(330)09/08_10:37
無題 (多賀政信)
1袋20kgを購入しいろいろ使ってみた。残り1kg。金属シャーシーの内部をアルダライトを使い砂絵の要領で始末した。木工ボンドは酸がでてえらいめにあった。ビニール袋に入れ投げ込む。木炭、その他適当な内部抵抗の材料を使ったこともある。電磁波自家中毒を渦電流ー熱にし、症状を寛解させるものである。清澄炭まぶしの術。私はすでに看板を作ってある。免許皆伝、家元 多賀政信。今オカルト界のはやりもの、トルマリンなんぞいかが?。値段が高いだけ霊験あらかた。
(324)08/15_21:37
Re:電子の移動速度 (小川@三島)
真空管の場合は自由電子が移動することによって電流が流れますが、導体の
場合はそうではありません。ホースを水が流れるモデルではなく、竹筒の
一方からトコロテンを押し込むと反対側からその分だけ出てくるモデルが
妥当でしょうか。中身はあまり移動していないのに出力はすぐ出ますよね。
伝達速度と移動速度は異なるものですから混同しないように要注意です。
それはそれとして導体中の電子の移動速度がかなり遅いのは確かです。
結晶格子に衝突しながら潜り抜けてくるのですから無理はありません。
でも電圧をかければ速度は上がるので、これによる限界があるわけでは
ありません。真空中なら電子の速度はプレート電圧で決まりますが、
導体の場合は材質で決まります。このあたりは難しくてとても説明でき
ませんので、量子力学や半導体工学の教科書にあたってください。
でも音質のようなオーディオ的特性を決定するのは、このようなミクロ
の特性ではなく、入出力のグラフのようなマクロな特性だと思います。
マクロの特性がほぼ同じなら音もほとんど同じになるのではないかと
考えていますが、実際には特性の差を充分に小さくできていないので
結論を出すに至っていない状態です。マクロな物理特性に差がないのに
音に差があるとすれば、正にオカルトですね。
(325)08/16_00:18
無題 (うるる)
小川さま。早速に明解なご教示をいただきありがとうございました。いつもHPで、さまざまな質問に丁寧にお答えになられていることについて、かねてより尊敬の念を抱いておりましたが、今回も、このようなピントはずれな質問にも同様にお答えいただいて恐縮しております。
電子が質量を持つ以上、光速を絶対的な移動速度の上限とすることは当然ですが、電導物質の固有の絶対的制限があるかのように書いてあるものがあり、それが具体的にどのぐらいなのかがわからなかったのです(おおむね「30メートル」は「30センチ」の書き間違いでした)。
少なくともシリコンなどの半導体の正孔の速度については、物質ごとに制限があって、その速度向上が開発のひとつの要点であるかのように書いてあったようにも思われるのですが、導体の電子速度には制限がないということでよろしいのでしょうか?ただ、正孔も、電子の欠損の伝播であれば、電子それ自体の移動とそれほど違いがあるとも思えませんのですが、正孔の移動速度の制限自体もわたくしの理解が不十分のゆえと思われます。
光速以下という絶対的制限だけならば、きちんと計算していません(電子の電荷とアボガドロ数等から計算それ自体は簡単ですけど)が、おそらくそういった量子的効果が現れるようにするには相当の大電流、長距離、微少断面でないとムリで、通常のオーヂオの領域では実現困難な領域ということになりましょう。
なお、ご教示いただいた通り、電流の伝達速度は光速と同じですが、それでも、場合によっては、マクロ的挙動で問題となり得るのではないかというのが、最初には書かなかったのですが伺いたかったもう一つの点でした。
つまり、30センチぐらいの配線ではほとんど可聴域では問題となりませんが、30メートルぐらいのレベルの配線(トランス巻き線など)だとすると、信号の伝達時間は、その入り口と出口とで、ナノ秒単位となり、100キロヘルツ位では、違いがわかる程度の位相のずれを生じることになるだろうと思われるからです。
オールオーバーのNFBと、帰還部分の配線が30センチ以下であろう超三アンプのNFBとの違いの一つがそこにもあるのではとも考えたりします。NFBといえば、位相変位が常に問題となってきましたが、超三アンプのリサージュが位相変位について周波数特性をもたない特異な形を取っているとの研究報告を拝見し、そのようなことが関係しているのかとも思ったりいたします。でも、それまでのNFBの解析では、信号の伝達速度と配線の長さとか書いてなかったような気がするし、位相変位も桁違いに大きかったような記憶もあるので、まったく別の話のようにも思われます。
なにしろ、数式を持ち出されると理解不可能な筋金入りの文系人間ですので、どうか定性的で結構でございますので再度ご教示いただけますととてもうれしく存じます。
(326)08/16_02:28
導体長の影響など (小川@三島)
半導体の移動度は電子でも正孔でも似たようなもので、仰るとおり数十センチ
程度のものが多かったように(おぼろげに)記憶しています。ただしこの数値
は単位電界強度の場合を表すもので、電界強度を上げれば移動速度も上がりま
すので、決して上限を意味するものではありません。しかし、これによって熱
損失が生じて温度が上昇し、素材が崩壊する上限は存在するはずです。従って
より高速の素材の研究が重要なのですが、この方面に話を進めると襤褸が出ま
すのでよしましょう。
アンプの内部配線による時間遅れは確かに気になります。真空中の光速だと
30センチが1ナノ秒ですが、導体では屈折率の影響で7〜8割の速度になり
ますので、20センチで1ナノ秒と見ておくと良いでしょう。仮に20メート
ルの配線があれば100ナノ秒=0.1マイクロ秒の時間遅れが生じます。
この配線を介してNFBをかけるとすれば、系の帯域幅は1メガあるいは
更に狭くする必要があります。(帰還量に依存します。)
ただしよく勘違いされることですが、トランス巻線が例えば100メートル
あった場合に、この長さの導線と同じ時間遅れがあるはずというのは間違い
です。トランスの巻線はコアによって密に磁気結合していますので、片方の
巻線端の電流変化は瞬時に他方の巻線端まで起電力を発生させます。そのた
め伝達の遅れはごくわずかです。(巻線の直径程度の遅れはあるはずです。)
トランスの位相特性は、漏洩インダクタンスと浮遊容量によって決まると
考えるのが妥当でしょう。でもトランスはアンプ部品のなかでも最も複雑
怪奇なもので、知ったか振りで恥をかくのが落ちでしょうから、これ以上
触れるのはやめておきます。
(327)08/16_05:54
30センチの配線・・以下でも。 (宇多@茨城)
下記のような経験があります。 べつに怪談でもオカルトでもありません。
導体部分以外に、当然誘導体や大地間容量、L分なども影響があるらしく・・・
(1) 私が作ったアンプの定位が不安定と言われ、伺ったお宅のシングルコーン・フルレンジスピーカに使用の 5m 程度の SPケーブルをチェックしたら L/R の長さが 30cm 違っていました。 誤差 2cm 程度まで長い方を切って合わせたら、真ん中にピッタリ安定に定位しました。
(2) プッシュプル・アンプの終段上側と下側のそれぞれカソード自己バイアスのRk/Ck グランド側を 0.75SQ ビニール線にて数 cm の渡り線でつなぎ、片側から同一配線材数 cm でグランドに落とすL字型配線を、フト同じ配線材で、上側と下側各長さ数 cm のV字型配線で落とすように直したら、嫌な音が少なくなり聴きやすくなりました。
以来、怖くなってシングル・アンプでも、L/Rの特に信号部分の配線を、距離的に近い側は迂回させても、誤差 5mm 程度に抑えています。 ・・・必然的に配置にも凝るようになりました。 L/Rの配線材が違っては、長さを合わせてもまずダメでしょうね。