多種類リンク

diy 系ampの謎 Feed

2026年7月23日 (木)

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」

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

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。

 
 
 

As01

「電気物理学 vs  雰囲気オーディオ」 〜バイアス電位はどこへ消えた?〜

「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」

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

「DIY自作界で反科学的?な回路があるので、解説してほしい」とのお話(画像)がよせられたので、それを眺めてみた

101

どこの回路なのは、オイラ知らないが 画像が届いたので、書き込んだ。

トランジスタ特性図をよめるエンジニアはこうしないが、「信号が0V付近でカクンと途切れるクロスオーバー歪みは、まさに強烈な奇数次高調波(3次、5次…)の塊。   ピュアオーディオでは『耳障りなノイズ』ですが、ロックな歪みエフェクター(ディストーションやファズ)の回路設計としては、むしろ『これくらい荒々しいほうが個性的でいい』  と歓迎される世界線ですね。」

ネタ元しってる人 教えて どこにあったの?

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

「救済処置」   じゃあ、どう直せばこのアンプは息を吹き返すのか?
ここまで叩いて終わるのでは、おこちゃまの世界。
この「迷宮入りアンプ」を、電気物理学の法則に従った「本物の回路」へ救済するための赤入れがこれだ。
犯人は、中央に鎮座する Q9(NPN)Q12(PNP) のコンビ。
作図者が何を血迷ったか、半導体の向き(NPNとPNPの配置、あるいはコレクタの上下)を完全にテレコ(逆)に繋いでしまっている。これではトランジスタが「嫌がらせか?」とヘソを曲げて電流を止めるのも当然である。
  • Q9(上側):コレクタをプラス電源(Vcc)側へ
  • Q12(下側):コレクタをマイナス電源(Vss)側へ
この半導体の向きを正しくガチャンと入れ替えてやることで、ようやくダイオード(D1, D2)に綺麗な縦の電流ルートが繋がり、終段のバイアス電位が「こんにちは」と顔を出す。
ネットの回路図をそのまま鵜呑みにして「動かない!」と泣く前に、まずは半導体の矢印の向きを読もう。話はそれからだ。

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

[物理学] 向きを直しても、この回路は「原音忠実派にとっては完全な粗大ゴミ」である理由
「なぁんだ、半導体の向きを入れ替えたら動くじゃん」と思ったそこの貴方。甘い。電気物理学はそんなに優しくない。
たとえトランジスタの上下の向きを正しく繋ぎ直したとしても、この回路設計そのものが「アンプの体を成していない大バグ」を抱えている。
第一に、バイアス電位の圧倒的不足
終段(Q10, Q11)を動かすには、ベース間に約1.3Vの電位差が絶対に要る。しかし、この回路はダイオード(D1, D2)の電圧から、Q13・Q14の電圧を引き算してしまう構造 (Vf - Vbe))になっている。結果、ベース間電位はほぼ0V向きを直そうが、終段は永遠に深い眠り(カットオフ)についたままだこれでclass B確定
第二に、終段への電流供給が「逆指数(逆相)」で破綻する恐怖のメカニズム
信号が入って「さあ、スピーカーに電流を流すぞ!」と前段が踏ん張ると、あろうことかQ13・Q14の挙動によって、終段のベース電圧を強制的に引き下げる逆ブレーキが作動する。
電流が欲しいときに電流供給を絞るという、まさに「直線性への反逆」。出力が抑え込まれるのね。80年代には「鼻つまり音」と揶揄されておって class aの突き抜けるような音伸びが消えてしまうのね。 50歳以下の世代は「 class A の濃厚などこまでも突き抜ける音 」聞いたことないから無理かも
トランジスタの特性図が読めないどころか、オームの法則とトランジスタのVbe特性すら味方にできていない
向きを直したところで、ハイファイアンプになるどころか「最悪の歪み発生機(アンチ ハイファイ)」にしかならないのだ。
 audio DIY分野で完全なclass B ampを造る時代に戻った(1960年から1969年)ことは理解できた。オイラはclass B amp愛好家を応援したいが、入力波形を圧縮するaudioには支援できないわ。 
 
 
 
 
amp終段へのバイアスは抵抗で給電:これはトランジスタ発明以降のセオリー。ノーベル物理学賞を超えるオツムがあれば、この回路のように逆指数で供給すればいいよ
 
 
 

結論この回路 AUDIO AMP用途でなくて、 エレキサウンド屋がほしがるエモ音発生器。 だからなのかなあ audio amp 分野でみたことないのね。 ネタ元 どこにあるんだろう???

真空管ラジオでもCLASS Aなので 7C5の音聞いてごらんよ。

ウェブページ

カテゴリ

Powered by Six Apart