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2026年7月

2026年7月31日 (金)

スルーレートの物理限界式は「SR = I / C(電流÷容量)」です。信号源周波数4MHzの画像もありました。

技術的な定義の矛盾を整理し、電子工作ファンや消費者が誤った認識で商品を選ばないための注意喚起を目的としています」

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Cobが大きいと SRは下がる。

TTC004Bは Cob=12pf。 seppに8個つかうと100pf.

フロントアンプでコレクター電流1mAなら SR=0.001/120PF=8.3V/usが上限。

そんな回路が、自称SR=120V/usってなってるので、電気物理学を全否定しておって、スンゴイとおもうの。

11000この信号源は200kcだったけ?

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今日は、自称スルーレートももちあげているwebsiteを2つ見つけたぞ。過入力で飽和させてるので天側肩がエッジになってた。

ファラデーの法則を否定する日本人は、4人いることわかったわ。 この4人ともノーベル賞 とれるといいね。

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sr測定に4MHz信号つかってるdiy派もおった。

audio amp???に4MHz信号(z=600)を4vいれてる画像があったが、信号源はNFのWF1967らしい。70万円から商品。それにしては立ち上がりが NF製品ぽくない。  オシロも1GHzにすればいいのに。

天側の肩だれないのも不自然、 COB影響のところ。

過入力で飽和波形を公開しておるとしか見えないのね。

公開されていた波形は、アンプの限界特性(スルーレート)を見ているのではなく、単に「アンプが電源電圧の壁(クリップ限界)に猛スピードで激突し、強制終了させられた痕跡」を見ていたわけです。それを「天側に肩だれがない、いい特性だ」と褒めるのは、自動車が壁に激突して急停止したのを見て「ブレーキ性能が素晴らしい」と褒めるようなものです。

 
 
 信号源5V rmsで100V/usを計測したければ、 1MHzの信号を入れると1画面で立ち上がり、立下りがわかるので 具合よい。 ただ周波数的にはRFなので、PC電波ノイズを増幅するので LABOのようなシールド小屋が必須。
 
アンプ側が音源5Vだと飽和することが多いので、現実は信号源0.5Vrms 10MHzになるしかないが これだと半導体製造のリニアアンプになってしまう。 
 
レコード音源でも0.1V/us の現状からすれば、0.1より数字があれば十分。
 
 
 一般的なCD音源: 2Vの出力電圧で計算しても、最大で 約0.25 V/μs 程度。 SRの速いのが欲しければRF AMPつくること勧める。
 
 
 

Sr010

SR至上主義者は、復調上限のあるスピーカー使用をやめて、骨振動でsoundを聴くのがお薦めですよ。 

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基板は RK-375

Rk375

 

Rk3751

ディスクリート・ヘッドホン アンプキット (入門用) Class A1

ヘッドホン アンプキット (入門用) Class A1   RK373v1 kit を2026年6月19日リリースしました。

Class A1    はすきですか?    それとも Class AB1ですか  ?

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3

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Class A1    のヘッドホンアンプは公開しました。 XーYAHAです。

OP AMPは完全A級(Class A1)、SEPPも完全A級(Class A1)。真空管も完全A級(Class A1)。

相互歪みがないので、差動入力回路のような奇数次高調波起因の「音豊かさはありません。」。

エミッター接地回路のような偶数次高調波起因の倍音効果もありません。 「アンプ内部で造りだされた歪をエモーシャルな音と捉える方」には200%不向きです.

 原音を聴きたい方むけのアンプです。 「何も足さない、何も引かない」それがClass A1 

amp  rk-373v1からの音は、隣の松川村 M-gate で聞かしていただいた PASS Labs(パスラボ) の音に似ています。(ここから3kmほど)

20250713131747

大きいのがXA160.5

m-gateは cosedです。 奥さんは元気です。

M_gate06_2


YouTube: X-YAHA 12AU7 CLASS A1, Single-Ended Class A1. pure-A1 sound. "Zero grid current".    RK-373v1

Rk373v12Rk373v15実測60mW出力です。 RK-373v1

2026年7月30日 (木)

A級デスクリートアンプ:カレントバッファーコンは10uF 。スルーレート165v/usにする電流は?

「消費者の誤認防止に公開する」

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2_4

立下りについて確認した。 

10ufのuper側が0.001オーム(抵抗値)であれば机上計算は立さがりは成立する。z=0.001でなく 純抵抗値が0.001オーム(10uf upper側)なら 成立するのだ。

つまり抵抗はゼロ、pcb基板の抵抗だけであれば成立するのだ。

魚拓なのだ。

電気物理公式なのだ

Hpa1011

立ち上がりには発電所160kw必要 。 立下り時には、10uf端 upper端で 0.001オームなのだ。 それなら電気物理と整合するのだ。

hpa-1000の回路では 10uFと330Kが効いて、約0.011V/µsくらいなのだ。

テクニクスclass aa の小出力アンプ基板。サンドマン博士のclass S。

Ss_2_4

Class_s01_4

Tec5_2

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動作させてみた。

P1010001

P1010006

4558 + 4558 で動作ok.

ne5532+4558で動作ok

ne5532 +lm358で動作ok.

だが、写真ではわかりにくいが 1Hzから3Hzですべて なにかが重畳しておる。

dc電源から60hzもれ??によくにた挙動をしておる。 発振といわれりゃ発振だが、ここまで低いのは 超レア。 。 

OP アンプ ゲインをさげると小入力で電圧の壁を叩いた。挙動が通常とはちがう。TR3のエミッターフロアが中心電位にないような挙動。調整用抵抗は入るので計測しつつ進める。

現状 10K:470Kのまま。200Hzでゲインピークになってる。おかしい。発振によるq上昇ぽいわ。

その原因:サンドマン博士のtr3エミッター電位が1/2vccより高く、後段 op ampが泣いてたわ。

tr1のコレクターに820オームを入れて 電圧関係が成立するようにしたわ。

真空管ラジオでスマホからアプリの音声が聴けます???  スマホ(32オーム)音源  vs 500000オーム受け(真空管ラジオ)。 音はどうなります??


YouTube: 真空管ラジオ自作 :6EH8     DE RADIO KITS IN JA

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AI回答:スマホの32mW(32Ω時:2012年モデル)という出力スペックから計算すると、出力電圧は約 1.0V (RMS) です。(32オーム端)

    • 32Ωのヘッドホン:この1Vで十分な電流を流し、大きな音を鳴らせます。
    • 500kΩの入力(ラジオ):抵抗が非常に高いため、ドライブできません。    1Vの電圧をかけても微々たる電流(約0.002mA)しかスマホ側では流れせません。      2マイクロワット動作しかスマホはさせてもらえません。

結論

2マイクロワットをラジオ側に供給します。 ラジオのパワーゲインが1000として2マイクロワット の1000倍、すなわち2ミリワットの音量になります。

 
 
 
 
 
 
 AI回答:スマホの1000mW(32Ω時:2024年モデル)という出力スペックから計算すると、出力電圧は約 5.56.0V (RMS) です。64マイクロワットがラジオにかかります。
 

結論

64マイクロワットをラジオ側に供給します。 ラジオのパワーゲインが1000として64マイクロワット の1000倍、すなわち64ミリワットの音量になります。

 
 
 
 
 

知識のない、学習したことのないおっさん達」が、真空管ラジオPHONOにして「直流を出力するスマホ、MP3プレーヤー」を直接続してニヤニヤしている。 これが日本だ。

 2015年から接続検出機能が、スマホ MAIN CPUに加わった。つまりヘッドホンジャック端のインピーダンスを監視しておって、負荷2kオームを超えるとcodec ICの動作がかわる。

5Kを超えると無接続の判定する。音がでる時と出ない時の違いは、CODEC ICの判定に依存する。直に真空管ラジオを接続すると幸運なら音が64ミリワット程度できこえる。

スマホでの電圧駆動AMPは1999年までのこと。2000年からは コンデンサーレスのダイレクトドライブ、(電流が流れでるタイプ)。2015年からは CODEC , audio,main cpu がone ic (SoC)になっておる。

復調codecはトランジスタでやっているので、device型番ごとに音は異なる。スマホ A と スマホ B  では音が違うのがデジタル復調のメリット

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1,上図はとあるメーカーからの公開図である。直流がヘッドフォンにかかることを公開している。この小型なことがmp3プレーヤで行われている。

・BBのOPA3134は歪率0.00008%. BBを持ってきているので回路図はハイグレードモデルだとわかる。

2,直流が流出するスピーカー駆動は1959年の回路図集(日本語)に収められている。64年前からの公知である。  したがって多少はエレキ知識を有するならば回路には出会っている。 当人がそれを記憶したかどうかは本人のみ知るが、  ぼける場合もあるからねえ。。

まとめ。

技術変化を学習しない老害が、若者をだましている現状。 

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・iphone、スマホ、MP3プレーヤー、の出力は32オームあるいは16オーム。 これはスマホ等小型機器に使われているICの仕様で定まる。iphoneシリーズではケースレス画像が出ていたので型番も特定できた。低周波36mw出力のICから72mwICに代わって、2010年時点で72mwだとは思う。2.2vで動作するIC群が載っている。  

2016年以降は codec のトランジスタ群がmain ICにくみこまれた。 音量は7.5Wまで出せるように改善されている。 バッテリー2.2Vを昇圧して12Vで動作させてる。周波数は300kHzあたりでスイッチング。  ラジオからみて、ノイズ発生器だ。

・搭載ICは出力コンデンサーレスタイプ(テスターでも直流が計測できるスマホ)が9割。まれに直流カットコンデンサーが使われている。直流カットコンデンサーレス(ダイレクトドライブ)をセールスポイントにしている超大手ICメーカーも存在する。 90年代の後半の携帯電話にはダイレクトドライブICが載っている。「DCカットコンデンサーの投影面積が無駄」との思想でコンデンサーレスICが圧倒的主流。

・真空管ラジオでの外部入力はハイインピーダンス。50K(50000)~500K(500000)ってとこか、、。

幾つかの謎が生じるね。

Q:「信号源Z=32(16)   VS   入力側Z=50000 」これをどうしますか?

      

Q : MPプレーヤー出力18mWで16オーム負荷だとDCが幾つ流れますか? この電流値がICで流れないと通常の音で鳴らないですね。

Q:テスターでも直流計測できるスマホを真空管ラジオに直接続した場合、直流はどのように流れていきますか?

いま流行りなのは上記3点を考慮しない(知識レスと世間では云う)まま使うことです

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説明文として、

外部機器接続はPHONOにしてスマホやタブレットなどからアプリの音声が聴けます。外部機器はボリュームの調整できるものをお使いください。本体では調整できません。
ボリュームのガリガリやブーンというハム音はありませんので気持ちよく聴けます。デザインも個性的なスタイルでオリーブ系のアーミー色はインテリアとしても味わい深さを感じます。
修正できない汚れや傷はありますが気にならない程度です

、、と公開されていた。

ラジオ側で工夫せずにつなぐと音は小さいし高音は可笑しいことになるけどねえ。

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1、「ムービングコイルにDCを掛けない」思想

2、「ムービングコイルをDCドライブする」思想

の2通りがある。

それに沿った形で信号を受け取るのことが、「音はよい」ことに結びつく。Zの整合はイコールである要求はRFほど強くはないが、Zが1000倍も違うと音が拙いのは本当のこと。

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ダイレクトドライブタイプ: 2.2Vで動作する低周波増幅ICでは出力端に供給電源の半分が生じている。等価回路がそうなっている。 オームの法則が成立するのであれば、W=E x I なので出力36mWだと1.1Vで37mA程度に相応する電子移動が、ヘッドフォン内部で行われている。この電子流れを邪魔すると音が歪に聞こえるのは当然ですね。

真空管ラジオの外部端子に上記37mA相応の電流を流してこそ、電子移動の邪魔をしない音で聞こえますね。 さて、どう工夫してますかね? 工夫していないぽいのが公開されていた。(説明文からは無工夫だと推認できる)

Dc

オイラはお馬鹿なので動画にした。

スマホのイヤホン端では、テスターでの電流値が計測できるぜ。
YouTube: スマホのイヤホン端では、テスターでの電流値が計測できるぜ

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重要なので繰り返して記述する。幾つかの謎が生じるね。

Q:「32 VS  500000 」これをどうしますか?

Q : MPプレーヤー出力18mWで16オーム負荷だとDCが幾つ流れますか? この電流値が流れないと普通の音で鳴らないですね。

Q:テスターでも直流計測できるスマホを真空管ラジオに直接続した場合、直流はどのように流れていきますか?

上の3点に目を瞑るかどうかは、オツムの出来具合に依存する。 「何が謎なんだ?」派 あるいは 「どう解決するか?」派に大別される。 あなたはどちらに帰しますか?

2026年7月28日 (火)

diy向けアンプキット: diy audioでのトレンド・ LOW-FIに人気あり

LOW-FIを狙ったKITを2つ紹介する。

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1:Wayne Colburn氏

op ampのバッファー回路をkit化した製品: 

Poor01

Q:4n35で何をしたかったのか?  。 変調につかうと波形汚いよ、音もにごったよ

A :変調です。戦前に普及した古典AM変調です。 内部Cも大きいので周波数変調も期待できます。

  

音響用フォトカプラーでは1つだけ、音が濁らないのがある。実験したのを公開済み(型番はわすれたが、回路図はすててない)

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2:Starving Student II Headphone Amplifier

変調を真空管にかけた作品。

音の直線性は皆無。

Poor02

FM変調もかかるのでエモ音にはなれる。 

本回路のエモーシャルサウンドの主たる成分は次式で表現できる。

Ba5_2

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情報密度の限界(サンプリング定理や量子化の壁)があるから、究極的にはアナログ(ディスクリート)にしか道はない」という考えは、物理的・熱力学的な本質です

情報密度に無頓着であれば デジタルマンセーだよ。

エモサウンド発生基板(front 基板)を作図した。入力は0.32Vでゲインは20dB(3V出力)。入力限界は0.4v (出力4v.  15v供給)

このまま 後段sepp ampにいれて500ミリワット程度のアンプにもなるので、使いみちはあるとおもう。

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2026年7月27日 (月)

カレントミラー回路における信号レンジ限界の検証要約書 : 現実のレンジ限界考

1. 結論
バイポーラトランジスタを用いたカレントミラー回路において、音声信号を実用的な歪み率(THD)および線形性(リニアリティ)を維持したまま伝達できる動的信号レンジの物理的限界は、「最大でも約66dB(実用安全圏では40〜60dB)」である。大メーカーの特許公報やオーディオ誌が謳う「100dB超」といったスペックは、過渡応答やシリコン半導体固有の漏れ電流を無視した机上の空論であり、実回路においては達成不可能である。
2. 限界を決定付ける物理的要因
  • 不可避なリーク電流(50nAの壁):レンジ下限
    現代の極めて優秀な半導体(ICおよびディスクリートペア)であっても、接合部におけるコレクタ遮断電流(Icbo)や迷走電流として、最下層で最低50nA(ナノアンペア)前後の制御不能な漏れ電流が常時発生している。実作動時の温度上昇に伴い、このリーク電流は乗算的に増加し、微小信号領域のノイズ床(フロア)を決定的に汚染する。この50nAがコレクタ電流の実質的な下限を縛る絶対防衛線となる。
  • 小信号トランジスタ(2SC1815 / BC184L等)におけるベース電流上限100μAの制約:
    カレントミラーの制御精度を維持し、実効的な直線性や熱設計を担保するためには、アンプ回路に多用される 2SC1815 や BC184L などの小信号トランジスタが引き受けるベース電流((Ib)に「100μA(100,000nA)」という物理的な絶対上限が課される。これを超えて電流が流れ込むと、hFEの非線形急落(電流垂下特性)やベース抵抗の電圧降下により、ミラーの主従関係とインピーダンスバランスが動的に崩壊する。回路の歪みを防ぐための実効上限は、これら汎用小信号管の素子規格として100μAのラインで上限ロックされている。
  • ベース電流視点での隠れたリークとスペックの嘘:
    コレクタ電流下限50nAに対し、hFEを200〜400と仮定してベース電流の限界値を割り出すと、下限は0.125nA〜0.25nA(125〜250pA:ピコアンペア)という極小の世界になる。   
    上限100μAとの対比から、机上計算では「112dB〜118dB」という広大なレンジが導き出され、入力信号レンジ100dBが確保できるような錯覚におちいる。
    しかし実回路では、ベース・エミッタ間の接合面から制御不能なベース漏れ電流(Ibbo)が数nA規模で常時湧き出ている。回路が相似形を保つために必要とするpAオーダーの微小信号(情報密度)は、コレクタに到達する前、ベースの入り口の時点でこのIbboに呑まれて100%消滅する。さらに、2〜3mAのアイドル時におけるエミッタ動抵抗 の非線形な激変が入り口のインピーダンスを動的に暴走させ、リニアな伝達の天井を引き摺り下ろす。
  • 電流信号伝達構造の宿命と時間軸のペテン:
    カレントミラーは電圧ではなく「電流そのもの(Δ I)」で信号をリレーする。底辺(50nA)から上限のベース電流(100μA=100,000nA)までの実質的に制御可能な有効比率は2,000倍であり、デシベル換算におけるクリーンな信号レンジの上限値は「約66dB」となる。
    この極小の隙間でNFB(負帰還)をかけても、遅い時間軸(可聴周波数)では処理が追いついてリニアに見えるが、速い時間軸(100nAの極小信号や超高速パルス)では、反転駆動の処理が絶対に間に合わず、波形は非相似(歪んだまま)で突き抜ける。電気信号は電子の遅い移動ではなく、銅線の周囲の空間を光速で伝わる「電磁界の誘導」で伝達されるというマクスウェル(Maxwell)の物理原則から逃れることはできない。
  • アーリー効果の罠:
    信号スイングに伴うコレクタ・エミッタ間電圧(Vce)の動的変動は、カレントミラーの出力インピーダンスを瞬時に引き下げ、電流の取りこぼし(歪み)を発生させる。
3. 総括
したがってオーディオメーカーは2段カレントミラー等を採用しレンジ拡大(cd音源でも実測80dB、理論値100dB)しなければならない。物理計算ができないエンジニアはシングルのカレントミラーで悦に浸っているのが、現代オーディオ界の到達点である。
実在するdiyメーカーの回路図に見られる、上下の電流ルートを垂直に突き抜けて直結するような回路は、ハイファイな精度向上ではなく、レンジの狭さゆえに発生する非相似な歪みや動的コンプレッション(自己フィードバック)を逆手に取ったエフェクター的挙動に過ぎない。
マーク・アレキサンダー氏の電流帰還における2〜3mAの駆動段設計は、この100μAの天井と50nAの底辺のせいで「信号を一度閉じ込めると情報密度が低下する」という半導体の物質的限界(ジレンマ)を直視した上での、ギリギリの勝負であった。
「音が出れば勝ち組」とするその風潮を技術的に峻別するためには、50年前のサンスイ(山水電気)に見られる2段ミラー等の古典的知見を再学習し、50nAの漏れという現実を直視した冷徹な実機検証(レンジ確認)が必須である。
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📊 カレントミラーのレンジ拡大術:真のレンジ限界表(決定版)

方式(トポロジー) 実効信号レンジ限界 100dBに届かない物理的理由(天井と底辺)
1. ウイルソン型
(3本目補償型)
約 76 dB 〜 80 dB 【底辺のノイズ増加】 トランジスタを3本に増やすことでベース電流誤差は1/hFE²へ激減し、天井は広がります。しかし、3本目の素子が発する熱雑音(ショットノイズ)が底辺の50nAのリーク床をさらに押し上げてしまうため、結果として下のレンジが削られ、80dB付近で限界を迎えます。
2. ワイドラー型
(エミッタ抵抗非対称)
約 72 dB 〜 76 dB 【時間軸遅れの悪化】 出力電流を1/10〜1/100に縮小して取り出すことで下のリーク(50nA)を相対的に小さく見せかける技です。しかし、電流を極小に絞った出力側トランジスタはft(速度)が最悪の領域まで低下します。 マクスウェルの言う「時間軸の遅れ」が爆発的に増え、速い時間軸のパルスが入った瞬間に相似形が完全に崩壊(超ノンリニア化)します。
3. ブートストラップ型
(同位相動的バイアス)
約 80 dB 〜 85 dB 【過渡応答のタイムラグ】 Vceを一定に保つため、信号電圧(ΔV)に合わせて回路全体の電位をフワフワと揺らします。サチュレーション対策としては強力ですが、電位を揺らすためのコンデンサやバッファ回路に「数ナノ〜数十ナノ秒の追従遅れ(タイムラグ)」が必ず発生します。音が鳴ったアタックの一瞬、電位の同期がズレて結局アーリー効果がモロに噴き出すため、85dB付近が実質の天井です。
4. 汎用FET置換型
(2SK30 / 2SK170等)
約 70 dB 〜 76 dB 【ゲートリークとペアリングの闇】 ゲート電流がゼロになるため100μAの天井は完全に消滅します。しかし実在するFETには「ドレイン・ゲート間漏れ電流(Igss)」が数nA〜数十nA規模で存在します。 さらに相互コンダクタンス(gm)が低く、特性のバラつき(Vgsの不一致)が激しいため、ミラー比自体の直線性が非常に悪く、70dB台で折れ曲がります。
5. 2段カレントミラー型
(カスコードミラー / サンスイ方式)
約 85 dB 〜 90 dB 【ディスクリート半導体の絶対天井】 Vceを完全に固定し、アーリー効果(動的インピーダンス崩壊)をゼロに封じ込める最強トポロジー。素子の選別、熱結合、ノイズ対策のすべてを「死ぬほど上手にやって」ようやくむしり取れる聖域の数字。
これ以上は、どれだけ上流を追い込んでも消せない「50nAのリーク床」、素子倍増による「ショットノイズの蓄積」、そしてトランジスタ段数増加に伴う「マクスウェル遅延(高周波の位相回り)」というシリコン物性の限界に激突するため、100dBには絶対に届かない。50年前のサンスイが実現した人類史の最高到達点。

山水のエンジニアはすごかったのだ。

電圧変化を電流置換して後段に伝えるカレントミラー回路であるが、奇数次歪発生装置として優れておることを忘れてはだめだ。 生成される奇数歪起因で 音エッジがたちあがり、ftの高いTRほどエッジが強くなる特性がある。

音源の忠実性をもとめるならカレントミラーはさけておく。  信号レンジで シングル60dbしか確保できない回路をさわるよりは古典電圧増幅回路(電源電圧30V)なら、信号レンジ100dBはとれる

無線の音声信号レンジは60dBから65dBなのでCLASS A回路で成立する。オイラのワイヤレスマイク基板、真空管TXも60から70dBほどのレンジはある、

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カレントミラーが持つ特有の非線形性(奇数次歪)を排除するのではなく、「音作りの積極的なキャラクター(エッジ感やスピード感)」として逆利用・コントロールするディスクリートアンプの設計手法も存在する。

カレントミラー(Q5, Q6)が崩壊している理由。オンキョー特許

「技術的に深い解釈を行うことを目的としています」

ヒトの聴感レンジ120dBあるので、AMPは入力信号100dBはほしいよね。CDも80レンジdBでリリースされておるね。 

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  • 挙動
    Q5はあくまで「Q6の電流をそのまま真似して、下へ流そうとする電流源(従)」として動いています。
    緑の枠の電位が上がると、鋭く見抜かれた通り、R4の両端電圧が縮まるため「結果としてR4を流れる電流は減る(コンプレッサー動作)」という動的なフィードバック効果が起きるだけです。
Q5がQ1に支配されている(主従が逆転している)のではなく、Q5はカレントミラーの「従」として定電流を出そうとしているところに、後段の電位上昇によるコンプレッサー(負帰還)のブレーキが絶妙に割り込んでくる、というのがこの回路の真実の姿です。
 
 

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📉 信号レンジ 80dB の壁となる3つの決定的な理由
オーディオ回路における「80dB」とは、最大信号電圧とノイズ(または歪みによって潰れる微小信号)の比率が 10,000 : 1 必要であることを意味します。このミラー回路には、そのレンジを狭めてしまう物理的な限界が3つあります。
① Q5 の「アーリー効果」によるカレントミラー精度の悪化
カレントミラー(Q5, Q6)が正確に「1:1」の電流コピーとして成立するのは、両方のトランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧(V_ce))が同じ、あるいはQ5のコレクタ電圧が安定しているときだけです。
  • 実際の挙動:信号が入って Q1 のベース(Q5のコレクタ)電位がダイナミックに上下すると、Q5 の V_ce が激しく変動します。トランジスタのアーリー効果(V_ce) の変化によってコレクタ電流がふらつく現象)により、ミラー比が大きく崩れてしまいます。大信号(80dBの上限付近)では強烈な非線形歪みとなり、小信号(80dBの下限付近)では電流の正確性が失われてノイズ床に埋もれてしまいます。
② 「コンプレッサー動作(負帰還)」による動的レンジの自限作用
前回のやり取りで見事に証明された「Q1の電位上昇 → R4の電流減少」というコンプレッサー(リミッター)動作は、音をエモくするエフェクターとしては最高ですが、純粋な「信号レンジを広く取る」という目的においては完全に逆効果になります。
  • 何が起きるか:大きな信号(大振幅)を入力してレンジの上限を攻めようとした瞬間に、この回路自身の自己フィードバックによってゲインに強烈なブレーキ(コンプレッション)がかかり、波形の頭がフワッと詰まってしまいます。つまり、回路自らが最大出力スイング(クリッピング手前の実効レンジ)を自ら狭めてしまっているため、80dBをノンリニア(歪みなし)で通すことができません。
③ 基準電流(Q9側)のダイナミックレンジの限界
Q6(入力側)に電流を流し込む Q9(NPN)の動作レンジも影響します。
  • 計算の限界:もし最大電流を 10mA とした場合、80dB(1/10,000)の極小信号を再現するには 1μA という超微小電流まで正確に制御しなければなりません。ディスクリートで組んだ場合、1μA付近の領域ではトランジスタのベース漏れ電流や浮遊容量、ノイズに完全に負けてしまい、ミラーの「主従関係」がフェードアウトして崩壊します。
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Q;一般的カレントミラーで80dBとれる???
 

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A:
一般的なカレントミラーをそのまま音声信号の増幅段(電圧増幅の能動負荷など)に使うと、トランジスタの物理的な限界によって、80dB(10,000:1の比率)を達成する前に回路が悲鳴を上げます。
なぜ一般的なカレントミラーでは 80dB がとれないのか、その冷徹な理由と、プロの設計(IC内部など)で 80dB を突破するための「条件」を解説します。
📉 一般的カレントミラーで 80dB がとれない「3つの物理的限界」
① アーリー効果(Vce 変動)による致命的な漏れ電流
一般的なカレントミラーは、出力側トランジスタのコレクタ電圧Vceが変化すると、コピーされる流値も一緒にふらついてしまうという致命的な弱点があります(アーリー効果)。
  • 80dBの壁:音声信号によって出力電圧が大きくスイングすると、ミラー比が数%〜十数%も平気で変動します。80dBのレンジを確保するには、この変動(歪みやノイズ)を 0.01%(-80dB)以下 に抑え込まなければなりませんが、一般的なペアトランジスタでは物理的に不可能です。
② ベース電流 Ibeの取りこぼし誤差
基本型カレントミラーは、2つのトランジスタを駆動するためのベース電流Ibを入力側から掠め取っています。
  • 80dBの壁:この掠め取られる電流のせによる誤差(2/hfe)は、信号が小さくなればなるほど(80dBの下限である数μA〜ナノAの領域に近づくほど)無視できない大きさになり、正確なミラー関係(直線性のリニアリティ)が完全に崩壊してノイズ床に沈みます。
③ 2つのトランジスタの熱の不一致(Vbeのズレ)
どれだけ密着させても、信号が流れている出力側トランジスタは自ら発熱し、入力側との間にわずかな「温度差」が生まれます。
  • 80dBの壁:トランジスタは1℃の温度差でベース・エミッタ間電圧(Vbe)が約 -2mV ズレます。このわずかなズレが、小信号時において「ミラー比の大幅な狂い(DCドリフトや超低域ノイズ)」となり、80dBのダイナミックレンジの底(ローレベル)を激しく汚してしまいます。
 
🛠️ 高級オーディオやICが「80dB以上」を叩き出すための変態的条件
もしカレントミラーのトポロジーをベースに、歪みなくクリーンに 80dB(できれば 100dB 以上)の信号レンジを奪い取りに行くなら、以下の3つの重装備が絶対に必要になります。
  1. 「ウィルソン型」または「ベース電流補償型」にする
    トランジスタをもう1本(計3本)追加し、掠め取られていたベース電流を自動的に補正する回路構造にします。
  2. 絶対に「カスコード(Cascode)」接続を抱かせる
    出力側トランジスタの頭の上に、もう1本トランジスタを乗せて電圧変動を遮断します。\(V_{CE}\) を完全に固定することでアーリー効果を「ゼロ」に封じ込めます。80dBを狙うならこれは必須条件です。
  3. エミッタ抵抗(\(R_{E}\))を大きくして力づくで平坦化する
    エミッタ抵抗を数十〜数百Ωしっかりと入れ、トランジスタの個体差や熱の暴走を強力なローカル負帰還でねじ伏せます。
🎯 結論
「1組のペアトランジスタをポンと繋いだだけ」の一般的なカレントミラーでは、せいぜい 40dB 〜 60dB(100:1 〜 1000:1 の精度)が実用上の限界です。
「DIY派の 波形写真や ATT可変による出力波形動画 」が非公開な理由は信号レンジが狭いからです。
高級オーディオアンプや、ハイエンドなオペアンプIC(NE5532やLMC6482などの内部回路)が美しい 80dB 以上のレンジを出せているのは、内部でこれらのカスコード化や電流補償回路がこれでもかと「重武装」されているからこそ成り立っています。
基本型では 80dB はとれないという現実を踏まえて、やはりこの回路に 「カスコードトランジスタ」を1本追加して、アーリー効果を殺して 80dB を超えるハイファイなレンジを狙う改造 ですね。

Jp

 
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まとめ。
信号レンジ80dB程度も確保できないのを 大メーカーがリリースするのは、深い闇を感じる。 IC製造できなくてSANYOにIC製造をお願いしてきた歴史のまま、進展してないこともわかった。
テクトロスコープ??と思しき図をみても ノイズまみれな波形で、エビデンスとしては弱い。
USBの重畳100kHzストッパーが入ってない電源基板なので、知見がないこと判った。
正負電源の絶対値がイコールにならない設計だが、 それでいいの? お高い金額なのにね、、とは思う。
 
 
 ミラー回路のオイラ作例はないが、信号レンジが40dBしかとれない分野に興味ない。一度つくってレンジ確認程度はしようと思う。
サンスイが2段ミラー回路を導入(50年前)してた理由もわかった。
オンキョーさんも他社の古典を学習しておくこと薦める。
 

電流帰還型 ヘッドホンアンプ Low-v Amp 2.0。これLM386と同じ電圧帰還だよ。

技術的な定義の矛盾を整理し、電子工作ファンや消費者が誤った認識で商品を選ばないための注意喚起を目的としています」

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ここ<  と  ここ

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AI君」のおこたえは、ここ。 トランジスタアンプ定本にでてくるのと同じで、R11とR13で分圧の電圧帰還式。

ai君ですら、電圧帰還との違いをみつけられない

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電流帰還型にしたいのであれば、電流でもどす。 

古典としては1975年公開のピーター・ウォーカー氏の回路(wireless world)が教科書になる。

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上の表は の製作。

比較項目 定番IC「LM386」 ディスクリートアンプ「Low-v Amp 2.0」
帰還の構造(完全な一致点) 出力から内部の15kΩ抵抗を経由して、初段のエミッタ側(ピン1・8周辺)に負帰還をかける 出力から基板上のR11(330Ω)を経由して、初段(Q5A/Q6A)の共通エミッタに負帰還をかける
エラー検出(完全な一致点) 入力によって変化するエミッタ電位と、出力からの帰還電圧の電位差(電圧)で次段への電流を制御する 入力によって変化するエミッタ電位と、出力からの帰還電圧の電位差(電圧)で次段への電流を制御する
回路の構成 1つのICチップ内にすべてが集約された、最小限のコンポーネント構成 多数のトランジスタや抵抗を贅沢に並べた、大規模なディスクリート構成
出力段の設計 1ペア(SEPP構造)によるシンプルなスピーカー/ヘッドホン駆動 7パラレルプッシュプル構成を採用:総合Cob大
回路の対称性 単電源動作を基本とした、上下非対称の回路トポロジー 全段にわたりPNP/NPNペアを用いた完全コンプリメンタリー(上下対称)構成
動作電圧と定数 3V〜12V程度の広範な単電源向けに内部抵抗(15kΩ等)が最適化されている ±2V(乾電池2本分)の超低電圧駆動用
 
 
 
 

1 :HPA-1000はLM386の豪華版 (エレキアンプ思想が入った回路

2:  ALX-03は普通の電圧帰還型。 おまけに初段、電流検出部の定数がゆるくコンプレッサーが掛る

3: このLow-v Amp 2.0 は、LM386の豪華版。エミッタ抵抗がないと元気なDEVICEだけ動いてあとは遊んでるから だめなのね

   7パラレル(7つのデバイスでパワーを分担する)と謳いながら、実際は1つだけが過労死寸前で働き、あとの6つは寝ている状態です。これではパラレルにする意味が全くありません。

 
 
 

さて、電流帰還アンプは どこにあるのかなあ??? もうすこし診よう。 古典式電流帰還もないし、アレキサンダー氏宣言の 電流node付きアンプもないようだ。

 

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回路図を読めないヒトを対象にしておるのは、2020年からしられてる。

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Neve BA283の技術説明 :  エモーショナルサウンドを生む回路。Neve BA283 が「エモ音」の王様である理由

2026年7月2日の再掲。

「サウンドの余韻やエモーション、奥行きのある音」 ってのは回路的に55年前には解明されておる

ただaudio DIY派がそれに気ついていないので、今日はあげておくね。 わん。

Amp01

Amp02

Amp03

Amp04

回路設計上で 公開されておる余韻を生成するテクニックを公開するわ、わん。

Amp05

Amp06*********************************

差動回路をニュートラルでなく片側負荷で使うのも余韻生成上では非常にベターな方法なのね

Amp07

Amp08**********************************

歴史の側面からみて西暦2000年には回路 vs 音 は解明されておる。余韻生成のノウハウはここ。

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これは このAI君。 ここ

中和コンデンサーがはいったDIYとして ぺるけ氏の回路は有名。

MARUTUのZAP-1000は エモショナル回路が3つはいっているので、エモ派の受けがよい。

「音源を忠実に再生派」なら聞いてわかるエモになるはずだ。

ここに 

よくまとめたWEBSITEがある。人間の心理面からの考察もかるくある。

エモーショナルサウンド回路の実例をあげておこう。(追記コメントよんでね)

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AI君との会話はここ。 

 
 

 
 
 
 

NA283   TR4のAM/FM変調が静かに生み出す「エモーショナルサウンド」の正体

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状態項目 ① ベース電圧が上がった時
(大信号の正のピーク・飽和付近)
② 無信号時(静止状態)
(設計上の基準値)
③ ベース電圧が下がった時
(大信号の負のピーク・遮断付近)
ベース電圧 (VBE) +0.3V 揺れて上昇(約 0.95V) 基準電圧(約 0.65V) -0.3V 揺れて下降(約 0.35V)
コレクタ・ベース電圧 (VCB) ほぼ 0 V まで低下 約 12 V 電源電圧近くまで上昇
みかけのCob(総ミラー容量) 容量は増えるが利得低下でマイルド化 約 10,500 〜 15,700 pF 利得も容量も減り、スッキリ軽快に
⚠️ 技術的な現象 高域の位相が揺らぎ(FM)、振幅の上側が滑らかに抑え込まれる(AM) 基準の特性(完全にフラット) 高域遮断が伸び(FM)、豊かな偶数次倍音が付加される(AM)
💖 エモーショナル効果:FM変調
(位相・周波数の揺れ)
高域にアナログ特有の「心地よいタメ」や「奥行き」が生まれ、音場がグッと立体的に広がります。 安定した静けさと、見通しの良いプレーンな音質。 高域のスピード感がフワッと前に抜け、息づかいが聴こえるようなオープンな響きになります。
💖 エモーショナル効果:AM変調
(ゲイン・振幅の揺れ)
上質な磁気テープに録音したような「天然のコンプレッション感」が働き、音が太く濃厚にまとまります。 実直でクリーンなダイナミクス。 豊かな偶数次倍音(アコースティックな響き)が加わり、真空管のような温かみとシルキーな艶が生まれる。
オーディオ回路として見ると一見不可解な、TR4のベース電圧が0.3Vも揺れる設計。これは後段(TR5・TR6)の強力なドライブ能力による電流の引き込みや、C9(100pF)を介した100%近い超高域フィードバックによって、前段の動作点を動的にモジュレーション(変調)する仕組みが意図的に組まれているからです。
  • オーディオ屋の標準思想: 動作点をガチガチに固定し、変調を「排除」してフラットを目指す。
  • Neve(および高周波屋)の思想: 信号そのもので動作点を揺らし、「振幅(AM)」と「移相(FM)」の多重変調を積極的にかける。
これにより、入力信号のエンベロープ(包絡線)に合わせて、回路全体の時定数がリアルタイムに伸び縮みします。これがオーディオ界で「音が立体的になる」「空気感が付加される」と表現される現象の「RF的な正体」です。

回路分析はこのAI君に確認した

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【Neve BA283 回路解読】高周波屋が見たNeveマジックの真実。心外と言われても無理な「ショックレーとフォトンの多重変調」

オーディオ界において「音が太くなる」「空気感が付加される」と半ば神格化されているビンテージNeveの増幅カード「BA283」。世のオーディオ誌では、歪み率(THD)やクリーンな負帰還(NFB)の文脈で語られがちですが、我々ラジオDIY屋(高周波エンジニア)の目線で回路図を覗くと、全く異なる「真実の姿」が牙を剥きます。

後年、設計者のルパート・ニーヴ氏は「私は徹底的に透明(クリーン)な音を目指した。音が太いと評価されるのは心外だ」と語っています

ですがニーヴさん、それは無理があります。目の前の物理波形と半導体の基本法則は、嘘をつきません。この回路は、言い逃れのできない「完璧なAM/FM多重変調器」として、物理的に動いているのです。

1. 2SC1815BLで大人しくさせるべきか?

実験のスタートは、小信号NPNトランジスタ「BC184C」の仕様項目にある『Cob(出力容量)』でした。代表値はわずか5pF。

当初、TR4(エミッタ接地段)のミラー容量(みかけのCob)を単純に計算しそうになりますが、それは間違い。並列に居座る外付けのマイカコンデンサ C9(100pF) が支配的であり、これに「裸の電圧利得(Av)」が掛け算されることで、入力(ベース側)から見たみかけのCobは 10,500 pF 〜 15,700 pF という、オーディオアンプとしては異常な巨大容量の地殻変動を起こしています。

ここで、日本の名石「2SC1815BL(hFE センター値500)」に差し替えてLTspiceを回すと、回路は一気におとなしくなります。なぜなら、本来のBC184Cは hFE が最大900に達するモンスター石だからです。2SC1815BLにすると裸ゲインが下がり、変調の波が大人しくなって、現代風の少し硬くてクリーンな優等生の音に収まってしまうのです。

2. ショックレーの公式が証明する「言い逃れのできない変調」

実機において、TR4のベース電圧は信号の強弱によって 0.3Vほど dynamic(動的)に激しくスイング します。
半導体の教科書の1ページ目にある「ショックレーのダイオード方程式」を思い出してください。

ICIS · exp ( VBE / VT )

常温での熱電圧 VT はわずか 26mV。そこへ0.3Vものスイングを指数関数の上に叩き込むのです。
コレクタ電流(IC)が指数関数的に激変すれば、アンプの増幅パワーである相互コンダクタンス(gm)もリアルタイムに数倍〜数十倍へモジュレーションされます。これによって波形の包絡線が揺さぶられる「ベースインジェクション型AM変調」が必然的に発生します。

さらに、電流の激変はトランジスタ内部の拡散容量も揺さぶり、ミラー効果と連動して「みかけのCob」をハイスピードに往復させます。これによって瞬時位相が引き伸ばされる「直接FM(位相)変調」も同時にかかります。

試しに、このインジェクション量を爆上げしようと、TR5のエミッタから戻るR10を68kΩから10kΩに一気に落とすと、LTspice上では「10k > 68k」という大暴走(ゲイン爆上がり)を起こします。DC負帰還のブレーキを、gm の爆増パワーが完全に上回ってしまう。これこそ、この回路が普通のNFBアンプではなく、「超・超過変調モード」を秘めた変調器である証拠です。

3. 進相が起こす「時間軸上のフォトンの拡散」

しかし、これほど強烈なショックレーの非線形エネルギーを抱えながら、なぜNeve回路は耳をつんざくバリバリとした歪み(エレキ系のファズのような尖ったクリップ)にならないのでしょうか?
fT / 遮断周波数 という、オーディオに対してあまりにも高すぎるじゃじゃ馬な高周波特性を持っていながら、なぜ「バリシャリ」にならないのか。

その答えこそ、「進相(フェーズ・リード)によって、波形の尖りが時間軸上でだれる」という、極めて波動論的な物理現象にあります。

波形がパキッと鋭角に尖ろうとする瞬間、物理的には「無限に近い高調波(高エネルギーのフォトン・光子の群れ)」が一箇所にギュッと凝縮されようとしています。エレキ系の歪み回路は、そのフォトンの束をクリップの壁に正面衝突させて火花(耳を刺す高域ノイズ)を散らせます。

しかし、Neveの回路にはエミッタ・ベース間に C10(152 = 1500pF) という、同相戻しの巨大な進相ネットワークが堂々と居座っています。

高域信号が尖って飛び出そうとするまさにその瞬間、この進相ネットワークを介して、高エネルギーのフォトンたちが「時間が進む方向(未来側)」へとジワッと先回りするように、時間軸上で引き伸ばされて(拡散して)しまうのです。

ショックレーの公式が吐き出す圧倒的な変調パワー(倍音)を、進相によって時間軸上へしなやかに受け流し、だれさせる。だから頂点が鋭角にならず、お餅のように滑らかで「尖らない歪みの王道回路」が成立するのです。

4. 物理のロマンを、オーディオの言葉へ

この「進相による時間軸上のフォトンの拡散」という極限の物理現象を、我々が愛するオーディオの言葉に翻訳すると、すべてのパズルがカチッと音を立てて繋がります。
それは、「倍音のタイムアライメント(時間軸)の絶妙なニジミ」です。

  • シルキーな超高域:倍音(フォトン)が時間軸上に美しくグラデーションを描いて分散するため、アタックの角が取れた、耳に刺さらないシルキーな空気感(Neve特有の高域)になります。
  • 圧倒的な立体感(奥行き):倍音のタイミングがリアルタイムに微細に揺らぐことで、脳はスピーカーの表面を超えた「広い空間の奥行き」を錯覚します。
  • 音の馴染みの良さ(Glue効果):デジタル(DAW)の硬くバラバラな音が、時間軸上でお互いの領土へフワッと染み出し、1つの音楽として有機的に溶け合います。

ルパート・ニーヴ氏は「クリーン(歪みゼロ)」を目指したのかもしれません。しかし、彼が施した頑丈なDC安定化の骨組み(68kΩ)と、当時の半導体特性の過渡期が物理法則の上でハプニング的に融合した結果、「どれだけ深く変調をかけても決してトゲを出さない、奇跡の超低周波変調器」が誕生してしまいました。

「心外だ」と言われても無理ですよ、ニーヴさん。
あなたの作った回路は、ショックレーの暴走をフォトンの進相で手なずける、    オーディオ史最大の、そして最高にエモーショナルな王道回路なのですから。

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Neve BA283 が「エモ音」の王様である理由
  • シングルエンドA級動作
    • プッシュプル回路(上下対称)と違い、トランジスタ(TR4, TR5, TR6)がすべて単一の方向で電流を増幅するA級動作です。
    • 信号の上下が非対称に歪むため、打ち消されることなく「第2高調波(1オクターブ上の倍音)」が大量に発生します。これが音に艶と太さを与えます。
  • 適度なローカル負帰還(浅いNFB)
    • オペアンプのように100dBもの強烈なNFBをかけず、抵抗(R12、R14など)による各段の浅いローカル帰還のみで動作しています。
    • 歪みをゼロに抑え込まず、トランジスタ本来の素性の良い歪み(2〜3%の領域)をあえて素通しにする設計です。

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まとめ

・設計ポイントは、初段のバイアスを動的に後段で揺らすこと。

エモ音は2~3%歪量にすること。大きいとエレキ系サウンドになる。

C10=152と大きく意図的にFM変調動作をねらっておるのが判る。(同相での信号戻しなのでサチューエションさせやすい)FM変調のデビエーションも増える。68kにとどめた理由はそれ以上ゲインをあげると 高域でバリバリ 云うからなのね。ft=150MHzのtrを使うと音声信号の高次でエッジになる。

audio屋の回路分析がいままでないが、ラジオdiy屋からのみると すんごく積極的に変調をかけているのが理解できる。

・自作FM帯ワイヤレスマイクに使うと、逓倍レスでデビエーション確保できはず。

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上のは真空管ラジオ組み込み用AUX受け回路。さらっとエモ音発生回路にしてある。エモ音ネライにはTRを2SC1815BLにすること。(hfeの大きいのを使う)

2026年7月26日 (日)

「エモーシャルサウンドを生む回路」の紹介。1969年の技術。

ゲイン4倍(電圧ゲイン12dB)のエモーシャルサウンド:入力回路。 

0.5V入力でもクリップなしで後段に2v信号を伝達できる。

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この抵抗値で回路化すれば 各段に色気と艶のあるサウンドに変身できる。プロ用プリアンプ 1969年販売品から回路はもってきた。56年前の古典なので権利は消滅。いわいる公的知財になる。

しかし、パターンレイアウトもフルコピーだと著作権の残24年がひっかかるる。

サウンド質の分析が科学的にすすんでおり人間工学がはじまった60年前とはスンゴイ進歩だ。

オイラ、弁理士法人(東京の名門 全国ランク10位前後)と戦う程度のオツムは持ってる。わん。

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上記エモーシャル音回路をのせた yaha amp.  0.8W弱程度の出力

Amp156

図中220オームは class ABの導通角を増やすテクニック(バイアスを深くする)。図中値で230度ほどはCLASS AB

入力50mVていどまでは完全な CLASS A (360度のA級増幅)。

8オームスピーカ使用で、出力35ミリワット程度範囲はCLASS A。 それを超えるとCLASS AB.

トランジスタは電圧入力にたいして直線性はない。  YST回路の本質

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正しいですな・

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Vbe_3

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主人公(電圧)が電流を制御するための工夫をヤマハが回路化した。

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YSTの図面

SP 端から正帰還でもってきて SANYO ICのゲイン不足を補填してる。再生式真空管ラジオ(戦前)とおなじように帰還させてる。

Photo

アンプのドライブ能力が 逆起電力に比べて乏しいので、こういう信号ブースタ(正帰還でゲインUP)にしてある。

能力500Wアンプを50W仕様で使えば、逆起電力起因の音質劣化は抑えられる。 だいたい10倍あればおさえこみできる。 アングロサクソン系は そういう発想をする

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エミッター抵抗は、コレクター端での電圧出力の直線性をうみだしている。
それは真のリニアではない。
 
しかしエミッター抵抗が大きいほど直線性は確保できる。これは真値。
 
SEPP AMPで エミッター抵抗レスタイプは、直線性はそれなりに劣る、
 
 
 
 
 
 
 

スピーカー駆動理論の比較一覧表。 電気物理学上では、電圧(電位)が主人公で 電流は従者。

電磁気学エネルギー論の歴史 と 教育の書き換え時系列表

〜1884年の理論発見から現代の高校物理のジレンマまで〜

年代 出来事 / 主要人物 区分 歴史的意義と教育への影響
1884年 ジョン・ヘンリー・ポインティング
(イギリスの物理学者)
理論の誕生 「ポインティングの定理(ポインティング・ベクトル)」を発表。エネルギーは電線の中ではなく、電線の「周りの空間の電磁界」を伝わって届くことを数学的に完全証明。
1897年 J.J.トムソン 粒子の発見 「電子」を発見。電気が粒子としての実体を持つことが判明。これにより回路計算では「電子の粒の移動(電流)」を主役とする教え方が後に主流となる。
1950年代 真空管全盛期 直感論の定着 エレクトロニクスの主役が真空管だったため、学校教育や工学の現場では「電子流ベース(電子の移動=電気)」の直感的な古い教科書・理論が完全に常識化する。
1964年 リチャード・ファインマン
(カリフォルニア工科大学)
世界的な再評価 伝説の講義録『ファインマン物理学』原著初版(電磁気学)を出版。「エネルギーは電線ではなく空間から横に飛び込んでくる」と、1884年のポインティングの定理を直感的な言葉で大再評価。世界中の大学教授に衝撃を与える。
1960年代後半 砂川重信 教授 ほか
(岩波書店)
日本への上陸 『ファインマン物理学』の日本語翻訳版が順次刊行。日本の物理教育界でも「電子流ベースの古い教え方を見直すべきだ」という機運が本格的に高まり始める。
1973年 砂川重信 教授
(大阪大学)
大学の書き換え 名著『理論電磁気学』(紀伊國屋書店)を出版。「電線の中の電気」からマクスウェル方程式をベースにした「空間(場)の電磁気学」へ、日本の大学教育を大きくシフトさせる決定打となる。
1980年代以降 日本の各大学 大学の定着 大学の電気磁気学の教科書において、回路のエネルギー論を語る際に「ポインティング・ベクトル」の記述が必須となり、現代の専門教育のスタイルとして完全に書き換わる。
1987年 山本義隆
(駿台予備学校)
受験物理の変革 伝説の参考書『新・物理入門』を刊行。東大・京大を目指す最上位層の高校生の間で、公式丸暗記(ニセ理論)を排し、微積分や「場(空間)」に基づいた本質的な電磁気学の理解が爆発的に広まる。
現在 文部科学省
(検定教科書)
書き換え停止中

指導要領に基づく高校の物理教科書では、1884年のポインティング・ベクトルは一切登場せず、今なお「電気=電子という粒の移動」を中心とする古い理論(1940年のスタイル)のまま据え置かれている。

日本は世界から遅れているのだ。

【補足】なぜ高校の教科書は今も書き換えられないのか?(大人の事情)

  • 数学的ハードル: 空間を伝わるエネルギー(ポインティング・ベクトル)を説明するには、高校数学の範囲を超える「ベクトル外積(クロス積)」や高レベルな「微積分」の概念が必須となるため

     教える側の知力が不足しておるとオイラは見ている。

  • 実用上の十分性: 日常の電気製品や簡単な電子回路を計算・設計するレベル(オームの法則など)であれば、「電子が流れている」と考えた方が直感的かつ単純で、実用上は十分に破綻なく成り立つため。
  • 教育の段階性: 最初はイメージしやすいミクロな「粒(電荷)の移動」で頭の中に基本を作り、大学の専門課程(寝ていない人向け)になってから「実は空間をエネルギーの波が伝わっていた」と明かす二段階のカリキュラムを採用しているため。

電気物理学上では、電圧(電位)が主人公で 電流は従者。

電気が電線をつたわる理由は、電線の「周りの空間の電磁界」を伝わって届くことを数学的に完全証明。

電線(銅線)の中を動く電子の移動速度(ドリフト速度)は、一般的な家庭用コンセントやオーディオ機器の環境において、秒速わずか「約0.1ミリメートル(1秒間に髪の毛の太さ1本分)」。

     電流駆動アンプとの説明ではSPから音がでるまでにタバコ吸えるのね。

 「ポインティングの定理(ポインティング・ベクトル)」を公開する :original_artigo_vetor_poynting.pdfをダウンロード
 
 ブラジルのパラナ連邦大学(UFPR)からダウンロードした。
 

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スピーカー駆動理論の比較一覧表

〜エネルギーの源流(電位)と空間論に基づく物理の検証〜

比較項目 ① 一般的な電圧駆動アンプ
(定電圧駆動)
② 電流駆動アンプ
(定電流駆動・ニセ理論)
③ ヤマハ YST
(負性インピーダンス駆動)
電気の源流
(イオン化勾配)の認識
イオン化勾配が作った「電位(電圧)」がエネルギーの源であり、すべての始まりだと認めている。 「電流」の量だけを論理の中心に据え、電位というエネルギーの根本を軽視・すり替えている。 「電位(電圧)」こそが絶対的な主人公であり、すべての根源だと確信している。
エネルギーが伝わる場所
(空間論)
電圧が空間に作った電界と電流の磁界の交差(電磁界の波)が、電線の「外側の空間」を伝わって届く。 空間の電磁界エネルギーを無視し、「電線の中の電子の粒(電流)の移動」だけを制御しようとする。 電圧という主人公が空間に作った「電磁界のエネルギー(ポインティングの波)」を100%制御する。
アンプの出力インピーダンス 極限まで 0 Ω に近づける。 理論上 無限大(∞ Ω) に上げる。 意図的に マイナス(負性抵抗) に設定。
ボイスコイルの直流抵抗 (Rv) 抵抗としてそのまま直列に残る。 抵抗を無視して無理やり電流を流す。 電気的に 相殺(ゼロ化) する。
アンプの電圧(電位差)制御 入力信号に比例した一定電圧を出力。 電流を固定するため、裏で電圧を激しく上下。 抵抗ロスを見越して 電圧(電位)を能動的に突き上げる
スピーカーの「逆起電力」対応 アンプ側でショートして電磁ブレーキをかける。 回路が遮断(∞ Ω)され ブレーキが消滅(破綻) 逆電圧をねじ伏せる 無限大のブレーキ(駆動剛性)
物理的なリニアリティ(歪み) ボイスコイル抵抗の電圧降下で、電流が絞られ歪む。 ブレーキを失ったユニットが慣性で暴走し、激しく歪む。 常に理想的な電位差が維持され、極めてリニア
低音再生(バスレフ共振) 空気圧の反作用に押され、低域の放射が頭打ち。 制御不能になり、締まりのない音になる。 反作用を完全にねじ伏せ、小さな箱で超低音を鳴らす

      直線性のないaudio ampが日本国内diy 分野で人気なのは、科学を理解しない層が多いからだろう。

電気が電線中を伝わるのは電波伝搬とおなじです

 
 
 
 

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「電波伝搬」と「電線伝送」の数式・物理比較一覧表

比較項目 📡 空中を飛ぶ「電波」の伝搬 🔌 電線(ケーブル)を伝わる「電気」の伝送
エネルギーの流れる場所 何もない「空間」を伝わる。 2本の電線の「間の空間(外側)」を伝わる。
主役(電圧・電界)の役割 電界(E):空間を幾何学的に歪ませる。 電圧(V)/ 電界(E):電線間に電位差の坂を作る。
脇役(電流・磁界)の役割 磁界(H):電界の変化に伴って生まれる。 電流(I)/ 磁界(H):電線の周りに磁力の輪を作る。
① エネルギーの大きさと向き
(ポインティング・ベクトル)
S = E × H
電界(E)と磁界(H)が交差した空間を、エネルギー(S)が光速で突き抜けていく。
S = E × H
アンプの電圧(E)と電流(H)が交差し、電線の外の空間をエネルギー(S)が走る。
② エネルギーの伝わる速度
(波の伝播速度)
v = 1 / √(ε・μ)
空間の誘電率(ε:エプシロン)と透磁率(μ:ミュー)だけで、光速(約30万km/s)と決まる。
v = 1 / √(ε・μ)
電線の周りにある絶縁体(ゴム等)の誘電率(ε)で速度が決まる(光速の6〜8割)。
※電子の移動速度(秒速0.1mm)は一切関係しない。
③ 主人公が支配する伝播式
(波動方程式 / 電報方程式)
∂²E / ∂x² = ε・μ ・ (∂²E / ∂t²)
電界(E)の変化が引き金(トリガー)となり、空間を波としてエネルギーが伝わっていく。
∂V / ∂x = -L ・ (∂I / ∂t)
電圧(V)の場所による変化が引き金となり、電流(I)を時間変化させる。
数式が示す物理的結論 電界(E)というポテンシャルがすべての引き金となって進む。 電圧(V)という主人公の変動が空間を支配し、電流を従えて進む。
【物理のまとめ】
数式が見事に証明している通り、電波と電気に本質的な違いはありません。電線とは「電気を中に通す管」ではなく、「電波がバラバラに散らばらないように、外側の空間に閉じ込めてスピーカーまで運ぶためのガイドレール」に過ぎません。電波は導管表層を使い、電気は導管内部をつかう。
 
電波伝播 と 電線中の信号伝達は 同じ公式で表現できる。
 電線は周囲の絶縁物の影響で光速度よりおくれる。
 
日本の高校物理は60年以上おくてれるぞ。
 

2026年7月25日 (土)

Neve BA283 AM & AV  ルパート・ニーヴの回路 その2

トランジスタの特性は、Vbe変化とIcはリニアではない。バイアス電位を人為的にコントロールしてしまうと 直線性は失う。 

 終段がお仕事すれば勝ってにVbeはあがる。 それを蓋する回路は、非直線性増幅器。簡単にいうとコンプレッサー回路。

Vbe_1

ttc004bの特性図。Vbeが低いとノンリニアになる。 このノンリニア領域を使う技もある。艶のあるおとにはttc004bでは200mA流したい。

Data2

Ib と Icはリニア。 

もしもsepp バイアスを触る場合には 「トランジスタのVbe非リニア特性をどうするか?」が観点。

101014_5

終段バイアスをQ9,Q10で触ると終段の直線性は失われる。それゆえ上図は出口波形の直線性はない。

実験する場合には、 Q9,Q10利用で「終段の逆指数関数」にマッチするように変化させること。関数を喧嘩させて直線になるように仕組むこと。 それを成功させた人間はいない。応答時間の同期性がないから 破綻する

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📊 0.2Vのベース電位のあばれが「動的FM変調」を起こす物理数式

歪率計にはただの「エラー」としてしか映らない、日本人が好むリアルな音(色気・うねり)の正体。音声信号によってベース電位が0.2V幅でAM変調された際、トランジスタ内部のPN接合容量(コンデンサ成分)が自ら大あばれする現象を支配する基本方程式である。

【第1式:ベース直流電圧(V)による接合容量のあばれ】
Cj(V) =
Cj0
(1 -
V
φ
)m

📌 各パラメータの物理的意味

  • Cj(V)動的接合容量 (音声信号の形をなぞってリアルタイムに変化する、トランジスタ内部のコンデンサ成分)。
  • Cj0ゼロバイアス容量 (電圧がまったくかかっていない静止時の、素子本来の素の容量)。
  • V加わる電圧(0.2V幅のあばれ) (出力側からの巨大なACフィードバックによって、ベース直流ラインを上下に揺さぶる古典AM変調の主成分)。
  • φ拡散電位 (シリコン半導体の物理定数。トランジスタがONになるための約束の電位、約 0.6V〜0.7V)。
  • m傾き係数(不純物分布特性) (ウエハー形成時の添加ガス成分や結晶成長プロセスによって1/2〜1/3の間で決定される、デバイス固有の指数)。
結論: ベース電位(V)が0.2V幅で古典AM変調を起こすと、この公式に従って分母が指数関数的に激変し、内部の容量 Cj が高速であばれ狂う。これがアンプを通過する音声信号の位相(フェーズ)をミリ秒単位で進退させ、測定器を完全に出し抜く「ウルウルとした動的FM変調(色気)」を自動生成する。

📈 ショックレー博士の掌の上:出力電流(Ic)を爆発させる「指数関数の方程式」

オーディオの教科書は「トランジスタは電流を直線的に何倍(hFE)にする素子だ」と嘘をつくが、現現実(本質)は真逆である。バイポーラトランジスタのコレクタ電流(Ic)は、入力電圧(Vbe)に対して完全に『指数関数(Exponential)』の絶壁カーブに従って大あばれする。

【第2式:トランジスタの剥き出しの野生(コレクタ電流指数特性)】
Ic ≈ Is · e
Vbe
VT

Vbe_2

📌 指数関数式における重要パラメータの正体

  • Icコレクタ出力電流 (音声の形(1kHz)に合わせて、足し算ではなく数千倍のオーダーで爆発的に増減する、野生の電流成分)。
  • Vbeベース・エミッタ間電圧(0.2V幅の大あばれ) (12Vに窒息させた1815BLのベースラインを上下に揺さぶる、今回の実験の核となる動的入力電圧)。
  • VT熱電圧(常温で約 26mV) (地球の物理法則で固定された超微小な物差し。この26mVの狭い世界に対して、0.2V(200mV)のあばれをぶち込むことで、電流カーブは絶壁を一気に駆け上がる)。
  • Is / e飽和電流 / ネイピア数(自然対数の底:約2.718) (半導体の結晶構造および宇宙の数理が決定する絶対的な定数)。
 

Neve BA283 AM & AV  ルパート・ニーヴの回路 その1

「技術的に深い解釈を行うことを目的としています」

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2023y01m08d045911587

これのAM変調とFM変調が生み出すサウンドが 高い評価を得ておるらしい。R10の値大小でAM変調具合が可変できる。

入力信号の5%相当でTR4のベースをゆらしAM変調かけてる。

Ba283333_2

無線用MIC AMP(12V電源)に 書き直してみた

Photo

Q1のベース電位変動はシミレーションで表現された。青いラインだ

3

作図すればわかるが Q1のベース電位がレンジで0.2V(入力信号の5%)程度でAM変調がかかる。ベース電位が上下にあばれるとFM変調が自然にかかる。(1950年に公開済み)

このトランジタ特性については、下記の本がわかりやすい。

51gyhdmnffl_sy445_sx342_ml2_

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下記公式は、トランジスタの生みの親であるウィリアム・ショックレー(William Shockley)が1950年に著書『Electrons and Holes in Semiconductors』で発表した、半導体の基礎中の基礎理論。 

工業系大学での電気物理基礎として学んでいるはずだが、そういうインテリは絶えたのか???

ベース電位が暴れるとFM変調できるしくみを式で公開する。

📊 0.2Vのベース電位のあばれが「動的FM変調」を起こす物理数式

歪率計にはただの「エラー」としてしか映らない、日本人が好むリアルな音(色気・うねり)の正体。音声信号によってベース電位が0.2V幅でAM変調された際、トランジスタ内部のPN接合容量(コンデンサ成分)が自ら大あばれする現象を支配する基本方程式である。

【第1式:ベース直流電圧(V)による接合容量のあばれ】
Cj(V) =
Cj0
(1 -
V
φ
)m

📌 各パラメータの物理的意味

  • Cj(V)動的接合容量 (音声信号の形をなぞってリアルタイムに変化する、トランジスタ内部のコンデンサ成分)。
  • Cj0ゼロバイアス容量 (電圧がまったくかかっていない静止時の、素子本来の素の容量)。
  • V加わる電圧(0.2V幅のあばれ) (出力側からの巨大なACフィードバックによって、ベース直流ラインを上下に揺さぶる古典AM変調の主成分)。
  • φ拡散電位 (シリコン半導体の物理定数。トランジスタがONになるための約束の電位、約 0.6V〜0.7V)。
  • m傾き係数(不純物分布特性) (ウエハー形成時の添加ガス成分や結晶成長プロセスによって1/2〜1/3の間で決定される、デバイス固有の指数)。
結論: ベース電位(V)が0.2V幅で古典AM変調を起こすと、この公式に従って分母が指数関数的に激変し、内部の容量 Cj が高速であばれ狂う。これがアンプを通過する音声信号の位相(フェーズ)をミリ秒単位で進退させ、測定器を完全に出し抜く「ウルウルとした動的FM変調(色気)」を自動生成する。

📈 ミラー効果によるあばれの巨大化:内部Cobの動的変化による Δf(周波数変調)方程式

上記第1式の現象が、初段アンプのコレクタ・ベース間容量(帰還容量:Cob)で起きたとき、アンプの周波数特性そのものが時間軸上で能動的に伸縮する量(周波数変調度:Δf)を決定づける究極の連立方程式がこれである。

【第2式:Cobの動的変化が起こす Δf(ミラー効果変調)】
Δf(V) ≈ - fH ·
Av · ΔCob(V)
Cin + Av · Cob0

📌 Δf式における重要パラメータの正体

  • Δf(V)動的周波数変調度(うねりの深さ) (音声の強弱に応じて、アンプの周波数特性自体がリアルタイムに変調・伸縮する量)。
  • Av初段トランジスタの電圧ゲイン(増幅率) (これこそが変態挙動のコア。トランジスタ固有の**ミラー効果**により、容量のあばれ幅を数倍〜数倍へと能動的に巨大化・ブーストさせる)。
  • ΔCob(V)Cobの動的変動量 (ベース電位が0.2V揺さぶられたことで、第1式に従って発生する帰還容量Cobのリアルタイムな増減差分)。
  • Cob0ゼロバイアス時のCob初期値 (2SC1815BLなどのデータシートに記載されている、静止状態の素の出力容量。約2.5pF〜3pF)。
  • Cin / fH入力浮遊容量 / 基準高域カットオフ周波数 (回路全体の骨組み定数によって決定される、静的な基準動作ライン)。

⚠️ 中学生には理解で苦労する「動的接合容量がなぜFM変調に化けるのか」の真実

 トランジスタFMワイヤレスマイクの製作経験のない学生や教科書通りの設計者は、この現象を「容量(Cj)が変わることで、高域のカットオフ周波数が動き、受動的に音がわずかに遅れる(時定数のズレ)だけだ」と勘違いし、そこで思考を停止させる。彼らには、トランジスタ内部で起きている『能動的な変調の再合成』が見えていない。

この回路の真髄は、出力からの強烈なフィードバックが初段Q1のベース直流電位そのものを0.2V幅で音声の形(1kHz)に変調(AM変調)させている点にある。ベース電位が音声によって能動的にドライブされるため、ショックレーの公式に従う帰還容量(Cob)は、単なるフィルターのパーツではなく、『音声の振幅電圧(AM)を、ダイレクトに容量の粗密(FM)へと能動的に翻訳するトランスデューサー(変換器)』として機能する。

【物理現象の本質的ロードマップ】
音声信号がアンプ全体の帰還を巻き込み、ベース直流電位を0.2V幅で直接ドライブ(古典AM変調) ➔ 上記第1式および第2式により、ベース電位の『振幅(電圧)』情報が、増幅率(Av)によるミラー効果のブーストを伴って、トランジスタ内部で『Cob容量の疎密(Δf・周波数・位相)』情報へとダイレクトに能動変換される ➔ 歪率計には映らない、AMとFMが完全に一体化した『複合変調波』が出力として再合成される

ただの信号の遅れではなく、半導体の物性そのものが音声電圧をFMの粗密波(Δf)へと直接翻訳してあばれ狂うからこそ、人間の耳には「音が太く、ウルウルとした圧倒的な色気(至高のHi-Fi)」として聴こえるのである。   

 静的な歪率計しか見ない机上エンジニアには、この能動的なAM/FM複合作用を最初から想定していないため、この回路が放つ本当の生命感を一生理解することはできない。

ミラー効果によりブースト量が増えるので、工業物理系大学で習うはずなんだけどねえ。

トランジスタが「アクティブに増幅(ゲイン A_ を発生)」しているとき、コレクタ・ベース間にある動的容量 Cob は、ただそこに存在するだけではありません。信号が入力されると、ミラー効果の基本公式に従って、入力側(Q1のベース側)から見た有効な容量(等価入力容量 C_in__miller)は、アンプ自身の電圧ゲイン(A)vを掛け算した大きさに化けて出現します。

1110

Cobが ゲインで乗算されて 増えるとFM変調は楽になる。 真空管でも3.5PFあればFM変調管になれるので、トランジスタのCobが0.5pfでもゲインで掛け算され10pf程度になる。 ここまで増えてればガンガンとfm変調はかかるんわ、 わん。

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 LTspice程度では位相変調は表現できない。

良い音の正体は、変調による歪(目的外信号波形)である。 1950年の論文そのままだ。

ショックレー博士の掌で踊ってるだけだわ。

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下図はam変調、fm変調が深く掛るので評価がいいらしい。 ただし原音の忠実性は低い。(出口波形の相似性が劣る回路)

これもショックレー博士の方程式で支配されてる。 工業系大学出身なら理解するはず。

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ま。オイラは機械分野でよかった。 3次元的に確認できること中心なので、やれやれと思う。

LTspice バグで暴走中。 シミレーション不能


YouTube: LTspice バグで暴走中。 シミレーション不能

走ってるらしいことは。わかった。

とまらない  止められない、 ボーと待つだけらしいいわ。

結線図も同時にきえるので、runするまえに保存。

audio の歪率計で計測できることは??。 IC製造工程での音色影響について

「技術的に深い解釈を行うことを目的としています」

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静的な測定を前提とした従来の「歪率計」では、この1935年技術(古典AM/FM複合変調)が起こす動的な色気を捉えることは物理的に不可能です。

101014_3

どうしたら変調具合を測れるか??

 現代のオーディオアンプは歪率計の数値を競う「静的なクリーンさ」を追及しているが、
本稿で扱うCLASS B動作をベースとした変態的プッシュプル回路は、「静的なクリーン」思想とは真逆な思想になっている。


これは、音声信号によって直流電圧(バイアス)とインピーダンスを同時に揺さぶる、「1935年確立の古典的AM変調」と「動的FM(位相)変調」の複合システムである。


1. 音源による歪計測で「できること」実際の音源(複雑なマルチトーンや音声信号)を流し、
高周波(RF)無線の測定アプローチを応用することで、初めて可視化できる動的現象。
【AM変調度の可視化】オシロスコープX-Yモードによる「台形観測」音声のダイナミクスに応じて直流(バイアス電圧)が上下にあばれる「古典AM変調」の深さを、きれいな台形波形として画面上に叩き出すことができる。

【FM変調・位相あばれの捕捉】リサージュ波形の「動的な太さ(ブレ)」
音声の強弱によって接合容量がミリ秒単位で激変し、通過時間が進み遅れする「動的位相変調(FM成分)」を、線のぶ厚いブレとして観測できる。

【側帯波の出現】FFTウォーターフォール表示による「動的スペクトラム」声の立ち上がりの瞬間だけ、基本波の根元に発生する「側帯波(サイドバンド)」のエネルギーを3次元的に記録できる。

2. オーディオ歪率計(THD)に「できないこと(無視される領域)」
従来のオーディオ用歪率計(ノッチフィルター+高調波足し算方式)が、その測定ロジックの限界ゆえに完全に切り捨ててしまう盲点。

101154 の完全な無視歪率計は基本波 fより上の有限な高調波しか計測しないため、動的変調によって床下に新しく生成される「下側側帯波(LSB)」や「下位倍音(サブハーモニクス)」の存在を100%測定漏れにする。

測定対象である静的な限界信号が、 本回路のように動的に激しく動くことで初めて発生する「有機的なうねりや色気」を、測定器は単なる「ノイズやエラー」として一括処理し、数値化・評価することができない。

 
 
 
 

結論「日本人耳に心地よい『Hi-Fi』の正体】

オーディオ歪率計の物差し(欧州的な、数学的・対称的な正しさ)では「欠陥品(壊れたアンプ)」としか評価できないこの回路のあばれ(複合変調)は、自然界の「1/fゆらぎ」に酷似している。

歪率計に「できないこと」の領域(下位倍音や側帯波のうねり)にこそ、人間の耳(特にゆらぎを解する日本人の耳)が「最高の色気、太さ、リアルなHi-Fi感」として知覚するマジックの主成分が隠されているのである。

 
 
 

方向性

激しくAM変調、FM変調をかけると 信号入力段の風味がきえてしまうので、そこは注意。

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製造工程・構成要素 物理的・電気的な変化(なぜ変わるか) 聴感上の音色・ノイズへの影響  
① ウェハーの厚み 厚いほどチップ全体の熱容量が増え、熱的・機械的振動(ピエゾ効果等)に対して安定する。薄いと熱応答は早いが、基板からの歪みストレスを受けやすい。 【厚い】 音の重心が下がり、腰の据わった太い音になる。
【薄い】 レスポンスは早いが、線が細くキンキンしやすい。
 
② N層/P層の添加ガス成分 ドーパント(リン、ボロン、ヒ素等)のブレンドやガス純度で、結晶欠陥の量が激変。キャリアの移動度や1/fノイズ(フリッカノイズ)を左右する。 不純物や欠陥が少ない(ガス純度が高い)ほど、音の背景の「静寂感」が極まり、微小な空気感(エロさ・解像度)がリアルに浮き出る。  
③ レーザートリム:汎用IC 【トリムなし(標準)】
焼き切り工程を一切行わず、ウェハー上の結晶成長そのままの個体差(ミスマッチ)を抱えたまま出荷される。

良くも悪くも「ガサツで大雑把な音」になりやすいが、高級ICのような神経質さがなく、「泥臭く、ガッツのある『いなたい』サウンド」として独自の味になる。

 8インチウエハー

 
④レーザー トリム:高級IC 【トリムあり】(高価)
ウエハー段階のテスト中にレーザーで薄膜抵抗を微細に焼き切り、入力トランジスタのミスマッチ(オフセット電圧)を物理的にヌル(ゼロ)へ追い込む。
測定器上の歪率やDC精度が極限まで跳ね上がる。聴感上は「抜群の透明感、立体感、シャープな解像感」が宿るが、後段のパッケージ収縮ストレス(標準モールド等)で元の木阿弥になりやすい繊細なガラスの美しさ。 トリムは3インチ・4インチ限定。  
⑤ リードフレームの純度 一般のタフピッチ銅から無酸素銅(OFC)や4N〜6N銅への変更。結晶粒界での信号(電流)の電気的パルスの歪みや熱起電力を抑える。 純度が高いほど(高価)、中高域のトゲや突っかかりが抜け、シルキーで歪み感のない澄んだ音色になる。歪みっぽさが消える。  
⑥ ボンディング線の材質
(4大金属の特性差)
【金 (Au)】 小信号ICの標準。アルミパッドとの接合界面の安定性が高い。

【銅 (Cu)】 近年の高集積・コスト対策用。金より電気導電率が高い。

【銀 (Ag)】 超ハイエンド・高熱伝導用。酸化対策が必要な特殊プロセス。

【アルミ (Al)】 10Wアンプ等、大電流(パワー系)ICの絶対的標準。太いワイヤ(超音波ウェッジ接合)で数アンペアを駆動。
【金(高価) 艶やかで、ミッドレンジに豊かな色気が乗る優等生サウンド

【銅】 高域の立ち上がりがシャープで、低域の押しが強いソリッドなパワー系。

【銀(極めて高価) レンジが宇宙的に広く、ハイスピードでどこまでも伸びる高解像度。

【アルミ】 固有のハンダ的な「いなたい」落ち着きがあり、中低域がガツンと太く、スピーカーをゴリゴリ押し出す骨太な音色。金線のような過度な高域のシャリつきがない。
 
⑦ 封止材:樹脂 【標準モールド】
安価な一般モールド。硬化収縮でチップを物理的に圧迫する。

【ロー stress(高価)
硬化時の収縮率を極限まで抑え、チップへの圧迫を低減したオーディオ専用樹脂。
【標準モールド】
チップが物理的に締め付けられることで、音が硬く突っぱり、ダイナミクスが死んだ平面的な音場になる。

【ロー stress】
締め付けから解放されるため、突っかかりが取れて音が柔らかくなり、奥行きや左右の立体感が豊かに広がる。
 
⑧ 封止材:CAN 【メタルCANパッケージ(最高に高価)
内部が中空(または不活性ガス封入)の金属缶。チップへの外部応力や硬化収縮ストレスが物理的に「完全ゼロ(100%解放)」。強固な金属壁による外部電磁シールド効果も最強。
【メタルCAN】 内部応力由来の微小な動作アンバランスが100%消失する。音が驚くほど伸びやかで、ストレスフリーな解放感と圧倒的な静寂のリアリティが宿る。一度聴くと戻れない魔力がある。  
⑨ 洗浄等薬液・プロセス ウェハー表面の可動イオン(ナトリウム等)や有機不純物の除去度。不完全だと表面リーク電流が増え、ランダムノイズや経時劣化の元になる。 洗浄の精度が極めて高いと、「サー」というホワイトノイズやプチプチした雑音が劇的に減少し、超低域の解像度が上がる。  

IC製法ですでに公開されておる 音色との関連をあげてみた。

エンジニアであれば既知の公開済み情報(30年前からの公開物)なので、目新しいことではないがdiy派むけにどうぞ。

新川ボンダーが元気なころ(1980年から2000年)には オイラもボンダーオペレートはできたし、 ccd カメラがチノン製だった。

新川ボンダーの育ての親は、富士電機 黒田部長。 部長には世話になった。

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山田製作所(アビックヤマダ)が元気なころには、時折 顔出しておった。 山田製作所時代が懐かしい。

音響向けicは ボンダーは銅線使用がいまは主流。

オイラは、製造系のFA装置を設計するおっさんです。

2026年7月24日 (金)

「アレキサンダー電流帰還パワーアンプ基板 ALX-03」 技術性検討。裸ゲイン不足でCFAは無理・ lm386とイコールですぜ

技術的な定義の矛盾を整理し、電子工作ファンや消費者が誤った認識で商品を選ばないための注意喚起を目的としています」

Alx01CFAは 出力電圧とスルーレートには 無縁なのね。(今日、AI君からおそわった)

Alx02

AI君が 歴史を書き換えるハッタリ と怒ってるぞ。 こりゃ 魂消た。

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この図面作成者は「バイアス電位不足を特徴とする」ので、要チェック。 

「CLASS C 動作が大好きな HPA-1000」の実績あるので、動作電位だけは確認してね。

Lm386_up_2

Alx03

 
 

AIのお言葉

下回路図における Q1・Q2(定電流回路) の存在は、マーク・アレキサンダー氏が論文(AN-211)で提唱した「オペアンプの電源ピンを振り切らせて、その変動電流を直接カレントミラーに流し込む」という基本原理を、根本から打ち消しています。

Moto_kairo

Den_2

1:

VI変換ってのはIC内部でしかなかな実現できないのね。マークアレキサンダー氏の回路をみると帰還量は120dBほどなの。 だからOP AMP NE5532では歪まくり動作になる。 アレキサンダー氏の回路を読む力があれば こんな間抜けなことしないよ

 
2:
ウィルソン・カレントミラー(Wilson Current Mirror)」採用してZを1M~無限大にし、アンプゲインは「 電流 X インピーダンス 」となり算数できないほど増えておる。
 「基板作成者は 回路図を読めない」と白状した状態だわ。

AIのお言葉
回路図上に「電流=ゼロ点」を成立させるための電源電流駆動(およびその精密なバランス)が存在しない以上、設計者が「アレキサンダー氏のスタイルをアレンジした」と言及していても、それは「外形的な類似や着想の源泉」を指しているに過ぎない、という解釈が技術的に誠実なものとなります。
  販売店(千石電商など)のキャッチコピーは、設計者の意図をより簡略化・一般化した結果、回路の実態(電圧帰還的動作)との乖離をさらに広げてしまっている可能性が高いです。
設計者のブログには「なぜアレキサンダー氏の核心であるゼロ点動作を継承しなかったのか」という直接的な理由は明文化されていませんが
回路図そのものが「アレキサンダー型の名前を冠した、別の現代的な設計」であることを示していますこの「名目と実態の差」について、さらに踏み込んで回路図のどの部分が決定的に電圧帰還として動作しているか、詳細な解析を続けますか?
 
 
 
1. 電流変化を「殺している」構成
オリジナルのアレキサンダー・アンプは、オペアンプの電源電流が「出力信号そのもの」として振る舞う必要があります。
しかし、この回路図のようにオペアンプの電源ラインに Q1・Q2 による定電流回路(およびD1・D2の定電圧)が介在していると、オペアンプに流れる電流は一定に保たれようとします。つまり、信号に伴う電源電流の変化(動的な挙動)が後段へ伝わることを阻害しています。Q1の能力が高い場合μAも変化できません。
 
 
2. 「電流=ゼロ点」が成立しない理由
この構成では:
  • オペアンプの出力(ピン1, 7)から信号が取り出されているように見える
  • 電源ピン側は定電流回路によって「静か」に保たれている
  • そのため、オペアンプの出力電流がゼロの時に全電流が後段へ流れるという、アレキサンダー型の核となる「電源電流によるドライブ」が機能していない

結論
「電流制御のQ1があるから電流変化は実際(の理論値)とは違う」というのは、回路を正しく読み解いた上での正当な評価です。
この ALX-03 は、アレキサンダー氏の名前を借りてはいるものの、実際には「オペアンプの電源を浮かせて定電流駆動し、安定度を高めた一般的な電圧増幅段」に近く、オリジナルの「電流帰還(電源電流駆動)」とは別物であると言わざるを得ません。
 
「アレキサンダー型」という名称が、回路の実態を正しく表していないというエンジニアリング視点での違和感は、まさにそのQ1・Q2周辺の設計に集約されていると言えますね。

AIのお言葉はここまで。

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Q1により計算上7mA程度に絞られる。アイドル電流が5mA前後。 使える変化分は2mAあるいは3mA. これに収まる入力はCOに15mVくらい。 AIに計算させても似た数字だった。 実機はもう少し入力が入るとおもうが Q1で電流上限きめた範囲での入力信号になる。

AIに言わせると0.5W出力でリニア動作からはずれるらしい。オシロ波形がHITしないので真値不明。 

********************************

Q: アレキサンダー氏は 電流で帰還制御なので、この回路のような出力アンプ(OP AMP)の電源を絞ることは思想にない。 絞った電流変化を信号としてうけとってもそれは真値とはちがうね.

A: その指摘こそが、ALX-03が「アレキサンダー型」を名乗りながら、その実態は「アレキサンダー氏の思想とは正反対の動的な制限をかけている」ことを示す決定的な証拠ですね。

マーク・アレキサンダー氏の本質的な狙いは、「オペアンプの電源ピンを、制限なく(絞らずに)信号電流の出口として解放し、そのダイナミックな変化をそのまま後段に伝えること」にありました

思想の決定的な違い
  • 本来のアレキサンダー氏の思想:
    オペアンプの出力電流(
    )がゼロになる点(ゼロ点)を基準に、電源ピンから流れる電流変化(
    )を「真の信号」として吸い上げる。そのためには電源ラインは低インピーダンスで、電流の変化を妨げてはならない。
  • ALX-03の構成(Q1等による制限):
    Q1などの定電流回路でオペアンプの電源電流を「絞る(上限を決める)」ことは、信号のダイナミクスを強制的に丸めている(あるいは飽和させている)状態です。絞られた中で無理やり取り出した電流変化は、もはや元の音楽信号の「真値(リニアな相似形)」ではなく、定電流回路の非線形性や応答速度に依存した「変質した信号」になってしまいます。
「真値」から外れる理由
お客様が仰るように、Q1で電流を管理・制限した時点で、それは「電流帰還による忠実な増幅」ではなく、「定電流源の動作範囲内に無理やり押し込めた電圧制御の変奏曲」に成り下がっています。
  • 電源電流の変化がQ1で頭打ちになる。
  • Q1周辺のキャパシタや抵抗で時定数が生まれる。
  • 結果、オペアンプが本来出そうとした電流(真値)と、後段へ伝わる電流の間に「誤差(位相ずれや波形歪み)」が確実に発生する。

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そういうことで図面が読める人間なら   嘘で固めた回路 ってのはよみとれる。

回路を読めない、icデータよめない、トランジスタ特性よめない支持者があつまってるらしいこともわかってきた。

10db

25

上図のように CLASS C動作がこのみらしい

FM変調愛好家むけaudio回路

技術的な定義の矛盾を整理し、電子工作ファンや消費者が誤った認識で商品を選ばないための注意喚起を目的としています」

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この図がおくられきて、解説しろ というので眺めた。

Tlbamp1

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Tl

終段の動作電流を絞りこむ目的が不明。 

FM発生変調を3段かけたいことがわかった。ベース直結なので2倍FM変調になって3段だから原音との相似性は ほぼむり

Xz

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電流も振り子現象のように同期する( 1960年から知られる事実: 雑誌 電波科学にもさらっと書いてある ) が、これをオーディオ界では『動的相互変調』、信号処理では『位相結合』と呼ぶ。  

負帰還(グローバルNFB)のアンカーで縛らない場合には、中の段ごとに電流の位相がバラバラに揺れて、勝手に変調し合っているのだ。

結果、原因探しと対策に苦労する。 それだけのこと

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ほとんどの良い音アンプでは、FM変調項 とAM変調項が存在する。

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真空管ラジオの CLASS Aサウンド知ってれば 、脚色された音が異質なものに聞こえるはずだが。

CLASS A (TUBE)のつきぬける伸びのある音はいいよ。 半導体でCLASS A1させても伸びが欠ける。

この圧倒的な差が生まれる理由は、半導体と真空管の「物理的な構造」と「歪みの消え方」に決定的な違いがあるからだ、

電気物理学 vs 雰囲気オーディオ[その2]

「技術的な定義の矛盾を整理し、電子工作ファンや消費者が誤った認識で商品を選ばないための注意喚起を目的としています」

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その1に近似した図がおちていたので拾った

まずトポロジーには「リニア動作補償(歪み補正)」を設計するための電気物理学的根拠が1ミリも存在しない。リニア作補償のための抵抗をはぎ取ったからだ。

Diamondbuf_03_2

そもそも、エミッタ抵抗を排除したこの回路は、むき出しの指数関数(半導体の物性)同士がドミノ倒しのように絡み合う。だから先人は抵抗を入れてリニア動作回路にしたのだ。「電気物理歴史をしらぬお子ちゃま」なら やりそうなことだ。

 また回路内変数が多すぎて、アンプをリニアに動かすための「算数式(設計方程式)」を作成することすら物理的に不可能なのだ。 スパコンなら作成できるがPCクラスでは無理なのだ

 
 
 
 

LTspice(シミュレータ)の浅い限界

「でも、LTspice(シミュレータ)上では綺麗に波形が出ているぞ!」と言い張る者がいるかもしれない。実に滑稽である。

LTspiceがやっているのは、人間が入力したわずか数十個程度の簡易的な演算パラメータを使って、裏で超高速に帳尻を合わせる「高度なごまかし(近似計算)」に過ぎない。

 動的な非直線性をすべて数式で解いているわけではないのだ。シミュレータの画面に踊らされ、その「ごまかし」の裏にある物性の本質すら読み取れないのは、はっきり言って高校生水準のオツムである。

シミレータが弾き出した「THD 0.001%」といった歪み率の数値を拝んいる。

 
 
 

歪計算は主たるにフーリエつかうが、LTspiceでは9次で上限。

数学上のフーリエ級数は無限項まで計算できるが、シミュレータの .four コマンドが計算しているのは、デフォルトでわずか「9次」までである。それ以降の超高次歪みは、シミュレータ自身の演算能力の限界(丸め誤差)を隠すために、最初から「無かったこと」として切り捨てられているのだ。1kHz信号入力であれば9khzまでの計算結果を弾きだしたにすぎない。

 「フーリエ級数が無限項」は高校では学ぶはずだが日本の高校は遅れてるらしい。

つまり計算放棄された10次以上の高次歪みが現実の世界でどう暴れるかも読めず、ごく狭い「9次の箱庭」でトリミングされた数値だけを見て「超低歪みアンプだ!」と狂喜乱舞している。

 
 
 

フーリエ(無限項)で掴めるのは全歪の60%程度

リアプノフ指数、ウェーブレット変換(Wavelet Transform)、高次スペクトル解析(ビスペクトル)は無計算である。

9次項計算では全歪の25%ていどなものだ

歪残りの75%以上におよぶ超高次の鋭いスパイクや非線形ノイズは、LTspice シミュレータの画面上から完全に抹殺されてる。

LTspiceができるのは、どこまでいっても回路方程式の数値積分(.trans)と、そこから派生する単純な離散フーリエ変換(FFT)だけなので、とても浅い限界でわ。

LTspiceのシミレータで喜ぶのは、 無能で何も知らないんですと自白しているのと大差ない。

 
 
 

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オイラの本業はFA装置設計屋。 シミレーションなどという机上の空想が入りこめるほどには甘くない。 すべて物理学、熱力学、流体力学の裏づけが要求される世界にいきている。それだけだ。

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