以前作成したNJM2073ヘッドホンアンプがあまりにもダメダメなので（その割に高価な部品が載っていて勿体ないので）、回路を分解してLM4880で作り直してみました。
※どうせ作るなら、部品点数が少なく音質が優れたLM4880-DC直結版をお勧めします。
LM4880（LM4881含む）はナショナルセミコンダクターのポータブルプレイヤー向けアンプICです。外部部品が非常に少なく自作には扱いやすいICです。仕様外（保証外）ですが、単３電池２本で動作します。
マルツパーツ館で姉妹品のLM4881が、ネットではエリスショップなどで販売しています。DIPパッケージとSOP（1.27mmピッチ）のパッケージがありますが今回は後者を利用し、秋月の変換基盤を使ってDIP相当として使用しました。
仕様書の回路図そのままです。
仕様では電源として2.7～5.5Vとなっていますが、単３×２で使用しています。色々調べてみると、2.2Vが最低動作電圧で、2.1Vになると音が割れ気味、2.0Vでは全く動作しなくなりました。ニッケル水素電池×２でもだいたい駆動できます。
回路定数ですが、実際に作成するときは手持ちのオーディオ用抵抗の関係から「Ra=1k、Rf=2k」にしました*2。同じく手持ち部品の関係から、入力カップリングCiに「OS-CON 100uF」と出力カップリングCoに「OS-CON 470uF」を使いました。OS-CONはメーカー側でカップリングコンに使用出来ないと言われていますが、この程度の使い方ならば大きな問題はありません。（自己責任で）
なおカップリングコンに電解コンデンサを使う場合はオーディオ用コンデンサを使ってください。このアンプでは、カップリングコンの音がそのままストレートに出てきます。
またカップリングコンおよび中点保持用コンデンサとして電解コンデンサを使用する場合、電解コンデンサがハンダ熱によって失った性能を回復させるため、十分な電圧を加えて性能を回復させる必要があります。*3
電源にはジャンクPCから外した低ESRコンデンサ 6.3V 1000uFを６個使用しました。過去に何度も書いていることですが、電源のインピーダンスを下げることは音質面やノイズ抑制の意味で最重要です。最近はOS-CONやオーディオコンデンサが売られていますので、東信のUTSJやOS-CON 6.3V1500uF（千石で固体コンデンサとして売られてます。マルツならば2.5V2700uF）をお勧めします。
抵抗は好みに応じてオーディオ用などを用いるといいと思います。抵抗は２ピンにできるだけ近づけて配線してください。２ピンが一番ノイズを拾いやすいので、ここの配線を長くすることは音質的に不利です。
クリアかつ明瞭でかなりの高音質です。ノイズも皆無で、NJM2073のノイズと戦っていたのがバカらしくなりました（汗）
カップリングコンの音がストレートに出てくるという印象があります。OSコンのクリアな音質です。カップリングコンにMuse KZを使った似た回路実装と比較させてもらいましたが、こちらはKZ特有の重い低音が鳴っていました。高域まで綺麗に伸びて、歪み感もなく、とても素直な音質です。
| 電源 | 電流 |
|---|---|
| 2.2～2.4V | 0.5～0.7mA |
| 3.0V | 1.4mA |
| 4.0V | 1.6mA |
| 4.8V | 2.5mA |
だいたいの数値です。続いて、インピーダンス34Ωのイヤホンに繋いだ場合の電流。平均電流ですので、瞬間最大ではこの何倍か行くと思います。
| ボリューム位置 | 減衰 | 電流 | 主観的な音の大きさ |
|---|---|---|---|
| 9時 | -33dB | 0.5～1mA | ちょっと小さいぐらい。小さめで聞く人には丁度良い。 |
| 12時 | -20dB | 15～25mA | 結構な音量。かなり大きめで聞く感じ。 |
| 1～2時 | -10dB | 25～50mA | うるさくて聞いていられない |
ポータブルプレイヤー向けに作られているだけあり、低価格ながら扱いも簡単で高音質です。１～２万ぐらいのオーディオカード付属ヘッドホン端子*6よりいい音がします。
組み立ても簡単ですし自作初心者向けに丁度良いと思うのですが、問題はチップの入手性でしょうか。そのうち秋葉原の店舗で扱ってくれそうですけどね。（希望的観測）
2007/07/10 自作ヘッドホンアンプの特性を色々計っているのですが、あれもこれもと色々と無茶した結果として*1、出力が多少歪んでしまいます（高調波歪みです）。歪み率計とかオーディオアナライザとか高度なものがあればいいんですが、そんな測定器は持っていないので、WaveGeneで1kHzの音を再生し、WaveSpectraでFFT表示させています。
でもFFT表示させるまでもなく人間の耳は敏感なもので、音がひずむとすぐに分かります。1kHzのsin波は人間の耳の歪み特性察知にもってこいです。どの程度で歪みを感じるのか、調べてみました。
| 測定値 | 歪み率(THD+N) | 主観 |
|---|---|---|
 | 0.28% | 歪みをまったく感じない |
 | 0.74% | かすかに歪みを感じる |
 | 1.01% | 明らかに歪みを感じる |
「オーディオの科学の非直線性と歪」によると高調波歪みとして関知できるのは1%ということですので、大体合致しています。
アンプを作る際は、スピーカーやヘッドホンを繋いだ状態で（最重要）大体1～0.7%以下 （-60～-63dB以下）を目指すと良いようです。
つい先日ヘッドホンアンプを製作しまして、ずっと試聴しています。なかなかというか、無茶苦茶良いです。家にある改造済アンプ（Sansui D907Limited）のヘッドホン端子よりもいい音がします。*1
ATH-A500 というオーディオテクニカの実売8000円ぐらいのヘッドホンが家に前からありまして、どうも ATH-A900 とか ATH-AD1000 などの上位機種（他人所有）と比べてしょぼく部屋の片隅で眠ってたのですが、なんのなんのこのヘッドホンアンプで駆動すると十分魅力的な音がします。
再生はパソコンを使って、サウンドカードは Prodigy の 192VE を使ってます。今までは若干中域の厚みがないことを除いて満足してたんですが、このヘッドホンアンプを常用するようになってから、どうも音の分離が悪いなと感じ始めてます。ノイズは皆無なんですが、１つ１つの楽器の音が混ざり合ってるような気がして、家に転がっている業務向けな（でも低価格な方の）オーディオカードと比べたらやっぱり音の分離が悪い。
カードを外してみると、オペアンプとしてNJM4580が乗ってます。これを OPA2134 や OPA2604、または AD8066 に変えてみたい衝動に駆られています（汗）。しかしまぁほんと、ソースと再生装置の音を忠実に表現するアンプです。
回路図はそのうち公開します。
AD8066 を発注してしまったり。
NJM2073ヘッドホンアンプの実力を知る意味でも比較用にもう１つアンプを作ろうと考えています。単純単電源バッファアンプは障害が多い割にそこまでの音質も望めそうにないのですよね。というのもFET入力にしないと、入力インピーダンスやバイアス回路、電源、カップリングコン除去などなどの複合的な問題が多すぎまして、何をどう考えても、１つを優先すれば他がみんな立たずみたいな状況。
FET入力にするなら別にバッファアンプにしておく意味もないですし、単電源を諦めればDCアンプを作ることも可能になるというわけで。
という非常に正当派の（ヘッドホン）アンプを作ろうと考えています。回路を色々と設計中。FETってよく考えたら使ったことない上、回路の読み方もわからないということで１から色々勉強してます*2。いやネットとかにある回路をそのまま真似れば簡単に作れますけど、せっかくなら理解したいじゃないですか（笑）
トランジスタ（１石）ヘッドホンバッファアンプを試作してました。
下に書いたNJM2073ヘッドホンアンプを試作してて気づいたんですが、ヘッドホンアンプの場合、アッテネーターを通してアンプの初段に入力される電圧レベルって、実用範囲の音量だと数百μV～1mVオーダーなんですよね。そりゃ雑音に弱いわけで。
ヘッドホンアンプの出力なんて、せいぜい数十mVオーダー、どんなに大きくても数百mVオーダー。最近のプレイヤー機器の出力信号って民生用で1v p-p（ピークピーク）ありますから、「ボリュームを通してそのままバッファアンプに突っ込めば電圧的には十分なハズ」というA氏の発言が発端。
試しに2SC1815を使って回路を設計して組み上げたところ、簡単に発振すると噂のエミッタフォロアの発振を実体験*1。これはたしかにひどい。パスコンを付けたりと試行錯誤中ですが、現状聞いてかなりよさげなので*2発振を止められれば相当良い線行くと思います。
回路的には、音質の最大の障害であるカップリングコンを全部排除して、しかも単電源で動かすという無茶をやってます*3。しかしこれ作った本人からして「よくこれで動作するな」という感じなので、無事に試作完了して回路図公開したら袋だたきに会いそうです（笑）*4 電源はNJM2073ヘッドホンアンプの電源をそのまま使いましたが、電源コンデンサは１～２つ程度で十分そうでした（まだわかりませんが）。
方式に無理がありすぎたらしく、発振が止まらないので諦めました。一石で色々作ってみましたが、現在のところ、この前示したNJM2073回路で十分という結末に…（汗