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FENDER JAPAN FAT3 ALLTUBE MOD



BEFORE


fender_japan_fat3_mod9.jpg


AFTER


fender_japan_fat3_mod8.jpg


最後に使ったのが2000年くらいだろうか20年くらい押入れの肥やしだった。それを引っ張り出したのが「BEFORE」。
中身を改造して仮住まいに戻したのが「AFTER」

見た目はノブが変わっただけ・・・
カモフラージュした発表前の開発車みたいな感じ。


「BEFORE」は手足を付けたら宇宙アニメに出てきそうな感じ。
「AFTER」は一気にレトロ感が増して丸形ランプの古い車って感じ。

ノブのデザインってすごいね。「AFTER」の方が仲良くなれそう。


これから先は,刷新された中身の回路の説明をしたいなと。

でもその前に新たなパートナー選び。パートナーに合わせたチューニングが必要かもしれない。
クリーニングした元の住み家に戻るに当たり,えっと,つまり,きれいに掃除した元のキャビネットに入れるにあたり,スピーカーを3つから選ぶ。
1:Black Shadow(黒影):ゴミ捨て場で拾った気心知れたパートナー
2:Blue Dog(青犬):社会人1年目に手に入れた暴れん坊
3:UFO'S(青池):40代で競り落とした見た目やばいやつ


FENDER JAPAN FAT3 ALLTUBE MOD



アンプが仕上がるにつれて,尻上がりに作業量が多くなる状況。盛り上がってまいりました状態。


ポチってしまったモノ


transformer_2023.jpg
悪い癖ですが,色々片付けていき,目途がついてから気になって調べてしまうのです。

前回「出力トランスのモンスター仕様」をチラ見せしたのですが,「モンスター」と誰が言い出したのか思い出せず。。。
それはよいとして,オーバーサイズのトランスを載せるモデファイはSRV関連でメジャーです。Super Reverbとか,VibroverbにTwin Reverbのトランスを載せるのです。

気になって色々調べるうちによいことを思いつきました。
そして気づいたらぽちってました。一番の左の黒い子が新しい家族です。かりそめの。


この黒いトランスはFENDERの"022848"もしくは"125A6A"というトランスのリプレイスメント用です。Garrettaudioさんにありまして,在庫していた一台を購入してみました。現在在庫切れ。AESで売られているやつだと思います。

本来このトランスはPro ReverbやBandmasterなどの6L6GC用の出力トランスです。仕様は4k:4ohm 35Wです。つまり,6V6GTとはミスマッチです。ただし,2次側を8ohmにすれば8k:8ohmとして使えるのではないかと。いまいち自信がなかったんですが,トランスの特性を測れるようになったので,自信がつきました。早速特性を測ってみましょう。


1次インピーダンスの測定


pz_tf22848_open.png
2次側オープンでの1次インピーダンス特性です。やや1次インダクタンスが少ないようにも思えます。浮遊容量は他のトランスと同じくらいです。比較しないとわかりにくいですね。5種類のトランスを比較するグラフも作ってますのでこの後のせます。


pz_tf22848_short.png
2次側ショートの1次インピーダンス特性です。リーケージ・インダクタンスは少な目で共振は高めです。


pz_tf22848_8ohm.png
2次側を8ohmとした場合の1次インピーダンス特性です。ちゃんと8kohmになってます。やや低域が落ちていますがこんなもんでしょう。


pz_tf22848_4ohm.png
正規の状態,2次側を4ohmとした場合の1次インピーダンス特性も測定してみました。



伝達特性です。8ohm負荷と4ohm負荷を比較すると8ohmの方が高域が伸びるんですね。ん?なぜ?直感的には「?」です。


transfomer_char_21sep.png
5種類のトランスを数字で比較してみるとこんな感じです。わかりにくいですね。。


ギターアンプ用の出力トランスの1次ピーダンス特性をグラフで比較


pz_var_char_open.png
1次インダクタンスに着目すると「1950s」が大きい目です。「TF22848」は小さめ。
浮遊容量に着目すると「CRD-8」が大きめです。その他4種は差異無し。


pz_var_char_short.png
漏洩インダクタンスに着目すると「W**」が大きめ,「CRD-8」がとても小さいです。「TF**」と「1950s」少し小さくなります。


pz_var_char_8ohm.png
8ohm負荷のインピーダンスは漏洩インダクタンスと浮遊容量で特性が決まりますのでコメントはありません。


tf_var_char.png
線が重なってしまい見ずらいのですが,伝達関数の周波数特性です。
「W**」は周波数特性もだら下がりになっています。「CRD-8」はフラットな周波数特性となっています。
漏洩インダクタンスが大きいと周波数特性が悪くなるようです。


Bandmaster用の022848(125A6A)はDeluxe Reverbでも使えるか?


話を一般的にすると,6L6GC用のトランスを6V6GTで使ってよいか?ということです。

結論としては,今回入手した「TF22848」は4kohm:4ohmですが,8k:8ohmで使っても特に問題はないと思います。
6V6GTのプッシュプルで8kohm負荷はオーディオアンプでは一般的です。Princetone用も8kです。むしろDelxue用トランスの仕様である6.6kohmは負荷が低めで電流が多めに流れるため球に厳しいとも言えます。

「TF22848」は他のトランスと比べて1次インダクタンスが低めですが,これは磁束密度を低めにとっていることになりますので,コアの飽和に対しては楽になる方向なので,これも心配はいりません。

漏洩インダクタンスもWEBERから購入したトランスより少ないくらいなので特に問題なし。

ということで4k:4ohmの「TF22848」に8ohmを接続して8k:8ohmとして使っても大丈夫でしょう。


maximam_output_power.png
ちなみにですが,こんなデータも取っていました。
1kHzの最大出力です。1次インピーダンスに比例して最大出力が大きくなるのがわかります。
とはいえ,このデータは8ohmの抵抗負荷のデータなのであまりアテになりません。8ohmというスピーカーの定格インピーダンスは数百Hzにあるインピーダンスの谷底の数値なのです。そこから高い周波数でも低い周波数でも8ohmより高くなります。


Deluxe Reverb "プチモンスター" 仕様ができる


FENDER JAPANのFAT3にBandmaster用のトランスを載せてみます。まだお試しですけど。

レギュラーラインのモデルでいうと,Deluxe ReverbにBandmasterのトランスを載せるってことです。
トランスの型番125A1Aを125A6Aへ交換するということになります。

実際にトランスを乗せるのはFENDER JAPANのFAT3です。パワーアンプ部分はDeluxe Reverbに近いです。
オリジナルのトランスは捨ててしまったので詳細は分からないのですが,大きさは同じくらいです。

実は一番のボトルネックはキャビに収めたとき,トランスとスピーカーがぶつからないかどうか・・・です。

事前検証はしましたが,ギリギリです。スピーカーの形状によってはぶつかるかもしれません・・・
この話はまた後日載せようと思います。


今日はトランスの話でした。

シャーシに新しいネジ穴をあけて,トランスを取り付け,配線をあちこち修正してほぼ完成状態です。
トーンも大分追い込んでいるのですがもう少し時間がかかる予感です・・・
次回は中身の配線と回路図の話題かな。


FENDER JAPAN FAT3 ALLTUBE MOD



WEBERのDELUXE用OPT「W041318」の1次インピーダンス特性を測定してきましたが,実際の負荷,つまりスピーカーを負荷とした場合はどうなるのか,長年の疑問でした。そこで,CELESTIONのVINTAGE30を出力トランスの負荷として2次側に接続して,1次側のインピーダンスを測定してみました。



これが結果です。Closed Backのキャビネットに入れているので,120Hzくらいにインピーダンスの盛り上がりが見られます。
また,600Hzくらいでインピーダンスが最小となり,そこから徐々にインピーダンスが上昇していきます。10kHzを少し超えたところでピークを迎えますが,これはトランスが持つ浮遊容量の影響です。このインピーダンス上昇はスピーカのボイスコイルが持つ特性です。高域のインピーダンス上昇は6dB/Octではありません。ボイスコイルのインダクタンスを求めるのに迷いが生じますが,ピーキング周波数が合うようにオレンジ色の線を引いてみました。


pz_w041318_sec_var.png
2次側(Secondary):OPEN/SHORT/8OHMのデータを重ねてみます。定説通りの特性になりました。

低域のピークに着目すると,ギター用スピーカー単体のインピーダンス特性はピークがもっと鋭いのですが,鈍っています。1次インダクタンスとスピーカーのインピーダンスが並列になっていると考えらえれます。


FENDER FAT3 MODで4種類の出力トランスを弾き比べてみる


trans_test_2.jpg
trans_test_1.jpg
こんな感じでトランスを仮置きして試奏してみます。

1:WEBER:W022913(8k:8ohm 15W)
2:WEBER:W041318(6.6k:8ohm 20W)
3:1950年代アメリカ製と思われるトランス(6k:8ohm 20Wくらい?)
4:TANGO CRD-8(8k:8ohm 15W@40Hz)


1:WEBER:W022913
Princetone Reverb用のトランス。
薄いピックを使った感じ,ローエンドがペナペナする,コンプをかけて低音をつぶしたブツブツした感じ。
このつぶされた感じがローエンドの飽和感なのだろう。
ハイの伸びはあまり感じない。暖かく太い音。
歪みは食いつきがありピッキングにギュッと反応する。
ローが潰れてコード感がなくなるので単音をパキパキ弾くのによい。
あえて言うならカントリー向き。

2:WEBER:W041318
Deluxe Reverb用のトランス。
ミッドが荒くてワイルド,ローエンドはしっかりしてる。
ローエンドがつぶされていると感じる。
ハイの伸びはあまり感じない。暖かく太い音。
歪みは食いつきがありピッキングにギュッと反応する。
パワーコードがワイルドでロック向き。
ついついスモーク・オン・ザ・ウォーター的な・・・

3:1950年代アメリカ製と思われるトランス
バランスの良い色気を備えていて美味しいところが出ている。
きらびやかでチャリンとする。
ローエンドは開放感があり芯がある。
歪みは食いつきがありつつピッキングニュアンスがきれいに出るので気持ちよい。
チョーキングやリズムカッティングが気持ちよい。
あえて分類すらR&B,ブルース向きだけど,汎用的に気持ち良い音だった。

4:TANGO CRD-8
やはりハイファイ。キレだけどハイがきつい。
水彩画のようにさらっとしていて凸凹が少ない。
ローエンドは開放感があり芯がある。
歪みはエフェクター的でギシギシときしむような感じ。モダンな歪み。
音がきれいでレンジが広い。フュージョン,ジャズ向き。



コアが小さいと飽和が早く,低音(6弦)がつぶされてしまう。弊害としてローを入れるとミドルがグシャっとつぶされてコード感がなくなる。同時にミドルが荒くなってしまう。逆にコアが大きいと輪郭を保ったままコブシの入った音がゴンっと飛んでくるようになる。ローによってミドルが塗りつぶされないのできれいなコード感を保ったまま歪みが残る。

ハイエンドの伸びはオーディオ用トランスでは伸びすぎていてきつさが出てくるので回路側で少し抑えたほうがよさそう。

1950sのトランスはあまり期待していなかったのだが,この色気にはやられてしまった。。このまま載せて弾き続けたい衝動に駆られる。。が,まだ温存しておこう・・・いつの日か専用アンプをスクラッチビルドしよう。


今回はトランスの違いについて再確認したくてわざわざいろいろ試してみました。

OPTは「モンスター仕様」ってのが一時期流行りました。ウチでは。10年以上前,Tweed Delxueを自作した時にモンスター仕様にしてみたのでした。DeluxeにTwinのトランスを載せるというのがモンスター仕様です。アメリカンだね。その時にPrincetone用,Deluxe用,Twin用と大きさの異なるトランスを手に入れたわけです。

SRVのギターテックが彼のアンプにでかいトランスを入れていたとか・・・
そこら辺が話の始まりだった気がします。忘れましたネ・・・

あとそれから,あこがれのMercury magneticsには「FatStack」というシリーズのトランスがあります。
つまりコアを沢山積んでいるってことです。

ま,気づいていたんだけど,コアは大きい方が好きだよ。ということを再認識しました。
ま,でもDELXUE用のW041318で十分だということも確認できたわけです。


録音して比較しようと思ったのですが・・・できてません。


FENDER JAPAN FAT3 ALLTUBE MOD



トランスの違いによる「Full Power Bandwidth」を測定するという野望を秘めて,3日ほど経ちました。
あれこれ試行錯誤したんですが,想定以上に難しかったです。やっとそれっぽいデータを取ることができました。

測定方法のメモ


・USBオーディオIFをアンプに接続する
・アンプ入力はギター用INPUTにつないでしまう(プリアンプの影響あり)
・アンプ出力の負荷は8Ωダミーロード
・アンプ出力は電圧が大きいので1meg-22kで分圧してUSBオーディオIFに入力する
・WGの設定は-40dBとしておく。これ以上だとプリアンプでクリップしてしまう。
・BASSツマミ最大,MIDツマミは最大,TREBLEは6に設定,出来るだけフラットな設定にしておく
・MASTERは最大
・電源トランスはクリップで接続,感電に注意
・周波数は40Hz~1000Hz,WGのデフォルト設定を使う
・WS設定は後ほど,サンプリングは96kHzではなく,48kHzにしておく
・WGで正弦波を再生,WSでスペクトラム表示,カーソルを2ndハーモニクス(2次高調波)に合わせる
・MAXのレベルとカーソルのレベルをにらめっこして20dBの差が発生するようにアンプのVOLUMEを調整する

つまり,2次高調波10%の出力電圧を最大出力とすることになる。THD10%で波形を取るとどうも100Hzや150Hz,200Hzが変な値になる。これはもしかして電源周波数50Hzの影響かも知れないのだが,よくわからないので,2ndを10%(-20dB)にすると割ときれいなデータを取ることができたのでこれを採用。2次から5次くらいが主な高調波なので,できれば選択的に周波数を指定してレベルを読み取りたいところだが,できるだけ簡易的に比較したいので2次のみでお茶を濁した。

測定の様子をスクショしておいた。2次高調波を-20dBに合わせるため,VOLUME微調整する。



fullpower_bandwidth_2nd_h_d_10p_b.png
そして,これが結果。
DELUXE用のトランスとPRINCETONE用のトランス,タンゴのCRD-8,1950年代製のトランスの4つを測定した。
630Hzでちょっとへこむのはプリアンプの周波数特性の影響かも知れない。
ということは,出力トランスの特性だけでなく,プリアンプと位相反転段の影響もあるということだ。
ということで,あまり理想的な測定条件ではなく,実用に近い条件ということになる。

理想的には低域まで十分に帯域を伸ばした強力なドライバでパワー管をドライブしたいところだ。

1kHzで20Wを超えているのはW022913とCRD-8,共通点は1次インピーダンスが8kΩであること。
W022913はPRINCETONE用で出力容量は15Wだが,20W出すことができている。

1次イインピーダンスを見ていくと,W041318は6.6kΩ,1950sは6kΩであったが,この順に最大出力が小さくなっている。
つまり,1kHzでの最大出力はコアの大きさなどは関係なく,1次インピーダンスによって変化するということだ。
(あたりまえだけど再確認できた)

40Hz~100Hzに注目すると1次インダクタンスではなく重さに比例している。
つまりコアボリュームだ。低域では励磁電流が増大してコアが飽和して歪みが急増するのでその分最大出力が低下する。
PRINCETONE用のトランスは100Hzでは1Wしか出ない。80Hzで比較するとタンゴのCRD-8はPRINCETOEN用トランスの3.2倍のパワーを出せる。

PRINCETONE用でももっと歪ませれば出せるけど,コアの飽和によってインダクタンスが急激に低下し,励磁電流が急増するのではあまりよろしくない。

4つのトランスで100Hz以下の傾きが異なるのも面白い。
6dB/Oct以上の傾きで急激に落ちていくか,行かないか・・・

うーん。謎。


それからそれから,今回はダミーロードだったが,実際はスピーカーが負荷になる。
となると100Hz辺りのインピーダンスが上昇する。となると1次インピーダンスが上昇し,励磁電流が減るためコアの飽和は軽減されて出力は大きくなるはず・・・実際にそうなるのか・・・沼は深い。


メモ代わりにとりあえずアップしとく。
だであるからですますに変換しなければ。






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とり急ぎのメモです。すきっ腹にアルコール入ってます。
出力トランスの違いを比較するにあたり,サウンドサンプルを録音するのもよいのですが,定量的に比較したいと思い・・・

真空管アンプで使われる出力トランスは周波数が低くなるほど磁気飽和しやすいという特徴があります。
コイルの特性上,低い周波数では励磁電流が大きくなるため,磁束密度のピークが大きくなるため飽和しやすくなります。
コアが飽和するとまず波形が歪みます。同時にインダクタンスが減少して低域が通りづらくなります。

したがって出力トランスの電力容量は周波数で変わってきます。
今まで使ってきたタンゴのCRD-8は40Hzでは15W,50Hzで23Wです。周波数が低いと容量が小さくなります。

この現象を正しく捉えるための測定方法があったように思います・・・
少し調べました。

キーワードは「パワーバンド」。語源は「Power Band Width」。ウイズスとかウイドゥスとか発音が難しい。。
略して「パワーバンド」とか「パワーバンド幅」とかでよいでしょう。なんでもいいっす。「パワーレスポンス」という言い方もあるらしい。

「パワーバンド」の定義は「各周波数における最大出力」です。半導体アンプは低周波側の制限はありません。真空管アンプはトランスの特性によって制限されます。オペアンプでは「フルパワー帯域幅」と言われます。こちらはSR(スルーレイト)によって高い周波数の振幅が制限される現象を規定する数値です。容量性負荷を駆動する場合は最大電流によって制限される場合もあります。

真空管アンプ,特にシングルアンプは直流による磁化の偏りによってコアが飽和しやすく低周波を十分通すためには断面積の大きなコアにするとともに,コアにギャップを設けて偏磁を軽減します。プッシュプル形式では直流が打ち消されるので偏磁の影響が軽減されるのでコアを小型化することができます。

「最大出力」はクリッピング出力なのか,ある歪み率に達した時点での出力なのか。どうしましょう。
JEITA規格のCP-1301Aを参照すると実用最大出力は歪み率10%で測定するそうです。まあこれが妥当なところでしょう。
ただし10%歪み波形は測定方法(RMS,ピーク,FFT)によって測定される電圧レベルが変わってしまいます。まあそこまでは気にしないことにしましょう。


また余計な話を挟みましたが,20Hz~500Hzくらいまでの範囲に着目して10%歪み率のパワーバンド幅を測定して,出力トランスの違いを比較してみたいと思いました。次回以降試していきたいです。




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