アナログ回路のおもちゃ箱

PENGUIN CMoy Head Phone Amplifierが完成しました。
中身はおおよそCMoyとは違うけど、PENGUIN缶でCMoyの仲間になれたかな？

組み上がった内部の状態です。
電源スイッチはバッテリ−横のジャンパーピンです。
後日ちゃんとしたスイッチを取付ける予定です。
回路図には反映されていませんがブルーの部品はフェライトビーズです。
オペアンプの出力に入れてあります。
無くても構いません。
バッテリーを充電する時は蓋を開けてジャックにACアダプター（15V）のプラグを差します。

回路図です。
DCサーボ回路が入力に直流が印可されても出力をゼロ電位に保ちます。
また、ゲインを上げた時の（音量調整ではなく帰還抵抗）オフセット電圧の増加を軽減し、
使用できる演算増幅器の選択肢が広がります。
（入力のオフセット電圧が1mVでゲインを10倍とると出力にはゲイン倍の10mVが発生します）
確認の為にファンクションゼネレータの信号にDCオフセットを印可してみました。
一瞬直流電圧が出力に現れますがすぐにゼロ電位に戻りました。
仮想グランドは2系統用意しコンデンサーは2種類使用しました。
オペアンプ部にはOSコン、ヘッドフォン部にはオーディオ用として売られていたのを使用しました。
コンデンサーの種類はお好みでどうぞ。
瞬発的な低音を勢い佳く出す為には470uF以上必要かと思います。
コンデンサーの容量が少ない時はバッファーアンプに供給電流の大きいICが必要です。
仮想グランドの詳しい説明はこちらを参考にして下さい。
またHeadpropsさんの「いまさら CMoy Amp」の記事は大変参考になりました。
バッテリーの充電はCRD(10mA)を2本並列にしましたが実測は15mAでした。
充電に時間はかかりますがつなぎっぱなしでも過充電にはなりません。
使用したバッテリーはGP20R8Hです。
急速充電も出来るようなので-ΔV検出で作ってみようかな。
ゲイン抵抗はソケットにして交換できるようにしてあります。
ゲイン抵抗以外のCRは1608タイプのチップ素子を半田面に実装しました。

NJM4558DD（G＝２）を50Ω負荷で測定しました。
残留ノイズ：2uVrms(A補正あり）
周波数帯域：20KHz（-0.01db）1.6MHz（-3db）
出力オフセット電圧：1.2mV以下
ステップ応答：752nS（1Vp-p）
消費電流：17.8mA（無信号時）
電気的にはほぼデーター通りのスペックです。

試聴してみました。touch内蔵のHPAよりかは佳いです。
入力にカップリングコンデンサーがないので低域もばっちりです。
勿論、ボリューム最大でノイズは皆無。
再生音はICを交換して好みの音を見つけて下さい。
演算増幅器を交換する時は許容できる電源電圧に注意して下さい。

バッテリ−駆動でのHPAは言うまでもなくノイズ、歪み率の他に
消費電流が少なく負荷電流が多くとれ、出力段が低飽和なのが佳いです。
低飽和というのはRail-to-Railと呼ばれている演算増幅器で出力電圧が電源電圧近く迄スイングします。
バッテリ−駆動時には最適な選択肢の一つになります。
気に入った演算増幅器が希望する増幅率で出力オフセット電圧が+/-2mV以下ならばDCサーボは不要です。余った一個をダブルバッファー構成にして出力電流を倍にすると佳いと考えます。

究極、消費電流を押さえ込むにはオリジナルのCMoy HPAになりますね。

ゼンハイザー・ヘッドフォン考
フラグシップモデルのHD 650というのは歪みが0.05％と他のモデルの半分。
周波数特性は10〜39.500Hzまで+/-1dbで押さえ込まれているという。
欲しいのは密閉型のHD 280 professionalというモデル。
周波数特性は8〜25.000Hzで歪みが0.1％