⑥と⑧のアンプのヴォリュームが通常の聴取音量の時は、⑥では、２次から１５次位まで高調波が見られますが、改造後の⑧では、偶数の２次、４次しか見られません。偶数次の高調波はあまり気にならない、奇数次がノイズとして耳に障りやすい、とも言いますので、極めて音質上は改善されたと言えます。又、NFBの力は偉大ということです。
【結論】
今回の、ゲイン低下（-3.3db）改造では、高域拡大は見られなかった。しかし、高調波歪は、格段に改善された。
■６）本改造後の視聴 （CDは、CDP-５５５ESJ,スピーカーは、６２０A+２４０５Hで視聴）
先ずは、フィニアスのウィ・スリーを聴いてみました。１００００μF改造でも凄いと感じましたが、今回は音の一音一音がスピーカーから遊離して、演奏者が見えるような雰囲気をかもし出します。右奥に居るロイのドラムスティックの位置の移動が目に見えます。左にフィニアス、ロイの手前右にいるチェンバースの手も見えてきます。エバンスのワルツ・フォー・デビィも聴いてみましたが、観客のざわめきや、シンバルもリアルそのもの。ダンピング面（DFケアー）でもベースも弾み方が程よい。拍手もリアルでべちゃつかない。もうアナログアンプは必要なくなりそうな感じです。（LPレコードは別にして）例えが古いと言われるかもですが、これはスカイラインGT-Rバリの”羊の皮を被った狼” です。ドライバー生沢徹氏が乗ったスカイラインGT41号車がポルシェ 904をヘアピンコーナーで抜き去るレースはポルシェが最終的に勝利する結果となりましたが、一時的でも日本のセダンがポルシェを抜くシーンは日本中が感動した。このLP20202A+改造版は正にそのレベルになっています。
これらの改造をお教え頂いた、みやけ さんには、本当に感謝です。
（９/１８追記） JUJUさんのDELICIOUSも聴いてみましたが、サシスセソが全く刺激的にならず、声がまろやかになりました。”エヴリタイム・ウィ・セイ・グッバイ”なんかぞくっとする位にライブ感が迫ってきます。
■７）改造内容のまとめ
①ポップ音ON対策 ：SPリレー用電解コン変更 ２２０μF⇒４７０μF
②ポップ音OFF対策 ：C29の＋とTA2020の8ピン(V5A)とを１００Ωをはさんでｼﾞｬﾝﾊﾟｰ線で繋ぐ。１００Ωを入れることにより、音に艶が出る。（みやけDENKIのブログ参照）
③C29の容量UP ：１００μF⇒１０００μF（東信工業UTWRZ、低インピーダンス品）へ変更。バイアスパスコンC29が標準の100uFのままだと、重低音が痩せてしまう。容量UPは、電源余裕拡大及び、ノイズ低減にも効果がある様です。(100ΩとC29でRCフィルタを形成。LPFでｆｃ＝１６Hz⇒１．６Hz化)。（みやけDENKIのブログ参照）
④電解コンの容量UP ：２２００μF⇒１００００μFへ変更。電源余裕拡大：パルス的な音のダイナミックレンジを拡大したり、重低音の強化。
⑤今回のゲイン低下 ：入力抵抗Rinの１５KΩを、帰還抵抗Rfbの２２KΩと同じ、２２KΩに変更する。これにより、ゲインが、３．３ｄｂ低下し、NFB量が増えて、歪が減少した。（みやけDENKIのブログ参照）下記回路図は、”がたがたラジオ”のＴ様から入手です。Ｔ様に感謝！
■８）オペアンプのGB積（利得帯域幅積、ゲインバンド積 ）一定とは？
これについては、余り厳密ではないですが、以下のようになると思います。
あるオペアンプの裸（開）のF特がｆｃからグラフの右下に２０ｄｂ/decで低下していく直線に乗っているとすると、帰還抵抗を付けた閉ループの３０ｄｂでのF特は、１００KHｚまでは横水平の直線になります。これのゲインを１と仮定（本来は０ｄｂが１ですが）すると、９０ｄｂの帰還抵抗（３０ｄｂの場合の１K倍のΩ値）を付けた場合では１０００倍となり、この場合は、グラフから判るように１００Hzから２０ｄｂ/decで低下していきます。３０ｄｂの場合のGB積は、１００KHzです。９０ｄｂのGB積は、１００（Hz)×１０００倍＝１００KHzと同じになります。グラフで言うと、横長の緑の長方形と、縦長の透明青の長方形の面積が等しくなるということです。これが、GB積が一定という法則で、アンプのループ利得が、1 次フィルタの特性、すなわち、ー 20 dB/dec＝-6dB/octの傾斜を持っている部分では、成り立ちます。このアンプは、GB積が１００KHzですが、グラフの点線のようなアンプでは、GB積が直線のアンプより大きくなり、高域特性も良いということになります。点線のアンプのGB積は、ゲインが１０ｄｂ（３倍）高いので、３００KHz。尚、ゲインがｄｂで０となる周波数が、ｆT：ユニティゲイン周波数 といいますが、オペアンプの高周波特性を示す指標です。
尚、今回の改造では、３．３ｄｂゲインを減らしましたので、グラフの３０ｄｂの黒の直線を、赤線にした位のわずかな改造ですが、高調波歪には効きました。
■１）ゲイン低下改造
これは、”みやけDENKIのブログ”に掲載されているもので、一時流行ったようですがTA2020のゲインを減らすのものです。G(ゲイン）×B(バンド幅）の積は一定ですので、ゲインを減らすとバンド幅が広がる関係でカットオフ周波数ｆｃが上がるのと、NFB量が上がるのでノイズと歪み低減の効果が期待できる。高域拡大・歪減少の効果を確認したいと思ってやりました。
■２）改造風景
これは以下のような順番で改造しました。先ずは、改造前です。
真ん中に見えるR8とR10がチップ抵抗の１５KΩです。１５３と記載しているのが見えますので、１５×１０の３乗で１５KΩ。これは、入力抵抗Rinになります。非常に小さく１ｍｍ×１．５ｍｍ位です。その上に見えるR9,R11が帰還抵抗Rfbで２２KΩで、ゲインをRinとその比で決めています。Rfb/RinがゲインGでRfbが∞になったら、帰還が無くなるので、NFBは無くなります。今回は、みやけさんに倣って、Rinを２２KΩにして、帰還抵抗周りのゲインを１（改造前＝２２/１５＝１．４６)にして、トータルゲイン＝１２×Gとデータシートになっているので、全体ゲインを１７．６⇒１２に下げます。 次は、R8,R１０を外す為に、その写真上で下にあるC20,C21（これを外さないとR8、R10は外れない）をハンダゴテで外している風景です。
次は、今回改造で使う２２KΩの抵抗です。日本橋で買ってきました。
次は、C20,C21、R8、R10の４素子を外したところです。
次は、２２KΩを２個半田付けした後です。魔の空中配線という感じですが、素人ですのでご容赦を。
一応、ショートしているかもしれないので、抵抗を確認したら、２１．６KΩでOKでした。
■３）実験風景
これは、いつもと同じですが、以下。
アンプのL側に８Ω負荷の抵抗を繋いで、その片方からPCのマイク入力にいれて、PCの音声出力をミニジャックからLPに入れました。
■４）実験データ インパルス応答のFFTによる高域拡大評価 ：以下は、全てLP2020A+のL側のみで代表評価
これは、以下のインパルス応答のFFTによるデータで確認しました。パルス周期は、１０Hz.赤線がピークホールドで主にこれを見てください。緑線は、瞬時値でピークに来る瞬間を何回も待って捉えました。
①②は改造前で、①がアンプLP2020A+のヴォリュームが９時、②は少し上げて通常の聴取音量の１０時３０分、③④は改造後で、③がアンプLP2020A+のヴォリュームが９時、④は少し上げて通常の聴取音量の１０時３０分です。ポイントは、２０KHｚ付近の低下ですが、改造前後では変わらないと見えます。というか、殆ど低下は無いです。
■５）実験データ サインスイープのFFTによる高調波歪減少評価
これは、以下のサインスイープのFFTによるデータで確認しました。高調波は、音で基本と思っている１KHｚを基音にした。FFTプロファイルはピークホールドの赤線を、高調波は、緑線の基音１KHｚとそのｎ倍波の瞬時波形を見て下さい。
⑤⑥は改造前で、①がアンプLP2020A+のヴォリュームが９時、⑥は少し上げて通常の聴取音量の１０時３０分、⑦⑧は改造後で、⑦がアンプLP2020A+のヴォリュームが９時、⑧は少し上げて通常の聴取音量の１０時３０分です。これははっきりと差が出ました。⑤と⑦の比較では、両方２次高調波のみ出ていますが、改造後の⑦の方が⑤より１０ｄｂ位は小さいです。⑥と⑧のアンプのヴォリュームが通常の聴取音量の時は、⑥では、２次から１５次位まで高調波が見られますが、改造後の⑧では、偶数の２次、４次しか見られません。偶数次の高調波はあまり気にならない、奇数次がノイズとして耳に障りやすい、とも言いますので、極めて音質上は改善されたと言えます。又、NFBの力は偉大ということです。
【結論】
今回の、ゲイン低下（-3.3db）改造では、高域拡大は見られなかった。しかし、高調波歪は、格段に改善された。
■６）本改造後の視聴 （CDは、CDP-５５５ESJ,スピーカーは、６２０A+２４０５Hで視聴）
先ずは、フィニアスのウィ・スリーを聴いてみました。１００００μF改造でも凄いと感じましたが、今回は音の一音一音がスピーカーから遊離して、演奏者が見えるような雰囲気をかもし出します。右奥に居るロイのドラムスティックの位置の移動が目に見えます。左にフィニアス、ロイの手前右にいるチェンバースの手も見えてきます。エバンスのワルツ・フォー・デビィも聴いてみましたが、観客のざわめきや、シンバルもリアルそのもの。ダンピング面（DFケアー）でもベースも弾み方が程よい。拍手もリアルでべちゃつかない。もうアナログアンプは必要なくなりそうな感じです。（LPレコードは別にして）例えが古いと言われるかもですが、これはスカイラインGT-Rバリの”羊の皮を被った狼” です。ドライバー生沢徹氏が乗ったスカイラインGT41号車がポルシェ 904をヘアピンコーナーで抜き去るレースはポルシェが最終的に勝利する結果となりましたが、一時的でも日本のセダンがポルシェを抜くシーンは日本中が感動した。このLP20202A+改造版は正にそのレベルになっています。
これらの改造をお教え頂いた、みやけ さんには、本当に感謝です。
（９/１８追記） JUJUさんのDELICIOUSも聴いてみましたが、サシスセソが全く刺激的にならず、声がまろやかになりました。”エヴリタイム・ウィ・セイ・グッバイ”なんかぞくっとする位にライブ感が迫ってきます。
■７）改造内容のまとめ
①ポップ音ON対策 ：SPリレー用電解コン変更 ２２０μF⇒４７０μF
②ポップ音OFF対策 ：C29の＋とTA2020の8ピン(V5A)とを１００Ωをはさんでｼﾞｬﾝﾊﾟｰ線で繋ぐ。１００Ωを入れることにより、音に艶が出る。（みやけDENKIのブログ参照）
③C29の容量UP ：１００μF⇒１０００μF（東信工業UTWRZ、低インピーダンス品）へ変更。バイアスパスコンC29が標準の100uFのままだと、重低音が痩せてしまう。容量UPは、電源余裕拡大及び、ノイズ低減にも効果がある様です。(100ΩとC29でRCフィルタを形成。LPFでｆｃ＝１６Hz⇒１．６Hz化)。（みやけDENKIのブログ参照）
④電解コンの容量UP ：２２００μF⇒１００００μFへ変更。電源余裕拡大：パルス的な音のダイナミックレンジを拡大したり、重低音の強化。
⑤今回のゲイン低下 ：入力抵抗Rinの１５KΩを、帰還抵抗Rfbの２２KΩと同じ、２２KΩに変更する。これにより、ゲインが、３．３ｄｂ低下し、NFB量が増えて、歪が減少した。（みやけDENKIのブログ参照）下記回路図は、”がたがたラジオ”のＴ様から入手です。Ｔ様に感謝！
■８）オペアンプのGB積（利得帯域幅積、ゲインバンド積 ）一定とは？
これについては、余り厳密ではないですが、以下のようになると思います。
あるオペアンプの裸（開）のF特がｆｃからグラフの右下に２０ｄｂ/decで低下していく直線に乗っているとすると、帰還抵抗を付けた閉ループの３０ｄｂでのF特は、１００KHｚまでは横水平の直線になります。これのゲインを１と仮定（本来は０ｄｂが１ですが）すると、９０ｄｂの帰還抵抗（３０ｄｂの場合の１K倍のΩ値）を付けた場合では１０００倍となり、この場合は、グラフから判るように１００Hzから２０ｄｂ/decで低下していきます。３０ｄｂの場合のGB積は、１００KHzです。９０ｄｂのGB積は、１００（Hz)×１０００倍＝１００KHzと同じになります。グラフで言うと、横長の緑の長方形と、縦長の透明青の長方形の面積が等しくなるということです。これが、GB積が一定という法則で、アンプのループ利得が、1 次フィルタの特性、すなわち、ー 20 dB/dec＝-6dB/octの傾斜を持っている部分では、成り立ちます。このアンプは、GB積が１００KHzですが、グラフの点線のようなアンプでは、GB積が直線のアンプより大きくなり、高域特性も良いということになります。点線のアンプのGB積は、ゲインが１０ｄｂ（３倍）高いので、３００KHz。尚、ゲインがｄｂで０となる周波数が、ｆT：ユニティゲイン周波数 といいますが、オペアンプの高周波特性を示す指標です。
尚、今回の改造では、３．３ｄｂゲインを減らしましたので、グラフの３０ｄｂの黒の直線を、赤線にした位のわずかな改造ですが、高調波歪には効きました。
