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「 境界調律 」「海苔音出基板」 Feed

2026年8月11日 (火)

電流制御アンプ回路 : これ非リニア動作。おまけに天地波形が非対称でごまかしようがないわ、これ。

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」

これは「波形を正しく拡大するリニアアンプ」ではなく、「入力電圧を、あえてトランジスターの裸の非線形(ノンリニア)特性を使って『非リニアな電流』に変換し、それを高インピーダンスでそのまま出力する電流制御回路」

一見してわかるように直線性がない増幅回路。upper と lowerの波形は確実に初段から非対称になるが、これ補正しようがない。

Amps

電流駆動(電流制御)アンプである以上、出力インピーダンスが極めて高くなるため、ダンピングファクター(DF)は理論上「限りなくゼロに近く(極めて低く)」なります 

これは、市販のスピーカーを音楽的に鳴らすためのアンプなどではなく、「電圧駆動のスピーカーを、あえて電流の力でめちゃくちゃに振り回し、スピーカーに『本来想定されていない非リニアな電気的・機械的挙動』を強制的に引き起こさせるための、純粋な実験・検証用ドライブ基板」ですね。

スピーカーの設計限界(非線形性)をあぶり出す

  • 電圧駆動されるべきスピーカーに、初段の裸のトランジスター特性(指数関数カーブ)で曲げた電流を無理やり送り込むことで、スピーカーのボイスコイルやサスペンションが持つ「非リニアな限界」を強制的に歪みとして剥き出しにする

ダンピングゼロによる「電圧駆動スピーカー」の完全な無制動実験

  • 本来アンプの電圧制御によってブレーキをかけられるはずのスピーカーが、電流制御(高インピーダンス)によって一切の電気的制動を失います。スピーカーが電圧駆動のセオリーから完全に突き放されたとき、どのような異常な過渡応答や波形の崩れ(破綻)を見せるのかを観察する、まさに「アンチ・定電圧駆動」の実験回路。 
「スピーカーを正しくドライブ(制動・制御)する能力がほぼない」ということは、数式(等価回路の伝達関数)で明確に証明できます。
スピーカーの振動板を狙い通りに動かす力(電磁制動)が、この回路構成(高出力インピーダンス=電流駆動)においてなぜ消失してしまうのか、電気特性と機械運動の結合方程式から紐解きます。
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Cfa08入力信号に追従するスピーカーとして製造されているが、コノアンプではドライブ能力不足で、供給した音と異質な音で再現されれる

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一見してわかるように直線性がない増幅回路。upper と lowerの波形は確実に初段から非対称になるが、これ補正しようがない。

Amps

 
指数関数的な非リニア電流による「波形の強制書き換え」
極めつけは、初段で発生した半導体裸の指数関数(exp)特性です。入力された綺麗なサイン波の電圧は、初段の段階で完全に非線形な電流波形へと歪められ、その「歪んだ電流」のままスピーカーのボイスコイルへ強制的に流し込まれます。
  • 結果: 元の音には含まれていない強烈な高調波(歪み成分)が合成され、金属的であったり、ザラザラとしたりする、原音とは全く異質な音色へと変貌します。

それを好む層もあるし、嫌う層もある。

天地波形の非対称はごまかしようはない。

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通常の電圧帰還アンプであれば、天波形と地波形が非対称に歪もうとしても、強力な負帰還(NFB)によって「入力電圧と同じ対称な形になりなさい」と無理やり補正(ごまかし)をかけます。

の回路は負帰還で波形を綺麗に整えるリニアアンプではないため、以下の物理的要因による天地波形の非対称性が100%そのままスピーカーへ送り込まれます。
天地波形が絶対に非対称になる物理的要因
  1. 半導体の物理的限界(NPN と PNP の不揃い)
    • 2SC1815(NPN)と 2SA1015(PNP)はコンプリメンタリ・ペアと呼ばれますが、半導体の構造上、電子の移動度と正孔(ホール)の移動度は根本的に異なります。
    • そのため、Vbe に対する電流の立ち上がりカーブ(指数関数の傾き)や飽和特性は、天側と地側で必ず非対称になります。

1khzの信号いれるとオシロでみてトリガーから上だけ あるいは 下だけ 外れるからわかる。pnp とnpnの信号伝達速度差(1khz信号で)がオシロでもわかる、

オシロスコープでトリガーをかけた際、天側(NPN)の立ち上がりに同期させると、地側(PNP)の立ち下がりや反転のタイミングだけが、1kHzのサイン波であっても時間軸(横軸)方向にカチッと揃わずに「外れて」見えます。
これは、電圧の振幅が非対称(縦軸の歪み)なだけでなく、時間軸そのものが天地で非対称に歪んでいる(位相・遅延の非対称)という、半導体の生の物理現象そのものです。
まあ、動作波形が公開ないのでリニア動作のエビデンスは存在しない  ってことになる。

2026年8月10日 (月)

半導体アンプで C電源を使うのがトレンドらしいわ。 

C

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まめ知識です。歴史を後世にただしくつたえましょうね。

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ふーん。ノンリニアが流行りなんだね。ダイヤモンドバッファ回路例

Diamondbuffercircuitdiagram

デバイスメーカーが作ったLH0003データシートにも「電流がゼロ(あるいは負荷が無限大)の時しかリニアリティは成立しない」という冷徹な事実がしっかりと明記されています。 [1]

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1963年2月に開催された国際ソリッドステート回路会議(ISSCC)という権威ある学会で、ベーカー教授らが「The Diamond Circuit(ダイヤモンド回路)」というタイトルで論文を発表したのが始まりです。のちに1967年、米国で特許(US3302039A)も取得されています。
1963年代当時、ベーカー教授はオーディオのためではなく、コンピューターなどのデジタルスイッチング回路(高速信号処理)やロジック回路の電力増幅用にこの回路を開発しました。 
on/offの回路なので、リニア性はもともとありません。 算数の理解が弱い人間が持て囃しましたが、リニアで動作するための回路ではありません。
おまけにclass Bなので、波形でクロスオーバー歪を確認できます。
 「バラ部品で歪が消える」って妄想はだれがいいだしたの?。 算数弱いヒトかな???
 
Siki5
1. キルヒホッフの法則による基本方程式
入力電圧 Vin から出力電圧 Vout までの電位の足し引きの関係をたどると、以下の基本式が成り立ちます。
 

Siki1

  • VBE2:入力段トランジスタ Q2 のベース・エミッタ間電圧
  • VBE3:出力段トランジスタ Q3 のベース・エミッタ間電圧
  • Iout:負荷(Load)に流れる出力電流
  • R4:出力段のエミッタ抵抗(10Ω)
2. ショックレーの方程式の代入
バイポーラトランジスタの VBE は、コレクタ電流 IC に対して対数関数(ショックレーの方程式)で動くため、絶対的な非直線性を持ちます。
 

Siki2


(※ VT: 熱電圧 約26mV、 IS: 飽和電流、 ln: 自然対数)
このショックレーの方程式を一番最初の基本式に代入し、ペアの接合特性が等しい( IS2 ≒ IS3 )と仮定して整理すると、次のようになります。
 
 

Siki_3

3. 各段の電流の動的挙動(分母と分子の不一致)
入出力が完全な直線( Vout = Vin )になるためには、上式の対数項( ln の部分)が常にゼロ、すなわち電流比「 IC3 / IC2 = 1(一定)」を保たねばなりません。しかし現実は信号によって別々に振り回されます。
  • ① 入力段電流 IC2 (ほぼ定電流)
    入力段の電流は、電源電圧と抵抗 R2 (2.2kΩ)によって縛られているため、入力信号に対してほぼ一定、あるいはごく緩やかにしか変化しません。
    [ IC2 ≒ (VCC - Vin) / R2 ]
  • ② 出力段電流 IC3 (信号に応じて激変)
    出力段の電流は、重い負荷抵抗( RL )を直接ドライブするため、信号の振幅に比例してダイナミックに爆発的な増減を繰り返します。
    [ IC3 = Ibias + Iout = Ibias + (Vout / RL) ]
4. 最終結合式:直線性が100%不可能な証拠
これらをすべて結合すると、オープンループにおけるダイヤモンドバッファの最終的な入出力関係式が導かれます。
 
Siki4
結論
この数式が示す通り、出力電圧 Vout の中に、信号の大きさによって激しく非線形に変動する「対数関数( ln )の項」がガッツリと残留しています。
 

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この実測表は先々役立つので 覚えておいたほうがいいよ

ピーター・ブロムリー(Peter Blomley)の論文から引用。

Bias_vs_liner

new_approach_to_class_b_amplifier_design.pdfをダウンロード

ブロムリー型アンプ(Blomley Amplifier)はDIY屋なら既知だろう。

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まめ知識です。 歴史は正しく後世につたえましょうね。

0101

2026年8月 9日 (日)

波形がすべてだよ。 動作点ふらついてる。

Vfa01_2_07_3

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ダイヤモンドバッファ回路には リニア性はゼロ。数式で分析。もともとon/off回路ですぜ。

1963年2月に開催された国際ソリッドステート回路会議(ISSCC)という権威ある学会で、ベーカー教授らが「The Diamond Circuit(ダイヤモンド回路)」というタイトルで論文を発表したのが始まりです。のちに1967年、米国で特許(US3302039A)も取得されています。
1963年代当時、ベーカー教授はオーディオのためではなく、コンピューターなどのデジタルスイッチング回路(高速信号処理)やロジック回路の電力増幅用にこの回路を開発しました。 
on/offの回路なので、リニア性はもともとありません。 算数の理解が弱い人間が持て囃しましたが、リニアで動作するための回路ではありません。
おまけにclass Bなので、波形でクロスオーバー歪を確認できます。
 「バラ部品で歪が消える」って妄想はだれがいいだしたの?。 算数弱いヒトかな???
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タイトル:ダイヤモンドバッファ(単体)で直線性が確保できない数式証明
オープンループ(無帰還)状態のダイヤモンドバッファ回路において、入出力特性が直線(1次関数)にならない物理的・数学的な理由を、ショックレーのダイオード方程式を用いて証明します。
(※正の信号が入力され、上側のNPNペア Q2, Q3 が能動状態にあるケースをモデルとします)
 

Siki5

1. キルヒホッフの法則による基本方程式
入力電圧 Vin から出力電圧 Vout までの電位の足し引きの関係をたどると、以下の基本式が成り立ちます。
 

Siki1

  • VBE2:入力段トランジスタ Q2 のベース・エミッタ間電圧
  • VBE3:出力段トランジスタ Q3 のベース・エミッタ間電圧
  • Iout:負荷(Load)に流れる出力電流
  • R4:出力段のエミッタ抵抗(10Ω)
2. ショックレーの方程式の代入
バイポーラトランジスタの VBE は、コレクタ電流 IC に対して対数関数(ショックレーの方程式)で動くため、絶対的な非直線性を持ちます。
 

Siki2


(※ VT: 熱電圧 約26mV、 IS: 飽和電流、 ln: 自然対数)
このショックレーの方程式を一番最初の基本式に代入し、ペアの接合特性が等しい( IS2 ≒ IS3 )と仮定して整理すると、次のようになります。
 
 

Siki_3

3. 各段の電流の動的挙動(分母と分子の不一致)
入出力が完全な直線( Vout = Vin )になるためには、上式の対数項( ln の部分)が常にゼロ、すなわち電流比「 IC3 / IC2 = 1(一定)」を保たねばなりません。しかし現実は信号によって別々に振り回されます。
  • ① 入力段電流 IC2 (ほぼ定電流)
    入力段の電流は、電源電圧と抵抗 R2 (2.2kΩ)によって縛られているため、入力信号に対してほぼ一定、あるいはごく緩やかにしか変化しません。
    [ IC2 ≒ (VCC - Vin) / R2 ]
  • ② 出力段電流 IC3 (信号に応じて激変)
    出力段の電流は、重い負荷抵抗( RL )を直接ドライブするため、信号の振幅に比例してダイナミックに爆発的な増減を繰り返します。
    [ IC3 = Ibias + Iout = Ibias + (Vout / RL) ]
4. 最終結合式:直線性が100%不可能な証拠
これらをすべて結合すると、オープンループにおけるダイヤモンドバッファの最終的な入出力関係式が導かれます。
 
 

Siki4

結論
この数式が示す通り、出力電圧 Vout の中に、信号の大きさによって激しく非線形に変動する「対数関数( ln )の項」がガッツリと残留しています。
分母(入力段)がほぼ動かないのに対し、分子(出力段)が負荷電流で激しく揺さぶられるため、この対数項を相殺して消去することは代数的に絶対に不可能です。これが、バラ部品で組んだオープンループのダイヤモンドバッファが「1000万分の1の奇跡でも起きない限り、直線性を確保できない(必ず歪む)」と言い切れる数学的・物理的な証明です。

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指数関数動作するものを クロスさせて特性あわせるのは、1/10000000程度の確率でできる。調整用のRとDIODEが必要になる。

このダイヤモンドバッファー愛好家は、指数特性 ってことを知らない中学生レベルのオツムだよ。

高校の数学や物理で習う「指数関数(エキスポネンシャル:ex )」だよ

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リニア式にならずに 対数が残る。 

だから

Buf6341

「BUF634は、出力電流を増やし、熱帰還を排除し、容量性負荷の駆動能力を向上させるために、オペアンプの帰還ループの内側(inside the feedback loop)で使用することができます。」(日本語に変換)
メーカー自身も、このダイオードてんこ盛りの歪む開ループ(open-loop)回路をそのまま単体で「リニア(低歪み)に動かす」ことは想定していません。

Buf634_2

「歪みや熱の狂いは、外側のオペアンプの強烈なフィードバック(NFB)の輪の中に放り込んで、全部オペアンプに尻拭いさせなさい」というのが、半導体設計のプロがデータシートの冒頭で真っ先に提示している「正しい現実の扱い方」です。
動特性を揃えるための「多次元正規分布」の絶望
仮に、私たちが数千個のトランジスタを買い占めて、精密に特性を揃えようとしたとします。
差動アンプの直線動作に必要なパラメータは1つではありません。
  • パラメータ①:直流電流増幅率 Hfe
  • パラメータ②:飽和電流 Is
  • パラメータ③:理想係数 n
  • パラメータ④:バルク抵抗 R'e
これら4つの独立したパラメータが、それぞれ正規分布(Bell Curve)に従っているとします。
1つのパラメータが「許容できるごくわずかな誤差の範囲(例えば±0.1%)」に収まる確率が、仮に「10%(0.1)」だとします。
4つのパラメータがすべて同時にその狭い許容範囲に収まる確率(積事象)は、以下の通りになります。
0.1 x 0.1  x 0.1  x 0.1 =0.0001 %  
1万個測定して、ようやく1ペア見つかるかどうかという確率です。民間人が個人レベルで行う測定(サンプル数数十個程度)では、「4つの動特性がピタリと一致する確率」は統計学的にほぼ完璧にゼロになります。

部品を1万個購入して9999を捨てる資力があり、パラメータテスターを所有する人間でないと無理なの。


2026年8月 7日 (金)

ダイヤモンドバッファー IC「LH0002」すら直線性が確保できない数式証明

Photo_6

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LH0002の説明明言をあげておこう。
The LH0002 is a general purpose buffer. Its features make itideal to integrate with operational amplifiers inside a closedloop configuration to increase current output. The symmetri-cal output portion of the circuit also provides a low outputimpedance for both the positive and negative slopes of out-put pulses.
(その特徴は、クローズドループ構成[帰還ループ]の内側にオペアンプと統合するのに理想的である。)
いいかえると「直線性がないので、ループ回路のなかでつかって」と公的にアナウンスしてる。この英語が理解できる者と理解できない者に大別される。
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ショナルセミコンダクターの名石「LH0002」の内部等価回路において、オープンループ(無帰還)のままでは絶対に直線性が確保できない理由(メーカーが帰還ループにいれて使えと宣言している事実)を、ショックレーの方程式(エキスポネンシャル特性)を用いて証明します。
 

Lh000002

外部nfbを使えと英文で公開されておる。note227

しかし掛るfigがないので、等価回路よめずに英語文理解できない者は、素のまま使う。

出力式には指数関数がでてくるので、リニア動作はしない(icメーカーが外部帰還つかえという根拠は 数式で表現される)

電気系高校でてれば、等価回路起因の指数動作になることは判るはずだが、 そうとうに授業中 寝てる奴が多数らしい。

 
 
 
出力式に 4つの演算子がでてくるはずだが、Vbe=0.63と書かれておってお休みモード中のアイドル電流を表現しておる。

Lh00222_2

00202_3

Lh00222222

負荷は126オームから大きくないとダンピングファクタ下がってむりだわ。

この回路は、信じてもドブに転びおちるだけだわ。

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1. 回路図に準拠した基本方程式
入力電圧 Vin から出力電圧 Vout までの電位の関係をたどると、以下の基本式が成り立ちます。
 

Lh1

  • VBE1:入力段 Q1(PNP)のベース・エミッタ間電圧
  • VBE3:出力段 Q3(NPN)のベース・エミッタ間電圧
  • Iout:OUTPUTから負荷に流れる出力電流
  • R3:出力段のエミッタ抵抗(2Ω)
2. ショックレーの方程式(エキスポネンシャル特性)の代入
トランジスタの VBE は、コレクタ電流 IC に対して対数関数(ショックレーの方程式)で動きます。

Lh2

 

(※ VT: 熱電圧 約26mV、 IS: 飽和電流、 ln: 自然対数)
これを一番最初の基本式に代入し、ペアの特性が等しい( IS1 ≒ IS3 )と仮定して整理すると、次のようになります。

Lh3

3. 各段の電流の動的挙動(分母と分子の不一致)
直線性を維持するためには、上式の対数項( ln の中身)である電流比「 IC1 / IC3 」が常に「1(一定)」でなければなりません。しかし、実際の電流は信号によってバラバラに動きます。
  • ① 入力段電流 IC1 (信号によって変化する)
    入力段 Q1 の電流は、正電源 V1+ から抵抗 R2(5kΩ)を通じて流れます。Vin が大きく動くと、R2 の両端電圧が直接変わるため、IC1 自体も Vin に依存して変動してしまいます。
    [ IC1 ≒ (V1+ - (Vin + VBE1)) / R2 ]
  • ② 出力段電流 IC3 (負荷電流で激変する)
    出力段 Q3 の電流は、無信号時のバイアス電流(Ibias)に加えて、OUTPUTにぶら下がる重い負荷を駆動するための出力電流(Iout)がそのまま加算されます。
    [ IC3 = Ibias + Iout = Ibias + (Vout / R_LOAD) ]
4. 最終結合式:リニアリティが100%不可能な証拠
これらをすべて結合すると、LH0002のオープンループにおける最終的な入出力関係式が導かれます。
 

Lh4

結論
分母(出力段 IC3)が負荷電流で爆発的に振り回されるのに対し、分子(入力段 IC1)は電源電圧と Vin の差分で緩やかにしか動きません。
出力電圧 Vout の中に、信号の大きさによって激しく非線形に変動する「対数関数( ln )の項」が完全に残ってしまうため、この回路単体で綺麗な直線(1次関数)を作ることは絶対に不可能です。
ICの内部でどれだけ綺麗にペアを組もうとも、外側に強烈な負帰還(NFB)をかけない限り、エキスポネンシャル特性の呪縛から逃れることはできないことが数学的に証明されます。

タイトル:【結論】大入力でも小入力でも「直線性」は100%存在しない
「最大出力時にダイヤモンド構造が消滅するなら、ヘッドホンを鳴らすような小入力(微小信号)の範囲ならセーフではないか?」と愛好家はすがりつきます。
しかし現実は真逆であり、大入力であれ小入力であれ、オープンループのダイヤモンドバッファに直線性が存在する領域など1ミクロンもありません。
1. 最大入力(大電流)時の崩壊:構造の完全消滅
前述の通り、メーカー公式データシート(式2の解説)が明記している通り、最大入出力時には入力段のトランジスタ(Q1)が完全にカットオフ(遮断)します。
「4石が美しく協調してエキスポネンシャル特性を相殺し合う」という建前は完全に消滅し、ただの「5kΩの抵抗で出力段(Q3)のベースを突っついているだけのお粗末な1段エミッタフォロワ」へと完全退化します。
2. 小入力(微小信号)時の地獄:逃れられない対数歪みとクロスオーバー
では、Q1がカットオフしない小入力時なら安全かというと、さらなる物理の壁(ショックレーの方程式)が牙を剥きます。
負荷(ヘッドホン等)が繋がっている限り、出力段の電流は音楽信号に合わせて常に激しく変動します。対して、入力段の電流は5kΩの抵抗で縛られ、ほぼ一定です。
流れる電流の比率がバラバラに動く以上、入出力関係式から【対数関数(ln)の項】を消去することは数学的に絶対に不可能です。
さらに、小入力領域(0V付近のゼロクロス)は、上下のトランジスタの切り替わりが最も不安定になる場所です。シリコン上で完璧に熱結合されたICならまだしも、バラ部品(ディスクリート)で組んだ回路では、エキスポネンシャル特性の不一致から、最も耳障りな「クロスオーバー歪み」の温床となります。

Lh5

結論
ダイヤモンドバッファが「無歪み(リニア)」でいられるのは、出力に何も繋いでいない(お休みモード中)の時だけです。
  • 最大入力時:ダイヤモンド構造そのものが消滅し、ただの抵抗アンプに変貌。
  • 小入力時:ショックレーの対数歪みが常に残留し、ディスクリートでは最悪のクロスオーバー歪みに生け捕りにされる。
回路図の「見た目の美しさ(対称性)」に騙され、半導体のエキスポネンシャル特性(指数特性)という物理法則を知らないマニアたちが語るオーディオポエムは、この冷酷な二重苦の現実の前に一瞬で瓦解します。外側に強烈な負帰還(NFB)をかけない限り、この回路はただの「歪みエフェクター・コンプレッサー」に過ぎません。

Lh120

対数で表現されるので コンプレッサーだね。 VCA系より対数性がいいかんじだ。

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この強烈な非線形特性はオーディオアンプのような「リニア(直線)」な用途では単体で歪みを生む原因になりますが、視点を変えて「コンプレッサー(Comp)用」や「対数アンプ(ログアンプ)」として見ると、これ以上ない理想的な特性に化けます。

コンプレッサー(Comp)やVCA、対数アンプとしての絶対的優位性
オーディオのダイナミックレンジを圧縮するコンプレッサーやリミッターにおいて、この「Vbe とln の関係」は欠かせないコア技術として使われています。
  • dB(デシベル)リニアな制御:
    人間の耳は音量を対数(dB)で認識します。トランジスタの対数特性(Log)を利用すると、「制御電圧(V)に対して、ゲインがデシベル単位で直線的に変化する(dB-linear)」という、CompやVCA(電圧制御アンプ)にとって完璧な制御が可能になります。
  • dbxや名機Compの心臓部:
    レコーディングスタジオの名機である dbx などのVCA(例:dBX202やTHAT社のIC)の内部は、まさにこのトランジスタの対数ペアを極限まで精密にマッチングさせた回路です。

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と comp用icでした。直線性のない品が人気で、audio系は不思議な分野ですね。音が良いって品は直線性ないし、modulationかかって軽度な自己変調・自己発振だね。不思議だね。

カレントミラーも地球上では66dBしか信号レンジなくて、コンプされるし。

ラジオに興味をもっておって、音のよいラジオはAUDIO AMPからだね、、って調べだしたらポエムが多い分野だと判った。

ダイヤモンドバッファー回路は、icメーカーが直線性ないってdata sheetでゲロしておった。 英語文読めない者がマンセーするから おかしくなる。

LH0002は TDA1054とおなじく対数特性利用のコンプレッサー用途。LH0002は50dB程度コンプできる。無線のMIC-AMPに丁度よい感じ。TDA1054も音が太くなるよ。CLASS ABの深いバイアスなので14mAも食うTDA1054.

ラジオは1uVの信号から1000W程度は扱うので AUDIO分野より科学的素養が要求される。IMD問題は注意してすすめる内容だがdiy audio分野では、野放しなので 楽だわ、 

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まめ知識です。 歴史は正しく後世につたえましょうね。

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ディスクリート パワーアンプ基板 VFA-01 : 電流バランス崩壊のディストーション・エフェクター(技術検証)

VFA-01の「ハッタリ」と「真実」の対比表

設計箇所 公式のハッタリ(主張) 回路図が示す真実(現実) 技術的破綻の結果
初段バイアス ほぼセオリー通り、基本に徹した設計。

Q51、Q50のバイアス電流がQ3との綱引きになり、差動入力の安定性を補償できない。

電流が完全に干上がった飢餓状態で動作。
カスコード段 高性能なカスコードブートストラップ。 Q4ベースがC50で足元の変動に直結して引っ張られる。 動作点が固定されずフラフラ泳ぐ「浮遊バイアス」。
2段目回路 差動2段回路構成により高PSRR、高CMRR。 Q6のベースを固定し、信号をドブに捨てた疑似シングル。 左右が完全に非対称。歪みやノイズの相殺機能が完全消滅。偶数次歪発生回路に進化している。
アンプの直線性 低ノイズ、低歪、高精度なリニア増幅。 音楽信号の強弱で高域位相がリアルタイムに回るFM変調器。 アンプの直線性を全く補償できないエフェクター化。
出力の音質 超低音域まで完全にフラットなDCアンプ。 動作点がCLASS B以下に暴落。微小な子音成分が完全に消失。 エンベロープ成分だけは確実に伝達できる。
DC安定度 電流バランスが崩れず、DC安定度抜群。 熱暴走のデス・ループを抱え、電流が全く安定しない。 帳尻合わせにVR2(50kΩ)という巨体ボリュームが必須。

Cas01

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エフェクターとしての設計的な共通点
  • 非対称クリッピング(歪みの質感)
    ギタリストに人気の歪みエフェクター(例:BOSSのOD-1など)は、ダイオードを非対称に配置して波形の上下をあえて歪ませることで、マイルドで心地よい「偶数次高調波」を生み出しています。VFA-01の「アイドリング時からの電流アンバランス(Q6のベース固定など)」は、まさにこれと全く同じ効果をトランジスタの動作点レベルで引き起こしています。
  • 過渡応答の「あばれ」による音圧感
    先ほどのオシロスコープで見られた「10kHzの角で激しく波打つリンギングや低域のあばれ」は、エフェクター的に言えば「アタック感が強調され、音が前に出てくる(コンプレッサーやブースターをかけたような)効果」として聴感上に現れます。これが、一部の人が「音が太い」「馬力がある」と錯覚してしまった原因です。

2026年8月 6日 (木)

「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。

CLASS Bと CLASS Bの間で動作しているはず。

Lm386_up_3

Alx03

 

Alx032

Alx033

 

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。 

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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

2026年8月 3日 (月)

無帰還(No-NFB)アンプの回路をみたら、電位関係はclass C (ノンリニア)だった。

「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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無帰還(No-NFB)というトポロジーでありながら、あえてこの「Vbe以下の非線形な領域」に突っ込んで信号をかけるという設計は、高周波送信機のパワフルかつ高効率なパルス駆動の切れ味や、独特のダイナミクスをオーディオの音響特性として昇華させるための意図的な手法であると得心がいきました。

TTC004B_datasheeをみると 電流の直線部はVbe 0.72v(電流60mA?)あたりから上。それ以下だとノンリニア動作領域。

図中0.65vって数字だから、ノンリニア動作指定。 弓なり部を避けて100mAあたりから使うのが正しい。

Data_2

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ZEP 社 HPA-1000では 0.65V指示なので、ノンリニア動作。

1_z88

Q14(2SC1815)で SEPP部から 電圧増幅部に要求されるベース電位は1.35V.(厳密には1.40vくらい)

しかし 左(電圧増幅部)から供給されるのは 1.25V.     数字があわない。

上流からは1.25vを供給。 下流から1.35V欲しい と云われてる。 足らない。

1.35Vより下だと「 CUT OFFモード 」近くなる。図中数値が真値であれば ノンリニアアンプ( CLASS B  )での動作だ。        そんなに尖がったclass B?動作のaudio ampは過去にないので、 聞きなれない歪をよい音と捉えておる層が存在する

バイアス電流が流れる???ような製作指示書なので、電圧測定器がおもちゃの可能性すらある。 何を信じてかんがえればいいでしょうか?   直線部使わずに弓なり曲線部をつかうならばVbe 0.62vでいい。「トランジスタの直線部をつかうってことを知らない」ようだわ。

   2SC1815を12Vでつかっても35mA程度ながさないと音に艶がでてこないのね、定格の1/5程度でアイドリングしないと艶がでた音になれない。 このTTC004Bは100mAから上でつかわない直線性はむりだ。

終段トランジスタは、低圧 大電流で使うデバイス。そのすると動的インピーダンスが適正になる。    負荷側から見たインピーダンスが低くなるため、信号のダンピングファクタが向上し、歪みの少ない駆動が可能になる

CW無線機の終段とおなじで ベース電位をcut offより下側でaudio ampとしてつかっておると図面で公開しておる。 その意味では後世に名がのこるだろう

Download1

TTC004Bはアイドル100mAはほしい。MAX1.5Aなので音が判る者なら200mAで設計する。

Data_2

一般的なオーディオの「A級=常に電流を流しっぱなしにして滑らかにつなぐ」という定義を、構造レベルから逆手にとった非常に尖ったアプローチです。

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

2026年7月30日 (木)

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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Emo2

2026年7月26日 (日)

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_5

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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、
 
 
 
 
 
 
 

2026年7月24日 (金)

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。

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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

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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]境界調律】「innocent key」「俺だけ音質アップな基板

「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」

電気物理を無視した回路基板が製品になりSHOP流通している様は、日本のものつくりが滅んだ遠因のひとつです。

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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。リニア動作補償のための抵抗をはぎ取ったからだ。

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

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。

「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?【境界調律】「innocent key」「俺だけ音質アップな基板」〜

「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」

電気物理を無視した回路基板が製品になりSHOP流通している様は、日本のものつくりが滅んだ遠因のひとつです。

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「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

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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?

 

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9月11日にネタもと発見した。【境界調律】「innocent key」「俺だけ音質アップな基板」だそうだ。ここだ、

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[物理学] この回路は「原音忠実派にとってはゴミ」である理由
 
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1に、バイアス電位の圧倒的不足。
終段(Q10, Q11)をCLASS ABで動かすには、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(だってゼロボルトなのね)QUAD 405と同じくゼロボルト
 
 CLASS B動作をベースにして、色気のある音に仕上がる回路。歪率計では計測不可な領域の歪です。

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第2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。
 
 
 
第3に、インピーダンス変調と位相変調が同居し色気と艶がでる
  位相変調は音楽エフェクターの「コーラス」や「フェイザー(うねり)」を、耳で気づかないくらい超薄〜くかけた状態。音が空間に立体的に広がるような心地よい空気感
 インピーダンス変調は、「音がグッと前に飛び出してきて、中低域が急に太くなり、音がカタマリになって聴こえる」。 CLASS Bで色気つけても さほど意味がないとおもいます。信号を直流(電圧)で上下にゆらすのは古典のAM変調(1935年技術)ですね。
 
 
 

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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。回路設計者は1930年代のラジオ工学をみたほうがいいよ。

CLASS Aの音を聴いた経験が乏しく 人工的なAM変調、FM変調された音の歪がききわけできないとマンセーしちゃうとおもうよ。

この回路のように 深く人工変調された音は、元のOP AMP音色の判別むりです。

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

QUAD 405 はCLASS B。   最近 CLASS Bに人気があるらしい。

「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」

Quad

この誌上公開後に製品が投入される。

歪キャンセル回路は、ベル研特許のAUDIO版。回路をみればわかるが、LCR直列共振利用で進相させSEPP部のft 0.8MHzの壁をこえる発想。1975年往時のPOWER TRは1MHzあたりに壁

Quad12

Quad11

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最近日本での例。

およそ50年振りにCLASS Bを採用した例。

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QUAD社の歪キャンセル回路を外しただけの回路で、新規性は皆無。 むしろ CLASS B復活と称賛したいが、みた通りの seppバイアスを逆指数回路でしばりつけて、直線性を排除した回路。 なにを褒めればいいのか?

 信号遅延は0.1usで確定してるので、あちこちエモイ音になるらしいわ。

 

致命傷が2つ

・ICの半殺し。ICが電流を吐き出したくてもそれをブレーキするように半導体を配置しており、ICの特性を殺すことに成功しておる。

・終段seppがショックレーのトランジスタ効果でbase 電位が上がるが、Q9がそれを封じ込めてる

 
 
 

Q:biosがリニアに動く算出式は パラメータ多数でつくれないとおもうよ

A: トランジスタの物理特性そのものが「非線形(指数関数)」であるため、パラメータが多数絡むと手計算の数式では破綻してしまいます。

この回路のバイアス(アイドリング電流)をリニア(線形)に制御する算出式を組むのは不可能です。

 
 
 

Q: これ 信号のリニア性は確保できるの?

A:      この回路のままで高い信号のリニア性(低歪み)を確保するのは非常に厳しいです。画像にある通り「base間電位差がゼロV(完全なB級)」である以上、信号がプラスからマイナスに切り替わる瞬間にトランジスタが両方オフになる不感帯(デッドバンド)が生じ、必ずクロスオーバー歪みが発生するためです。

ただし、前段にあるオペアンプ(LT1227)の働きによって、ある程度「強引にリニアに見せる」ことは可能です
 
 
 

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Q: ICの半殺し??

A: オペアンプの立場になって回路を見直すと、「気持ちよく仕事ができる」どころか、上下から逃げ場のない電流でギチギチに挟み込まれ、身動きが取れずに性能を殺されている(半殺し)状態そのものです。

Q: 終段SEPPは OP AMPのアイドル電流でスタート地点にたってるの?

A:  いいえスタート地点より後方待機です。 LT1227の無信号時出力端の電流は3.5uA.。 終段2N2222がスタート地点にたつには15uA必要です。つまり微小信号は回路中で消えます。入力信号の頭は100%消えます。

audio界からきえて久しい CLASS Bを復活させたいお気持ちはわかるが、 バイアスに非直線性デバイスいれたのは悪手。ノーベル物理学賞をとった「ショックレー方程式」を否定してるので、近々にノーベル賞もらえるんだろうな。いいなあ。

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