LM380を使ったベースアンプ自作について（バッファアンプとは）

質問

はじめまして。
手軽に持ち運べるベースアンプを目指して自作してます。最終的にはストリートでアコギやボーカルと合わせられる位の物を作りたいなと思っているのですが、電気工作はそこまで詳しくないので取りあえず部屋で練習できるくらいのものを作ろうと思いました。

ワンダーキットのLM380アンプ
http://wonderkit.kyohritsu.com/
を組み立てて、四角い９Vの電池、口径（？）８ｃｍのスピーカー（８Ω）を使い、シールドを入力に繋ぎました。
すると出てくる音がブーンという感じにものすごく歪んでいるんです。
調べた所同様な質問があり
http://okwave.jp/qa2418486.html
を参考にさせて頂いて
１．電池を単二８本１２V（電源強化）
２．電池と平行に2200μFの電解コンデンサをいれる（電源安定）
３．入力に直列に0.015μFのマイラーコンデンサーをいれる（低音カットによって無駄なエネルギー消費を減らし、聴覚上の音量を上げる）
してみてところ、多少ましになった気はしますがほとんど変わりませんでした。

そのとき、たまたまゲインが足りない（音が小さい）と思い、ワンダーキットのアンプの前にFCZ研究所のマイクアンプ
http://www.fcz-lab.com/index.html
を入れました。
するとかなり改善されたんです。スピーカーが原因かとも疑ったのですがここで除外されました。

このアンプを作る際にインピーダンス変換がエレキギター・ベースには必要ということを聞いて、変換のためのバッファアンプというものを知りました。が、使い方や機能、仕組みがわからなかったのでそのままアンプキットを組み立てることにしました。

１．もしかすると音のゆがみの原因はインピーダンスにあり、このマイクアンプがそのバッファアンプの役割を果たしたため歪みが直ったのでしょうか。
そもそもバッファアンプとは何なのか（普通のアンプと何が違うのか）ということも含めて、教えていただけると助かります。

またこのサイト
http://www005.upp.so-net.ne.jp/guitarder/14-jemy.html
によると回路最初の１MΩの抵抗がインピーダンスを変換するとあります。
２．この場合バッファアンプは必要ないのではと思うのですが、この回路の仕組みとはどうなっているのでしょうか。

最後に、これはまた別なのですが、
３．時々「ジービリビリ」とか「バキバキ」といってスピーカーからすごい音がして楽器の音が出なくなります。これは「発振」とか「グラウンドノイズ」とかと関係があるんでしょうか。それともほかの原因（部品不良、半田付け不良等）なのでしょうか。

以上長くなりましたが３つほど、よろしくお願いします。

回答No.1

c80s3xxx · ベストアンサー

参考質問に答えたものです (^^;

×ゆがみ
○ひずみ (「歪み」の読み方はこちら)

最初におこった問題は，とにかくシールドとアースがちゃんとしていなかったことが最大の問題でしょう．インピーダンス変換云々は，本質的な理由ではあり得ません．
たしかに LM380 の入力インピーダンスはせいぜい150kΩですから，パッシブのベースを受けるにはちょっと力不足です．その意味ではバッファを入れる意味はあるでしょう．しかし，そもそも，このICではパッシブのベースをつなぐにはゲインが足りません．
FCZ のマイクアンプがどんな回路なのかわかりませんが，インピーダンス的にはパッシブベースをきちんと受けられるようなものではないでしょう．つまり，インピーダンス云々は本質的な問題ではありません．

2番目のサイトの回路は，初段の4558がまさにバッファです．バッファアンプは，増幅率は1です．つまりここを出ても電圧自体は増えも減りもしません．ただし，このアンプは理想的には無限大の入力インピーダンスを持ちます．入力インピーダンスは高ければいいというわけでもないので，1MΩの抵抗によって，上限値としてこの程度に制限がかかります．変換する，とはどこにも書いてないと思いますが．このくらいあれば，パッシブベースでも通常は十分です．バッファアンプの出力インピーダンスは低いので，次の段につなぐアンプの入力インピーダンスがあまり高くなくてもよくなるのです (こういう回路では，送り出し側が低インピーダンス，受け側が高インピーダンスにしておくのが基本．ロー出しハイ受けという)．

で，3ですが，まさに発振とグラウンドです．
金属ケースを使い，そこをグラウンドとつなぎ，外来ノイズを適切に遮断すること，発振をおこさないような適正な配線をすることが必須ですが，「適正な」配線は簡単には説明できないですね．
どこかのアプローダにでも，現状の写真を上げると，アドバイスがつくかもしれませんが．

まあ，しかし，LM380 ってなんでそんなに人気ですかねえ．パワー的に楽器鳴らすようなアンプではないんですけどねえ．

お礼

お礼が遅くなってしまい申し訳ありません。
詳しい解説をありがとうございます。
漢字の間違いも…恥ずかしいですね。ありがとうございます。

１．の回答について
バッファアンプについては調べてみた所、電流のみを増幅するアンプであるような説明がありなんとなく分かりました。増幅率１というのは電圧は増幅しないということなんですね。
インピーダンスは原因ではないのですか！！でもマイクアンプもインピーダンスが低いとなるとそうですね。
シールドとアースが問題とありますが、どういうことでしょうか。アースの線が細いとかですか？あるいはほかの線と平行にしてはいけないとか…？
シールドについては、内部のベースからの信号の線がただのビニル導線だからまずいとかでしょうか。シールドとは同軸状の線を使うということですか？
なんか質問ばかりになってしまいました。

２．の質問について
１Mの抵抗の役割がよく分かりました！！ありがとうございます。
LM360キットのIC前にも似たような回路がありました。これもアンプ自体の抵抗を決めているんですね。

３．の質問について
発振について、配線が近づいていたりすると信号がループする、といったところでしょか。
グラウンドはそんなにきちんとしないといけないんですか！！今は電池の－極につないでいるだけです…
うーん写真上げられるかな…

とにかくやれそうな対策を試して見ます。
アンプ自体もゲインのあるものを探した方がいいみたいですね。

細かくありがとうございました。

回答No.2

k_b_pa_mus

電池駆動のベースアンプを目指すなら、LM380では完全に力不足です。
せめてカーオーディオ用のパワーICを検討してください。
ベースを鳴らすなら、最低20～25Cmくらいの口径のスピーカーを使ってください。
1W位の出力でも、ベースらしい音が出ます。
http://www.uniel-denshi.co.jp/UNIT/POWER-AMP/PA-445-422/PA-445-422.html

LM380を12Vの電圧で4Ωスピーカーを駆動すると触れない程発熱するので、アース兼放熱ピンに銅板など半田付けするか、プリントパターンの面積を増やすなどの放熱設計が必要になってきます。
放熱しないと、熱保護回路が働いて、出力が上がらず歪ばかり増えます。
このICは、ポータブルラジオ・小型TV・小型ラジカセなどの用途を想定した、1W以下で使う製品のようです？。
以前、PAモニター用ハイパワーヘッドホンアンプとスプリングリバーブの駆動用に、蛇の目基板で適当に4台作りましたがノイズなどのトラブルは一切ありませんでした。(電源は7812タイプの定電圧IC)
入力感度は、ポータブルプレーヤーのヘッドホン出力・E.GtやE.Baの-30dBに対応できます。
マイクの-50dBは、直接は無理で、＋20dB程のバッファー(マイクプリアンプ)が必要です。
入力インピーダンスについては、500KΩ～1MΩは欲しいですが、音質を本格的に追求しなければ、10KΩ以上あれば、音も出ますしギターやベース(アクティブも含む)・エフェクターも壊れません。

バッファーアンプについては、以前このサイトで詳しく回答が出ているので検索してください。

4558 使用の回路ですが、一段目がボルテージホロアで、二段目が非反転増幅回路のOPアンプの基本回路です。
ボルテージホロアは、入力インピーダンスを上げ、出力インピーダンスを下げる増幅率ゼロの回路です。
出力に使うことが多く、入力インピーダンスが1MΩ程なら、普通の非反転増幅回路で対応できるため、個人的には、お勧めしません。
シングル電源で製作してあるので、別電源なら問題ありませんが同一電源だと、アース電位がLM380と共通にならないので、トラブルをおこします。

バリバリノイズは、たまにカップリングコンデンサ不良も有りますが、入力部の半田付け不良やプラグ・ジャック・VRの接触不良が原因です。
過大な出力が出たので、LM380の保護回路が働いて、一時的に音が出なくなったのかも知れません？。
出力をショートさせると(良い子は真似しない)、音が一時的に出なくなるようです。

お礼

お礼が遅くなってしまい申し訳ありません。経験も交えて回答していただきありがとうございます。

やはりLM360では力不足なのですか…c80s3xxxさんのおっしゃるようにゲインが足りないのでしょうか。あるいはワット数？
ワット数が大きい方が大きなスピーカーが鳴らせると理解していますが正しいでしょうか。

ゲインが大きいと言えば、LM380の50倍に対してマイクアンプのゲイン200倍というのがありましたが、それをLM380の前に入れたり、LM380を二段階にしたりすれば大きくできますね？

スピーカーは今回はバラの物を買ってきましたが行く行くはジャンクのステレオの物など使えないかなと思います。

放熱は危ないかも知れません。もともとのキットには銅の放熱部分が付いていたんですが、改造しやすいようにバラしてユニバーサル基盤に組み直したので。
放熱も対策してみます。

バッファアンプなんですが、これはc80s3xxxさんの話とあわせると、バッファアンプはふつうのアンプとは完全に別物（流用とかは出来ない）のようなので、別に用意しないといけませんね。

これはキットなどは見かけないんですが、作り方あるいはICなどはあるのですか？

質問２．の参考の回路も改良点があるみたいですね。勉強になりました。

バリバリノイズなんですがボリュームが怪しいです。半田ゴテでいろいろいじっていたら接触が悪くなり今は端子をテープで押えてます。
保護回路のせいだとすると違うアンプにするしかないですね。

ありがとうございます。いろいろ原因が挙がり参考になります。