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+24V電源の自作方法|Neveなどヴィンテージ録音モジュール用の単電源を作る

ヴィンテージモジュールに必要な電源の自作方法についての記事です。

Neveでも定番の+24Vを作成例にし、回路の仕組みなどについて書きました!

電源は簡単に買うこともできます。

DIYは自己責任でお願いいたします!

怪我や事故破損など当サイトは一切責任を負えませんので、

自分でもよく調べて作業を行ってください。あしからず。

目次

ヴィンテージ録音モジュールで使うDC電源

まず日本のコンセントはAC100Vですが、

録音機材では、コンセントのAC100V(交流)をそのまま内部回路へ使うのではなく、必要なDC(直流)へ変換して使うものがあります。

今回扱うヴィンテージモジュールも、必要なDC電圧を用意して動かします。

僕が今まで動かしてきたモジュールで必要だった電圧をざっと書き出しますと、

Old Neve+24V
Telefunken等旧西ドイツモジュール+24V
RFZ等旧東ドイツモジュール-24v
SSL±18V ±20v +11V -25v +9v etc…
API±15〜16V
AMS Neve(V3やVRなど)±16V
Quad Eight±28V  ±15v

他にもあったかもしれませんが、とりあえず思い出せるものはこんな感じです。

ファンタム電源をつけるなら更に+48vも必要です。

全てDCです。

基本はDC+24V(プラスの単電源)で動くものが多いですが、

旧東ドイツのモジュールは-24Vというマイナス電源。

SSLやAPIのようなオペアンプ駆動のものは±15V(プラスマイナス15v)という両電源を使用します。

今回はOld Neveなどで使うDC+24Vの単電源に絞って進めます。

DC+24Vは既製電源でも用意できる

Neveなどを動かすための+24V電源は、実はどこでも入手する事ができます。

わざわざ自作しなくてもいいんです。

例えば、こういうやつ。

普通のACアダプターです。

アダプターとはつまるところ交流(日本だとAC100V)を任意のDCに変えるものです。

これ1つで簡単に+24Vが手に入ります。

更に、

これもおなじような動作をしてくれるスイッチング電源という機器。

今回例に挙げているようなACアダプターには、スイッチング方式のものが多くあります。

「じゃ、これ使えばいいんじゃない、、、?」

って話ですが。

答えは半分YES半分NOとなります!

スイッチング電源で発生するノイズ

スイッチング電源では、スイッチング動作に伴う高周波ノイズやリップルが発生することがあります。

とはいえ、目立ったノイズが思い切り音に乗るわけではない(経験上)ので、

これでとりあえずいいと割り切れる方は、全然使用選択としてありだと思います!

むしろ現行のDTM機材でもこの電源方式は、実によく使われています。

アダプターで動かすマイクプリアンプやコンプ、オーディオインターフェースもこのタイプ。

ギターのエフェクターも9v電池ではなく、パワーサプライ経由なら正にこれ!

スイッチング電源使ってます。

このようにスイッチング電源はとても普及しています。

テスト用途ではスイッチング電源が便利

スイッチング電源が普及しているのは

  • コスパがいい
  • 省スペースで済む

のが主な理由かと思います。

スイッチング電源は「とりあえずテストしたい!」という時にとても便利です。

可変式の直流安定化電源は特に便利!

僕も機材チェック時に使っております。

直流安定化電源の記事はこちら👇

DC+24V電源を自作する

とはいえ、せっかくのヴィンテージモジュール!

少しでも良い音で、機材の潜在能力をなるべく引き出したい!

というチャレンジャーな方は、自分で設計して作ってしまいましょう。

実際、僕が自作した電源ではスイッチング電源より音が良く、より立つ感じでした。

電源自作の全体図

電源自作のおおまかな全体図と流れは、

  • トランスで降圧
  • 整流回路
  • 平滑回路
  • 定電圧回路
  • 直流出力!

となります!

-完成図イメージ-

それではそれぞれの手順がどんな内容なのか?

どんな風に作っていくのか?

いってみましょう!

トランスでAC100Vを必要電圧まで降圧する

まずコンセントから供給されるAC100vを、

そのままでは電圧が高すぎるため、任意の電圧まで下げます。

その際必要になるのが

電源トランスです。

電源トランスにも数種類ありますが、

とりあえずトロイダルトランスが音響機器では割と定番。

コスパ的にもバランスが良いと思います。

トランスの電圧の決め方

どれくらいトランスで電圧を下げればいいのでしょうか?

次の項目に出てくる整流回路でAC→DCに変換しますが、

AC実効値のピーク電圧は約√2倍です。

(参考URL)

今回の目的はDC+24Vを安定して得ることなので、

トランス側は、整流・平滑後にも24Vレギュレーターへ十分な入力余裕が残る電圧を選びます。

AC20〜24Vなら理論上のピークは約28.3〜33.9Vですが、実際の平滑後電圧はダイオード降下や負荷、リップルなどでそこから下がります。

整流後電圧の自動計算器はこちら👇

メモ

僕自身は、DC24Vを作る時にAC18Vから整流して使ったこともあります。

ただしAC18Vの理論ピークは約25.5Vで、ブリッジ整流のダイオード降下や負荷時のリップルを考えると24Vレギュレーターの入力余裕はかなり小さくなります。

そのため、安定した24Vを作る一般的な設計例としてはここでは採用しません。

これはあくまで僕が実際に使っていた条件の話です。

僕の使用条件では発熱が気にならず、精神的にも安心でした。

僕が使った機材では、24Vを多少下回っても動作した経験があります。

ブリッジ整流回路

次に下げた交流電圧を直流電圧に変えます。

これを整流といいます。

整流回路もいくつか種類がありますが(参考URL)

今回は一般的な全波ブリッジ整流を使います。

この回路図のDと書いているのがダイオードという電子部品です。

おそらくほとんどの方が聞いた事あると思います。

この部品の性質は一方向にしか電流を流さない点。

ブリッジ整流ではダイオードを4個使って交流を直流に変えます。

この回路図だと、左から右に電流が流れていきます。

AC INからT(電源トランス)を経て電流の流れを追うと、

ブリッジ整流によって、交流の両半周期が同じ向きへそろえられます。

この時点では、まだ滑らかな一定電圧ではなく、全波整流された脈流です。

青い流れが+の直流、赤い×の延長が0V(ー)となります。

平滑コンデンサを入れた後の無負荷電圧は、AC実効値のピーク付近まで上がります。

AC24Vの理論ピークは約33.9Vです。実際の平滑後電圧は、ダイオード降下や負荷などでそこから下がります。

個人的におすすめのダイオードはこちら。

とりあえず整流用と書かれているものを選んでください。

平滑回路

ブリッジ整流直後は、まだ大きく脈動したDCです。

そこでコンデンサを使い、電圧の脈動をならしてリップルを減らします。

その役目が平滑回路です。

この図のようにコンデンサーという部品を、整流回路に並列に挟みます。

以上で平滑回路は完了!

これで整流後の脈動を減らし、後段の定電圧回路へ渡しやすくします。

コンデンサーには様々な種類や規格がありますが、

平滑回路では電解コンデンサーを使うのが一般的。

電解コンデンサの容量と耐圧を決める

電解コンデンサーには容量と耐圧の二つの規格があります。

今回だと耐圧は50V以上を選ぶと無難だと思います。

平滑回路での電解コンデンサーの容量の決め方についてですが、

  • 容量を大きくすればするほど音がよくなる
  • 最低限の容量があればOk

と諸説あります。

僕は、5000uF(マイクロファラド)ぐらい積めばとりあえずOkとしてます。

実験で40000uF積んでみた事もありましたが、、、、

個人的にはあまり好みではない方向に音が変わった記憶があります。

クリアになりすぎて、機材の持つカラーが薄れるイメージ。

ヴィンテージ時代の電源の平滑コンなんて1000uFとかですしね。

とはいえ、こここそ自作の醍醐味なので色々と試してみてください!

ちなみにコンデンサーは複数個を繋いで容量を増やしたい場合、

並列に繋がないといけません!

同じ容量のコンデンサを2個直列にした場合は、合成容量が半分になるので注意が必要です。

電解コンデンサーは接続方向に注意!

電解コンデンサーは電池と同じく+と−があります。

極性を間違えて逆に接続すると、ぷしゅーっ!!と弾けます。

ケミカルなポップコーン臭が漂って、非常に臭いです、、、。

接続方向には十分ご注意下さい!

*極性のない電解コンもあります

NJM7824で24Vへ定電圧化する

そして最後に繋げるのが定電圧回路です。

平滑によってリップルを減らしたDC電圧を、最後に定電圧回路で24Vへ安定化します。

AC24Vの理論ピークは約33.9Vですが、実際の平滑後電圧はそこから下がります。

しかし実際は、ダイオードを通ることで起きる電圧降下もあるため、

実際の電圧はダイオードの種類や負荷条件などで変わります。

そして、最後にこれを今回の目的であるDC+24Vに固定します!

定電圧回路では三端子レギュレーターという部品を使います。

今回は24V固定出力のNJM7824を使います。

定電圧回路はこんな感じ。

左から電流が入って、右から出て行きます。

三本足のレギュレーターの1、2、3にそれぞれ配線をしていきます。

仕様はこちら。

足の番号とin/out/GNDの対応をよく確認しながら配線します。

このような感じで、配線を組んで行くと目的だったDC+24Vを作る事ができます!

あと少し!

全部を繋げてみよう!

そしてここまで登場してきた回路、全てを1つに繋ぐと、、、こんな感じに。

間違ってトランスが2重になってるので赤バツしてます

へったくそな図で申し訳ございません!!

、、、どうでしょうか、、?

興味が相当なければ、めっちゃ面倒くさいかもですね。

何の知識も訓練も積まずに、ここまでを初見でわかりやすい!と思ってくださった方!

相当才能がある方と思いますので。

DTMerの未来の為に、是非、音響の研究職に進んでいただきたいです!!

無理って、思った方、ごめんなさい、僕の説明能力不足の可能性大です!

その場合は次の方法もあります!

キットを使えば+24V電源制作はかなり楽になる

ここまで回路ごとに説明させていただきましたが、

なんと全部をまとめたキットなんてものも売っております。

これは両電源用のキットですが、+の単電源だけ取り出すこともできます。

僕もこういうキットを使うようになりました。楽なので。

このキットは整流、平滑、定電圧(電圧調整可能)を全てやってくれます。

あとは任意のトランスを用意すれば良いだけ。

まとめ

DIYは自己責任でお願いいたします!

怪我や事故破損など当サイトは一切責任を負えませんので、

自分でもよく調べて作業を行ってください。

音響用電源の作り方の記事でした!

今回は単電源+24vの作り方でしたが、同じ方法で別の電圧も作れます。

また、応用編で両電源の作り方も書かせていただきました!

よろしければ合わせてご参考ください👇

最後までお読みいただきありがとうございました!

録音機材DIY電源のまとめはこちら👇

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