平衡入力のヘッドホンアンプ～その１～

使用中のヘッドホンアンプは左右独立電源で、左右それぞれをＢＴＬ接続、ヘッドホンの共通端子だけ共通というややこしい構成になっています。 これの入力にＤＥＱ２４９６の平衡出力を持って来るため信号用のトランスを介して絶縁してあります。 おそらく平衡出力といっても左右の電源は共通だと思います。 最近になりトランスを介さない普通（？）のヘッドホンアンプで聞いてみたいと思い、ヘッドホンアンプを作る事にしました。

こんな感じ。図面が表示されないときは図面のＰＤＦをダウンロードしてご覧ください。

平衡入力→ボリューム→平衡／不平衡変換→ヘッドホンドライブ→ヘッドホンという単純な構成です。 電源回路は三端子レギュレータで正負電源を作る至って普通のものです。 業務用音響機器の平衡出力は±１６Ｖくらいになりそうなので、変換のオペアンプの電源電圧をそれなりにあげる事にしました。 でも１２Ｖです（笑）。

うちのヘッドホンは１Ｖで十分な音量を得られますから、これまで作ってきたヘッドホンアンプでは５Ｖにしていました。 オペアンプの定格が±１５Ｖだからと言って±１５Ｖ未満の電源で動作しないと思ってはいけませんよ？ 電源電圧と出力電圧の電位差と出力電流の積（電力）はオペアンプから熱になって出るので、 用もないのに電源電圧を上げると、考えなくても良いオペアンプの排熱について対策が要るのか確認しなくてはなりません。
ヘッドホンの電流は１Ｖ÷４２Ω＝２３．８ｍＡ
オペアンプの電位差は１２Ｖ－１Ｖ＝１１Ｖ
オペアンプの消費電力は１１Ｖ÷２３．８ｍＡ＝４６２ｍＷ
オペアンプＮＪＭ４５５６ＡＤの定格は７００ｍＷなので間に合いますね。

2018-07-31 ～その２～で測定した電源電圧を元に回路図の電流制限抵抗を修正しました。 パイロットランプの回路はネタです。 ＬＥＤの順方向電圧を賄えば十分なのでトランスのタップ間電圧が小さい所から引き出して整流、平滑してＬＥＤに入れます。 必要なタップ間電圧を求めます。
ＬＥＤの順方向電圧は２．２Ｖ
平滑前の電圧（最大値）は２．２Ｖ←平滑コンデンサの容量がタップリある前提
実効値は２．２Ｖ÷１．４＝１．５７Ｖ
ブリッジダイオードの電圧降下は０．６Ｖ／個×２個＝１．２Ｖ
タップ間電圧（最小値）は１．５７Ｖ＋１．２Ｖ＝２．７７Ｖ
タップの１２Ｖと１５Ｖの間が３Ｖで良い感じです。
電源側から辿っていくと
タップ間電圧は３Ｖ
ブリッジダイオードを通ると１．８Ｖ
最大値は１．８Ｖ×１．４＝２．５２Ｖ
ＬＥＤの順方向電圧は２．２Ｖ
電流制限抵抗は（２．５２Ｖ－２．２Ｖ）÷２０ｍＡ＝１６Ω
という事で１６Ω以上あればＯＫと分かりました。手持ちの抵抗で２桁の奴は３３Ω３Ｗのセメント抵抗があるのでこれにします。電流を計算すると、
抵抗の電圧降下は２．５２Ｖ－２．２Ｖ＝０．３２Ｖ
電流は０．３２Ｖ÷３３Ω＝９．７ｍＡ
という訳で定格２０ｍＡの５０％程度で点灯できそうです。

ケースはリードＰＫ－３を用意しました。 パーツを取りつける前面／背面はアルミ板で加工しやすいです。 一方、天板／底板は側面を兼ねたコの字の鉄板で作りがしっかりしています。 またゴム足はビス取付済です。 よくある両面テープで取りつけたゴム足が経年劣化で外れるような心配がありません。 前面／背面に穴を開けました。 上は前面で左から、電源スイッチ、ボリューム左、ボリューム右、フォンジャック
下は背面で左から、キャノンコネクタ左、キャノンコネクタ右、ヒューズ、電源コードのインレット
キャノンコネクタは電動ドライバに鉄工用ホールソー２３ｍｍを装着して開けます。 他はドリルを装着して基本の穴を開け、小さければハンドリーマーで穴を広げ、それでも小さければ丸ヤスリで広げます。 インレットは内周に沿って小さい穴を多量に開けてニッパで切り、平ヤスリで凹凸をなくし、現物が当たる所を丸ヤスリで広げます。

いつになるか分かりませんがユニバーサル基板で部品を配線した辺りになると思います。 乞うご期待♪ できました→～その２～