月別: 2019年3月

整流管の代替用SSRを試してみた

真空管アンプの整流には,整流管を使う方法と半導体ダイオードを使う方法があります(細かいことを言うと,ダイオードは二極管のことも指す用語なので,正確には半導体とかシリコンとか付けた方が良いですが,最近はダイオードと言ったら半導体を指すことがほとんどですね.もっと細かいことを言うと,二極管,三極管というのは構造を指すだけなので,プリ管,パワー管,整流管という具合に役割で呼び分けることが多いです).
デバイスとしての整流管とダイオードの利点・欠点については色々知られていますが,どちらも欠点は少ないのでわかり易くするために敢えて各々の欠点だけをざっくりまとめでみます.

【整流管】

  • 発熱が大きい⇒寿命が短い(~一年と言う人も居るくらい)
  • 順方向電圧降下が大きい(これが上記発熱にも通じています)

【ダイオード】

  • 逆回復時間が長い(ファストリカバリダイオードの様に半導体中にキャリアトラップを設けて逆回復時間を短くすると,今度は順方向電圧降下が大きくなるというジレンマがあります.ショットキーバリアダイオードは,逆回復時間が短く,順方向電圧降下が小さいので理想的ですが,逆電流が大きい,逆電圧の耐圧が低いといった欠点があります⇒最近はSiCダイオードに期待が集まっています)
  • ギターアンプの場合,ピッキングニュアンスが表現しにくい,コンプレッサ的な役割をしない

特に,ダイオードの欠点の二点目についてですが,これは,整流管の内部抵抗が数十から数百Ωあることや,整流管が突入電流に弱いために整流管直後のキャパシタに20μF程度の小さいものしか付けられないことによる電源の弱さに起因すると考えられています.

いわゆる安定化電源の様に大きなキャパシタでどっしりとした電源構造すると,真空管アンプでも,トランジスタアンプ的な平坦なピッキングニュアンスになるそうです.その意味では,整流管向けの小さめなキャパシタのままで,整流管をダイオードに変更すれば,真空管アンプ的なピッキングニュアンスを実現できるかと思われます.

そこで,目にしたのが以下に紹介する,整流管とピンコンパチな半導体整流器です.

SOVTEK製で,全体は樹脂モールドされています. 放熱が気になりますが,真空管のB電源は電流が少ない(今回のアンプで最大75mA)ために,順方向電圧降下が低い半導体ダイオードにおいてはほとんど発熱がありません.

早速差し替えて試してみます.元の整流管5AR4の順方向電圧降下も17Vで,300V近辺のB電源にとっては小さめな電圧降下であるため,ダイオードに変更しても際立った差は見られませんでした.また発熱もほぼ無く,寿命も長そうなので,長時間練習の際はこのブリッジで代用するのが経済的かも知れません.

あるいは,しばらく5AR4で実験して,寿命が尽きたら5AR4を分解して端子部分だけ再利用してSiCダイオードブリッジを自作するのも面白いかな?

Fender Champ型真空管ギターアンプと整流管とエージングと

以前作成したFender Champ型真空管ギターアンプですが,時々鳴らして楽しんでいる程度でした.ある日,ボランティア活動先で指導員をされている方が真空管アンプにとても詳しい方で,その方から東芝の整流管5Y3を分けて頂きました.
元の設計では,5AR4という整流管を用いていますが,5AR4は傍熱管で立ち上がりは遅く,順方向の電圧降下が少なめです(-17V @ 225mA).一方,5Y3は直熱管で立ち上がりは早く,順方向の電圧降下は結構大きめです(-60V @ 125mA).
5AR4と5Y3は,ピン配置は互換性があるため,とりあえず差し替えてみます(パワー管等のプレート電圧が低くなる方向なので,大きな問題はありません).
早速ギターを接続して試してみます.軽く引く限りはあまり変化は見られません.しかし,強めにピッキングしたり,ゲインを上げたりしていくと,歪が早めに来ます.考えてみれば当たり前なのですが,パワー管(6V6GT)のプレート電圧が低くなって動作点が変わっているために,歪易くなっている様です.室内で小さめの音で歪ませるためには,順方向電圧降下の大きい整流管を使うというのもひとつの手かも知れません(若干変なアプローチですが).
なお,ダイオードと同様,順方向電圧降下が大きい部品は発熱も大きいので,その点は注意が必要です.

また,傍熱管と比較して直熱管である5Y3は,立ち上がりが早いのですが,それが傍熱管である12AX7や6V6GTへ悪影響を与えないのか?という点が気になるかも知れません.色々調べたのですが,ヒーターが温まらないうちに高いプレート電圧がかかることによる悪影響は特に問題無い様です.真空管型のギターアンプでは,先にヒーターだけ加熱するスタンバイスイッチとプレート電圧を加えるメインスイッチが分かれているものがありますが,これは,真空管へ与えるダメージという点では,意味が無いというのが正しい認識だそうです.
MARSHALLのアンプも,昔のデザインを踏襲してスイッチを二つに分けているものもありますが,新しいモデルでは一つのスイッチに集約されているものも散見されます.それらのアンプについて大丈夫か?というQAが海外サイトで出ていますが,きちんと技術的に解説されていますので,気になる方はそちらを参照されると良いでしょう.
確かに,普通のオーディオ用真空管アンプでは,スイッチが分かれているものは見かけられないですね.
また,ヒーターだけ赤熱して,プレート電圧をかけないという状態を長く続けるのは,真空管に悪影響を与えるという説明も見かけました.赤熱されて放出された熱電子が,プレート電圧が無いことによって真空管内を彷徨い,不必要にゲッターが失われる可能性を示唆されていました.

エージングについては,重要性をとても実感しています.普段はBlackstar FLY3で練習していて,たまに真空管アンプを使っていたのでなかなか気が付かなかったのですが,今回時間をかけて色々実験しているうちに,初期と比べて随分と良い音がする様に変わってきたことに気が付きました.最初は整流管の影響と思ったのですが,それとは別軸方向に音質が良く(ギターらしく)なっている気がします.

ということで,この実験の後は,なるべく真空管アンプの方を使うようにしています.夜間は自作アッテネータ+ヘッドフォンでも良いので.真空管アンプはなかなか奥が深く,楽しいですね.

箱ストーブ:Optimus 8R

ebayをながめていたら,なかなか状態の良いOptimus 8Rがオークションではなく,”buy it now”で出品されていたので速攻でポチりました.

Optimus 8R

今度はRadius 21やMSR Whisperlite Internationalと異なり,ガソリン専用です.
タンクからヘッドへは,木綿の紐の束を伝ってなんとなくガソリンが染みていきます.プレヒートされたヘッドから揮発したガソリンのガスが燃焼するスタイルです.そして,次第にタンクも温まり,タンク内のガソリンが加圧されて,燃焼が継続します.同じOptimusから出ている123Rと同様の仕組みです.
123Rの方がタンクへの熱の伝わりが大きいため,寒い環境での稼働が良いそうですが,逆に周囲を下手に囲んで過熱すると炎上することもあります.一方,8Rはその辺りを気にしてか,タンクの上に一枚遮熱用の金属プレートが存在します.
箱ストーブという構造上,タンクの上に鍋が接近する可能性が高いことへの配慮でしょう.

外箱の印刷を見ると1991年製の様ですが,8Rとしては後期型で,金属ケースにレリーフは無く,ベークライトの調節つまみも付いていません.数回使われただけの様で,新品に近い状態でしたので,いきなり燃料を入れて試すと,何の問題も無く動きました.これは実戦投入向きで嬉しい限りです.ただ,風防が無いので風に弱く,また,火力は,タンクが温まるまでは弱い雰囲気でしたので,簡単な調理くらいから投入するのが良さそうです.

ハクキンカイロ

普通の登山と比較して,SOTAの様に山頂における無線運用が伴う遊びでは,滞在時間が比較的長いために結構寒く感じます.特に手足が.電鍵もうまく操作できないというか,操作する気概がダメージを受けやすいです.時には通信よりも,ストーブに点火して調理や温かい飲み物作りへ流れかねない(笑)です.
そこで,使い捨て懐炉が登場するのですが,化学的な酸化反応による発熱のため,低温が過ぎると,発熱が弱るという弱点があります.そのためか,登山,特に冬山を目指す一部の人の間では,古式ゆかしいハクキンカイロが見直されている様です.特に,液燃ストーブが好きな人にとって,ホワイトガソリンみたいなベンジンを用いるハクキンカイロは,ZIPPO並に強い関心を引く存在です.
ハクキンカイロは,白金の触媒作用を用いて燃料を緩やかに燃焼(酸化)させるもので,炎が燃え上がるわけではないです.そのため,内部の綿に浸み込ませた高々10gとか20gとかの燃料で24時間以上(実測30時間弱くらい)発熱を続けることができます.
実際に使ってみると,使い捨て懐炉と比較して,パワフルに感じますね.排気ガスというか未燃焼ガスの匂いが若干気になるので,屋外活動には良いですが,オフィスワークの場合は,扱いに気をつかった方が良いかと思います.身に着けていて,机上に置いておいたりしなければ大丈夫でしょう.
季節物なので,欲しいと思ったら冬の間に入手しておきましょう.