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nabeの雑記帳

単3×2、LM4880/LM4881 ポータブルヘッドホンアンプ

はてブ情報 はてブに登録 はてブ数 2008/06/17電子::ヘッドホンアンプ

LM4880(LM4881)を使用した、たった8部品のポータブルヘッドホンアンプです。以前紹介したLM4880アンプのDC直結改造版になります。小型アンプを求める人が多いようなので公開します。

部品点数が少なく、製作が非常に簡単です。

概要

単3電池×2ヘッドホンアンプ製作に凝り始めるきっかけとも言える「LM4880アンプ」でしたが、自作FETヘッドホンアンプに比べて明らかに音質面で劣っていました。この回路をDC直結アンプとして改造したところ、見違える音質となったので紹介します。

Chu-Moyよりもよっぽど電池が持ちますし*1、ここで紹介している他のどのアンプより製作が簡単です。音質は他のアンプと同等クラスで、ポータブルとしては充分すぎます。

*1 : 音量や電池容量によりますが、100時間ぐらい持つのではないかと思います。

回路図

LM4880-DC-LR.gif

最大電圧5.5V(±2.75)まで!

Ra, Rbは入力/帰還抵抗です。-1倍動作になっています。必ず20kΩである必要はなく、15kΩ〜30kΩぐらいで適当に選び4箇所とも同じ抵抗値にしてください。入力ボリュームは必ず10kΩ以下を使用してください。(大きくても20kΩ以下)。ボリュームの全抵抗値を大きくすると音量調節が狂います。入力/帰還抵抗より小さな値を選ぶと考えましょう。*2

電源電圧は2.1V付近まで動作するようです。普段はニッケル水素やニッカド電池で使用していました。

*2 : かと言って帰還抵抗を100kΩなどにすると音質面から不利になります。

部品選定

回路がきわめて単純なため、「電源コンデンサ」「入力ボリューム」「帰還抵抗」の音がそのままストレートに出てきます。おすすめは、それぞれOS-CON 2.5V 2700uF、ボリュームの選定はこの記事参照、帰還抵抗は安価なところでタクマンREY*3、多摩電気工業のLF(鈴商で10個100円)、やや色が付きますがニッコームのRP-44C(18kΩが鈴商で10個100円)です。

回路図の項に書いたとおり、抵抗の抵抗値は15〜30kΩぐらいならば適当で構いませんので、入手性と折り合わせて自由に選択してください。

音響パーツと入手方についてはヘッドホンアンプの部品入手に関する説明を参照してください。

*3 : 千石店頭で取り扱っているそうです

製作時の注意

電源の配線に注意してください。一番下の配線参考図もみていただいて、「8番→C1→C2→4番」のルートをできるだけ短く太くしてください。不安なときは更に、4番と8番の足の直近で0.1uFのフィルムコンデンサを取り付けてください。

ICの入手

マルツパーツ館で姉妹品のLM4881が入手できます。一緒に電源コンデンサ2個をマルツで買うと良いでしょう。

音質

結局のところ、抵抗(とコンデンサ)の音がそのまま出てきてるように感じます。ニッコームRP-44C/18kΩで確認する限り、他の自作アンプの方が少し良いかなという印象ですが、十分及第点だと思います。

高能率イヤホンでの注意

コメントがあったため確認したのですが、インピーダンス16Ωのイヤホンなど、超高能率イヤホンではIC自体が発生するノイズがわずかに聞き取れます*4。街中などではほぼ分からないと思いますが、静かな部屋ではシーというホワイトノイズが聞き取れます。

あまり気にならないレベルだとは思いますが、ご了解ください。IC自体のノイズはどうやっても消すことはできないので、代替案としてこのアンプの簡易型なども検討してみてください。

*4 : MDR-E931SP(=125dBu)にて確認しました。一般的な高能率ヘッドホンである 102dB/mW,40Ω=115dBu ではまったく聞き取れません。

解説と原理

LM4880/LM4881は元々ポータブル向けに低電圧用途で開発されたICです。単電源駆動用に作られていますが、仕様外ながら内部回路をうまく利用することでDC直結で使用てきます。

LM4880-DC.gif

DC直結の方が音質がよい、部品点数が少ないといいことずくめです。オペアンプを無理して低電圧で駆動させるよりも、この方法がスマートでしょう。

またこのアンプは元々ポータブル用途として保護回路等(例えば出力抵抗)なしで単独で安定動作するよう設計されており、そのおかげで非常に簡素な回路ながら十分な音質が得られます。

配線参考図

配線図に近い回路図(LED/スイッチ付)。

LM4880-DC-LR-haisen.gif

ICの枠内も実際に配線してください。ステレオジャックが部品記号になかったのでしょぼいことになってます。

リンク等

コメント欄にありますが、KANさん発案のJFET(2SK170/2SJ74)のコンプリメンタリバッファ(ディアルソースフォロア)を入力部(入力抵抗とRaの中間)に付けると、音質が著しく改善します。ボリューム位置により少し発振しやすくなるので注意ですが(^^;;

KANさんがその内容を製作記事(前段バッファ)に書かれたようです。回路図は3rd Projectさんの記事を見てね。

1: ももじ 2008年06月17日(火) 深夜0時26分

はじめまして

基板上の部品7つですか!
しかも単三2本で動作可!
すごい!!
久しぶりにアンプ作りたくなりましたw

2: なべ 2008年06月18日(水) 午後10時15分

作るのも非常にお手軽ですし、おすすめですよ。

3: ひろ 2008年06月23日(月) 深夜0時46分

はじめまして。
自作アンプを作りたくて色々と調べていたらこちらのサイトを発見致しました。
最近になって音質をこだわるようになったのですが、まだまだ駆け出しで知識も浅いのですが、簡単で良質なものが作れるとのことで作ってみたいと思ったのですが、回路図にスイッチとLEDライトが載っていないのですが、どこに取り付ければ宜しいのでしょうか?
回路図にスイッチとLEDライトを載せた物を教えていただけないでしょうか?
どうぞよろしくお願い致します。

4: なべ 2008年06月23日(月) 深夜1時20分

はじめまして、コメントありがとうございます。
分かりました。近日中に、スイッチ等を含んだ回路図も掲載しますね。少々お待ちください。

5: イワシ 2008年06月24日(火) 午後9時17分

はじめまして。
自作アンプ初挑戦としてこのアンプを選び、作ってみました。
はんだ付けに失敗してコンデンサを火あぶりの刑(笑)に処してしまったので音質は相当に低下しているものと思われますが、オーディオ初心者の自分としては、プレーヤーから直に引っ張った音とは比較にならない良い音が鳴り大変満足しています。

こちらのサイトの情報がとても参考になりました。ありがとうございました。

6: KAN 2008年06月24日(火) 深夜0時28分

なべさん、ご無沙汰してます。KANです。

>直結アンプとして改造したところ、見違える音質となった

こういった誘惑的コメントに弱いんだよなぁ〜
「これ以上、アンプ増えてもどうしようもない」と躊躇しつつ、会社のお昼休みになったら自然に秋葉原へ。パーツ買っちゃいました、、、、(笑)

・部品の点数が少ない分、抵抗やコンデンサの音質評価回路に最適かも
・帰還にパッシブ型DCサーボ入れてみようかな
・単一電源で動作するオペアンプを組み合わせ、多段増幅回路もおもしろそ

などなど、頭のなかでは実験構想は広がってます。相変わらず、興味をそそる記事の掲載、ご馳走様でした!

※ニッコームRP-44C、18kΩの鈴商在庫は本日時点で十分ありましたよ

7: tetu 2008年06月25日(水) 午後10時34分

はじめまして、このHP面白いですね。
初歩的な質問で申し訳ありませんが、、
位相反転アンプになっているようなのですが、
ヘッドホンの接続は逆接続するのでしょうか?

8: ひろ 2008年06月25日(水) 午後11時06分

早々のアップ有り難う御座います。
コンデンサで気になったのですが、OSコンをハンダした時に劣化すると書いてあるのですが、そこで加圧することによって回復するとの事ですが、加圧はどのようにすればよいのでしょうか?
くだらない質問だと思うのですがご教授お願い致します。

9: なべ 2008年06月25日(水) 午後11時07分

>イワシさん
気に入ってもらえて何よりです。製作が簡単で良いですよね。しかも結構良い音でなる氏、電池も持つといいことずめです。ぜひ大切にしてください。

>KANさん
KANさんが手を出すとは思ってなかった(ぉ)。電源電圧5.5V(±2.25V)までですので、ほかの回路付けるときは気を付けてください(^^ 抵抗の音質がそのまま出ると思うので、ぜひ誰かN S-2Bあたりで作ってほしいです(ぉ
自分もたくさんあることをこの記事より前に確認してますが、これでなくなったらびっくりですねー(笑)

>tefuさん
ヘッドホンの接続を逆にする必要はありません。逆にしてしまうと音出ません。一般に位相反転しても、気付かないと言われています(民生機には位相反転のものが結構多いですよ。中には2、3万クラスで位相反転してものもあります)。
世の中には「位相反転してるとわかる」って人も居るみたいですが、本当に分かるとはちょっと思えません。

10: なべ 2008年06月25日(水) 午後11時09分

>ひろさん
劣化を気にしてはんだ不良だと元も子もないので、初めのうちは気にしないことです。リンク先にある2.5V品を使うならば、電源入れっぱなしで2日も放置しておけばほぼ本来の鳴りがすると思います。特別に加圧処理とかは要りませんよ。

11: 司 浩 2008年06月26日(木) 午後9時50分

自分は、LM4881で利得を1.2倍にした標準回路を使用しています。(電池3本仕様ですね。)

この回路はカップリングのコンデンサーの音質(?)を試すのに良く使っています。後、パターンの影響が細かい部分でかなり出やすいICなので、この辺を測定するのにも適しているかと思います。

確かに、計測すると位相反転していますけどそんなに影響あるとは思えませんよ。最も、非反転させた音を聞いたことが無いので何ともいえませんけど。因みに、昔は設計の段階では「たとえオーディオ帯域でもオーディオ機器で使用する以上は、反転はNGでしょ。」と聞いたことがあります。最近は、お構いなしみたいですけどね。

12: なべ 2008年06月26日(木) 深夜0時20分

司さんも持ってましたか。これまた意外です(^^

そうなんですよ、カップリングコンの音がモロに出ちゃうんですよ。だからDCアンプ化しちゃったんですが(バ○の1つ覚えという(苦笑))。電池2〜3本ぐらいだと、間違えてDC突っ込んだところで、どうやっても(ヘッドホンとかが)壊れようがないので安心で(笑)。Chu-Moyや9V×2でそれをやると悲惨なことになるけども(汗)

ミキサーが反転してたら大問題になりますが(デイジーチェーンしたときに)、単独で完結する再生装置や録音装置にはどうでも良い話ですね。少なくともプロ用機材なら反転しないで欲しいですけど(気持ちの問題)。ミキサーだって最近はデジタルミキサーですから(遅延があるので)余計どっちでも良い話かも。

13: kei 2008年06月28日(土) 深夜2時04分

LM4881で推奨部品を使い組んでみました。
A900やRX700ではノイズも気にならず、クリアで明るい音を出すのですが、CLX9や3stuなど能率の高いイヤホンでは、とても気になるレベルでホワイトノイズが出ました。
個人的ですが、ポータブルアンプとして使うにはちょっと厳しいかもです。せめてゲイン可変式ができれば良かったのですが…

14: なべ 2008年06月29日(日) 午後1時39分

手元ではそんな感じはないんですけど、参りましたねぇ……。AD2000とは約5dB差。手元でAD2000差した状態でノイズは-94dB(peak)です。もちろん聞こえないです(能率が5dBあがっても…)。
電源とかの配線(コンデンサとの配置)かなぁという感じはありますが、確定的なことは言えません。発振してる感じですか?

※関係ないけど電池の回路記号を逆に書いてたので修正しました(汗)

15: なべ 2008年06月29日(日) 午後1時57分

http://www.m-audio.jp/products/jp_jp/Superfi3Studio-main.html
追記。後者の方はおそろしい能率ですね。ここまで能率の良いイヤホンはないのであとでコイルとかコンデンサとか抵抗付けて確認してみますね。

16: KAN 2008年06月29日(日) 午後9時36分

なべさん、こんばんは。

ブレッドボードで回路組んでみました。目的は前々から興味があったコンデンサが与えるアンプ音質への影響。

いやぁ〜、驚きました。部品点数が少ない分、見事に特徴がでますね。これは本当に評価回路に最適かも(笑)

数多くのコンデンサをとっかえひっかえ聞いた結果、自分がこのLM4880とのベストマッチを選ぶとすれば日コンMUSE-FX(緑MUSE)かな。4880の音の欠点をうまくカバーしてくれそう。

17: なべ 2008年06月29日(日) 深夜0時08分

電源のコンデンサだと思いますけど、かなり影響あります。Muse-FXだと結構素直な音ですね。Muse-FGなんかは少し華がある印象ですけど(エージングに時間かかる印象がある)。LM4880/4881はオペアンプより結構周辺回路の影響受けやすいのかなぁ。

そういえばもはや固体コンデンサしか使ってなry

18: KAN 2008年06月30日(月) 午後11時28分

言葉足らずで失礼しました(^^; 、電源のコンデンサです。

さて、本日は音質改善の実験として、LM4880の前段にバッファをかませてみました(2SK170・2SJ74それぞれ1ケのプッシュプルエミッタフォロワ)。回路機能的には単なるインピーダンス変換ですが、音質改善の貢献はあるようです。単体ではどうしても音ヌケの悪さが気になってましたが、全体的にベールを一枚剥いだ感じの音質に仕上がりました。なべさんもよろしかったらご確認くださいd(^^*)

19: なべ 2008年07月01日(火) 深夜2時22分

ボリュームによるインピーダンス低下のバッファになったのかなぁ。たしかに(他と比較してしまうと)若干ヌケの悪さがあるんですよね。ブレッドボードじゃないのでやや難しいですが、今度確認してみますね。

20: KAN 2008年07月02日(水) 深夜0時31分

>今度確認してみますね。

ぜひぜひ

参考まで、音質改善の根拠ですが、たまたまamazonに注文していた「OPアンプによる増幅回路の設計技法/アナログデバイセズ著」が本日届いてまして、そこに関連情報(ゲインを増加する入力複合アンプ)が掲載されていました。
私は電子技術者ではないので、そのまま本の掲載内容をお伝えすることになりますが、要約すると次のとおりです。

・OPアンプの入力または出力のどちらかに、追加の回路を組み合わせた場合の回路をいわゆる”複合回路”と呼び、このような回路の増強によって新しい性能レベルが実現される。

・標準的な複合回路として出力段にユニティゲインバッファを利用することが単純で的確な方法。

・ゲインを増加する入力する回路を付加した場合、大きなオープンループゲイン、低ノイズ特性、入力容量成分の最小化、歪みの改善その他性能向上を可能とする。また、微妙な処理を必要とする入力段と負荷電流の駆動をまかなうIC出力段との熱を隔離するといメリットともある。

・OPアンプの前段にディスクリートでマッチングをとれたFETペアを使うのは、OPアンプICが誕生したばかりのテクノロジ。数多くの優れたFET入力OPアンプが容易に入手可能な今日では実用的な回路ではない。しかしながら、この補償技術について洞察力を深めることにつながるでしょう。

とありました。

今回の思いつきのアイデアは実は古典的で枯れた回路だったんですね。また、入力段のゲイン増加回路は、出力段の追加と比較し色々制約条件や位相補償などがつきまとうようです。

なべさんには、できればこれらの技術的な裏付けを検証いただけること期待してます!わずかFET4個の追加で音質向上するならば、なべさんのアンプ設計ポリシーである”シンプルな回路”には反していないと思いますので。

21: なべ 2008年07月02日(水) 深夜0時43分

>keiさん
インピーダンス1Ω以下および18Ωのコイルや、
0.1uF, 0.01uF, 3300pFのコンデンサを繋げてみましたけど
全く発振する様子はありませんでした。

この状態で考えられる原因としては
(1)製作に使用したICが不良品である。
(2)製作した回路が間違っている。またはコンデンサのハンダ不良等。
(3)ソースに入っているノイズがそのまま聞こえるだけ。
のいずれかでしょう。
音は聞こえているけどもノイズが混じっているという場合や、入力を接続しない時にそのノイズが聞こえないならば(3)が濃厚です。イヤホンを含む明瞭な再生環境では、ソース自体や再生装置の持つ今まで聞こえなかったホワイトノイズが聞こえることが非常に多くあります(有名な楽曲や録音が良い楽曲でもよく入っています)。この種のノイズは高能率ヘッドホンの方がどういうわけか聞き取りやすくなります(経験談)。
という感じかなぁ。

>KANさん
おっと先にコメントが。確認したんですよ、前段バッファ。
「バッファなんか付けて、音悪化することはあってもよくなるはずがない。よくてイーブン」だと思っていました。音に影響ないとはいえオフセットも増えますし。
でもKANさんがあれだけ強調することが間違っているとも思えなかったわけです。試しもしないで事実を否定するのって技術屋のすることではないですよね。そんなわけで、前段バッファを付けて(しかもバッファなしにも変えられるように回路を工夫して)試聴。

「えええーっ、何このクリアな音は!?」
ますます、あのFETヘッドホンアンプと良い勝負です。こんなに変わるとは思っていませんでした。KANさんの情報によると既知らしいですが、これは大発見だと思います。ひとつ思うところがあるので、後で何かしら記事にしますね。

しかしよく思いつきましたね。それにびっくりです。

22: なべ 2008年07月02日(水) 深夜0時52分

ああそうだ、BLランク使いませんでした? 不思議なことにGRランクだと音質があまり改善されなかったような気がしたですよ。

23: KAN 2008年07月03日(木) 午前7時13分

>「えええーっ、何このクリアな音は!?」

ホントびっくりでしょう(笑)。
この回路なら実験で終わらずにシャーシングしようかなぁと思ってます。そうそう、FETのランクは本来であれば初段GRが定石ですが、手持ちがなかったのでBLランク使いました。この回路の技術的な検証、楽しみにしてます!

24: 3rd Project 2008年07月03日(木) 午後10時00分

中々面白い実験ですね。私もそれで作りますー。

あんまり関係ないですが、いま個人的にA47系回路の二段目のボルテージフォロアの代わりに2SK170と2SJ74のペアを入れたらどうなるかなぁと思ってます。

25: KAN 2008年07月03日(木) 午後10時44分

>3rd Project

おっ 仲間が増えた(笑)
あと、電源ICピン直下のパスコンに10μF/50V(実験ではMUSE-FG)を追加すると低域の輪郭がハッキリしますよ。私の場合はこの程度の拡張でケースに収めたいと思ってます。LM4880って弄り甲斐のある石ですね。

26: なべ 2008年07月03日(木) 午後11時06分

おおにぎやかで良いですね。

>3rd Projectさん
>二段目のボルテージフォロアの代わりに2SK170と2SJ74のペア
結構電流食いますが、面白い実験かも知れませんね。1ペアだと出力インピーダンス25Ωぐらいです。オペアンプ系ヘッドホンアンプは出力インピーダンス(オープンループ)を下げることと、入力インピーダンスを上げることの要因が大きいみたいですね。

>KANさん
そういう意味ではICソケットなんかやめて、むしろICの足に直付け(笑)

27: 3rd Project 2008年07月04日(金) 午前10時18分

>KANさん
アドバイスまでありがとうございます。10uFは手持ちにないので土曜日にでも買いに行きます。

>なべさん
>インピーダンス
その辺は妥協してみようと(^^;
DIPソケットに刺さるように作っておけば面白いかなぁと。

28: なべ 2008年07月04日(金) 深夜2時50分

いやいや25Ωって小さい方ですよ。その辺のオペアンプは80Ωぐらいです。

29: KAN 2008年07月05日(土) 午前10時09分

>3rd Projectさん
こちらの製作進捗はパーツ実装配置を思案中です。抵抗は聴感上の歪感と楽曲のフォルテシモで音が潰れない東京光音(RD)に決めました。ただ最大の欠点であるサイズのデカさが悩みどころです(^^;

あと、ご存知かと思いますがFET個体差によりオフセット電圧は数十mVの範囲でバラつきますので注意してくださいね。私の場合、原始的ですがブレッドボード上で選別。最良の組合せはLM4880も含め仕上がり19mV以下になりました。

30: 3rd Project 2008年07月05日(土) 午後2時42分

>>なべさん
>オペアンプは80Ωぐらいです
ありゃ、10Ω以下だと勝手に思い込んでました(汗
昨日夜なべして作りました。車の排気管のタコアシみたくなりました(笑
ところでA47だと2系統から出力で、ヘッドホンから見たらオペアンプは並列につながってるから出力インピーダンスは一発の時よりも減るんですよね?

>>KANさん
>東京光音(RD)
私さっきテクニカルサンヨーでニッコームを買ってきました。74と170は時間がなくて買いそびれましたが…GRランクはまだ余ってるんですが…

>>オフセット
なべさんのFETバッファアンプを作った時は無選別でしたけど、今回は選別しようと思ってます。

31: なべ 2008年07月05日(土) 午後4時13分

>ところでA47だと2系統から出力で、ヘッドホンから見たらオペアンプは並列につながってるから出力インピーダンスは一発の時よりも減るんですよね?

閉ループインピーダンス(みかけのインピーダンス)は、配線よりはるかに小さい値(数〜10mΩ以下)なのでほとんど変わりません。
開ループインピーダンスはA47の場合、同じICを使えば約半分になります。A47は最初のオペアンプが増幅制御で、後者のオペアンプが電流バッファ用になりますね。ふたつのの和、いわゆる「和分の積」ってやつになります。80Ω×2なら40Ω。出力の抵抗(電流制限?)を付ける場合は、出力電流ではなく、開ループ出力インピーダンス云々という意味ではそもそも不利ですけどね。

ちなみに世間でA47と言われるヘッドホンアンプは、OPA2604のデータシートに作例として書かれています。

32: なべ 2008年07月05日(土) 午後4時17分

>そもそも不利ですけどね。
かと言って抵抗なしで並列にするは、ICによっては(基本的には)微妙に違う電流が出るため危険なので…。
「A47」でFETバッファを代わりに付けるならば、2SK170/2SJ74のそれぞれのソースに出力抵抗を付けて(計2個)、オペアンプ出力合成点との間の抵抗は省略した方がオフセットもオフセットの問題はほとんどなくなるし良いと思います。(A47の場合)

33: KAN 2008年07月06日(日) 午後7時42分

>3rd Projectさん

GRランクでも改善は確認できましたがBLランクほどハッキリした効果はありませんでした。クリアさを追求するならばBLランクお勧めします。

ところで、先ほど回路組みあがりました。パーツレイアウトの参考まで画像をアップしておきますね。

http://www.geocities.jp/handmade_hpa/080706.html

34: なべ 2008年07月06日(日) 午後9時09分

ですよねー、GRだとほとんど改善しないですよね。気になったらまっしぐらということで、Vランクを入手して試聴してみました。面白いことにBLランクよりも明らかに上です。

昔の、初段にHi-gm(高増幅度)のFETをもってくると音質にいいらしいという話を読んだことありましたが、実際こんなに違うと驚きです。ついでに理由も謎。

35: 3rd Project 2008年07月06日(日) 午後11時45分

>>なべさん
すいません全然違う質問になっちゃって…

>閉ループ、開ループ
自分が知っていたのは閉ループの事です。開ループって、反転入力になんにも入れない状態ですよね…?

>インピーダンスの並列化
そうですよね。その点は良かった間違ってなかった。
A47もchumoyも(私の稚拙な知識からは)閉ループにしかならないと思うんですが、何か見かたがあるのでしょうか?

>OPA2604
Figure9ですよね。私も以前データシートのアプリケーション例を色々見てたので知ってました。

>2SK170/2SJ74
私がA47の後段にFETを入れてみようかなと思ったのは下記URLの実験です。
http://www.geocities.jp/mutsu562000/root/amps2/htm/hp3656.htm
最後の項目でFET直結で(ソース抵抗もなく)接続してて、部品あるし私もちょっとやってみようかなと思ったワケです。ただ私のはオペアンプの出力に並列に繋がりますが…。

>言って抵抗なしで並列にするは、ICによっては(基本的には)微妙に違う電流が
ソース抵抗つけたほうが良さそうですね…。こりゃ新たに基板作ったほうが早いですね。

>Vランク
日本橋でVランクってのは見たことないかもです。通販オンリーかな…。

>KANさん
了解です。仕事が速く上がれば、平日帰りに見に行ってみますね。

36: ari 2008年07月07日(月) 午後1時53分

ニチコンFXやFineGoldなどはmuseではないですよ。
museはESとKZだけじゃないでしょうか?

37: 3rd Project 2008年07月07日(月) 午後7時02分

>ariさん
正式にはそうだと思います(FGもFWもMUSEって書いてないですし)。便宜上わかりやすくおっしゃってるのだと思います。実際通じますし。日本橋のデジットなんかでもFWを売ってるのに会計時に「MUSE FW」と仰りながら計算してます。

38: なべ 2008年07月07日(月) 深夜1時04分

>3rd Projectさん
実質的に出力インピーダンスは閉ループ抵抗です。しかしそれだけでは片づかない問題があります。

例えば負荷が10Ω、閉ループ出力インピーダンスが0.1Ω、開ループ出力インピーダンスが100Ωのとき、本当に0.1Ωの能力で電圧がかけられるかと言うとそうはなりません。+1Vが限界出力電圧ならば、どうやっても0.1V以上(正確には10/110V)の電圧は出ません。この開ループ出力インピーダンスは発振のしやすさにも大きく関係してきます。

だからみかけの出力インピーダンスとしては同じでも、特性が大きく違うということが起こります。そしてこれは音質にも大きく影響するだろうと考えています。重要で見落とされガチなことなので、この辺の話はいずれ機会があったら記事にまとめましょう。

>ariさん
知らなかった…。

39: 3rd Project 2008年07月14日(月) 午後7時24分

遅くなりました。

>しかしそれだけでは片づかない問題があります。
勉強になります。回路やパーツって一個一個の奥が深いですね…。

40: あぶ 2008年07月14日(月) 深夜1時05分

ヘッドフォンアンプでいろいろググってるうちにたどりつきました。
このアンプ簡単そうで作ってみたいのですが、電源は電池なんですよね…
当方、据え置きで作ろうと思ってるので、電池の交換などの作業はあまりうれしくないですね…
回路見る限り負電圧が必要みたいですけど電源をACアダプタで代用する場合は電圧反転用のICなどをかませてあげれば良いんでしょうかね?

41: なべ 2008年07月14日(月) 深夜1時13分

ICの定格が5.5Vまでですので。反転するとしたら2.5Vのアダプタなんてありましたっけか? 5Vのアダプタを抵抗分圧(1kΩぐらい?)しても動きますよ。音質は電池に劣りますが。

もっと簡単にAC電源で作りたければ、LM4880のデータシートどおりに作る方が良いです。
http://nabe.blog.abk.nu/LM4880_Headphone_amp
http://www.national.com/JPN/ds/LM/LM4881.pdf

42: 3rd Project 2008年08月10日(日) 午後6時47分

ようやくさっき組み込んだ記事を書いたのでトラバさせていただきました。ボリュームとか電源コンの容量は妥協してますが、良い音で鳴っております(^-^

43: なべ 2008年08月10日(日) 午後10時57分

トラックバックありがとうございます。記事からもリンクさせて頂きました。
単純な割に結構いいですよね、これ。

44: リトナー 2008年11月22日(土) 深夜1時29分

古い記事に書き込みますが。。。

この度、DAPのカナル型イヤホンをヘッドホン型に買い換えようと思い、まずマルツのLM4881キットを作ってみました。
しかし、DAP直と変わらなかった為、色々模索中にこの記事にたどり着きました。

早速作ってみたのですが(指定のパーツ使用:ブレボ上)マルツキットとの違いを感じ取る事が出来ませんでした。
で、2SK170/2SJ74(BL)を入手してバッファ部を追加したのですが、確かに集中して聴くと微かに抜けが良くなったような気がしますが、それくらいの物なのでしょうか?
(因みに、PC(オンボ)で聴くとココで書かれてる様な音質向上が感じ取れます)
使用環境はgigabeat-UとT-60にAURVANA In-EarとK324Pを使用していますが、IPODのラインアウトで使用しないと効果が無いのでしょうか?

45: KAN 2008年11月23日(日) 午前8時48分

リトナーさん
この回路にFETバッファを提案したKANです.はじめまして.
はい、おっしゃるとおりで,ヘッドホンアンプ入力をDAPのヘッドホンアウトからとっている限り劇的な効果体感は難しいでしょう.
目的が「DAPの音質を高音質で愉しみたい」,ということなのであれば,DAP自体を買い換える,ヘッドホンを極める,ラインアウトがとれるDAPをヘッドホンアンプにつなげる,の三つの選択肢になると思います.

ちなみにヘッドホンアンプを製作する目的は,この記事がわかりやすいです.
http://na980065.blog44.fc2.com/blog-entry-71.html
DAP内蔵アンプがこのような特性だからこそ,それをパスし(ラインアウトから信号をとって)ヘッドホンアンプに直付けすることが音質向上策としてはベストな選択だと思います.

46: リトナー 2008年11月23日(日) 深夜2時45分

挨拶無くいきなりの書き込み、失礼しました。

ヘッドホンアウトからでは、効果がないと・・・
嗚呼、やはりそうなのですね。

 ヘッドホン選択の為量販店で試聴をすると、試聴環境のままでは充分満足できる機種でも自前のDAPをつなげて聴くと音量(音圧?)が足りません。
ボリュームをMAX状態にすると何とか現用カナル型で聴くのと同じくらいの音量にはなるのですが、何かこうヘッドホン本来の音ではなく薄っぺらな音に感じてしまうのです。
逆に音量が取れるヘッドホンとなると、いかにも「モバイル型」のヘッドパッドの小さな機種になってしまい、耳あての役目も果たさず、音も現用のカナル型と同様かそれ以下になってしまいます。

正直なところ音質的には現状のDAPで充分満足しているので、折角のなべさんの回路ですが、入力抵抗値を下げて増幅率を上げ「ラインアンプ」として組んで見る事にします。

47: なべ 2008年11月24日(月) 午後2時35分

>リトナーさん
KANさんも仰ってますが、再生装置が頭打ちの可能性はありますね。DAPの音量を(音割れしない範囲で)大きめにして、ボリュームで絞ってあげれば、まだだいぶ良くなるのではないかと思いますが、なんかヘッドホンアウトも信号の大きさが低そうですね。

48: ももいろP 2008年11月25日(火) 深夜1時12分

はじめまして。マルツのLM4881ヘッドホンアンプを作り、そこから興味がでてきたので
部品点数の少ないこちらの作例を試してみました。
緑MUSEを使ったのですが、マルツ4881に比べてまず音が澄んでますね。
低音も心地よく響いてくれます。
この回路を考案してくれたことに、お礼を言わせてくださいw

で、>>13の方も書かれているようにホワイトノイズが少し気になるのですが、
これはどうにかできるモノなのでしょうか・・・?
イヤホンはSONYのEX90SLを使っているのですが、マルツアンプと同じホワイトノイズが出ている感じがします。
ボリューム位置、入力の有無に関わらず出ています。
IC内部から出ているノイズだったりするのでしょうかねぇ?

49: なべ 2008年11月27日(木) 深夜1時38分

気に入って頂けて何よりです、ありがとうございます。

>ボリューム位置、入力の有無に関わらず出ています。
>IC内部から出ているノイズだったりするのでしょうかねぇ?
だとすると、IC自体が持つノイズの可能性がかなり大きいですね。

>>13にも推奨部品で作ったと書かれているので、
高能率ヘッドホンだとノイズになってしまうのかもしれません。
AD2000だと気にならない(分からない)んですけどね(^^;

ICのノイズっぽいですから、倍率を上げようが下げようがノイズはかわらないですね。KANさんがやられている、入力にバッファを付ける方法ならば改善するかもしれませんが、これは試さないと分かりません。

50: ももいろP 2008年11月30日(日) 深夜0時54分

なべさん、返答ありがとうございます。
>>13の方と共通してるのが「カナル型のイヤホン」を使ってるところに気づきました。
ひょっとすると、耳の奥まで入れるために気づいてしまうものなんでしょうかね・・・?
当方、オーバーヘッド型のヘッドホンは持っていないので検証は出来ないのですが・・・
とりあえず、現状では満足なのでこのまま使用します。

51: たつろう 2009年04月20日(月) 午後6時25分

最近自作のヘッドホンアンプに興味を持ち始め、このサイトにたどり着きました。
質問ですが、このアンプはエネループ(電圧が1本で1.2V)でも十分性能を発揮できるでしょうか?

52: なべ 2009年04月20日(月) 午後10時56分

はい十分な性能を発揮できますというか、エネループ2本で使ってました。
ほかの低電圧アンプも、エネループ2本が基準になっています。

53: たつろう 2009年04月21日(火) 午後10時16分

回答ありがとうございます。
エネループならかなりコストパフォーマンスが良くなりますね♪
初自作のヘッドホンアンプは、この回路を参考に作らせていただこうと思います!

54: たつろう 2009年04月24日(金) 午後9時51分

再び質問ですみませんが、オペアンプのLM4881が一通り通販サイトを見てみたのですが、見つかりませんでした。
代わりにLM4881N/NOPBというものを見つけましたが、これで代用はできるのでしょうか?
https://www.marutsu.co.jp/user/shohin.php?p=46290

55: なべ 2009年04月25日(土) 深夜2時24分

それがLM4881(のひとつ)ですよ。
副型番の意味とかは、気になるならメーカーのデータシートとか読んでください。

56: たつろう 2009年04月26日(日) 午後10時59分

Nは副型番でしたか。 まだまだ勉強不足ですね(汗
いろいろ質問に答えてくださり感謝します。

57: なべ 2009年04月26日(日) 午後11時50分

全部含めて正式な型番なので、副というと厳密には語弊がありますが、DIPだったりSOPだったり、鉛フリーだったり、改良品だったり、選別品だったり、そういうのを後ろに付ける文字とかで区別する習慣があります。(返信不要)

58: わだ 2009年05月17日(日) 午後11時51分

はじめまして。
以前よりヘッドホンアンプが欲しかったのと、
部品数の少なさから簡単そうなので、このアンプを組んでみました。

小学校の自由研究以来、15年ぶりぐらいの電子工作でした。半田付けは酷いけど、いい音でなってくれています。
主に学校で深夜にMDR-CD900STと一緒に楽しむつもりです (笑)
いいイヤフォンが無いので外では聞けません (笑)

就活で東京行くついでに秋葉原でパーツそろえて作りました。
近所では金属抵抗全部1個35円なんで、10個100円にはぶっとびました (笑)

すばらしい記事、ありがとうございました。

59: なべ 2009年05月18日(月) 深夜2時31分

自分は金属皮膜抵抗は100個300円で買ってます(笑)
部品が少なくて簡単な割に、そこそこ良い音で鳴るのでよいですね。最近はポータブル向けに色々なICが出ているので、LM4881じゃないのも作ると面白いのかも。

60: たぬ 2009年07月19日(日) 午後3時16分

『単3電池式 高音質ヘッドホンアンプ(改良型)』の方で質問した者ですがスレ違いでしたのでこちらに書き込みさせていただきました。申し訳ありません。
バッファなしの回路図はここのHPの回路図です。
バッファありの回路はhttp://3rdproject.mine.nu/blog/archives/2008/08/lm4881jfet.html
を参考にさせていただきました。
エージングはすでに100時間ほどしてあります。

61: なべ 2009年07月19日(日) 午後4時01分

元の書き込みも移さないと、他の人が見たときなんだか分からないかと……。
>173: たぬ 2009年07月16日(木) 午後6時38分
>
>こんにちは。全段にFET(J74、K170)をつけてみたのですがオペアンプ一発
>よりも曇って明らかに明瞭さに欠けています。回路図通り組んだつもり
>ですがいまいち原因がわかりませんので何かご教授いただけたらと
>思います。お願いします。
>
>175: たぬ 2009年07月17日(金) 深夜1時23分
>
>オペアンプ一発の回路はこちらのHPのLM4881の回路そのままです。
>使用した素子はOSコン、ニッコーム、アルプスミニデテテントです。バッファなしの状態
>では他の方のコメントのような低音が若干強いですが明瞭で高音質でした。
>バッファありだとかなり曇りがかって低音も抑え目でDAP直刺しと
>差はないように感じられました。

62: なべ 2009年07月19日(日) 午後4時11分

>オペアンプ一発よりも曇って明らかに明瞭さに欠けています。
「LM4881に対して前段のバッファを付けたら音が悪くなった」という質問でよろしいのですか?

質問するときは、その質問の意味が間違えなく通じるように事実関係は明瞭に書いてくださいね。こちらは無駄な回答を積みかさねばならなくなりますし、質問した方はほしい答えが得られないため再度質問を繰り返すハメになります。

どう考えたって互いの時間の無駄です。


(回答)配線やハンダづけが悪く不安定になっているのでなければ、何を明瞭な音と思うか個人の好みでしょう。比較用にLME49721一発の回路でも作られたらいかが?

63: たぬ 2009年07月19日(日) 午後5時55分

申し訳ありません。こちらの不手際でした。

回答ありがとうございます。比較してみようと思います。

64: Way 2009年07月30日(木) 深夜0時11分

何故か時間が出来た・・・ということでこのアンプを作らせて戴きます。

ケース加工が一番時間掛かる気が・・・
プラ製なのでスチロール用ニクロムでも使って焼ききれば楽ですが、無い。
比較でデカップリングにMKT1813の10uFを入れてみます。(OS-CONに追加)
差が無ければ何かのカップリングコンに流すことにするつもりです。(他に何も無いんですが)

そういえば最近マルツ通販に固体ケミコンが入荷してました。インピーダンスなどほぼ全てOS-CONと同じで100円安かったと思います。
OS-CON以外の固体ケミコンの評判はあまり聞きませんね。何かが違うのでしょうかね・・・

65: 妹尾 2009年07月31日(金) 午前11時35分

>最近マルツ通販に固体ケミコンが入荷してました。
ニッケミNPCAPシリーズのPSCですね。
以前nabeさんのアンプを試作した際に使ったことがあります。
OS-CONと違いも感じませんし、良いと思いますよ。
(最近はマザーボードでもOS-CONじゃなくてNPCAP使ってる製品も多いですし)

三栄電波さんでたまに購入して使っていたのですが、
たまに欲しい値が欠品していたので、
マルツで購入できるようになるのは嬉しいですね。

66: Way 2009年07月31日(金) 午後11時38分

まだあまりバリエーションはありませんが、安いのは良いですね。
もしかするとOS-CONと激しい価格競争してくれるかも。
私達は大喜び、となれば良いなあ・・・
作るとは言うものの、ソニーの2000円のカナル式イヤホン(100db)しか無いのですが。
みなさんはどれくらいの物を使っているのでしょうか?

ところで3rdProjectさんが紹介されている回路ですが、少容量デカップリングで良性能ということは、頑張れば電解コンレスで作れるかもしれませんね。
明らかに巨大化しますが。

67: なべ 2009年07月31日(金) 深夜0時39分

ニッケミでしたっけ。以前OS-CON2.5Vが手に入らなかったとき、なくなくPEを使用しましたが、容量が半分ぐらいという影響もあるのかOS-CONの方が音よかったです(すごいあとで気付いた)。性能もよかったような気がします(感覚)

あと、完全な雑談なら掲示板に移動を〜(笑)

68: Way 2009年08月03日(月) 午後5時36分

>なべさん

すいません、話が逸れ過ぎでしたね・・・

このアンプ完成しました。購入した筐体の電池ケースには+と-の端子が出ているだけだったので本気であせりました・・・(その後バネ端子の中点を半田付けして無理やりGNDを作成)
はじめRの音がおかしいな・・・と3時間原因を探してみたら、バッファのVEEと出力が半田で繋がってました・・・やはり800円のハンダゴテではきついですね。
ギリギリに詰め込みすぎて、ネジ留めできないという。放置しましたが。
コーナンの撚り線を一部使ったところ、絶縁体との隙間がちょっと凄かったのでシリコンシーラントで充填。(経年劣化対策?)
デカップリングは1200uF4VのOS-CONとEROのMKT1813にしたのですが、フィルムコンの効果はあったようです。やや高域よりだったのが少しフラットになりました。
コンプリメンタリバッファ前の100ohm抵抗のみTRWのMIL-R-39008というカーボンコンポジ抵抗に、他はREYにしてみました。
そのため色付けが少しあります。(それでも楽器一つ一つが聞き分けられる)
16ohmのカナル式を使ってますが、ICのノイズは出ませんでした。(能率が100dbということもあるかもしれないが)

やはりnabeさんのアンプは凄いですね。かけた値段の軽く5倍以上の音を出してくれますw

ちなみに基板上で18の部品を使ってしまいました。(スペースの大半がMKT・・・)

69: Way 2009年08月03日(月) 午後5時44分

ちなみにeneloop(1.2V)を買う金をなくしてしまったのでオキシライド(1.7V)で使ってます。(つまり音質はオキシライドでのもの)後ほどアルカリ(1.6V)とeneloopでの音質の違いを見てみます。
ちょっと熱を加えすぎな気配がするので長めにエージング時間を取って音の変化があれば書き込ませてもらいます。
(ただしあまりにも熱を加えすぎた場合の容量抜けは再化成、つまりエージングでは治らないようです)

70: なべ 2009年08月04日(火) 午後10時55分

>デカップリングは1200uF4VのOS-CONとEROのMKT1813にしたのですが、
>フィルムコンの効果はあったようです。やや高域よりだったのが少しフラットになりました。

OS-CONでも可能ならフィルムでパラにするほうがいいのか、最近そうやって作る人が増えてますね。
LM4881は単純な割りに結構楽しめると思います。
LME49721のDIP版があればそれも入門用としてありなんですが、小型アンプ用ICってポータブルアンプ用に作られているのでSOPばかりだからなあ。

71: mi=go 2009年09月19日(土) 深夜1時40分

記事通りに作ったものが非常に良かったので、2sk170と2sj74を買ってきて3rd Projectさんの回路図を頼りにもう一つ作ったのですが、左chは音割れ、右chはサーというノイズが酷い代物になってしまいました。
JFet以外はこのページの回路図通りです。

製作中、トランジスタを半田鏝で温めすぎたような気がします。
また、基盤(パーツでなく)を指で触るだけで大音量のノイズが乗ってしまいます。

72: なべ 2009年09月19日(土) 深夜1時46分

うーん発振してるか入力端子が浮いてるっぽい挙動ですね。配線を見直してみて再度ハンダしてみるといいかも。

73: mi=go 2009年09月20日(日) 午後9時48分

アドバイスありがとうございます。
どうにか試行錯誤してみたのですが埒が明かず、結局JFet部分を取り外してしまいました……。

そこでもう一つ質問なのですが、iAudio X5のラインアウトから入力すると、音量が大きすぎてまともに聴けません。
ボリュームを最低まで絞ってもあまり音量が変わらないのですが、こういう仕様なのでしょうか?

74: strv 2009年09月20日(日) 午後10時22分

この回路どおりに作っているとしたらボリュームを最低まで絞っても変化が起きないことは絶対にあり得ません。
たぶんボリューム周りの配線が間違っているのでしょう…

GNDは配線されていますか?
これが一番怪しい気がします。

あと、改造回路のことは改造した方のところで聞くのが筋だと思います。
改造した本人が一番分かっているはずですからね。

75: mi=go 2009年09月20日(日) 午後11時02分

仰る通り、GNDの配線が間違っていました……。
配線し直したところ、きちんと無音まで絞りきることができました。
ありがとうございます。

>あと、改造回路のことは改造した方のところで聞くのが筋だと思います。
肝に銘じておきます。

76: strv 2009年09月20日(日) 深夜0時22分

治ったようでよかったです。
その状態でもう一度FETバッファにチャレンジしてみては?

77: 筆まめ 2009年10月03日(土) 午後8時48分

ど素人なので、記事を参考に作らせていただきました。
最初、片方の音が出なかったり、途中で音が切れたりして、
3回作り直しの末、やっとうまくいきました。
このページとちょっと趣旨が違いますが、
胸ポケットに入れたかったので、厚み1cm以下で作ってみました。

今、エージング中ですが、音がきれいですね。
電車通勤が楽しくなりそうです。

ありがとうございました。

78: なべ 2009年10月03日(土) 午後11時12分

ちょっと入門用の解説とかないから大変だったと思いますが、完成したようでおつかれさまです^^ コメントありがとうこざいました。

79: ドラケン 2009年11月17日(火) 午前5時39分

これって所謂、反転増幅ですよね?

今、LME49721反転増幅でHPA作ろうと思っているのですが
(どこかで「LME49721は反転増幅がいい」と書いてあったので)

それでいくつか理解できない所がありまして・・・。

まず利得なんですが、反転増幅でも1倍以上に出来るのでしょうか?

入力と帰還の抵抗値は同じにしなければならないのでしょうか?
(-1倍以外はなにか弊害があるのでしょうか)

入力抵抗を数10Kオームとかだと音量取りづらくならないのでしょうか?

相変わらず初歩的な質問ですみませんが、宜しくお願いします。

80: なべ 2009年11月18日(水) 午後8時37分

記事に直接関係ない質問なら、掲示板の方が適切です。

反転増幅回路についてはネットで調べれば、増幅率の計算式なんて山のように出てきますので
(それどころか抵抗値を入力するだけで増幅率を計算してくれるようなサイトもあった気がします)
自分で調べましょう。

音量云々については例えば-10倍と-1倍をためしてみればすぐに分かるでしょう。
(ICソケットなどを使って差し込み端子にして、抵抗を差し替えてみればいいのです)
試す方がよっぽど身に付きますし、おそらくドラケンさんの為になります。

81: ドラケン 2009年11月18日(水) 深夜1時48分

ありがとうございます。

試してみます。


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