定インピーダンス型アッテネーターをお安く作ってみる。オーディオアンプには音量を調整するという機能が必要です。・アンプそのものの増幅率を可変にするもの・アンプの増幅率は一定のまま、入力する信号の大きさを変えるものに分けられます。一般的には後者のものが大多数を占めており、我が家の現役アンプも全てこの可変入力固定ゲイン型の音量調整機能を持っています。この入力信号の大きさを変えるために、一般にはボリュームと呼ばれる可変抵抗器を使うのですが、例によって音声信号が直に流れますので、ボリュームの品質は音に大きく影響する。ちなみに、我が家のバッテリードライブアンプはアルプスのミニデテント(RK27)ボリュームを使っています。メーカー製高級アンプでも採用例の多い、いわば定番品です。超高級品やワンオフ品、レベルズレを嫌うプロ用、こだわりの自作品などでは、固定の減衰レベルを段階的に切替えて使う「アッテネーター」を使用したものがあります。言うことで、今回は固定抵抗を使ったアッテネーターを作ってみたお話です。(実は随分前に作っていてTwitterでつぶやいていましたがブログに載せてませんでした。)アッテネーターと言いましてもいろいろありまして、実は個人的にはトランス式が欲しかったりするのですが、目ン玉飛び出る二桁万円。その予算も父ちゃんの小遣いで頑張るので、更にいろいろと工夫が必要です。(笑)まず、ここは外せないと言う最低スペックを決めます。・組合せ実験が可能なのように入力端子と出力端子を持つ単体のアッテネーターにする。・入出力バランス20kΩ、アンバランス10kΩの定インピーダンス型とする。(ターゲットアンプの入力インピーダンスに合わせます。・左右連動あとは、お財布と相談しながら高品質なものを目指します。今回は、特に「入出力インピーダンス一定のアッテネーター」というのがこだわりポイントです。単純にコストだけで考えればラダー抵抗やパッド式が選択肢になりますが、それでは連続可変のミニデテントを固定抵抗に置き換えて切替え式にしただけで、電気的にはほとんど変わりがないので、どうせ作るなら。いうチャレンジでもあります。インピーダンスは、アンプの入力インピーダンスに合わせてアンバランス10kΩ/バランス20kΩとしたのは、アッテネーター有無や減衰量に関わらず、ソースから見たパワーアンプの入力インピーダンス(負荷インピーダンス)が一定になり、ボリューム使用時に発生するインピーダンス変動に伴う音色変化を抑制する狙いがあります。世の中には「パッシブプリ」と呼ばれる、アクティブな増幅機能(プリアンプ、バッファアンプ)を持たない、言ってしまえば「入力切替え機能付きアッテネーター」が、極一部で熱い支持を得ているようです。今回作るのは単体のアッテネーターですから、機能的には「入力切替機能のないパッシブプリ」な訳ですが、抵抗を使った単体アッテネーター(パッシブプリ)には、忘れてはならない、とんでもない欠点があるにも関わらず、パッシブプリを信奉される方々の多くはそのことをあまり気にしてない様に見受けられるため「パッシブプリ」は少々ミスリードを誘いそうな言葉と感じたので、しつこく「アッテネーター」と呼ぶことにします。・ノイズを拾いやすい。・出力側ケーブルの浮遊容量(線間の静電容量)によって、高域の周波数特性に変化が生じる。具体的に、私のバランス接続アンプを例に高域減衰を計算してみましょう。・機器内部配線やコネクタの合計浮遊容量を50pF・接続ケーブルの浮遊容量を150pF/mとします。・150pF(ケーブル60cm)で20kHzの減衰量は約0.15dB・200pF(ケーブル1m)で20kHzの減衰量は約0.25dB・350pF(ケーブル2m)で20kHzの減衰量は約0.8dB・800pF(ケーブル5m)で20kHzの減衰量は約3dBになります。これを大きいとみるか、小さいとみるかは、回路と人それぞれのポリシーもあろうかと思いますが、私的にはここは伸ばしても1mに抑えたいところです。ちなみに、出力インピーダンス600Ωのごく一般的なプリアンプの場合、200pF(ケーブル1m)で20kHzの減衰量0.001dB。20kHzで3dB減衰させるには、100m以上ケーブルを引っ張りまわす必要があります。グラフでざっくり比較するとこんな感じです。下の方の曲線が出力20kΩ、上の方が1200Ω(受け側は共に20kΩ)の特性です。ケーブルが長くなるほど高域特性が悪化することや、同じケーブルでも出力インピーダンスが変わると大きく特性が変わることがお分かりいただけると思います。この事から、周波数特性の劣化やケーブルが伸ばせない欠点を回避すべく、「入出力600Ωのパッシブプリ」を作られている方もいらっしゃいますが、マイク用ならいざ知らず、ラインレベルの入力インピーダンスは20kΩ以上というのが基準となっているのに600Ωで受けることになり、ソース側機器にとっては相当重い負荷となります。ソース側出力にカップリングコンデンサーが使われている場合、低域のレベル低下を引き起こします。明示的に600Ω受けがOKなソース(ほぼプロ用)を繋ぐ場合を除きバッファアンプが必要で、これをパッシブ素子だけで構成するのは少々無理があります。余談ですが、同じような単体アッテネーター(パッシブプリ)でも、音量調整機能がトランス式の場合は、ソース側から見たときの負荷インピーダンスが負荷側アンプの入力インピーダンス以上に保たれ、逆にアンプ側から見たソース側インピーダンスは接続するソースの出力インピーダンス以下になり、加えて低レベル時ほどその傾向が顕著に出るので、長いケーブルも利用可能という逆の特性を持っています。