オーディオ用に最適なOPアンプの製作	中川　伸

追記！　私が市販のOPアンプで音が良いと思うのはMUSES01やOPA627やOPA2134やμPC812などで、殆どがFET入力です(LH0032は試してはいません)。しかし、特性を計るとAD797やLT1028やLME49870の方がノイズや歪で優れています。しかし、音は必ずしも原音に忠実という訳ではありません。 　以上からして、私は測定データのみを追い求めるようなことはしません。オーディオ用として標準的なNE5532は海外で大量に買うと10円を切るという安さもあって、いたるところで使われています。特性は優秀で、音もまずまずですが、ものすごく良いという訳ではありません。ある意味、これがオーディオの面白さを制限しているとも言えます。そこでオールJFETのディスクリートＯＰアンプを作ることになってしまいました。実はこれが思った以上の出来映えですが、ピン8本の取り付け工賃だけでも160円になりました。数量もCAPRICEに使う以上ができるようになりましたので販売の開始です。シングルは5800円、ディユアルは8900円です(いずれも税送料込み)。ただしゲイン5倍以上用は当面は中止で、ユニティーゲイン以上用のみとなりました。振込先は 三井住友銀行 清瀬支店 普通口座 3064084 有限会社フィデリックスです。入金確認後にメール便にて発送させていただきます。

　私が音質的に満足できる小信号用のOPアンプはなかなか見当たらないので、これも作ることにしました。原音比較法で音質テストをするとバイポーラ入力のものは低音の馬力感に優れたものは有ったりするのですが、澄んで美しい高音のものはなかなか見当たりません。一方、JFET入力のものは肌当たりが優しく、滑らかで澄んだものは見受けられるのですが、低音はおおむね甘い傾向があります。ディスクリート部品のオーディオ用OPアンプを作るに当たり、バイポーラトランジスタ構成で高域を良くすることは経験上からすれば相当に困難ですが、JFETで低音を良くすることは可能です。
　実際にフィデリックスのプリアンプLZ-12やMCR-38はオールJFETで、特にMCR-38では非常に満足できる低音が出ます。そこでオーディオ用OPアンプはこのノウハウを入れたオールJFETで作ることにしました。大まかな回路構成はOPA627、OPA637、LH0032に近いです。最終的には同じ特性の面実装部品(納期3ヶ月)に置き換え、抵抗やコンデンサーもオーディオ用として検討された面実装部品にするのですが、現時点でのあらましは以下の通りです。
　外観は8ピンDIPとコンパチブルで、シングルとディユアルになり、シングルのものは1ピンと5ピンと+電源との間でオフセット調整ができます。いずれもゲイン1倍以上用とゲイン5倍以上用の計4種類を計画しています。シングルのものはFLN627とFLN637、ディユアルのものはFLN2627とFLN2637で、末尾が27はゲイン1倍以上用、末尾が37はゲイン5倍以上用です。基板サイズは11mm×11mmの4層基板で、内側2層は+と−の電源に割り当てることで、チャンネルセパレーションに配慮しています。
　-3dBの周波数帯域は1倍以上用でも5倍以上用でもDCから約4MHzですが、100kHzのパルス写真からも分かるように非常に素直な応答波形です。ちなみに内部の位相補償を全く無くした200倍と、位相補償の定数を軽くした30倍の応答波形も以下に載せておきます。このように手を加えるなら、何倍用にでもチューニングが可能です。ノイズレベルは、ゲイン40dBのRIAAイコライザーを作って計ると、入力換算雑音電圧が-140dBV(100nV)でした。RIAA+IHFAの等価雑音帯域幅は約3kHzなので3000の平方根(55)で割ると1.8nV/√Hz(1kHz付近)ということになりますが、NFB抵抗の熱雑音も含まれていますので、もう少し少ない筈です。ＪFET入力のOPアンプと比較すれば相当に優れていると思います。特にローノイズであると評判のOPA627が4.5nV/√Hzですから、さらに8dBは低いので、これは超ローノイズと言えるでしょう。
　 歪率はAV=1、1kHz、3Vrms、2kΩ負荷、±22V電源にて0.00008%という少なさです(ミスプリではありません)。この測定方法は別な機会に詳細な説明をする予定です。

　入力換算雑音電圧-140dBVというのはDENONのDL-103クラスならトランスやヘッドアンプを使用しなくとも実用上はほぼ問題無いノイズレベルです。推奨電源電圧は±11Vから±22Vで、消費電流15mA(±15V)です。推奨負荷は2kΩ以上で、この場合は5Vrms出力ですが、600Ωなら2Vrmsの出力が可能です。このOPアンプは澄んだピアニッシモの再現と低音の馬力感の両立には特に注意を払った設計ですが、普通の使用法であるならほぼこの意図が生かされると思います。しかし、600Ωの負荷やヘッドフォンをガンガン駆動するような用途にはあまり向かないかも知れません。逆に、こういった大きな信号を扱うには、良くできたICを上手く使うのが合理的かも知れません。
　現在は、デジタル機器の設計にLSIを使うのはごくごく普通です。その習慣でアナログ増幅部や電源部にもICを使うことがだんだん普通になってきています。高額な製品であっても内部を見ると数十円あるいは数百円のOPアンプや、電源ICにいたっては数十円の3端子レギュレータを使うのもごくごく一般的です。これらが音質的には十分でないとは分かってはいても、他に換わるものがなかなか無いのも事実です。オーディオ用として優れた部品もどんどん無くなってきています。そこで、オーディオ用に使えるピンコンパチブルの超ローノイズ3端子レギュレータや超ローノイズOPアンプを作ってみたという訳です。主に技術に明るい自作派に向けたものですが、これらを使ったフィデリックス製品も当然ながら企画しています。なお、オーディオ用としてディスクリートで作ったこの超ローノイズOPアンプの価格は未定です。(2010年1月22日)