音源とオーディオの電子工作（予定）: LME49600HPAの電源電流測定 Behringer UMC404HDのヘッドホン出力改善に向けて

2021年7月21日水曜日

LME49600HPAの電源電流測定 Behringer UMC404HDのヘッドホン出力改善に向けて

LME49600はヘッドホンをドライブするのにちょうどいい優秀なバッファICです。最初は秋月で入手したのですが、秋月では取り扱い終了しています。

オーディオインターフェイスとしてベリンガーのUMC404HDを使っていますが、ヘッドホン出力がショボすぎます。ファースインプレッションで述べたようにすぐに出力がクリップしてしまいます。とてもではないですがAKG K701をドライブしきれません。ボリュームつまみを回すとガリがひどく実用に耐えないレベルだと思います。

というわけで、UMC404HDのヘッドホン出力をましにするために、LME49600_HPA V2.1を使って新たにヘッドホンアンプを製作しようと思います。

LME49600HPA V2.1は、DCサーボバージョンとACカップリングバージョンを製作し運用していて、音質的に不満はないのですが、±9V以上の両電源が必要となります。商用電源を利用すると、必要なのは2出力のトランスと安定化電源です。

DCサーボバージョン

ACカップリングバージョン

安定化電源は自作してもよいのですが、中華製(AIYIMA)の基板を入手し評価しました。評価結果により電源はサーボなしバージョンを使うことにして、必要なトランスの定格出力を検討します。

テスト概略図

LME49600HPAの出力にヘッドホンの代わりに抵抗を負荷としてつなぎ、トランスから出力され安定化電源に入る電流をテスタで測定しました。入力波形生成(Wavegen)とオシロ(Scope)にはAnalog Discovery 2を使用しました。実験用のトランスはHDB-30で定格出力1Aが2系統です。何も考えなければこのトランスを使えばいいのですが、必要な電源電流を求めスペースと値段の節約を図りたいと思います。

LME49600HPA回路図

テストしたのはDCサーボバージョンです。OPアンプはMUSES8820を使用しました。

実験のようす

負荷は、100Ωの酸金抵抗を並列にして、100Ω、50Ω、33Ωとしました。

入力信号を2Vpp/1kHzのサイン波とし、出力に負荷をかけると出力波形がクリップします。

入力電圧:2Vpp 無負荷

入力電圧:2Vpp 負荷:33Ω

入力電圧は最大1.5Vppとし、1Vppと1.5Vppの場合で出力を測定しました。

測定結果

入力電圧(Vpp) 1

入力電圧(Vrms) 0.353553391

負荷抵抗(Ω)	無負荷	100	50	33
出力電圧(Vpp)	10.4	10.4	10.4	10.4
出力電圧(Vrms)	3.676955262	3.676955262	3.676955262	3.676955262
出力電流(mA)	0	104	208	315.1515152
出力電力(mW)	0	135.2	270.4	409.6969697
増幅率	10.4	10.4	10.4	10.4
AC入力電流+(mA)	48	81	118	154
AC入力電流-(mA)	51	83	121	159

入力電圧(Vpp) 1.5

入力電圧(Vrms) 0.530330086

負荷抵抗(Ω)	無負荷	100	50	33
出力電圧(Vpp)	15.6	15.6	15.6	15.6
出力電圧(Vrms)	5.515432893	5.515432893	5.515432893	5.515432893
出力電流(mA)	0	156	312	472.7272727
出力電力(mW)	0	304.2	608.4	921.8181818
増幅率	10.4	10.4	10.4	10.4
AC入力電流+(mA)	48	100	155	210
AC入力電流-(mA)	51	103	160	216