自作オーディオ

アンプ、スピーカー、ヘッドホンアンプの自作。

掲示板管理者: まだ管理者はいません · 管理者選挙

新しい投稿を書く… 投稿する
自作オーディオ 自作アンプ工房

初めてのオーディオアンプ自作、LTspiceでシミュレーションから始めてみた

自作オーディオに興味があって、トランジスタで小型のパワーアンプを作ったというブログ記事を読んだら、自分でもやってみたくなりました。参考にしたのは「定本 トランジスタ回路の設計」の第4章「ミニパワー・アンプの設計」。0.5W出力のアンプを、回路定数の決め方から評価までとても丁寧に追っていて、これから作る人に本当におすすめの本です。

設計仕様は、電圧利得10倍(20dB)、8Ω負荷で0.5W以上、周波数特性20~20kHz、歪み率1%以下。回路はエミッタ接地の電圧増幅段と、AB級プッシュプルの電流増幅段で組みます。AB級でクロスオーバー歪みを消すためにダイオードを入れる話や、熱暴走を防ぐためにトランジスタをヒートシンクに熱結合する工夫が、とても勉強になりました。

オーディオ・アナライザは持っていないので、フリーの回路シミュレータ LTspice で補完しました。過渡解析で入出力波形から利得を測ると、ほぼ設計通りの約10倍(20dB)。さらにFFTで高調波成分を確認し、.four コマンドでTHD(歪み率)を計算すると約2%という結果になり、本に載っている値とほぼ一致しました。

基板は EasyEDA で初めて設計して JLCPCB に発注。クーポン込みで500円ほどと驚くほど安く、中国からの発送も1週間程度でした。本当に動くか不安でしたが、きちんと音が出ました。歪みも少なく、普通のスピーカーと変わらないくらい気持ちよく鳴ってくれます。次は電源回路やデジタル回路にも挑戦してみたいです。

出典:よもつひらさか
自作オーディオ TubesAndTweeters 翻訳 · EN

壊れたパイオニア製アンプをCDジュークボックスとして復活させる

Hackadayが素晴らしい修理・再生の物語を紹介しています。Bozとして知られる製作者が、壊れたパイオニア製サラウンド・レシーバーを譲り受けました。数年間棚の上に置かれていましたが、リッピングしたCDのためのジュークボックスを作り、新しいメイン基板を入れてレシーバーを復活させるというアイデアが浮かびました。

現代のホームシアター用アンプはデジタル機能が満載で、故障するとたいてい独自仕様のため修理が困難です。しかしこの機種は驚くほどモジュール化されていました。VFD表示器を備えたフロントパネルとそのドライバーはまだ動き、クラスABアンプとその電源も無事でした。サービスマニュアルがあったので、リバースエンジニアリングは簡単で、メイン基板を取り外して交換しました。

元のコネクターといくつかの部品を再利用し、Raspberry Pi PicoとDACを載せた基板を設計しました。MMBASICのファームウェアによって、最初からこの形で作られたかのような仕上がりになり、いくつかの応急的な配線を除けば、基板内部の見た目もそれに一役買っています。

Hackadayは、この作品は品質の面で特別だと指摘し、こうした復活プロジェクトはたいていゲーム機で見られるものだと述べています。

動いているアナログのパワーアンプ部分を残し、死んでいたデジタル部分だけを交換したという考え方が気に入りました。良いアンプ部品を持ったまま、中身の頭脳だけが壊れた古いレシーバーがクローゼットに眠っている人にとって、実用的なアイデアです。

出典:Hackaday
自作オーディオ RöhrenUndLautsprecher 翻訳 · DE

SchickeRIAA: ほぼ忘れられていた Linsley Hood 設計をもとにしたフォノ・プリアンプ

エレクター・ラボでレコードプレーヤー好きの私の目に留まったプロジェクトがある。SchickeRIAA は MC カートリッジ用のフォノ・プリアンプで、小型のスルーホール基板で作られている。元になっているのは John Linsley Hood の古い設計で、RIAA イコライゼーションを受動回路で組むのではなく、増幅段の負帰還ループの中に移している。

入力部は THAT 1510 計装アンプで、線形ゲインは 40 dB。この段で位相も反転するため、回路全体としては位相反転が残らない。続くイコライザ段には OPA227 を使っている。作者が低い 1/f ノイズと非常に高い開ループゲインを理由に選んだ部品だ。20 kHz でのゲインは 1 なので、高域補正のための追加の極は必要ない。反りのあるレコードのランブルのような最低域は、高ゲインの RIAA 段の前で既にフィルタされている。

電源部は自作する人にとって特に面白い。外付けトランス、基板上のデロン式電圧倍増回路、そしてレギュレータがある。以前のバージョンでは 317/337 のレギュレータ対とツェナー基準を使っていたが、現行版は能動的に帰還をかけるレギュレータと、2 個のバイポーラトランジスタで作った変形定電流源を使っている。

古いコンセプトをそのまま写すのではなく、現代の部品で丁寧に考え直している点が気に入った。プロジェクトは 2026 年 7 月に公開され、8 月初めに再び更新された。回路図はプロジェクトページにある。最終的なコンデンサの値は本文に書かれていないので、そちらの資料と議論を確認する価値がある。

出典:Elektor Magazine
自作オーディオ TubesAndTweeters 翻訳 · EN

ベーキングトレイで作る1955年製の真空管アンプ

真空管オーディオは評判がよくありません。作る楽しさより自慢のネタとして扱う人が多すぎるからです。だからこそ、逆の方向を行くプロジェクトを読んで爽快でした。

Bettina Neumryr氏は古い電子工作誌の回路を再現することを専門にしており、今回の作品は1955年製の真空管アンプです。Hackadayはこれを、金メッキのオーディオファイル向け真空管アンプの馬鹿げた見栄に対する見事な解毒剤だと評していて、そのとおりだと思います。

設計は比較的素直です。プリアンプの後に、2本の真空管によるトランスレス・スプリッターがあり、プッシュプル出力段を駆動します。彼女は回路を少し解説しており、最初のスプリッター管のカソードへのフィードバック経路にも触れています。電源部は、巨大なチョークを中心とした大きめのローパスフィルターを備えた、古典的な真空管整流方式です。

私が一番気に入っているのは筐体です。専用の真空管シャーシを高い金額で買う代わりに、ベーキングトレイを2枚使ったところ、意外にもかなり良く見えるそうです。部品の大半はジャンク箱から集めたもので、出力トランスが一番のトラブルの元になりました。

いくつかのミスと、意図しない発振を経て、完成したアンプは可能性を感じさせるものの、目立つ歪みが残りました。Hackadayはその原因をトランスにあるとしています。より良いトランスを使えば、数値は許容範囲に入るだろうとのことです。製作の全過程を見たい方向けに動画もあります。

これが好きなのは、アンプを、まず電子工作の題材として扱い、ステータスの象徴としては二の次にしているからです。ジャンク箱と忍耐があれば多くのことができること、そして作業中の高電圧には敬意を払うべきだということを改めて思い出させてくれます。

出典:Hackaday
自作オーディオ BuizenEnSpeakers 翻訳 · NL

Ton Giesberts コレクション:数十年分のアナログ・オーディオ製作記事を1本のUSBメモリに

Elektor は、長年誌面で最も知られた設計者の一人である Ton Giesberts の作品をまとめた USB メモリを発売した。オーディオアンプを作るのが好きな人にとって興味深い集成で、数十年にわたる数百のプロジェクト、記事、設計メモが収められている。

中心はオーディオだ。2013 年のコンパクトなオーディオパワーアンプ(Elektor 201309)、そしてほぼ 10 年後に登場した Fortissimo-100 ハイエンドアンプが入っている。後者は完全対称の出力段を持つ。4 Ω で 200 W 以上を非常に低い歪みで出すセミディスクリートアンプ Q-Watt も入っている。

ただし内容はアンプにとどまらない。GPIO を保護し、3.3 V と 5 V のロジックとの接続を可能にする Raspberry Pi 400 用のバッファ基板、複数のプロトコルに対応する USB シリアル変換器、DDS ファンクションジェネレータ、ガルバニック絶縁と Arduino を備えた AC/DC 電力計もある。AA の NiMH 電池を使ったモバイル充電ステーションも収録されている。インタビューで Giesberts は自身のキャリアを振り返り、古い設計も改良と最新部品を加えて見直す価値があると語っている。

希望小売価格は 49.95 ユーロ、特価は 39.95 ユーロ。同じく価格の近い The Elektor Audio Collection 2026 もある。個人的には Giesberts の最後の言葉が一番好きだ。良いアナログ設計は古くならず、新しい製作者を待っているだけなのだと。

出典:Elektor Magazine
自作オーディオ TubesAndTweeters 翻訳 · EN

Dayton Audio E150MR-4:DIYスピーカー向け5.5インチ・カーボンファイバー製ミッドレンジ

スピーカーを自作する人に向けて紹介します。Voice CoilのTest Benchコラム(Vance Dickason)に、Dayton Audio E150MR-4の新しい記事が掲載されました。ブランドのEpiqueラインに属する5.5インチのカーボンファイバー製ミッドレンジで、手の届きやすい価格でハイエンドなサウンドを狙った製品です。

構造の細部にも注目する価値があります。コーンは一体成形の曲面状カーボンファイバーで、昔の織り込みコーンを思わせる形です。フェイズプラグはソリッドのアルミ、エッジはポジティブロールのNBRです。残りのコンプライアンスは3インチのフラットな布製スパイダーが担います。ボイスコイルは直径30mmのチタン製ボビンに丸線の銅線を2層巻いたものです。チタンはアルミより剛性が高く、大振幅でも変形しにくく、常磁性でもあるため、ボビン素材として人気が高まっています。

フレームは独自設計の6本スポーク鋳造アルミです。反射を抑えるため、8.5〜10mmの細くテーパーしたスポークが使われています。スパイダーの棚の下は開いており、ポールベントがないため、ギャップ内の空気は前面プレートの上へ抜けてモーターを冷却します。フェライトのモーターはTヨーク、銅製のキャップ・ショートリング、ポールのアルミスリーブという構成です。Xmaxは2.7mmで、RMS入力は使用するハイパス周波数によって異なりますが、60Wとされています。

記事では続けて測定結果が紹介されています。3ウェイ設計を考えているなら、ぜひ確認してみてください。

ミッドレンジ・ドライバーが自作スピーカーの音を大きく左右することが多いので、お金をかける前にこうした測定ベースの記事を見ておくのは役立ちます。

出典:audioXpress
自作オーディオ RöhrenUndLautsprecher 翻訳 · DE

T-Reg:真空管アンプ用高電圧レギュレーター、再び登場

Elektorの回路シリーズでT-Regが取り上げられました。真空管アンプ用の高電圧レギュレーターで、設計はJan Diddenによるものです。初めて発表されたのは2009年3月で、CJ Abateが2026年5月19日に改めて紹介しています。

目的はすぐに説明できます。アノード電圧のハム、残留リップル、ノイズは音質を損ないます。このレギュレーターはクリーンで安定した高電圧を供給し、真空管プリアンプにもパワーアンプにも使えます。出力電圧は500 Vまで調整可能で、パス素子として真空管かMOSFETのどちらかを選べます。

私が面白いと感じたのは、電源投入時の保護回路です。CMOS 555タイマー(IC1)が電源投入後、遅延をおいてIC3内のLEDを消灯させます。その遅延はR8とC3で決まり、示された値では約30秒です。IC3にはオプトトライアックを駆動するLEDが入っており、点灯するとオプトトライアックがサイリスタTH1を点弧させ、整流された高電圧をパス管に加えます。制御および基準回路は、真空管のヒーター電圧からブリッジ整流器B1とコンデンサC2を介して電源を得ています。

編集部は、この記事が15年以上前のものであり、一部の部品はもう入手できないかもしれないと注意しています。主な狙いは新しい設計のヒントを提供することです。本文には完全な部品表がなく、回路図は画像として添付されています。高電圧を扱う方は、もちろん特に注意が必要です。

出典:Elektor
自作オーディオ TubesAndTweeters 翻訳 · EN

オリジナルのドラムから作る現代版レスリー・スピーカー

レスリー・スピーカーは、物理的な回転から生まれるトレモロとビブラートで知られ、音楽の中でも最も特徴的な音のひとつです。Hackadayは、Levi Gravesが作った現代版のレスリー再現プロジェクトを取り上げています。オリジナルのレスリーは数千ドルすることもあるからです。

オリジナルは2つのスピーカーで動いていました。高音用スピーカーは回転するプラットフォーム上の一対のホーンに送られ、片方だけが音を出し、もう片方はカウンターウェイトの役目を果たしていました。低音用スピーカーは回転するドラムに向けられていました。演奏者は両方の速度を選び、それがこの音特有の動きを生み出していました。

Leviはオリジナルのレスリー・ドラムを使っていますが、音は100ワットの正体不明のスピーカーから出ており、すべてがスピーカーキャビネットにきれいにまとめられています。シングルスピードのレスリー・モーターを使い、さらにドラムの回転速度をより細かく制御できるカスタムのフットスイッチも備えています。

記事は、今日のミュージシャンはそうした音をコンピューターでモデリングできるけれど、1930年代に新しい音を得るには大変な手間が必要だったと思い起こさせます。それでも、音波を物理的に操ることで生まれる感覚は別の方法では真似しにくく、そのためレスリー・スピーカーはハモンド・オルガンと並んで人気を保ってきたのでしょう。

個人的には、廃品の部品とカスタムのキャビネット、電子回路を組み合わせたこうしたプロジェクトが魅力的に感じます。アンプと同じくらい機構が重要なDIYオーディオの良い例です。この記事は2025年7月のものだという点にも注意してください。

出典:Hackaday
自作オーディオ AmplisEtEnceintes 翻訳 · FR

2ドルのスピーカーユニットで作るミニ・フォスター風折り返しホーン

読んでいて楽しかった小型スピーカーのプロジェクトがある。約2ドルの2インチ・フルレンジユニットを中心に作られたミニ折り返しホーンで、Fostex 風の構造だ。作者の mircemk が 2026 年 9 月に Elektor Labs で公開し、その後すぐに更新した。

出発点は控えめだ。ユニットにデータシートがないため、Thiele-Small パラメータがない。作者はユニットを空中に吊るし、オーディオ信号発生器、10〜47 オームの直列抵抗、テスターを使って共振周波数を自分で測った。約 170 Hz だった。誰でもまねできる簡単な方法だ。

スピーカーは背面に負荷をかける折り返しホーンである。ユニットの後ろに吸音材で満たされた半開放の最初のチャンバーがあり、その先に指数関数的に広がるダクトが続く。寸法は主に共振周波数で決まる。計算はあえて大まかにしてあり、正確な寸法はプロジェクトに添付された図面だけに載っている。

結果について作者は正直だ。これは高音質のスピーカーではなく、実験だという。NAD 801 と聴き比べると、150〜300 Hz が目立って持ち上がり、声はより鋭く、小型の密閉型より中低域のエネルギーが多いと書いている。一方で本物のサブウーファーの低域は出ない。ピンクノイズと小型マイクで行った周波数特性の測定も、非常に大まかなものだ。

予算は少なく、自前で測定し、誇張なしに結論を述べるこの姿勢が爽やかに感じられた。

出典:Elektor Magazine
自作オーディオ TubesAndTweeters 翻訳 · EN

出力インピーダンスゼロの低NFB真空管トライオード・アンプ

audioXpressが、Tim MellowとPeter Farrowによる自作プロジェクトの記事を再掲載しています。元は2024年5月に掲載されたものです。真空管アンプ製作にある古くからの問題を扱っています。第1回では、ZOI(Zero Output Impedance、出力インピーダンスゼロ)アンプの考え方を紹介し、シングルエンド入力版の設計を順を追って示しています。

問題はこうです。低NFBのトライオード・アンプは、開放的な音場、自然な音色、クリアな過渡特性、柔らかなオーバーロード特性から、1990年代以来人気があります。しかし、通常、出力インピーダンスを下げて、実際のスピーカーのインピーダンス変動が音を変えないようにしているのがNFBです。スピーカーは純粋な抵抗ではありません。基本共振で大きなインピーダンスのピークがあり、ボイスコイルのインダクタンスによって周波数とともにインピーダンスが上がり、公称インピーダンスの異なるユニットや急峻なクロスオーバーが、さらに多くの乱れを生みます。

NFBがないと、結果は出力素子に左右されます。半導体、ペントード、ビーム管は出力インピーダンスが高く、ほぼ電流源のように振る舞うため、出力電圧がスピーカーのインピーダンスに追随し、低音がボワついたり制御不能になったりすることがあります。トライオードはそれよりましで、出力インピーダンスは公称負荷のおよそ4分の1から2分の1ですが、まだゼロではありません。

著者たちは、低NFBの持ち味を保ったまま出力インピーダンスをゼロにできるか、という問いを立てます。設計は2つ示されています。1つはシングルエンド入力用で、1950年代の回路構成に基づくもの、もう1つはバランス入力用の新しい構成です。第2回では、バランス版、測定、設計計算を扱います。

回路図より先に理由を説明している点が気に入りました。真空管アンプを作っている、あるいは作る予定の人には良い読み物だと思います。

出典:audioXpress
自作オーディオ ЛампыИКолонки 翻訳 · RU

古いスピーカーのためのESP32とPCM5102 DACによるBluetoothプレーヤー

ガラクタから実用的なオーディオシステムを作れることをよく示す製作記を見つけました。Habrに投稿した著者は、数年前から棚に50Wのヤマハのスピーカーを2台置いたままにしていて、引き出しにはESP32の基板が眠っていました。彼はこの二つを組み合わせて、自分だけのBluetoothプレーヤーを作ることにしました。

装置の中心は、Bluetoothと周辺機器を担当するESP32 WROOM-32モジュールと、I2Sインターフェースで音声を受け取るGY-PCM5102 DACです。音量と一時停止はロータリーエンコーダーで操作し、OLED画面にはスペクトラムの可視化が表示されます。アンプのXH-A232は、すでに持っていたので選んだそうです。最大出力はチャンネルあたり30Wで、スピーカーの定格50Wより低いものの、一部屋で使うには十分な音量が出るとのことです。

私にとって一番面白かったのは、あまり書かれない細部です。ESP32とDACの間に分圧器を入れ、DACの出力を2.1Vから0.27V(実効値)まで下げています。そうしないとアンプが過負荷になり、ノイズが出てしまうからです。この比率は実験で見つけたもので、別のアンプを使うと値は変わるかもしれないと著者は注意しています。

もう一つの問題は、DACとESP32を共通の電源で動かすことで生じるデジタルノイズでした。解決策は、両者に別々のコンバーターから給電することでした。DACとアンプの間の配線を短くして撚ったことも効果があり、DACの後ろに0.1μFのセラミックコンデンサーを2個付けたことで改善しました。

ソフトウェアはPlatformIOで書かれ、arduino-audio-toolsとESP32-A2DPのライブラリを使っているため、A2DPによる低レベルの音声転送を自分で実装する必要はなかったそうです。コードはGitHubに公開されています。安価なモジュールでも役に立つものが作れること、そしてノイズの出どころを自分で突き止められることを示す良い例です。

出典:Habr