アンプの使用部品の特性(コンデンサ編)

はじめに

アンプの音質を左右する要因の一つとして使用するパーツがあげられます。ここでは使用されるコンデンサの特性についてお話します。

コンデンサのインピーダンス特性について

オーディオアンプに使用するコンデンサーに要求される特性として
・ 高周波特性が良いこと
・ 高調波歪が少ないこと
・ いわゆる鳴きが少ないこと
が挙げられるかと思います。ここでは高周波特性について調べた結果をお話します。

測定方法

コンデンサのインピーダンス測定には自社製のインピーダンスアナライザーを使用しました。DDS発振器と2CHのログアンプから構成され発振器の周波数を PCで制御します。ログアンプはACの実効値の対数をとりDCとして出力します。出力されたDC値をDAコンバーターを経てPCに取り込みます。キャパシタンスの測定には発振器出力を既知の抵抗(51Ω)を通じてコンデンサに印加し、抵抗とコンデンサの電圧を比較してインピーダンスを求めます。1KHzから70MHZまでのインピーダンス特性を測定することができます。測定下限は0.1Ωで、1MHZ以上では測定系の自己インダクタンスのために測定下限も上昇します。

電解コンデンサのインピーダンス特性

次の図は小容量の電解コンデンサのインピーダンス特性を測定した結果です。 コンデンサですので周波数に比例してインピーダンスが減少していくのが理想ですが、実際には数十KHzからインピーダンスが下がらなくなります。 汎用の電解コンデンサでは1-2Ω程度、オーディオ用のものでも0.5Ω程度が限界です。最も良い特性を示しているのはOSコンと呼ばれる有機系のコンデンサで、ほぼ理想的な特性を示しています。 ただ残念ながらOSコンは耐圧が低く使用できるところが限られてしまいます。 OSコンの次に良い結果が得られているのがタンタルコンデンサです。オーディオデザインのアンプではこれらのデータを基に使用場所に応じて最適なコンデンサを使用しています。

フィルムコンデンサのインピーダンス特性

このグラフはカップリングコンデンサ(アンプ出力部でDCカットのために挿入されるコンデンサ)に用いられる比較的大容量のフィルム系のコンデンサのインピーダンス特性の測定結果です。電解コンデンサに比較して非常に良好な特性が得られており、ほぼ理想的な特性が得られています。音質も電解コンデンサからフィルム系のコンデンサに変えると音の透明感、解像度が向上するのがはっきりわかります。ただしフィルム系のコンデンサ間での特性差は小さく、またコンデンサを交換してもはっきりとした差は認められませんでした。弊社アンプではカップリングコンデンサを省略することも可能ですので、カップリングコンを通す場合と通さない場合で比較しましたが、カップリングコンによる音質の劣化は認められませんでした。ただ市販のアンプ等にはいまだにカップリング用に電解コンデンサが用いられている事も多いようですので、その場合はわずかですが音質に影響があると思われます。。

小容量コンデンサのインピーダンス特性

こちらはイコライザアンプのRIAA補正に用いられる小容量のコンデンサの特性を比較したものです。測定で限界よりも小さい値が測定されていますが、これはコンデンサが共振して測定系のリアクタンスを打ち消す成分が発生しているためと考えられます。小容量コンデンサは注意が必要です。1000pF程度ですと共振周波数が数十MHzなので完全に帯域外ですが、容量が大きくなると共振周波数が下がる傾向があるので注意が必要です。特にマイラーコンデンサは 0.1uFで帯域内のMHz帯まで共振周波数が低くなっており、ハイエンドオーディオ用途には使用しないほうが良いでしょう。
(2006/12/06)

7月 2018年8月 9月
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031