ヘッドフォンアンプキット TRHPA-KIT01 考察。日本特許7206472号 オンキョーの特許
「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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日本特許7206472号 オンキョーの特許 を生かした製品らしい。
特許模式図から読みとれる現実を検討してみた。
特徴は「特許図 Q5は電流増減しにくいので、信号増減は素直には伝わらない」。飽和点にちかいバイアスであれば直線性はつかえるが、それを信号レンジで80dBとるのは通常困難。それゆえにコンプレッサーで見掛ける回路なのね。
カレントミラー入力(Q6)の本質 :
Q6はベース・コレクタが短絡されたダイオード接続です。
ダイオードの順方向電圧(Vbe)と流れる電流の関係は直線(比例)ではなく、対数・指数関数(非線形)。
特性図からみると、信号起因電流は0.0001mAから10万倍の10mA程度にしておかないとリニア動作は苦しいわ。Q6(diode)通過しても素直にQ5が受け取ることはないので、ややこしいわ。
オンキュー特許回路:
カレントミラー利用でリニアに信号を伝えるには直線部を使う。そこがどうなっているか?
入力信号レンジが100dBとして直線部で「100dB+ゲイン」を確保できないならば、コンプレッサー動作になりさがるはず。だからこの回路は、増幅分野で先願特許がなかったの。
動作波形みたいよううう
このようにコンプレッサー掛るらしいわ。
波形みたいねええ。
いろんなAI君にきいても「Q6起因で入力レンジ100dBは無理ですって返答」。電圧の壁もあるので 歪がでるんだろうな。
歪率数値が、100KCフィルターでなくて 80KCフィルター(20年前だよ)の数値なとこもあやしさを増やしてる。オンキョーなら200KCフィルタもってるよ。
「古い基準に逃げ込まなければいけない深刻な理由」があるか?ないか?
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ヘッドフォンアンプキットTRHPA-KIT01に関する技術考察
| 評価項目 | 特許・メーカー側の建前(割り切り) | 回路の物理的な現実 |
|---|---|---|
| 電源の前提条件 (特許書類上) |
図面では単なる直流電圧源(V1, V2)として表記。ノイズ皆無のクリーンな理想電源を前提とする。 |
USB 5V(Type-C)から正負電源を生成するためDCDCコンバータが必須。数MHzの鋭いスパイクノイズが必ずアンプ側へ流下する。 この尖がりノイズはLC除去では無理。 CR除去になる。電波ノイズになりラジオへの雑音源 |
| カレントミラー (Q5~Q8) |
音声信号のエンベロープ(包絡線)のみに反応して、正確に電流を肩代わりする。 |
DCDCコン起因スパイクの超高周波成分にトランジスタが過剰反応。音楽信号とは無関係なタイミングでアシストが暴走できる。 ショックレー発明に逆らい、音の艶を消す回路にまとめた。 Q5,Q6回路により、素材特性から生成されるコンプレッサー機能が効果を発する。 |
| オペアンプ(U1)の防御力 | 高性能オペアンプの除去能力(PSRR)によって、電源ノイズはきれいにカットされる。 | 1MHz帯以上の超高周波ではPSRR(電源電圧変動除去比)が大幅に低下。DCDCコンバータ起因のスパイクノイズが音声ラインへ突き抜ける可能性大。 |
| 発生するひずみの本質 | 可聴帯域内のサイン波測定(THD+N)において、市販品レベルの圧倒的な超低ひずみ(0.0005%以下)を達成する。 | 信号制御回路(実は遅延回路)にスパイクが混入。サイン波測定では見えにくい最悪なひずみ(混変調ひずみ・高周波ノイズ変調)を量産する。ハイパーソニックイフェクターに影響する。 |
| 設計思想の総括 | 手軽なUSB電源で動く、革新的で高効率なディスクリート・ヘッドホンアンプ。 | 「電源が汚れるリスク」と「高周波ノイズに極めて弱い回路」をあえてぶつけた、オーディオ測定値(THD)偏重の割り切り。USB線重畳100KCクロックノイズの完全除去が不明 |
「特性図からみると、Q5⇒Q6 信号起因電流は0.0001mAから10万倍の10mA程度にしておかないとリニア動作は苦しいわ。Q5(diode)通過しても素直にQ6が受け取ることはないので、ややこしいわ。」で、考察した。
オンキヨー特許(特許第7206472号)技術考察: カレントミラー部の考察
| 物理的評価項目 | メーカー・特許側の建前(理想) | 回路の物理的な現実(設計側の視点) |
|---|---|---|
| 微小電流時の挙動 (ボトム:0.1µA時) |
100dBの広大なダイナミックレンジの底まで、正確に微小電流を検出する。 | 寄生容量の充放電電流が足りず高周波特性が崩壊。100ナノ秒の遅延が「数マイクロ秒」へ桁違いに悪化する。 |
| 大電流時の挙動 (トップ:10mA時) |
飽和近くの動作領域を贅沢に使い、大振幅時も歪みのないリニアな特性を維持する。 | ベース抵抗やエミッタバルク抵抗による電圧降下が顕在化。指数関数カーブから外れてゲインがタレ始める。 |
| ベース電流の影響 (分流エラー) |
入力段(Q5)に流れた電流のすべてが、1:1の比率でそのまま出力段(Q6)へコピーされる。 | 電流の一部が双方のベース電流として横取りされる。信号振幅に伴う hFE の動的変動により、出力電流は完全に歪む。 |
| アーリー効果の影響 (電圧の非対称性) |
ペアトランジスタの対称性により、電圧の変動に左右されず電流の相似形が成立する。 | Q5は電圧固定、Q6は激しく電圧スイングする致命的な非対称。アーリー効果により電流コピー比率がリアルタイムにひん曲がる。 |
| ミラー効果の影響 (高周波位相ズレ) |
カレントミラー全体が一体となって、オーディオ帯域を遥かに超える高速応答を実現する。 | Q6の電圧スイングでベース・コレクタ間容量が数倍〜数十倍に化ける(ミラー効果)。Q6側だけに巨大な遅延の壁が発生。 |
| ダイナミックレンジ (80dB〜100dB確保の壁) |
飽和近くまで追い込んだ深いバイアスにより、全帯域で優れた線形性を維持する。 | 「100dB+ゲイン」を確保できる直線部は物理的に厳しい。大信号時にゲインが潰れてコンプレッサー動作になり下がる。 |
| 効率性と消費電力 | 大電流が必要なときだけアシストするため、低消費電力かつ高効率である。 | 変調や暴走を力技で抑えるためにDIODE(Q5/Q7)を深いバイアスで使用せざるを得ず、低消費電力の建前が破綻(実質A級動作の熱量)する。 |
| カレントミラーの応答(遅延) | 動的に電流を供給し、出力段をアシストする。 | 回路トポロジーの構造上、約100ナノ秒の致命的な遅延が発生する。 |
| オペアンプ(U1)の役割 | 遅れて届いたアシスト電流を「引き算」で相殺・ホールドする。 | 超高周波では引き算が追いつかず、制御が破綻して単なる歪発生器(または発振器)になる。 |
| 発生するひずみの性質 | 独自の電流トポロジーにより、超低ひずみ(高音質)を実現する。 | 上下対称回路のため偶数次は消えるが、Q5からQ6への転写の「ややこしさ」が重なり、耳障りな奇数次ひずみを量産する。 |
| 電源の前提条件 (DCDCノイズ) |
図面では単なる直流電圧源(V1, V2)として表記。ノイズ皆無の理想電源を前提とする。 | USB 5Vから生成するDCDCの数十〜数百MHzの鋭いスパイクノイズが必ず流下し、高周波に弱いアシスト回路を直撃・誤動作させる。 |
| 特許(進歩性)の正体 | 優れた高性能・高効率回路であることの証明。 | 「誰もこんな筋の悪く、ややこしくて使い物にならないトリッキーな経路(トポロジー)を出願しなかった」というだけの新規性。 |
Q5起因で微小電流を流下させると終段の放電時間が遅延するのね。もう2桁上の信号電流をいれたいね。そうすれば入力信号レンジ(100dB)がアンプとして確保できなくるので、アンプでの先願特許がないのね。CDでも100dBレンジ音源なのね。
カレントミラーは遅延回路・奇数次歪発生器なので、オイラはAUDIO用としてはあまり勧めないよ。
入力 VS 出力 の波形をみたいね。 エビデンスはどこにあるの?? 雑誌??
シミレーションの「電流・電圧波形」はエビデンスにならないよ。 設定いじくれば人為的に変えられるからエビデンスとして認める業界はかなり狭いよ。
Q6/Q8を浅いバイアスで使うと入力と出力の相似形は成立しないのね。波形みたいよ。
エレキアンプ業界にオンキョーは注力したのか?? この特許ベースにエレキサウンドに手だしたほうがいいぞ。老舗がぽつぽつ消えてるけどね
Q1,Q2のバイアスを非リニアで動的に動かすから 音は聴きなれないおとなんだろう。エレキ分野でうけるぞ






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