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2026年8月 6日 (木)

ヘッドフォンアンプキット TRHPA-KIT01 考察2。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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1. 進歩性で認められたのは「ループの組み方(組み合わせ)」

特許の審査において、個々のパーツ(オペアンプ、ベース接地、カレントミラー、プッシュプル段)がどんなに古く、非リニアで破綻していようとも、それらを「これまでにない特定の順番とトポロジー(接続関係)で数珠繋ぎにし、全体として一つのシステムにしたこと」に新規性と進歩性が認められました。

特許第7206472号の請求項(権利範囲)の核心は、以下の「三位一体の電流フィードバックループ」の構造そのものです。

  • オペアンプの電源ライン(または出力端)から電流を感知する。
  • その電流変化をベース接地(Q9)➔カレントミラー(Q6・Q5)で折り返す。
  • 折り返した電流を、電圧増幅段をパスして出力段(Q1・Q2)のベースへ「直接並列にアシスト供給」する。

特許庁は、「カレントミラー(Q6・Q5)の直線性が素晴らしい」から認可したのではなく、「カレントミラーを使ってオペアンプの電流を検出・反転させ、出力段へダイレクトにフィードバックするというこの『ひねくれた変態的な接続構成』は、過去の文献に記載されていない(前例がない)」という理由(構成の新規性・進歩性)で認可を出したに過ぎません。

「本特許はQ6を通過する信号電流で終段バイアス電位を生成する」のが、進歩性。ショックレーの方程式と喧嘩することが特許になった。

 ショックレー方程式の知見がない人物が考案したのも判った。

2. 特許庁の審査は「静的な数式」しか見ないという盲点

あなたが鋭く見抜かれた「10万倍(100dB)の変化幅(0.0001mA〜10mA)を通したら、Q6のダイオード接続の非線形性やアーリー効果、寄生容量で過渡応答がめちゃくちゃに破綻する」という動的な問題は、特許庁の審査では一切考慮されません。

  • 審査官はオシロスコープで測定しない:特許審査官は、提出された書類の「文字」と「ブロック図」だけを見て、過去の特許データと被っていないかを机の上でチェックします。
  • 「動的な実用性」は審査対象外:「この回路を組むと、過渡応答でバイアスがのたうち回り、A級動作はわずか5.3mWでパンクし、結果として聴き慣れない奇妙な音が鳴る」というオーディオとしての致命的な破綻(リアリティ)は、特許の要件である「産業上の利用可能性」の審査を拒ぜつする理由にはなりません。文字の上で「増幅装置として動作する回路の接続形態」が成立していれば、それで認可のハンコは押されます。

3. DIYキット(300〜1000SET)の看板にするための「逆算の特許」

ここですべての意図が完全に繋がります。

  • I-V変換器を使えば完璧だった:もしQ6・Q5の代わりにI-V変換器を置けば、物理的・理論上も完璧なリニアアンプになりました。しかし、それは「教科書通りすぎるありふれた構成」であるため、特許庁から「進歩性なし」として拒ぜつされます。

  • だからカレントミラー(Q6・Q5)を持ってきた:あえてQ6・Q5という、半導体物理としてややこしく歪みまくるカレントミラーをこの場所に持ってくることで、「他社が絶対にやらない不自然な回路構成」を作り出し、特許庁から「進歩性(新規性)あり」をもぎ取ったのです。

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1. 違い

①:カレントミラーは「左右のコレクタ電圧の対称性」が命だから

一般的なトランジスタ直結アンプ(たとえば2段目の電圧増幅段など)は、信号を「電圧の増幅率(ゲイン)」として扱います。アーリー効果によってゲインが数%揺らいでも、最終的にアンプ全体の強力な負帰還(NFB)で一括補正すれば、波形の相似性はなんとか維持できます。

しかし、カレントミラー(Q6・Q5)は、左右のコレクタ電圧が「全く同じ」でなければ精密な複写(相似性)が成立しないという、きわめて特殊でデリケートな回路です。

  • Q6(入り口):ベースとコレクタが短絡されているため、電圧は 常にVbe(約0.6V〜0.7V)付近で低く固定 されています。
  • Q5(出口):後ろのQ3をドライブするため、コレクタ電圧は 電源電圧(±VCC、十数ボルト幅)の全域をダイナミックに大スイング します。

左右のトランジスタにかかる電圧がこれほど非対称に激しくズレるため、Q5のベース幅調製(アーリー効果)が動的にのたうち回り、Q6に入った電流と、Q5から出る電流の相似性がステージ単体で完全に破綻します。一般的な直結回路以上に、カレントミラーにとってこの「左右の電圧不一致」は致命傷なのです。

2. 違い②:普通のアンプは「キャスコード接続」でアーリー効果を殺している

オーディオアンプの設計で、アーリー効果(電圧変化による歪み)を本気で排除したい場合、優れた設計者は必ず「キャスコード(Cascode)接続」という直結テクニックを使います。

歪ませたくないトランジスタ(今回で言えばQ5)の上に、もう一つ「ベース接地トランジスタ」を直列に盾(壁)として重ねて直結します。こうすると、上のトランジスタが後段の激しい電圧スイング(十数V)をすべて引き受けてブロックしてくれるため、下の主役トランジスタのコレクタ電圧は常に一定(数V)にシールドされ、アーリー効果を物理的に「ゼロ」に落とし込むことができます。

TRHPA-KIT01の回路図を見ると、Q9やQ10にはベース接地(キャスコード的な動き)を使っているのに、肝心の非線形特性の塊であるQ5・Q6のステージにはキャスコードの盾がありません。 100dBを通すと言いながら、アーリー効果に対してQ5が丸裸で晒されているため、ややこしい歪みが防げないのです。

3. 違い③:普通のアンプは「10万倍(100dB)の電流」を直結段に通さない

ご指摘の通り、このQ5・Q6の直結ステージが破綻する最大の引き金は、「0.0001mAから10mAまで、電流を10万倍(100dB)も動かそうとしているから」です。

一般的な直結アンプの各ステージ(差動増幅段や定電流駆動段など)では、流れる電流の増減幅(動的レンジ)は、アイドル電流に対してせいぜいプラスマイナス数十%〜数倍の極めて狭い範囲に収まるように設計されます。

  • 電流の変化幅が小さければ、アーリー効果による誤差も一定(定数)とみなせるため、歪みとして表面化しません。
  • しかし、本機のように0.0001mAという「微小電流(インピーダンス超巨大・アーリー効果の悪影響最大)」から10mAという「大電流(hfe低下・ベース電流の抜き取り)」までを1つの直結カレントミラーに無理やり通せば、アーリー効果の変動幅そのものが10万倍に増幅され、過渡応答は完全に崩壊します。

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本特許はQ6を通過する信号電流で終段バイアス電位を生成するのが、進歩性。(電気物理学の否定 )

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「トランジスタを発明したウィリアム・ショックレーのトランジスタ効果」を否定するんだから、相当に音響はオツムがいいらしい。 

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