桐井研究室

今回は、しろくまさんが頒布されたハイブリッド真空管ヘッドホンアンプ「Phonoka+」の"魔改造"記事です。



基板に手を加える前提の”魔改造”ですので、マニュアルに書いてあるようなカスタマイズではありません。正しい製作記事は「Phonoka+（フォノカプラス）製作記 JJ0DIR's info」などをご覧くださいませ。

とりあえず。

まずは素組。正直な話、「このままで十分」という印象で、無印ではそれなりにあった残留ノイズもほとんど感じず、不満はありませんでした。ですので、「このまま無改造で運用しようかな」とも思っていたのですが…

他の方が部品カスタマイズされていたりするのを見ていたら改造欲が。無印も魔改造したので、むしろ手を加えないほうが失礼だろう…などと思いつつ改造し始めました。

改造方針。

方針としては以下のとおり。

• グリッドリーク抵抗を半固定抵抗に変更
• プレート抵抗をJ-FET+半固定抵抗による定電流回路に変更
• 入力部のコンデンサ増量
• 帰還抵抗の変更
• 電源フィルタとGNDまわりの調整

真空管の個体差の調整や他規格真空管の使用などを狙い、プレートおよびバイアスの調整を可能にしました。これが大きな改造点で、この改造に合わせて周辺回路の調整を行いました。

なお、それなりにパターンカットなどが必要な改造をしています。回路図などもあえて載せませんから、詳細については画像から改造内容を察してくださいませ…。部品そのものは、ほとんど秋月・千石・マルツあたりで手に入る物です。

1.グリッドリーク抵抗の変更

単純に固定抵抗を半固定抵抗に変えても良いのですが、抵抗値の範囲を絞る狙いで「固定抵抗+半固定抵抗」となっています。オリジナルの定数を中心に、上下に振れるように値を決めれば良いでしょう。

2.プレート抵抗の変更

目的は2点で、「真空管のプレート電流を定電流化」「プレート電圧の可変」となっています。実装箇所的に、回路規模が小さく済む「J-FET+半固定抵抗」の定電流回路を採用してみました。2SK30を用いた場合、5676で30k～40kΩあたりが程よい調整値となりました。一方、5678では450kΩ程度の値に調整する必要がありました。

- 実は… -
お気づきの方もいるかと思いますが…実のところ電流が低すぎて、定電流回路ではあるものの定電流特性を発揮できていない可能性が高いです。プレート定電流化を試すなら、CRDを使うのが確実な方法と言えます。

CRD化は結構音が変わります。Phonoka+のオリジナル定数から変更する場合は、R5の代わりにCRD（0.06mA程度）を挿入するとよいでしょう。秋月にあるE-101L（0.01～0.06mA）、またはE-101（0.05～0.21mA）をまとめ買いして程よい特性の物を選別してください。部品とのめぐり合わせは運次第なので、ぴったり0.06mAなCRDを2本揃えるのは難しいでしょう。E-101Lから0.03mA前後になるものを選別し、適当に組み合わせて2パラで使うのが確実かもしれません。

3.入力部コンデンサの増量および帰還抵抗の変更

グリッドリーク抵抗が可変になることで、ハイパスフィルタを構成する入力部コンデンサの容量が不足になる可能性に思い当たりまして、コンデンサを増量しました。(実際、ゼロバイアス回路では入力インピーダンスがこの抵抗値よりもずっと少なくなるようですが…)
また、デフォルト値では能率のよいイヤホンなどを使いにくかったので、帰還抵抗の値を下げました。

4.電源フィルタ

オリジナル状態では出力の残留ノイズは少なかったのですが、特にR5をCRDに変更した場合などで電源ノイズの影響と思われる残留ノイズが増えてしまいました。

リザーブのC21を使わなくても安定しているので、この場所を利用して元回路のRCフィルタ前にフェライトビーズ+電解コン・積セラによるフィルタを増設しました。高域のノイズをDCDC系GNDに流してしまうのが狙いです。また元のRCフィルタにもフェライトビーズを追加。代わりにフィルタの抵抗値を下げました。

5.GNDまわりの調整

GND全面ベタなのは流儀の問題…だと思うのですが。個人的な好みとしては信号の流れに沿ってGNDを流したいので、思い切って大きくGNDベタにカットを入れました。スイッチ・ボリューム・入力ジャックなどの入力系統と出力ジャックを分けるように、オペアンプまでカットが入っています。

そうすると、出力方面へのGND電位を担保するコンデンサが欲しくなるので…分岐点となるオペアンプ近辺にチップタンタルを追加。また、出力ジャックの根本を熱収縮チューブでカバーし、ジャックGND～ケース経由での導通を防いでおきました。

　

同サイズでムラタの固体電解コンデンサもあるのですが、スルーホール→銅箔と配線をつないでいるので…低ESRの意味が少ないと判断し容量を重視してみました。

まとめ。

狙い通り、ある程度真空管の個体差を調整したり、5極管の5678を使ったり出来るようになりました。肝心の音は…多分元よりクリア系に寄ったでしょうか。定電流化に関しては全体にメリハリがつく印象。CRDで運用していた際はハッキリと感じました。

現在はトップ画像の通り、5678管を3極管接続して使っています。5676管よりも電池の持ちが良く、若干低域に厚みがある印象です。