真空管不足?

あくまで私の予想ですが、今後真空管全般で入手困難・納期がかかる・値上げという事態があると思っています。理由は世界の真空管の生産におけるロシアのメーカーのシェアは少なく見ても40%はあり、今回のウクライナ侵攻の制裁とそれに対するカウンターの制裁によって、ロシアからの真空管の調達は難しくなるように思います。Mullard、TSUNG-SOL、エレハモ、Sovtek、Svetlana、Gold Lion、全部作っているのはロシアの会社です。まあ後はスロバキアのJJと中国メーカーがありますが、少なくとも需給はかなりタイトになると予想します。私は取り敢えず12AX7、12AT7、12AU7の予備を買うことにしました。(これらはギターアンプで結構な量が使われているので、手に入りにくくなるとしたら、ここらあたりから、と思います。)

電源トランスにヒートシンクを追加

全段差動プッシュプルアンプにてKT150を使う上で、電源トランスの過熱を防ぐ気休めとしてアルミ製のヒートシンクを付けてみました。一応熱伝導性の高耐熱両面テープで固定し、なおかつ高熱伝導シリコンペースト(パソコンのCPUにヒートシンクを付ける時に使うもの)をトランスの上に塗ってから装着しています。まあ、せいぜい1℃くらい表面温度が下がるぐらいだと思います。大体このアンプ電源トランスと出力管の位置が近すぎです。

サンバレーの非科学的記事の例

KT170について調べていたらサンバレーの記事が出てきて、ああまたいい加減なことを書いているなと思ったので紹介します。
このページで、いわゆる赤外線放射温度計で稼働中の真空管の温度を測ろうとしています。「非接触の赤外線温度計でプレート中央温度を測定してみると」とありますが、そもそも赤外線放射温度計でガラス越しの中のものの温度を測れるのでしょうか?私が持っているFLUKEの59miniという赤外線放射温度計のマニュアルには、イラストですが、窓越しには中のものは測れず、窓を開けて測れとなっています。
また測定器メーカーのジャパンセンサー(株)のHPでは、「真空槽内のワークを窓越しに温度を測定する場合は、使用する窓材が温度計の測定波長領域において赤外線を十分に透過している必要があります。」とあります。一般的に安価な赤外線放射温度計の波長は10µ前後(リンク先のマニュアル参照)です。一方真空管のガラスは硼珪酸ガラス(BK)とか鉛ガラス、石英硝子などのようです。(ここを参照)鉛ガラスは分かりませんが、上記のHPによれば硼珪酸ガラスと石英硝子はこの10µという波長の赤外線を通しません。被測定物から出る赤外線で温度を測定している赤外線放射温度計では、従って真空管内部の各部の温度を測ることは出来ず、ここで測定しているのは単に真空管のガラスの表面温度です。これは実験で簡単に確かめられます。
左はKT150ですが、①と②の箇所を、手持ちのFLUKEの59 Miniという赤外線放射温度計で測ってみました。もしこれがプレートの表面を本当に測定しているのなら、プレートの熱伝導性から考えて①と②の温度に大きな違いは無い筈です。(真空管の中は当然空気の対流はありません。)やってみた結果は①が130℃で②が115℃と15℃も違いました。これは明らかにガラス管表面の温度です。真空管の外側は空気の対流により熱が上方に運ばれますから、上の方が下より温度が高くなります。
EL34よりもKT170の方が温度がはるかに低いといっていますが、それは熱せられたプレートから表面のガラスまでの距離による違いの方がおそらく大きく、プレートの温度がKT170の方が低いということはこの測定結果からは言えません。それどころか、プレート電流がKT88の1.25倍なんだから、プレート表面の温度はKT170の方が高い筈です。まあ大したことではありませんが、一時が万事で、ここのブログの記事はともかく非科学的なやり方でおかしな結論を出していることが多く、最初から眉唾と思って読んだ方が間違いがないです。

PLC86超三結アンプの波形(方形波)

超三結アンプの入力にファンクションジェネレーターでの方形波を入れ、それをオシロで見てどうなっているかを見てみました。50Hzから始まって上は40KHzまで撮っています。スピーカー端子には6Ω50Wのダミー抵抗を付け、それに並列にプローブを当てています。他と比べた訳じゃないので、この波形が良いのか悪いのか判定が出来ませんが、ただ非常に小さな出力トランスを使っている割りには低域は健闘しているんじゃないでしょうか。

デジタルオシロスコープ+ファンクションジェネレーター


真空管アンプの測定用に、両方中華製ですが、デジタルオシロスコープ+ファンクションジェネレーターを買いました。オシロを使うのはまったくの初めてで、おまけに日本語のマニュアル無しです。幸いなことに、機能とデザインがテクトロニクスの1番安いのとほぼ同じようなので、テクトロニクスのマニュアルを見ながら使おうと思っています。最初、1,000Hzの校正信号を表示させてみたら、盛大にリンギングが出て、何じゃこれは、と思ったのですが、単なるプローブの容量を調整していないだけでした。取り合えず超三結アンプにつないで正弦波を入れて表示させることは出来ました。

KT150を全段差動プッシュプルで聴く

これまでTUNG-SOLのKT120、150、170をシングルアンプで試しました。この中では150が今の所一番いいと思い、2本買い足して、KT88の全段差動プッシュプルアンプに挿して聴いてみました。これはヤフオクで個人の方から買ったものですが、回路図を見ると、電源トランスのヒーター用の巻線の容量は6.3V4A(KT88を2本分)なので、余裕はありませんがまあOKと思いました。結果的に問題無く鳴りました。電源トランスのカバーの温度ですが、ギリギリ手で短時間なら触れるくらいに収まっていますので、おそらく50℃くらいで、まあ何とかという感じです。
で音はというと、私的にはやはりシングルアンプの音の方が好みですね。全段差動プッシュプルの音はとても端正なのですが、それが何だか半導体アンプに近付いたみたいで、真空管アンプらしさが減じているような気がします。また定位とか音像表現がいいと言う人がいますが、全段差動の理屈を知っていると、何だか人工的に作られた音像・音場ではないかという気がします。まあシングルアンプに比べていい所は、強音でも音がクリップしないことですね。ただプッシュプルだからといって全段差動の場合は出力がシングルアンプの倍になる訳ではなく、出力そのものはシングルアンプとほぼ同じです。
ちなみにこのTUNG-SOLの真空管はブランドはアメリカですが、製造はロシアです。なので早めに買っておかないと、ロシアへの経済制裁の逆制裁で買えなくなるんじゃないかという気がしたのも慌てて色々買いそろえた理由の一つです。

スパークキラーの自作

自作真空管アンプ用に、岡谷電機のスパークキラーS1201を買おうとしたら、何故かどこのオンラインショップでも在庫無しで、納期が5月~8月とかです。仕方が無いので自分で作ります。スパークキラーといっても、単に抵抗とコンデンサーを直列につないだものなのですが、いざ自作しようとすると抵抗のW数とか、コンデンサーの耐圧が気になります。岡谷のデータシートを見た限りでは、抵抗は120Ω、コンデンサーは0.1μFでした。それで定格ですが、まずこのRC直列回路のインピーダンスを求める必要があります。式は左の通りですが、計算サイトがありますのでそれを利用すると、31.8KΩになりました。AC100VでI=V/Rから電流を求めると3.1mAになりました。この場合W数は100X0.0031=0.31Wになりました。であれば抵抗の定格は1/2W(0.5W)が最低限になります。またコンデンサーは岡谷のデータシートではAC150Vになっています。

結論としては、
(1)抵抗 120Ωで1/2W以上 カーボン抵抗が最低限。(出来ればもっと余裕を持たせた方がいいです。1/2Wより高い定格のを使う場合は金属皮膜抵抗とかになります。)
(2)コンデンサー 0.1μFで耐圧AC150V以上(出来ればAC200V) フィルムコンデンサーか積層セラミックコンデンサー
となります。
ただ、残念ながら抵抗もコンデンサーも1本だけ売ってくれる奇特なショップはないので、結局10本とか25本の最小購買数での購買になり割高になります。岡谷のS1201は通常100円くらいで一個から買えますので、こっちの方が安いです。

なお、取付位置ですが、電源トランスの入力側の0と100Vの端子につなぎます。スイッチに並列にするつなぎかたもありますが、上記の通りわずかですがスイッチをバイパスして電流が流れますのでいわゆる待機電力を消費しますし、またリレー等を使っている場合は誤動作する可能性があり、望ましくありません。

実際に私が買った抵抗とフィルムコンデンサーです。十分過ぎる余裕を持ったのにしています。

 

 

 

 

実際にアンプに実装したのはこんな感じです。このアンプでは大容量の電解コンデンサーが使われていてかなりの突入電流が予想されるので、0.1μFのフィルムコンデンサーを3つ並列にして0.3μFにして使っています。

真空管アンプにおける間違った両切り(スイッチ)

ちょっとKT150を使ったシングルアンプを探していたら、左のような回路図がありました。この会社のアンプでは電源スイッチに2極のスイッチを使って、いわゆる「両切り」にしたつもりなのかもしれませんが、残念ながらこれは「間違った両切り」です。一見すると2極のスイッチを使い、並列の2つの回路でスイッチを入り切りしているので、スイッチの負荷としては1接点当たり1/2になって信頼性が上がる、と多分思われているのだと思います。しかしこの考え方は間違いです。何故かというと2極のスイッチの場合、接点の開閉タイミングが両方で完全に一致するということはなく、どちらかの極の接点が先に開閉しますので、アークはそこで発生し、常に片側の接点だけが損耗して行くということになり信頼性が向上することはありません。(片方の接点が損耗した結果、ON-OFFタイミングがずれ、今度はもう一方の接点が先に開閉することになるという可能性もあるので、まったく意味が無い訳ではありません。)

正しい「両切り」とは、左図のように回路のライブ側(信号側)とニュートラル側(グラウンド側)の両方を一度に開閉することを言います。(この場合、2つの極の開閉タイミングが正確に一致する必要はありません。)これをする理由は床が濡れていた場合など、機器のグラウンドから漏れた電流による感電を防止することです。この場合濡れた床から人体を通じて機器に戻るという回路が出来る可能性があるので、グラウンド側の回路を明示的に切断することで感電防止になります。なので家の中の電灯用のスイッチでも浴室など水回りで使う場合は必ず両切りになっています。

WE300BよりKT150、170


KT170をずっと聴いていますが、やはりいいです。私の環境と機器、私の良く聴くソースでという限定ですが、どちらがより好ましい音を出すかと言われたら、ウェスタン・エレクトリックの300BよりTUNG-SOLのKT150、KT170です。まず低音に関しては圧倒的にKT150、KT170の方がいいです。十分に低域まで伸びて、しかもダンピングの利いた引き締まった低音を聴かせてくれます。中高音についてはどちらにもいい所がありますが、音の粒立ちの明確さという意味で、KT150、170の方が私好みです。分解能の点でもこのソースにこんな音が入っていたのかという感じです。音場・音像も良く、もっともこれはデュアルモノという構成による部分がありますが、いわゆる「前に出て来る音」です。もちろんアンプによる差というのが大きいですが、私の所ではどちらもエレキットのものをAmtransパーツに一部変え、ルンダールのトランスにしている、という点で同じです。それからコストパフォーマンスでは圧倒的にKT150、170が上回ります。2021年度に出たウェスタン・エレクトリックの復刻300Bはペアで23万円なのに対し、KT170はペアで3万ちょっとです。問題点は、ヒーター電流が大きいので、単純にはKT88用アンプでは使えないということですが、私みたいにデュアルモノでやるとか、あるいはヒーター専用のトランスを足すとか、色々と対策はありますし、何よりこれから色々なアンプが出て来るでしょう。

KT170もポチる


KT150の音がとても気に入ったので、この辺でそろそろ打ち止めにすべきでは、と思ったのですが、好奇心に逆らえず昨年発売されたKT170もポチりました。写真の左からJJ製12AU7、KT120、KT150、KT170、そしてPSVANEのWE300B(サイズの比較用)です。KT170は150から更に形状が変わり、高さは300Bとほぼ同じで、横は300Bより大きい巨大な管になりました。KT120はまだKT88風ですが、ここまで来ると全く別の管です。ちなみにetracerで、KT120用の設定で測定した時のプレート電流は、KT120が140mA、KT150が160mA、そしてKT170が170mAになりました。120→150→170の順で低域の締まりとダンピングが良くなります。ただ170はまだ今日届いたばかりでエージングが出来ておらず、女性ボーカルの艶とかがイマイチです。何度も書いていますが、これらのいわばスーパーKTシリーズはヒーター電流が2AとKT88の25%増しになっていますので、KT88用のアンプにそのまま挿すと最悪電源トランスが焼き切れます。某サ○バ○ーの色んな出力管が使えますと言ってKT150もOKですとしているアンプ、電源トランスのヒーター用巻線の容量は2本で4Aでした。ということは定格ギリギリでかなり危ないです。私がこれらの球でシングルアンプを作るなら、左右独立電源にして、電源トランスは2台にします。6.3Vで5Aが取れる電源トランスは春日無線等で売っています。あるいはヒーター専用のトランスを設けるかです。