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オーディオと電源回路 ピアニシモを聞くために

ナカミチ プリアンプ CA-101(カーオーディオ)ノイズ原因究明

前回、CA-101の状態を確認したところ、AUX1にノイズが有ることが分かりました。
またAUX2にもわずかにノイズが。
ノイズの原因は、意外な原因でした。その原因とは。

 

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 調査

 まだ分解していませんでしたので、早速開けてみたいと思います。

本体側

本体を開けると、リレーが並んでいます。
金属のシールドに囲まれた電源でしょうか。実装されています。

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一箇所右の小さなコンデンサですが、膨らんでいるのがわかります。

測定しましたが、このコンデンサは、遅延回路でしょうか、通電中は電圧が印加されていません。ノイズの原因ではなさそうですが、交換アイティムです。

電源部

シールドが、はんだ付けで固定されているので、外すのが大変でしたが

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電源回路がお目見えしました。

ナカミチパワーアンプと同じ回路構成であるのがすぐわかりました。

測定

いつもの電源リップル測定をして、シンプルに対策してみます。

一次入力側

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優秀ですが、電解コンデンサを高分子コンデンサとして、高調波と電圧変動をおさえていました。

一次側(内部)

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小さな電源なので、ノイズも大きくはありませんが、電解コンデンサ等を交換し、チップセラミックを追加して、半分程度に、抑制してみました。

二次側

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二次側も高調波を中心におさえてみました。

信号観測

さて、AUX1のノイズは、小さくなったでしょうか。

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よく見ると効果は、ありましたが、まだまだ、ノイズだらけです。

他に原因があるのではないかと探っています。

ノイズ原因究明

今分かっている項目を箇条書きにして原因を絞り込んでみました

  • 左右同じレベルである
  • AUX1が異常に大きい
  • AUX2も観測できる
  • 電源のノイズの影響は僅か。
  • OpAmp等は、考えにくい(方チャンネルだったり、もっと安定しない)

いろいろ考えて、ナカミチのアンプは、GNDが分離されていることが多いことを思い出しました。

試しに、AUX1のRCAコネクタGNDをピンセットでCDのGNDに接続すると、ノイズがほぼ、消えることを見つけました。

入力のGND接続

ちょっとGNDが接続されているか、テスターでチエックしてみました。

  • CDとAUX1 約300kΩ
  • CDとAUX2 約3Ω

なんかおかしいですね。AUX1だけ、GNDがつながっていないに近い状態。

 

基板の配線を追いかけてみると

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配線の状態は

  • CD GND  直結
  • AUX1   抵抗(3.3Ω)でGND
  • AUX2   抵抗(3.3Ω)でGND

CDを優先GNDとして直結して、AUXは、他の装置との接続を意識して、抵抗を介して接続しています。

AUX1の抵抗値が、抵抗のカラーコードとあっていません。

外して測定してみると。

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300k程度ありました。

おそらく、GNDの電位の関係で電流が流れ、破損したと考えます。

GND抵抗交換

GNDの抵抗を、2.2Ω(在庫で)にAUX2も交換して試してみました。

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みごとに、ノイズが小さくなりました。

AUX2 Comp AUX1

AUX同士で比較してみると

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ほぼ同じ状態に。まずは、不具合の修理は、完了です。

 

OpAmp電源

OpAmpの電源を確認したところ、少しリップルが大きめです。

いつもの、ラジアルタイプのセラコンで対策すると

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スッキリです。

OpAmp電源改善効果

OpAmpの電源でノイズは改善するでしょうか。

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れべるが小さいのでわかりにくいですが、改善効果が確認できました。

 

GNDの2.2Ω影響

まだ、カバーをつけていないので、ノイズを受けやすい状態ですが、CDと比較することで、GNDの抵抗値の影響が確認できそうです。

 

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やはりCDと比べると気になりますね。

つづく

なんとか、問題の原因を見つけ、対策ができました。外部装置とのGNDの接続は、なかなか難しところがあります。

最終仕様を決めて、次回、このプリアンプを仕上げてみたいと思います。

 

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