なかなか涼しくならないと秋だなと思っていたら、
11月にはいり、いきなり晩秋になった感じさえ受ける。

Twitterを眺めていると、寒くなってきたから、夏の間しまっていた真空管アンプをひっぱり出してきた、
という書込みがいくつかあった。

真空管アンプは暖房のかわりにもなることがある。
出力管がなんなのか、出力段の構成はどうなのかによって、
暖房の補助的にとどまるアンプ、積極的に暖房と呼びたくなるようなアンプなどがある。

出力管のヒーター（フィラメント）が仄かに灯るのは、寒くなる季節にむいている。
実際に暖かい（熱い）し、見た目もそうである。

でも大型送信管の211や845のトリウムタングステンフィラメントは、
個人的にどうも苦手である。
仄かに灯る、ではなく、煌々とまぶしい。

仄かに灯るのが暖炉の火を思わせるのだとしたら、
トリウムタングステンフィラメントは、夏のまぶしい太陽という感じさえするからだ。

マランツのふたつのコントロールアンプ、Model 1とModel 7はモノーラルとステレオという違いだけでなく、
回路自体も異る面をいくつか持つ。

Model 1もModel 7もECC83を片チャンネルあたり３本使っている点は同じだが、
まずフォノイコライザー回路はModel 1は２段構成のNF型で、
つまり１本のECC83でフォノイコライザーは構成されているわけだ。
その後に１段増幅、CR型トーンコントロール、１段増幅、ラウドネスコンペンセーターときて、
１段増幅、ボリュウム（モノーラルだが２連タイプでフォノイコライザーのすぐ後にも入っている）、
最終段のみがカソードフォロアーとなっている。

ECC83（12AX7）は双三極管なので１本に２ユニットはいっていて、
それぞれのユニットをA、Bとすると、
Model 1ではモノーラルということもあり、信号はV1A、V1B、V2A、V2B、V3A、V3Bの順でいく。
カソードフォロアーはV3Bのみである。

Model 7になるとまずフォノイコライザーが２段増幅＋カソードフォロアーという、３段構成になっている。
いわゆる３段K-K帰還型である。
トーンコントロールもModel 1のCR型からNF型へとなり、
この部分がラインアンプにあたり最終段はやはりカソードフォロアーである。
Model 1では１箇所だけだったカソードフォロアーがModel 7では２箇所になっているわけだ。
そして、いうまでもなくModel 7はステレオということもあって、信号の流れはModel 1のような順番通りではない。

Model 7では左チャンネルがCHANNEL A、右チャンネルがCHANNEL Bと表記されている。
左チャンネルの信号の流れを回路図で追っていくと、
V2A、V2B、V3A、V5A、V5B、V6Aとなっている。
右チャンネルはV1A、V1B、V3B、V4A、V4B、V6Bである。

まず気がつくのはV3とV6は内部の２ユニットをそれぞれ左右チャンネルに振り分けていることであり、
このV3とV6の２本のECC83がカソードフォロアーに使われている。

往年の真空管アンプ・メーカーとしてマランツとマッキントッシュがある。
マランツの管球式コントロールアンプは２機種、モノーラル時代のModel 1とステレオ時代のModel 7。
マッキントッシュはAE2、C104、C108、C4/C4P、C8/C8P/C8S、ここまでがモノーラル機で、
C20、C11、C22、これらがステレオ機。
マッキントッシュはパワーアンプの機種数もマランツより多いけれど、コントロールアンプの数もまた多い。

これらのコントロールアンプのヒーター用の電源回路の回路図を比較していこう。
マランツのModel 1とModel 7は基本的に同じ考えによって作られている。
Model 1はモノーラルでModel 7はステレオ仕様で、真空管の数とそのユニットの振分けによって、
少し異る点もあるが、３本のECC83をひとまとめにした上でヒーター回路を形成している。

マッキントッシュはというと、
モノーラル時代の機種はすべてのヒーターを並列接続している（C4以降は直流点火になっている）。
真空管はマランツと同じECC83（12AX7）を使っている。
ステレオ時代になると、C20はモノーラル時代と同じように並列接続（ただしモノーラル機とは少し違う）だが、
C11とC22ではマランツと同じように３本のECC83をひとまとめにする方式へと変更している。
これはマッキントッシュがマランツに倣ったのだろうか。

マランツのヒーターについて、もう少しだけ書いておこう。
Model 1はモノーラルだからECC83を３本使っている。
３本のECC83をフォノ入力からV1、V2、V3と回路図では表記されている。
Model 1のヒーターはV1のヒーターの両端にそれぞれV2、V3のヒーターを接続し、
V1のヒーターのセンターを設置している。
V2、V3のヒーターの片方は接続され、ここにヒーター電圧がかけられている。
V1、V2、V3のヒーターは三角形を描く形になっている（回路図上では三角形にはなっていないけれど）。

Model 7も同じである。
だだしModel 7はステレオ仕様で、双三極管であるECC83のユニットの振分けが必要となるところが、
モノーラルのModel 1とは大きく異る点で、そのことがヒーター回路のステレオ機としての工夫となっている。

管球式コントロールアンプに使われることが圧倒的に多いECC82（12AU7）とECC83（12AX7）、
1970年代後半からよく使われるようになってきた6Dj8などは、すべて双三極管である。

双三極管は一本のガラス管の中に真空管を２ユニット収めている。
なのでヒーターも２ユニット分ある。
１本あたりのヒーター電圧は6.3V。これが直列に接続され、
中間からももピンが出ていてヒーター用は３ピンとなっている。
だからそれぞれのユニットのヒーターに6.3Vずつ加えることもできるし、
２ユニット分のヒーターを直列のまま使えば12.6Vをヒーター電圧としてかけることになる。

ECC82もECC83もヒーターの定格は6.3V、150mAだから、
直列では12.6V、150mAとなり、並列では6.3V、300mAとなる。
あたりまえのことだが6.3Vで使おうと12.6Vで使おうと、ヒーターが消費する電力は変らない。

コントロールアンプで真空管が１本だけということはまずない。
必ず複数の真空管が使われる。
マッキントッシュのC22もマランツのModel 7もECC83を両チャンネルあわせて６本使用している。

真空管をが複数本の場合、ヒーター関係の配線をどう処理するのか。
12.6V、6.3Vどちらで使うにしても、すべての真空管のヒーターを並列接続して、というのが、
だれもがまず最初に考えることだろう。

直流点火にするのか交流点火にするか、
どちらにしても良質のヒーター用の電源を確保できれば、そこから先に関しては、
つまりヒーターへの配線方法に関してはそれほど注意を払う必要はないようにも思われる。
私も10代のころは、そんなふうに考えてしまっていた。
とにかくノイズが少なくて、低インピーダンスのヒーター用の電源回路が大事であって、
そこから先、真空管のヒーターへの配線（どこをどう引き回すか、ではなく、どう供給するか）には、
気が回らなかった。せいぜいが贅沢をすれば、真空管１本１本に専用の電源回路を用意するぐらいだった。

リークもQUADも、
コントロールアンプも交流点火としているのは、パワーアンプの入力感度の高さが関係しているようにも思う。

真空管アンプの時代もそうだったし、
トランジスターアンプが主流になってもしばらくはイギリスのパワーアンプの入力感度は全般的に高かった。
アメリカのパワーアンプが入力1Vで最大出力が得られるのに、
イギリスのパワーアンプは50mV、100mVという値だった。10倍から20倍、感度が高い。
つまりアメリカのアンプでコントロールアンプでゲインを稼ぎ、
イギリスのアンプはパワーアンプでゲインを稼いでいた、ゲイン配分といえる。

ただ、なぜイギリスはこういうゲイン配分としたのか、その理由は正直よくわからない。
もしかするとBBCの規格がそうだったのかもしれない、とは思うのが確証はない。

リーク、QUADが交流点火だったのは、
スピーカーシステムの能率が低いせいではないか、と思われる人もいるかもしれない。
たしかにQUADのESLは低い。
けれどリークやQUADと同時代にはタンノイ、ヴァイタヴォックスの大型システムが存在していた。
これらのスピーカーシステムと組み合わせられることもイギリスでは多かったはず。

事実、五味先生がタンノイにオートグラフを発注された時、
タンノイに「いかなるパーツを使用すべきや」と問合せされたとき、
タンノイからの回答は、カートリッジはデッカ、トーンアームはSME、アンプはQUADであった、と
「オーディオ巡礼」（ステレオサウンド刊）所収の「わがタンノイ・オートグラフ」に書かれている。

オートグラフの能率であっても、QUADの22のS/N比で特に問題はない、ということだろう。
となると、イギリスのメーカーが交流点火でも実用的なS/N比を確保できていたのは、
アメリカ勢（マッキントッシュ、マランツ）に使われていた真空管の製造メーカー、
イギリス勢（リーク、QUAD）に使われていた真空管の製造メーカーの違いが、
理由としてはいちばん大きいのではなかろうか。

アメリカ勢とイギリス勢では、直流点火と交流点火という違いがあり、
アメリカ勢のマッキントッシュとマランツはどちらも直流点火ではあるものの、
まったく同じとはいえない違いがある。

マランツ#7、マッキントッシュC22、QUADの22は、ほぼ同時期のコントロールアンプだ。
この３機種の真空管の点火方式（ヒーター回路）を見て、
まず気がつくのは、QUADの22だけが交流点火だということだ。

QUADの22だけではない、QUADのモノーラル時代のコントロールアンプQCIIも交流点火で、
同じイギリスのリークのVarislope Stereoも交流点火だ。

Model 7、C22の真空管はECC83（12AX7）を6本、
QUADの22は、フォノイコライザーは５極管のEF86の１段増幅、
ラインアンプはECC83による２段増幅となっているから、EF86、2本，ECC83、2本となる。
Varislope Stereoも22同様、フォノイコライザーはEF86の１段増幅、ラインアンプもEF86で、
全体でEF86、4本となる。
だからそれぞれ回路構成は違うわけだが、そのこととヒーターの点火がアメリカ勢は直流点火、
イギリス勢は交流点火の理由につながっていくとは考えにくい。

直流点火をするためには整流・平滑回路が必要になる。
整流のたぬにダイオードもしくはセレンが、
平滑回路には電解コンデンサーと電圧調整とπ型フィルターを構成するための抵抗がいるから、
その分スペースが必要となる。

QUADもリークも、どちらのコントロールアンプもシャーシー内に電源部をもたない。
ペアとなるパワーアンプから供給されるからだ。
だからスペース的な問題から直流点火をあきらめた、とは考えられない。

S/N比を確保するには直流点火がもっとも確実な方法といえる。
それをQUADもリークも採用していないのはなぜか。
交流点火の方が音がいいという判断があったのか。
もしそういう判断があったとして、S/N比は多少犠牲になってもいいという考えからなのか。

この答えは、使われている真空管の製造メーカーと関係していくのではないだろうか。

きちんとした定電流点火の音を聴くと、
三端子レギュレーターによる安易な直流点火に疑問を抱く。

定電圧点火にすれば、真空管の寿命も短くなる。
しかも音もいいとはいえない。ハムをわりと簡単におさえられる、という以上のメリットは感じられない。

そんな点火回路を、「遅れてきたガレージメーカー」のつくる真空管アンプの多くは採用していた。
増幅回路には工夫を凝らしたものでも、ヒーターの点火に関しては、じつに安易というアンバランスを感じていた。

真空管アンプを作ったことのない方は、ヒーターの点火方法によって、
それほど大きく音が変化するものだろうか、と思われるかもしれない。
こればかりは実際に音を聴いていただくしかないし、その手間がかなりめんどうなのが、もどかしい。

たとえば伊藤先生のコントロールアンプは電源トランスを２つ搭載している。
ひとつは高圧用のもの、もうひとつはヒーター用のトランスである。
真空管のプレートにかかる電源は高圧・低電流、一方ヒーターは低電圧・高電流、と正反対である。
しかも実際に消費電力を計算してみるとわかるが、ヒーターの消費電力の方が大きいからだ。

真空管アンプの回路を勉強したてのころは、どうしても増幅回路のほうにばかり目が行きがちだが、
あるレベルになればヒーター回路にも注意が向く、というか、
むしろ、こちらのほうに先に興味が向くようになるかもしれなくなる。

マランツ、マッキントッシュの真空管アンプが全盛だった時代、
TL431はもちろん、三端子レギュレーターもなかった。
#7やC22はどうしていたのか。同時代のQUADの22はどうだったのか。

結論を書こう。
ただ、この結論は私が実際に耳にした範囲においての、私にとっての結論であり、
私と違う考え、私と違う音の聴き方・捉え方をする人にとってはまったくあてにならないことにもなろう。

ずっと以前に真空管の単段の無帰還のラインアンプ（つまり反転アンプ）、
それもシャーシにおさめることなくバラックの状態という、完全な実験用のアンプで、
三端子レギュレーターによる定電圧回路、TL431を使った定電流回路、交流点火、
非安定化の直流点火の４つの方式を聴いたことがある。

私にとって、最も音が冴えなかったのは三端子レギュレーターによる定電圧点火だった。
頭でわかっていても、実際にその音を聴くと、
ヒーターの点火方法でこんなにも音が変化するものか、と驚いてしまう。

驚くほど大きな差が、三端子レギュレーターの定電圧点火とTL431による定電流点火のあいだにはあった。
このふたつのあいだに、交流点火と非安定化の直流点火が、
中間よりもやや定電流寄りにあると感じた（もう20年ほど昔の記憶なのでこのへんはすこし曖昧なところも……）。

パワーアンプの出力管も定電流点火にしてみたら……、と思わず夢想してしまうほど、定電流点火の音は良かった。

定電流点火といっても、私は新氏が発表された三端子レギュレーターによる回路の音は聴いたことがない。
というよりも、定電流点火に関心をもち、試してみようと思われる方は、安易に三端子レギュレーターにたよらずに、
TL431を使った回路で実験してみてほしい。

定電流点火を否定していたサイトでは、定電圧点火よりも交流点火を勧めていたような気がする。
ただし通常の交流点火ではなく、たしか400Hzくらいの周波数による交流点火である。

ヒーターが常に一定温度で保たれていればいいということで、
ヒーターの熱慣性を考慮すれば400Hzかそれ以上の周波数による交流点火であれば、十分だということだった。

これも面白い方法だと思ったのはほんの少しの間。
定電流回路を実際に組むのもめんどうだけれど、400Hzの交流点火用の回路を組むのも、かなり面倒というか、
こちらのほうが大変なような気がしてきたからだ。

いまはどうなのかわからないが、以前、フランスのジャディスのコントロールアンプは、
航空機用の電源トランス（400Hz用）を採用し、
発振器で400Hzをつくり増幅し、トランスの一次側に供給していた。

屋上屋を重ねる的なところはあるものの、これならば、真空管のヒーターを400Hzの交流で点火できる。
とはいうものの、肝心の音がどうなるのかはわからない。
意外にいい点火方法かもしれないし、面倒な割には……、ということにもなるかもしれない。

誰かが400Hzの交流点火用の回路を作ってくれれば、いちどは聴いてみたいけれど、
自分で実際に試してみるか、となると、たぶんやらない。

私は、TL431を使った定電流回路をとる。

人それぞれの考え方がある。
だから真空管のヒーターの点火についても、定電流方式はよくない、という人もいる。

ただ、不思議な理由づけで、定電流点火を否定されているのを、数年前、みかけた。
オーディオ関係の会社のサイトに掲載されていたもので、現在は削除されている。
だから、そこがどの会社なのか、そういったことの詳細についてはふれないが、
そこに定電流点火は真空管の寿命を短くする、とあり、そのことが否定の大きな理由だった、と記憶している。

真空管のヒーターの定格は、6.3V / 300mA、といったぐあいに規格表に載っている。
この規格の真空管だとヒーターの抵抗値は、オームの法則から6.3(V)÷0.3(A)＝21(Ω) だ。

導線の直流抵抗は、その温度によって変化する。温度が増せば抵抗値も増える。
だから、定電流点火に否定的な人は、21Ωの抵抗値が、ヒーターがあたたまってくると抵抗値が増す。
21Ωよりも高くなる。そこに定電流点火で300mAの電流を流し込んだら、仮に25Ωになっているなら、
25(Ω)×0.3(A)＝7.5(V)で、ヒーターにかかる電圧が7.5Vになってしまい、
定格を超えてしまうから絶対に定電流点火を行なってはいけない、とあった。

だから、この人は、真空管の寿命のためにも定電圧点火がいいということだった。
定電圧点火なら、ヒーターにかかる電圧はつねに6.3V。ヒーターの抵抗値が増してもそれは変らない。
ヒーターに流れる電流が減るだけ、だから、という。

真空管を扱い馴れている人には不要な説明だろうが、真空管の規格表に載っている定格値は、
ヒーターが十分に暖まった状態でのものだ、ということ。

少なくとも真空管の全盛時代に製造されていたモノに関しては、そうだ。
暖まってヒーターの抵抗値が増した状態において、6.3V / 300mAとなる。
言いかえれば、暖まったヒーターの抵抗値が、上記の規格の真空管であれば21Ωということだ。

冷たい状態ならば21Ωよりも低い値になっている。

仮に19Ωになっているとしよう。
定電流点火ならば、ヒーターの抵抗値に関係なく300mAの電流を流す。
つまりこのときヒーター電圧は、19(Ω)×0.3(A)＝5.7(V)。
定電圧点火ならば、ヒーターの抵抗値に関係なく6.3Vの電圧をかける。
つまりこのときヒーター電流は、6.3(V)÷19(Ω)＝0.33157…(A)。

ヒーター電力でみると、定電流点火は5.7(V)×0.3(A)＝1.71(W)。定電圧点火は6.3(V)×0.33(A)＝2.079(W)。
定格値で計算すると、6.3(V)×0.3(A)＝1.89(W)。

定電圧点火では、ヒーターが冷たい状態では定格値を超える電流（パワー）が加わることになる。
定電流点火では、定格値よりも小さな電力（パワー）だ。

どちらが真空管のヒーターが長持ちするかは、すぐにわかることだ。

TL431を使った定電流回路よりも、さらに部品点数を減らしたものに三端子レギュレーターを使ったものがある。
定電圧回路の三端子レギュレーターだが、配線をかえることで定電流回路としても使える。
ラジオ技術での製作例としては新忠篤氏が以前発表されていたことがある。
すこしあいまない記憶だが、たしか三端子レギュレーターによる定電圧回路よりは、
ずっと音がよい、と書かれていたはず。

ステレオサウンドに、以前倉持公一氏がエッセイの連載を書かれていた。
そのなかで自作の300Bのシングルアンプについて書かれた文章の中に、
この三端子レギュレーターによる定電流回路と思われることが出てくる。
新氏の名前も一緒に出ていたから、ほぼ間違いないだろう。

そこには、新氏から定電圧回路より定電流回路のほうがいいという連絡があった。
けれど、その後、やっぱり交流点火のほうがいい、という連絡がはいった、ということだった。

三端子レギュレーターによる定電流回路は、試していなけれども、私は懐疑的だ。
三端子レギュレーターの性能からして、ノイズ対策をほどこさずにそのまま定電流回路にしてしまったら、
いい結果は期待できないはず。なぜ新氏は、定電流点火を試みるであれば、
同じラジオ技術に筆者である石塚氏のアイデアを採用されなかったのだろうか。

安易な方法に頼ることで、定電流点火の良さが発揮されなかった印象が、残ってしまう。残念なことだ。

TL431は、テキサス・インスツルメンツで製造している部品で、
“ADJUSTABLE PRECISION SHUNT REGULATORS” とデータシートには表記してある。
回路図上の記号は、３本足のツェナーダイオードといったもので、
ANODE、CATHODEのほかにREFという端子がある。

詳細についてはデータシートをダウンロードしていただくとして、
ラジオ技術に発表された石塚氏の定電流回路はTL431とダーリントン接続のトランジスター、それに抵抗２本、
これだけの部品点数で定電流回路を構成している。

電流値を決めるのは、トランジスターのエミッターとTL431のREF端子に接続されている抵抗（１本）だけである。
しかもREFの電圧を抵抗値で割った値が、電流値である。
つまり抵抗の精度と温度係数の良さによって、安定度はほぼ決定される。

この回路だったら、実用的である。
それでも実際にアンプに組み込もうとしたら、いくつか解決しなければならないことはあるけれど、
やろうと思えば、出力管のヒーターも定電流点火が現実的なものとしてくれる。

石塚氏の発表された回路は、たびたびラジオ技術に掲載されているし、
’80年代のおわりごろには、山岡という別のペンネームで、無線と実験でも発表されている。

TL431のデータシートに、石塚氏の発表されたものと同じ定電流回路が載っている。
ただし、こちらは制御トランジスターをがダーリントン接続ではない。

スタックスのCA-Xのスーパーシャント電源のことがすでに頭になかにあったので、
スーパーマニアの小川氏の話を読んですぐに、スタックスのスーパーシャント電源に使われた定電流回路を、
真空管それぞれに用意すればいいわけだ、そう、かなり短絡的に思った。

だが、実際にやろうと考えてすこし真剣に検討すればわかることだが、かなり大変なことだとわかる。

たとえばマランツの#7、マッキントッシュのC22に使われているECC83（12AX7）のヒーターの定格は、
6.3V / 300mA、12.6V / 150mAである。
#7もC22もECC83を６本使っている。これらを定電流点火しようとしたら、
真空管一本したりに専用の定電流回路を用意しなければならず、
12.6Vで点火したとしても６つの定電流回路が、6.3Vならば12個の定電流回路が必要になる。

スタックスのCA-Xの定電流回路は、トランジスター数石を必要とする。発熱もそれなりにある。
放熱対策をしっかりしながら、シャーシー内に組み込もうとすれば、意外にたいへんな作業となる。

やってやれないことはないだろうが、相当に困難なことだとわかった。

定電流回路は他にもある。
たとえばDCアンプの初段は、ほぼすべてアンプで差動回路になっていて、そこには定電流回路が使われている。
こちらは電流値が小さいこともあって、FET一石というものもあったし、
さらには定電流ダイオードというものも登場してきた。10mAくらいまでなら、こんなに簡単なのに、
真空管のヒーター、それも出力管ではなく電圧増幅管になっただけで、難しさは極端に増していく。

1980年代なかばごろ、ラジオ技術誌に真空管のヒーター用の定電流回路が掲載された。
発表されたのは石塚峻氏（いっておくが石原俊氏ではない）。

こんなに簡単にできる？　と拍子抜けするくらい、シンプルな回路図が載っていた。
それをみて、TL431なる部品が存在していることも知った。