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文系のための真空管入門 part2 パワー管編

文系のための真空管入門2
【3本のうちどれがパワー管でしょうか?】

もうおわかりでしょう。 パワー管は、上の画像の20(中央)で、電力増幅管とも呼ばれています。一般的には、プリ管や整流管よりもサイズが大きく、真空管アンプで最も目立つ位置(いわゆるセンター)に実装されていますのでカンタンに見つけることができます。 画像のパワー管20は、パワー管の中でもEL34と人気を二分するKT88という規格で、ブランドがGOLD LION(ゴールドライオン)です。

サイズは、握り拳ほどです。 復習になりますが、パワー管の役目は、前述したように、プリ管で増幅された音楽信号の電圧および電流を増幅し、スピーカーを駆動することでしたね。

 

パワー管KT88 GOLD LIONの構成

パワー管

つぎは、パワー管の構成です。 パワー管もプリ管も基本的な構成はほとんど同じですが、決定的に違う点があります。 それは、プレートの数です。 プリ管は、1本あたりプレートが2つでしたが、一般的には、パワー管は、プレートが1つです。

【ここでのポイント】 プリ管は、プレートが2つもあるが、 パワー管は、プレートが1つしかない

パワー管についても、特許明細書風に構成を説明してみましょう。

上記画像のパワー管20(Power Tube)において、ピン21(Base Pin)は、7本の棒状導体であって、円周上に所定角度をもって等角配置されるようにハカマ22(Base)の底部に垂設されている。これらのピン21は、パワー管20内部の各電極と電気的に接続されており、使用時に真空管ソケット(図示略)に挿通される。

プレート23(Plate)は、パワー管20の内部であって、中心軸に沿って配設された電極であり、ピン21のうち所定の1本のピンと電気的に接続されている。 第1絶縁支持板24(First Insulating Spacer)および第2絶縁支持板25(Second Insulating Speacer)は、絶縁性を有するマイカからなる略円板状部材であり、各周縁部がパワー管20の内周面に接するように配設されている。

これらの第1絶縁支持板24および第2絶縁支持板25は、パワー管20の軸方向に対して直角をなし、かつプレート23を挟持するように対向配設されている。 ゲッター26(Getter)は、ゲッター部材(図示略)への高周波加熱によりパワー管20の頂部の内周面に形成された金属皮膜であり、パワー管20内部で発生するガスを吸収する役目をしている。

上記ゲッター部材(図示略)は、バリウム等の金属が円環状に形成されてなり、支持部材を介して第2絶縁支持板25の上方に平行をなすように設けられている。

ここで、パワー管を電気的に測定すると、プレート電流、相互コンダクタンス等の様々な電気的特性を数値で知ることができ、この数値に基づいて、前述したプリ管と同様に、パワー管の良否を定量的に判定することができます。 プリ管では、ゲインが重要であるのに対して、パワー管では、プレート電流が重要となります。

 

【ここでのポイント】 パワー管では、電気的特性としてプレート電流が重要だ。

また、パワー管の場合には、プレートが1つしかありませんので、パワー管1本につきプレート電流は1つしか得られません。従って、2つのゲインを測定しなければならないプリ管よりも、パワー管のほうが、測定に手間も時間もかかりません。

 

【ここでのポイント】 パワー管では、1本につき1つのプレート電流が測定される。

ここで気になるのが、パワー管におけるプレート電流の個体差です。 もちろん、プリ管のゲインと同様に、パワー管にも個体差が存在します。理由は、機械的構造の精度が、同一規格であってもパワー管毎に違うからです。 例えば、上記画像のパワー管20が100本あるとしましょう。もちろん、これらの100本は、外見が同じですので、見た目で区別がつきません。

これら100本に対して、同一の測定条件で各プレート電流を測定すると、100個のプレート電流の各数値が得られます。パワー管1本につき、1つのプレート電流でしたね。 100個のプレート電流を検証すると、ゲインと同様にバラツキが必ず出ます。 例えば、つぎのような測定結果が得られます。

  • 1本目  プレート電流→20.5mA(電流の単位でミリアンペアと読む)
  • 2本目  プレート電流→36.5mA
  • 3本目  プレート電流→40.4mA
  • ・ ・ ・
  • 98本目 プレート電流→25.5mA
  • 99本目 プレート電流→19.9mA
  • 100本目 プレート電流→28.2mA

上記測定結果において、1本目と3本目は、外見は同じであっても、プレート電流に関して、実に2倍もの差があります。このような測定結果は、別に珍しいことではなく、普通に起こる現象です。プレート電流の大小によっても、サウンドが変化しますので、これを無視してサウンドデザインを語ることはできません。

いわゆるマッチドペアというのは、100本の中から、電気的特性(上記ではプレート電流)の誤差が小さいもの2本を選別したものを指します。 ここで注意すべきは、ペアといっても、どのような条件で測定し、どのような条件で選別したかにより、ペアの精度は千差万別となります。

この選別精度が甘いと、誤差が大きい「なんちゃってペア」となり、堂々と販売されているケースも見受けられます。なお、真空管の測定や精度、選別方法については、別テーマを設けて詳述したいと思います。

 

【ここでのポイント】 パワー管にも、個体差があり、電気的特性(プレート電流等)にバラツキがある。

パワー管におけるプレート電流のバラツキを説明するには、自動車に例えるとわかりやすくなります。 すなわち、 外見が全く同じで区別が付かないクラウンが100台あるとします。但し、エンジンの馬力は、バラバラとします。例えば、1台目は200馬力、2台目は360馬力、3台目は400馬力、・・・・、98台目は250馬力、99台目は190馬力、100台目は280馬力とします。

なお、100台の各重量は同一であるものします。 パワー管と自動車の対応関係はつぎの通りです。

パワー管   →自動車 プレート    →エンジン馬力 測定条件   →アクセル量 プレート電流 →走行速度 そして、100台のクラウンに1台づつ順次試乗し、同一のアクセル量(測定条件)で走行させた場合、エンジン馬力(プレート)の相違により、走行速度(プレート電流)にバラツキが発生します。 以上がパワー管においてプレート電流がバラツく場合の考え方です。

このプレート電流も、プリ管のゲインと同様に、見た目では絶対にわかりません。専用の測定器で測定するしか知る術はありません。

 

【ここでのポイント】 真空管は見た目だけでで判断してはいけません。中身こそ重要なのです。

 

現行品 パワー管

現行パワー管
画像左から 300B JJ 2A3 JJ KT88 JJ 6550C Svetlana Sロゴ 6L6GC Svetlana Sロゴ KT77 GOLD LION 6V6GT TUNG-SOL EL84 GOLDLION

つぎに、現行品の中から8種類のパワー管をご紹介しましょう。

左から1本目および2本目は、直熱管と呼ばれるパワー管で、サイズも大きく、存在感があります。

左から3本目〜8本目は、傍熱管と呼ばれるパワー管です。 パワー管と一口にいっても、サイズがまちまちです。

ちなみに、左から8本目のパワー管は、管高さ以外、前述したプリ管12AX7とほぼ同径で、馴れないと間違うので注意してください。

 

米国系ヴィンテージ管 パワー管

ヴィンテージ パワー管
画像左から KT88 TUNG-SOL 3穴プレート KT88 RCA 無穴プレート 145 Arcturus ペア 青ナス刻印 

パワー管にもヴィンテージ管があります。

右の青ナス(ペア)は、ただただ 美しいの一言です。 上記画像の4本は、米国系ブランドのヴィンテージ管です。

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