ヘッドフォンアンプ⑧入力段FETの音質

すでに音質グレードは高級機並みですが入力段のFETも検証します。
今回も定説を根本からひっくり返して、更なる超高音質へと飛翔!(爆)



ところでオーディオ用の小信号FETは選択肢が少ない様です。
現行品は面実装のみで使えそうな物は2SK30A系と2SK117系。他は米国欧州製。
TO-92等のラジアル部品は市場から消え行く運命です。
現時点で入手可能な物は2SK30A、2SK246、2SK170、2SK369、2SK117。
その様に伺っております。
ん〜まぁーあれですな。
そういったブランド志向はMJとかラ技による洗脳です。(爆)


【入力段FETの音質】
ランキング形式で御座居ます。下に行くほど駄目な石。
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1:2SK241GR:全ての音が明瞭に分離し凄く繊細。かと言ってパンチもある。
       超高域まで非常に透明で広大な3次元空間。鮮烈。格がちがう。
2:2SK161GR:2SK117より若干良い。躍動感と精密さを感じる。
3:2SK117BL:癖が無く広帯域、伸びがありバランスが良い。(2SK209BL)
4:2SK435D:音が弾んで少し前に出るキャラクター。2SK170よりワイドレンジ。
4:2SK192GR:細かい所まで聞き分け可能で2SK170よりリアル。音が細め。
4:2N7002K:2SK192に似ている音。VTHが大きいためPOP音調整が必要。
5:2SK170BL:中低域に艶と心地良い響きが乗る。
       超高域のカスレは中域にマスクされ目立たず悪い感じはしない。
6:2SK369V:中低域の重厚な厚みと色艶が非常に濃い。(2SK147,2SK146)
       「オーディオ的」な音が好きな人には良いでしょう。
       ソフトフォーカス気味で高域は若干かすれる。

2SK241GRも、2SK161GRも、両者ともFMチューナ、VHF帯増幅用ですよ?
2SK241GRを低周波用に使って超高音質なんて話は聞いた事がありませんね。
エヘヘ当方が発見者という事で。(爆)
2SK241ご使用上の注意ですが、gmランクはGRでお願いします。他には、
重厚さや色艶で誤摩化していたアンプは逆に音が悪化するかも知れません。
まあ2SK241を装着すると、化けの皮が透視して見えちゃうんですよ。(爆)

2014.07.16追記です。まさかとは思いますが、
   FETの真ん中の端子はゲートとか? データシートを確認しましょう。
   D-Sを逆に使っても同特性に決まってるとか?
   2SK241と2SK161はD-Sを交換できません。(中がカスコード)
   法則性を見出して先読みする賢い人ほど失敗してたりして。(爆)
   他には、
   1kΩくらいのゲート抵抗等を必ず使用し発振防止です。必須です。(爆)
   音が悪くなるのは使用機器に悪い所があり、それが聞こえる様になったのよ。
   そういう場合は全機器の見直し作り直しを提案致します。(爆)
   人生は厳しいとも言えますが、やり遂げた達成感は格別です。(爆)


【2SK241の話】
無線とかラジオの人にはお馴染みのMOSFETです。
寄生発振しなければRF用としては使い易いFETです。
RCAケーブルでラジオ波を受信する事が出来るかも知れませんよ。(爆)
しかも、高利得の低周波増幅に使用すると1/f雑音だらけです。
オーディオ回路脳の人は絶対に使用しない石ですなぁ〜。(爆)
今回は、
発振に関してはゲート抵抗を厳選すれば問題ありません。
雑音に関しては色々と測定しましたが当方の測定限界以下みたいです。
出典不明の資料に依ると2SK241の低周波雑音は最悪最大で10uV。
当機の利得は0dBなんで、出力ノイズも増えずに10uV。
S/N比=基準信号÷ノイズ=20log(2Vrms/10uVrms)=106dB
その-106dBの雑音を聴いてみても、電源OFF時と同じ音っぽい。(爆)
高音質の理由がノイズシェーパー的な効果だったら笑えますな。


【現時点での最新回路と応答波形】
下記の様になりました。Q1だけじゃなくQ2も変更すると更に改善します。
ゲート抵抗は1kΩでちょうど良いみたいです。
R4は現状のままですと、当方手持ちの石でID=4mAでした。良しとします。
2SK241GRのIDSSが8mAならばR4=47Ω位が良いかも知れません。
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入力パルスも似た様な波形なんで遅延とかスルーレートとか判断できません。
拡大側の図は100ns/Divレンジなので、立ち上がりが約80ns位でしょうか?
ボトムとトップの差は5Vですから、 スルーレート=5V÷80ns=62.5V/us
これは入力端子から出力端子までの配線と蛇の目基板を含めた値です。
入力波形のなまりを引けばもっと良い値でしょう。


【動作確認】
2SK30AGR、2SK68A、2SK389GRはIDSSが足りず当機には使用不可でした。
2Sk246BLはIDSSが7mA以上の物も散見しますがgmなどの性能が足りません。
ノイズと発振以外に、出力段トランジスタをドライブできる能力が問われます。
それを見てみました。(出力端子の波形)
下図はNGだった2SK246BLです。gmが小さく当機では実力が発揮できませんな。
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下図は同じ条件で2SK241GRを確認した波形です。負荷10Ωは何やら怪しそう。
その下が負荷22Ωの結果です。こっちは大丈夫ですな。
(パワードスーツ効果(爆)によってプラス側よりマイナス側の波形が良好?)
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ヘッドフォンが16Ω未満の場合は2SK117BL等にした方が良いかも知れません。
でも高音質ヘッドフォンで16Ω以下の機種というのも知りませんなぁ?


【その他】
・ちょっと面倒な事になりまして、SW電源トランスの2次巻き数を変更します。
 詳しくは次回に書きますが、10ターンから11ターンへ変更です。
 理由は音質以外にありません。
・下図は有名なアレですな。次回はこれを採用する訳ではなくて、
 こいつらの「超高音質コンデンサを超える」です。(爆)
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・高音質アッテネータはその後に取掛かります。


【注意事項】
当方が初公表したオリジナルな回路と検討結果です。勝手に真似しないで下さい。
内容を鵜呑みにせずご自身で実験して下さい。当方は一切サポート致しません。

以上です。
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by ca3080 | 2013-04-12 19:31 | オーディオ&電子工作
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