Schematics　Ｌｉｂｒａｒｙ

SIMetrix/SIMPLIS　Schematics　Ｌｉｂｒａｒｙ

1. Inverse RIAA Transfer Function

Phono EQ の RIAA特性の偏差をシミュレーションするための、逆RIAA伝達関数です。1kHz のゲインを0dB (偏差1μdB以下）に設定しています。


回路図	周波数特性

使用方法

ダウンロードしたファイルをSIMetrixで開くと、上図の回路が現れます。解析の設定もされていますので、そのまま F9 key を押すと、上図右の周波数特性のグラフが現れます。
1kHzが0dBとなった、逆RIAAカーブが描かれています。

フォノイコライザーの例として、リニアテクノロジー社のOPアンプIC、LT1028のデータシートに掲載のPhono Preamplifer を取り上げて簡単に使用方法を説明します。

	フォノイコライザー回路の出力に上記回路のARB1とLAP1をコピーして接続します。入力にはAC電圧信号源を接続します。フォノイコライザー回路は前述したようにLT1028のデータシートの掲載回路を例にしていますが、もちろんどんなものでもかまいません。 LAP1が逆RIAA伝達関数のアナログ・ビヘービュア・モデルで、伝達関数式は (1+3180e-6s)(1+75e-6s)/(9.898079(1+1e-100s)(1+318e-6*s)) となっています。SIMetrix 以外のシミュレーターを使用されている場合は、アナログ・ビヘービュア・モデルの伝達関数に上記式をコピーして使用すれば同様に使用できると思います。
	Simulator のChoose Analysis より左図のようにAC解析設定を行います。周波数や解析ポイント数は必要に応じて適宜変更していただいて結構です。
	上記解析設定画面でRun釦をクリックするか、設定画面を閉じた後、F9 key を押すと解析が行われ、左図のようなグラフウインドが現れます。カーソルを出して基準カーソル（荒い破線のカーソル）を1kHzにあわせると、グラフ右側に1kHzのゲインが表示されます。主カーソル（細かい破線のカーソル）を任意の周波数にあわせると、その周波数におけるゲインと1kHzに対する偏差が表示されます。 1kHzにおけるゲインが 39.63dB で、175Hzにおける1kHzに対する偏差は-0.4dB程度であることがわかります。
	1kHzを0dBとして、周波数偏差のグラフを描かせたい場合もあるでしょう。このときに使用するのがARB1です。 ARB1を右クリックしてEdit Part...より Define Box を表示させ、左図に示したように定義式のカッコ内の分子の部分（最初は0になっている）を、前項でカーソルを当てて求めた1kHzにおけるゲイン値　(39.633341) に書き換えます。OKをクリックしてダイアログボックスを閉じ、解析を開始します。
	1kHzを基準（0dB) とした周波数偏差のグラフが描かれます。 20Hz - 20kHz 間で±0.4dB 程度に納まっています。 1kHz のカーソルの値が0 (dB) ではなく、2.65315n (dB)　になっていますが、取るに足らないことはいうまでもありません。以上で使用法の説明は終わりです。
	さて、LT1028のデータシートに掲載の回路例では出力のカップリング回路が省略されていますが、DCゲインが60dBにも及ぶ回路ですから、当然DCカットのカップリング回路（またはDCサーボ回路）が必要ですし、ディスクの反りなどによるサブソニック回避の観点からも不要な低域はカットするのが望ましいでしょう。　また、20Hz - 20kHz 間偏差0.4dBというのは設計値としてはいささか大きいように思います。さらに、NF型EQ特有の20kHz以上での持ち上がりも気になるところです。その点を考慮して回路定数を見直した例を左に示します。抵抗値は E24、容量値は E6 を想定して部品の入手性も考慮しました。（C3 は　0.1μ + 0.01μ） R6はC4のディスチャージ用で、R７は次段に置かれるであろうライン・アンプの入力インピーダンスで、50kΩのVRを想定しています。 1kHzにおけるゲインは39.322dB です。
	解析結果を左図に示します。20Hz -100kHz 間で偏差が±0.2dBに収まっています。

2. Distotion Monitor

歪波形を観測するための基本波除去回路 (ノッチ・フィルタ）です。

DistortionMonitor.zip


回路図	周波数特性

使用法

ダウンロードしたファイルをSIMetrixで開くと、上図の回路が現れます。、そのまま F9 key を押すと、周波数解析が開始され上図右の周波数特性のグラフが現れます。
1kHzのノッチ・フィルターになっており、100kHzまでの高調波成分がほぼ正確に測定できます。

	フォノイコライザー回路の出力に上記回路のARB1とLAP1をコピーして接続します。入力にはAC電圧信号源を接続します。フォノイコライザー回路は前述したようにLT1028のデータシートの掲載回路を例にしていますが、もちろんどんなものでもかまいません。 LAP1が逆RIAA伝達関数のアナログ・ビヘービュア・モデルで、伝達関数式は (1+3180e-6s)(1+75e-6s)/(9.898079(1+1e-100s)(1+318e-6*s)) となっています。SIMetrix 以外のシミュレーターを使用されている場合は、アナログ・ビヘービュア・モデルの伝達関数に上記式をコピーして使用すれば同様に使用できると思います。
	Simulator のChoose Analysis より左図のようにAC解析設定を行います。周波数や解析ポイント数は必要に応じて適宜変更していただいて結構です。
	上記解析設定画面でRun釦をクリックするか、設定画面を閉じた後、F9 key を押すと解析が行われ、左図のようなグラフウインドが現れます。カーソルを出して基準カーソル（荒い破線のカーソル）を1kHzにあわせると、グラフ右側に1kHzのゲインが表示されます。主カーソル（細かい破線のカーソル）を任意の周波数にあわせると、その周波数におけるゲインと1kHzに対する偏差が表示されます。 1kHzにおけるゲインが 39.63dB で、175Hzにおける1kHzに対する偏差は-0.4dB程度であることがわかります。
	1kHzを0dBとして、周波数偏差のグラフを描かせたい場合もあるでしょう。このときに使用するのがARB1です。 ARB1を右クリックしてEdit Part...より Define Box を表示させ、左図に示したように定義式のカッコ内の分子の部分（最初は0になっている）を、前項でカーソルを当てて求めた1kHzにおけるゲイン値　(39.633341) に書き換えます。OKをクリックしてダイアログボックスを閉じ、解析を開始します。
	1kHzを基準（0dB) とした周波数偏差のグラフが描かれます。 20Hz - 20kHz 間で±0.4dB 程度に納まっています。 1kHz のカーソルの値が0 (dB) ではなく、2.65315n (dB)　になっていますが、取るに足らないことはいうまでもありません。以上で使用法の説明は終わりです。
	さて、LT1028のデータシートに掲載の回路例では出力のカップリング回路が省略されていますが、DCゲインが60dBにも及ぶ回路ですから、当然DCカットのカップリング回路（またはDCサーボ回路）が必要ですし、ディスクの反りなどによるサブソニック回避の観点からも不要な低域はカットするのが望ましいでしょう。　また、20Hz - 20kHz 間偏差0.4dBというのは設計値としてはいささか大きいように思います。さらに、NF型EQ特有の20kHz以上での持ち上がりも気になるところです。その点を考慮して回路定数を見直した例を左に示します。抵抗値は E24、容量値は E6 を想定して部品の入手性も考慮しました。（C3 は　0.1μ + 0.01μ） R6はC4のディスチャージ用で、R７は次段に置かれるであろうライン・アンプの入力インピーダンスで、50kΩのVRを想定しています。 1kHzにおけるゲインは39.322dB です。
	解析結果を左図に示します。20Hz -100kHz 間で偏差が±0.2dBに収まっています。

SIMetrix/SIMPLIS Schematics Ｌｉｂｒａｒｙ

1. Inverse RIAA Transfer Function

2. Distotion Monitor

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