真空管の玉を変えるとなぜ音が変わるのか。

Question

真空管とはどういう物かなと興味を持っている者です。

同じ環境のオーディオシステムで、違う種類の真空管の玉だけをを変えると、なぜ音色までもが変わるのかが分かりません。
オーディオ用の真空管は増幅作用がメインの仕事ですから、種類の違う真空管を使った場合、アンプの出力は変わるかとは思いますが、なぜ音色まで変わるのかが分かりません。何故なのでしょうか。

この考えを発展して、真空管ではなくてトランジスタを組み込んだ場合でも、音色が変わるのでしょうか。

ご教授お願いします。

c80s3xxx · Accepted Answer

真空管回路はあまり大量のNFBをかけることができません．そのため，そもそもの裸特性がかなり色濃く反映されます．
回路的にも，トランジスタはいくつも組み合わせることで全体として理想動作に近づくように設計されることがふつうですが，真空管の場合は (トランジスタを使う場合に比べて) 非常にシンプルな回路で，真空管自体の物理特性の範囲内でなんとか理想動作に近い領域を探すように設計していきます．
また，オーディオ用の真空管回路は可聴帯域内に影響するような時定数回路がかなりあちこちに入ってきてしまいます．出力段に使われるトランスは典型的な例です．
それらの結果，真空管回路はどうしても周波数特性や歪み特性が，半導体回路に比べて劣ります．裏を返すと，真空管回路を通すことで，多かれ少なかれそのアンプの癖が，多くの人間にも識別できる程度に乗ってくるといえます．
さて，裸特性は，要するに素子の特性で事実上決まるわけですが，増幅素子というのは，個体差がかなりあります (これはトランジスタでも同じです)．実際，真空管アンプの場合は，たとえば左右チャンネルの周波数特性が一致していることはまずありません．むかしの雑誌の製作記事なんかは，左右チャンネルとも測定結果が載っているのは普通でした．まして，建前は互換品といってもメーカも違うのであれば，当然いろんな特性が完全に同じにはなりません．したがって，差し替えは明らかな電気的特性の違いになります．そしてそれは注意深く比較試聴すれば区別できる可能性は高いです．

ただし．
一般的に行われているような差し替えによる比較は，たぶんほとんど無意味です．やっぱり中国製はどうの，とか，ビンテージものはいいねえ，というような話は，たいがいの場合，思い込みでしょう．思い込みを排した実験というのは，かなり大変です．そして，差がわかるのと，善し悪しを判断できるというのには，大きな違いがあるということも．
まあ，自己満足の世界だからどうでもいいのですが．

KOBO_RON · Answer

２つ観点からお答えします。
「真空管を変えるとなぜ音が変わるのか。」
（真空管と玉は同じことですから、真空管の玉とはなりません）
電線一本変わっても音が変わると言われています。真空管は、電気特性こそ同程度にしていますが、大きさ、素材や構造すら同一ではないものばかりです。むしろ同じになるほうが、不自然だと考えます。

「この考えを発展して、真空管ではなくてトランジスタを組み込んだ場合でも、音色が変わるのでしょうか。」
真空管からのトランジスタへのリプレースを差していますか？トランジスタ同士の交換ですか？いずれにしても変わります。

よく行なわれるのは、オペアンプの交換です。同程度のオペアンプを交換することで音が変わります。オペアンプの場合は中の回路が違いますので、変化の原因は理解しやすいかもしれません。真空管の内部構造や素材の違いは、この回路の違いと同等の意味を持つものなのです。


真空管やオペアンプが交換されるのは、
（１）ソケットがあり交換しやすいことと、
（２）同等のものがいくつもあり選べること
からではないでしょうか。トランジスタは、代替品も少なく交換も容易ではないため、別のものにすることは少ないようです。

neconama · Answer

真空管アンプは偶数次ヒズミが生じるがゆえに、温かみのある音がします。
その真空管の偶数次ヒズミは、製造時の微妙な構造の差により一つ一つ個性を持つのです。

この世に一つしかない音、ある意味、素敵なことですね。

また、真空管の使い方によっては、特性の揃ったペアー管でないといけない場合があります、その点にも注意しましょう。

トランジスタの場合、帰還回路によってヒズミが少なくなるようにできてますので、
差が出にくいですが、帰還量やバランスが狂ってくるので、
悪くなることはあっても、良くなることはないでしょう。
交換する場合、その回路を熟知し、ペアーのトランジスタや、
ある程度の設備がいるかもしれません。

Yorkminster · Answer

真空管に関しては明るくないのですが、Ｎo.2の回答者がご指摘のように、同一品番でもメーカーによって微妙に構造が異なるため、電気的特性に若干の差異が生じるためでしょう。品番が異なれば、互換性があっても当然電気的な特性に差異が生じるので、音質に影響を与える可能性はあると考えられます。

半導体に関しては、寄生容量や各種特性の違いから、互換品とされていても実際にはそのまま差し替えるだけでは不具合が生じたり、問題にはならなくても音質が変わることはあります。また、同一製品の同一ロットでも、個体差がかなり酷いので、1個1個選別することがあります（選別なしで動作する回路も組めますが、複雑な回路を組む場合や、その半導体のベストの状態で使うためには選別が必要です）。この選別されたグループが異なれば、同じ「選別品」であっても音質が異なり得ます。

なお、オペアンプでも同様です。オペアンプはICの一種なので、自己調整機能に優れていてトランジスタより差し替えが簡単です。そのため、パソコン用のオーディオカードやヘッドホンアンプのそれを交換して「高音質化」することが流行っています。しかし、オペアンプは、細かく解体すればトランジスタと抵抗の集合体で、やはり電気的な特性に応じてベストな回路が異なります。そのため、差し替えて「音が変わる」ことはありますが、「そのオペアンプの最高の音」になる可能性はきわめて低く、そういう方法で「このオペアンプの音は～」というのはナンセンスです（ほとんどの人がそう書きますが。同様の理由で、真空管を取っ換え引っ換えやるのも馬鹿馬鹿しい話であると思います）。

真空管（とトランジスタ）に関して、平易かつ科学的に正しく、冷静な視点で語られているものとして、以下のサイトをお勧めします。

http://home.highway.ne.jp/teddy/tubes/tubes.htm

katokundes · Answer

://www.diana.dti.ne.jp/~atsuhiro/v_tube/tube_807.html
特性
容量Ｃ
相互コンダクタンス
など構造上（製造上）により違うのではないでしょうか。

Evreux · Answer

真空管のメインの仕事が何なのかは詳しくないので知りませんが、音を大きくするのではなく、大きくした音のピークを飽和させ耳障りなひずみを起こさないようにするのがメインではないでしょうか？予想しているだけなので自信はまったくありませんが・・・
信号を伝えるパーツが変われば音が変わるのは当然かと思います。また、先述のとおりならば、電気信号に変化を与えることが目的の部品なので特にパーツの変化の音への影響が大きい部分ではないかと。

真空管の玉を変えるとなぜ音が変わるのか。

真空管回路はあまり大量のNFBをかけることができません．そのため，そもそもの裸特性がかなり色濃く反映されます．

２つ観点からお答えします。

真空管アンプは偶数次ヒズミが生じるがゆえに、温かみのある音がします。

真空管に関しては明るくないのですが、Ｎo.2の回答者がご指摘のように、同一品番でもメーカーによって微妙に構造が異なるため、電気的特性に若干の差異が生じるためでしょう。

://www.diana.dti.ne.jp/~atsuhiro/v_tube/tube_807.html

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