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Nutube 6P1 ヘッドフォンアンプ [パパの趣味]


以下の順で書いていきます。
1.Nutubeについて 2.作例 3.ブレッドボードで実験 4.完成品の特性

1. Nutubeについて http://korgnutube.com/jp/
Nutubeという新型真空管をKorg社が発売開始したのは昨年9月頃だったと思います。
前回のヘッドフォン(HP)アンプには3A5という真空管を使いましたが、作動させるのに1.4V 220mAのヒーター電力が必要です。3A5は「電池管」というジャンルに属し、これでも電池駆動にやさしい仕様として設計されています。単3のエネループが1900mAh,電池を傷めないように8割方のところまで使うとしたら作動は2時間くらいです。
このNutubeはヒーターが0.6V 17mAx2と大変省電力に出来ており、先ほどの例で11時間も持つことになります。これで電池駆動に対するハードルがぐっと下がるわけで、電池駆動の金田式アンプや新氏のEQアンプなどが発表されています(私も聞きに行きました。よくできていました)。
私も早速、HPアンプを作ってみましたので紹介します。

2.作例
前回の3A5 HPアンプは微妙に据え置き型で、電池も単3x1(ヒーター), プレートはスペース上単4x4より供給という構成で、単4が先に無くなるみたいです。今回作るにあたっては、以下を目標にしました:
①今度こそポータブルにする iPodくらいの大きさが目標。
②単3電池x n本のセットですべての電力を供給。
③せっかくなのてNutubeの緑の蛍光が見えるようにレイアウトする。
完成品の外観です。蓋を外して中が見えるようにし、比較用にiPodを並べました(①):
IPODと比較s.jpg
白く見えている部分は電池ボックスのスペースで、ひっくり返すと単3x4が見えます(②)。
のぞき窓s.jpg
緑色に2か所光っているのが分かると思いますが、これがNutubeの蛍光部ののぞき窓です(③)。
Nutube というのは四角いガラス2枚のサンドイッチみたいな部品で、従来円筒形の真空管とはだいぶ違いますね。また、足のピッチが2mmで従来の1/10インチ(2.54mm)ピッチの基板に合いません。私はAitendoで売っていた2mm-2.54mm変換基板を使いました。
基板(改造前)s.jpg
次に回路図です:
回路図s.jpg
Nutubeの前後をユニティゲインのOPアンプでサンドイッチした構成で、真空管からの信号の取り出しはよくあるYAHAアンプではなく、カップルコン方式です。OPアンプの電源(+/-15V)とNutubeのプレート電圧(+15V)はDCDCより供給しています。写真だと銅色のシールドケースの下に収まっています。またヒーターは単3x4 (NiMHなので定格4.8V)より18mAの定電流ダイオードで供給しています。
間違って4.8Vを供給するとあっという間にフィラメントが切れてしまいます。税込み5,400円がパーになります。要注意!
この回路に決めるまでにはいろいろリサーチがありました:
(1)入力側のOPアンプ
当初は設定しないつもりだったのですが2月に中野であった「ポタ研」でNutubeのグリッドに直接VRを接続するとノイズが出やすいと聞き、設定することにしました。普通の真空管アンプでもVRがグリッドリーク抵抗になり電極間の静電容量とフィルターを形成してしまうことはよく言われるのでさもありなん、と思いました。
(2)YAHAアンプにしなかった理由
こちらは3月のMJオーディオフェアで教わりました。YAHAアンプだとヘッドフォンと出力OPアンプの間に直流遮断用の大容量電解コンを置くのですか、低インピーダンスのイヤフォンを組み合わせると低域が低下するとのこと。こちらもRCのハイパスフィルタの原理として納得できます。また、カップルコンの位置だと低容量で済むのでいろいろなタイプのコンデンサーを試せます。一方数百μFといったら電解に限定されてしまいますね。

と、いうわけで2.まで書き進めました。このあと、ブレッドボードで試作して諸元を決めた(3.)のだけども、実装したら特性がだいぶ違った話と最終的な特性を4.で書きます。今日はここまでです。ではまた。

くらやみ祭り 2017 [日記]


ブログをいくつも書かないうちに、また「くらやみ祭り」の季節が来てしまいました。今年は5月4日の午後に行ってきました。まずはケヤキ並木のホコ天。
けやき通りはホコ天s.jpg
旧甲州よりも北側の、伊勢丹の前あたりは境内の混雑で疲れてしまった方が沢山休んでいました。旧甲州を渡って境内に入ります。まずはご存知「ファンシーくじ」屋さんです。
ご存じファンシーくじ屋s.jpg
「ファンシーくじ」というのは、番号を書いた棒切れを引いて景品をもらうくじで、景品が女の子好みのファンシー文具なのでこんな名前がついています。大体、純正キャラクタの袋ものが多いです。それに、これまたキャラクター鉛筆とかおまけで呉れるのが、微妙にお得感を生んで毎年大混雑です。一回300円は、私が娘を連れて来ていた10年前から変わっていないと思います。ご立派!
お参りをした後、境内の反対側の植木市も覗きます。
植木市s.jpg
こっち側の人出はボチボチ。ただし通路が狭くなるよう屋台を配していて、込んだ感じを演出しています。境内の大木の下に植木を並べることで、全体にグリーンな環境を作っていて私は結構好きです。グリーンついでに今年の浅間山のムサシノキスゲの画像もアップ。
中山_キスゲのアップs.jpg
撮影日は5月5日の午前。今年の連休は晴天が続いて、良かったですね。
次回は、連休中に完成させたNutubeヘッドフォンアンプを紹介します。完成しているのですがまだ調整と特性計測ができていないので、完了したらアップします。お楽しみに。

ナショナルEMD-101ギアダイアルの続き [パパの趣味]


1月29日に都立図書館の多摩分館がオープンしました。私にとってこの図書館の性格と立地がとても重要でした。
①立地→私の大好きな東山道武蔵路の遺跡沿いにある。古代人が長旅の末に武蔵国分寺を見下ろしてホットしたといわれる、丘の上です。
②性格→雑誌専門、かつ創刊号からきちんとそろえた膨大な蔵書を誇る。私が良く行く府中の図書館でも雑誌は過去二年分だけ保管していて、それ以上古いものは不要本として「あげます」コーナーに並べられてしまいます。

今回のブログは②によって可能となりました。
EMD-101が発売された1964年頃にこのギアダイアルがどのように使われたかを知るには当時のCQ誌を見るのが手っ取り早いのですが、兎に角この年代の古本が出てきません。もっと古いと明倫館に並んでいたりします。この時代のCQ誌を保有している方がまだ現役、ということでしょうか。
都立図書館の蔵書検索を調べると多摩分館にあることが判明。早速行って来ました。今日は時間があまり取れず、調べられたのはCQ誌1964年1月~6月の製本版です。以下の順で登場します:
1. 3月号に1ページの予告記事「スペースをとっておいてください・・近日発売!」
2. 4月号 には5ページにわたる詳細な広告
3. 5月号 広告は見開き含む3ページに縮小、JA1AYO丹羽OMによるVFOへの応用記事あり
4. 6月号 広告なし、中一高二の通信型受信機に使用した記事あり。

VFOの記事が、このダイアルの使いにくさを示してくれています:
EMD101の使用したVFOMay1964.jpg
機構自身の奥行きがあるため、LCボックスがシャシのぎりぎり奥に置かれています。これでもギア軸・VC軸をカットしているそうです。これは、レイアウトが難しそうですね。また、丹羽OMは1MCをカバーするVFOにこのギアダイアルを組み合わせると、50Hzが直読み可能になる、と書いていますが実際のVCの直線性は以前のブログに書いたように散々なものでしたから、コリンズの51S-1のように1MHzに渡り1KHzが直読可能、とは行かなかったはずです。
アイディアルのギアダイヤルに比べオークションでほとんど見かけないのは、売れなかったためだと思うようになりました。アイディアは独創的だったのですが高精度なものは一点豪華では達成できず、システム全体へのアプローチが必要、と再認識させられました。
ところで私はこのダイアルをサンコーのユニットに組み合わせるべく、将来のプロジェクトにしようと考えています。また、CQ誌も1964年6月以降をまだ見ていませんし、さらに範囲を広げてうまい使用例がないか探してみるつもりです。ではまた。

ナショナルダイヤルメカニズム EMD-101 [パパの趣味]


もう2017年になってしまいました。 昨年アップしたブログは3本だけ・・ぼちぼちやっていきます。

さて、今年最初のブログは十数年来探していたものを手に入れた話です。 タイトルの「ダイヤルメカニズム」というのはアナログの無線機で、選局を楽にするために同調機構(バリコン)をゆっくりと動かすための減速装置です。同調メーターとともに受信機の顔といえる部品で、見栄えにも注意が払われています。かく言う私も小学生時代から今に至るまで、珍しい機構のダイアルがあるとせっせと集めてきました。


今回のものは松下電器(パナソニック)がアマチュア用部品を製造していた時代にごく短い期間売っていた、「幻の」と言っても過言ではない品物だと思います。私がこのダイアルを初めて認識したのはS42(1967)年初版の「SSBハンドブック」VFOの章の「最近はウォームギアを使用した機構も使われています」という記述に遡ります。私のハンドブックはS49(1974)年の版で、その当時は市場にはアイディアルMD-101しか流通していませんでしたので"ウォームギアタイプ"とはどれを指すか皆目分かりませんでした(当然、米NationalのNPダイアルなど知る由も無く)。 

どんな製品か不明のまま、20年近くが経過し、ナショナルがウォームギアタイプのダイアルメカを売っていたと知るのは確か神保町・明倫館で立ち読みした古本からだったと思います。メーカーが分かり、型番が分かったころにインターネット時代になり、検索で1967年のCQ誌に広告が載っていた事まで掴みます。該当するCQ誌を手に入れたのはヤフオクでした。それが、この広告です:

EMD-101004.jpg

EMD-101のデビューを飾った広告だったようで、5Pに渡り解説されています。機構はこんな感じです;

MechS_CQ1964APR026.jpg

これはすごいですね。ウォームギアが2セット、ベベルギアにネジ歯車と歯車技術のショウケースのような製品です。

ちなみに正価4,900円なり。同じ号のCQ誌の広告によるとクラニシの20:1(3,600円)がライバルでしょうか。とにかく珍しい機構に目がない私としてはぜひ現物を手に入れたい、とここ7-8年ウォッチを続けてきました。オークション情報サイトの記録ではEMD-101の最新の売買記録は2010年。

実は2-3年前に送信機に組み込まれジャンク一式で出品されたのですが同好の方がいるらしく、掛け負けしてしまいました。黒いエスカッションプレートが無くなっていましたので、全力BIDでなかったのも事実でした。

そしてついに今回は完品かつダイヤル部単体の出品を発見。今回は無事、勝つことが出来ました。届いたものがこれです:

正面s.jpg

そうそう! これを探していたのです! ダイヤルを回すとドラムが回転し、ドラム目盛りの1/10をダイヤル上の副尺で読める、という優れものです。広告では、複雑なギアトレンがバックラッシュをキャンセルすると書いてありますが、若干の遊びを感じます。調整するとゼロに近づけられるのかもしれません。 内部写真です;
ねじ歯車s.jpg
キテますねえ。このような機構を思いつき、歯車諸元に落としこんだ当時の技術者に脱帽です。

本品の出品者は81歳になられるOT様でした。品物に同梱して、同時のシャックの白黒写真を添付いただきました。リグはすべて手作り、オシロを備えた本格的なシャックでした。譲っていただいたOT殿に感謝です。大切に使って行きたいと思います。

中学時代の希望が、21世紀についに解決したというお話でした。生きていればいいことがあるさ、というのは本当ですね。ではまた。

2016 今年のコールデンウイーク [パパの趣味]

ブログをいくつも書いていないのに、今年のゴールデンウィークも終わってしまいました。
まずは府中名物くらやみ祭から。 私はお化け屋敷の屋台なんて、ここでしか見たことがありません。
名物お化け屋敷S.jpg
撮影は5月2日の17時頃。まだ準備中でした。待ちきれずに見に行ってしまいましたが、世の中の連休の5月3日から営業開始のようですね。3日の午前にも行きましたが、前日とは打って変わって大混雑でした。

続いて、もう一つの府中名物ムサシノキスケ゜。府中の浅間山(せんげんやま)に自生する固有種だそうです。
きすげアップS0504.jpg
撮影は5月4日の12時ころです。こちらはアップですが、周囲はちらほら咲きくらい。例年はもっと咲いているのになーと思ったら、今年のきすげ祭りは5月7・8とのこと。連休中だと少し早かったようです。

と言うわけでお祭りもキスゲもフライング気味でした。おかげて空いていたので、まあいいか、です。

3A5 直熱管ヘッドフォンアンプ [パパの趣味]

こんにちは。昨年末くらいから可搬型の真空管ヘッドフォン(HP)アンプに取り組んでいました。やっと出来上がったのでブログにアップします。まずは外観:
完成状態s.jpg
ケースはタカチYM-150 (幅150 x 奥行き105 x 高40)です。コントロールは電源SW付きVRのみ、RCAが入力で6.3mmHPジャックが出力です。
内部はこんな感じ:
前面s.jpg
奥のほうでシールドケースに入っているのが直熱管3A5です。3A5はフィラメントが赤熱したりしない、いたって視覚効果の地味なタマでしたので、放熱とノイズ遮断を期待して昨年の真空管オーディオフェアで購入したIERCシールドケースをかぶせています。黒い円筒形のものです。手前に出力トランス、黄色いのは入力コンデンサ(シズキ)です。 銅色に光っているのはDCDCシールド(のつもり)で銅版を曲げて作ったカバーで、この中に30V出力のDCDCが収まっています。可搬型ということで電池が電源で、交換の際にいちいちシャシを開けずに済むよう、シャシの背面にむき出しで取り付けています。 背面の画像です:
追加したHTスイッチs.jpg
フィラメントは単三で点火、単四x4でDCDCを駆動してプレート電圧とOP-AMPに供給します。単四電池ボックスの下に赤いスライドスイッチが見えますが、これは「ヒータースイッチ」と呼んでいますが正直、回路設計に失敗していることに気づき後付けで追加したものです。 どんな回路になっているかご紹介します。いわゆるYAHAタイプと言うやつです。なぜこの回路になったかは、今後のブログで紹介していきます。今回は完成状態のみご紹介です:
回路図.jpg
回路図中「Power」となっているのがVR連動の電源SWのつもりでした。2電源なのでグランド側をON-OFFする構想です。ところが作ってみると電池の消耗が激しいことに気づきました。いろいろ調べるとOFFの状態でもDCDCに電圧が発生しています。 あれあれ? よく回路を見るとHT-単三-単四のループが切断されずに残っています。ここも切断しないと電池を消費してしまいますね。結局2箇所を切断しないとダメで、電源SWは独立させるべきでした。パネルにそんなスペースは残っていないので、シャシ裏面にスライドSWのスペースを見つけるのがやっと、というオチです。
さて、AMP部の説明です。B電源+30Vに対してプレート電圧が大体15Vになるようプレート抵抗が選んであり、次段のOPアンプが電源0V-30Vで作動しますので丁度中点となるような設定です(YAHAアンプの特徴)。この回路を考えた人、頭がいいですね。グリッド抵抗43Kは、YAHAアンプの例としてはずいぶん低いと思います。普通は1MΩ以上に設定してグリッドバイアス効果を狙っているようです。3A5を使った私の場合、グリッド抵抗を大きくするとクロストークが出てR-ch入力がLのヘッドフォンからも聞こえてしまいました。グリッド抵抗を下げるとなぜか、止まりました。 グリッドバイアスがほぼ無い状態になりますが3A5はグリッド電圧が正まで特性を規定してあるタマであるせいか、聴感上問題を感じていません。OPアンプ出力は15V+音声成分ですのでケミコンで音声(交流)分のみを取り出し出力トランス(サンスイST-48)を駆動します。こちらが周波数特性です:
特性比較.jpg
ピンクの線が完成機のものです。黒い線は出力トランスなしの場合で、こちらのほうが特性高域まで伸びているのですが、聴感上ボーカルが埋もれてしまう感じでしたので私はトランス付きを選択しました。 出力は高々15mWがHPを鳴らすには十分です。電圧ゲインはほぼ1dBですが高インピーダンス入力で低インピーダンス負荷を駆動しますので電力ゲインは稼げていて約12dBです。iPodなどを直接聞くのに比べ音に深みと言うか艶が増した感じがしています。今後時間を見つけて、オリジナルの構想と何がまずかったかご紹介していきたいと思います。連休のころでしょうか。ではまた。

サンコーのユニットを使った受信機 完成報告 [パパの趣味]

大分間が空いてしまいましたが、サンコープロジェクトは着実に進行していました。やっと完成しましたので報告します。
Receiver_SS.jpg
結局、同調機構はナショナルのPWタイプにしました。シャシ天板に張ってあるのが、周波数・放送局と500目盛りの校正表です。 フロントフェースはこんな感じ:
Vernier_SS.jpg
シャシの上に、プリント可能なステッカーシートが貼ってあります。ついでに、PWダイヤルのバーニア目盛りも設定しました。写真の状態で362.3に合っています。天板から出ているのはアンテナ素子で、AOR LA-320のアンテナを挿入して使います。根元がΦ6.3ステレオジャックなので、アンテナは回転可能です。松下のジャイロアンテナよろしく、結構受信状態の改善に役立ちます。LA-320をコピーしたRFアンプをシャシ天板に仕込んでいます:
RF_Amp_SS.jpg
これはバリキャップと可変抵抗で同調を取るタイプで、本物はバリキャップ4つがパッケージになった東光KV1260を使っていますが当然入手不能で、ラジオデパートの光南電気で売っていた1SV149x4個で組み立てました。ちょっと心配でしたが快調に動いています。

さてこれで中学生の時に購入した「サンコーのユニット」再活用プロジェクトは終了です。 この次は直熱管3A5によるヘッドフォンアンプ製作を予定しています。 携帯できるよう、6Vの電源と昇圧型DCDCで構成する構想です。お楽しみに。

サンコー電子プロジェクト その2/2 [パパの趣味]

さて、バラック受信機のキャリがどれだけ直線になったか、結果を報告します。

まず使用した計測器です:
  SG = Clemens SG-38C アナログ
  周波数カウンター=サンワ8013
  追加アッテネーター=0~120dB
いずれも店頭中古品やオークションで入手した、ジャンクまがいの品です。SGはキャリア出力とし、受信機をBFOゼロビートで同調させました。 
短波受信で多用する7-10MHz帯の結果が下のグラフです。
キャリBandC.png
横軸がMD-101のダイヤル目盛り位置、縦軸がそのときの受信周波数を表しています。 点が実測データで、線はデータの相関線(一次式)です。 実測値が直線上にピタッと乗っていれば、見事「周波数直線」となるのですが若干、ばらついています。 周波数直線からのズレをkHzでプロットしてみました。下のグラフです:
エラーBandC.png
157kHz~-222kHzのズレがあることが分かります。 受信周波数8MHzで106kHzのズレは約1.4%にあたり、精度1.4%は立派とも言えますが AMのパスバンド6kHzと比べると「待ち受け受信はムリ」とも言えます。 ナショナルが民生用に出したバリコンですのでこんなものなのかもしれません。我が家に1kHz読み取り精度をもつ1960年代のUS受信機がいくつかありますが、どれだけ高精度が要求されるか、技術力差をつくづく実感しました。

で、このセットアップをどうしたものか思案中です。 もともと受信しやすさをねらって周波数直線バンドスプレッドを追加しようというアイディアでした。100kHzオーダーのズレがあるようだと、メインとサブのVCを調整する煩雑さよりも、かえってメインVCに高減速の減速ダイアルを組み合わせたほうが便利かもしれません。 この場合、Eddystoneの100:1横行きダイアルの登場になります。

どっちにしたものか、しばし思案してまたアップします。 ご意見や経験談ありましたらぜひお寄せください。

「サンコー電子」プロジェクト その1/2 [パパの趣味]

こんにちは。またまた、間が空いてしまいました。今回はヤフオクで「周波数直線バリコン」なるものを入手したことに端を発する記事です。
周波数直線バリコンというと、トリオやヤエスのVFOに使われていた500kHzを1kHz単位で読めるあれを想像してしまいます。今回入手したのは、昔々ナショナルが短波受信用に販売していたものです。パンフレットを載せます。画像は「ラジオ工房」内田OMのサイトからコピーさせていただきました。
DC18シリーズ.jpg
私の入手したのは3DC-18という、3連のタイプです。このバリコンを使うと、どれだけ周波数目盛りが等間隔になるか確認したい、という一心でこのプロジェクトを始めました。

このバリコンを試すには、まずマザーになる受信機を用意する必要があります。ここで登場するのがタイトルにした「サンコー電子」のユニットです。 私は小学生時代にお小遣いをはたいて SV-400B受信コンバータ とSIF-455中間周波数基板を使い受信機を作ったことがあり、そのときのユニットが埃だらけながら残っていました。 SV-400Bの仕様です。
SV-400Bカタログ.jpg
とりあえず接続して受信してみると、音声がやけに歪んでいます。いろいろな出力波形を観察するとAGC電圧がフラフラしています。いわゆるポンピングですね。 サテ、どれがAGCの時定数を決めているコンデンサーはどれか?? なんとも手掛かりがないので、結局は意を決してプリントパターンから回路図を起こしました。
SIF-455回路図.PNG
図中、16μ→220μとなっているのがカット&トライできめたAGCの時定数です。SIF-455の回路図をお持ちのOM様、この回路図に間違いがありましたらぜひご指摘ください。

周波数直線バリコンとサンコーのユニットをブレッドボート上に組み立てた検証機が次の画像です。
受信セットs.jpg
SV-400Bにはバーニアダイアル、直線バリコンにはアイデアルMD-101を接続しています。さて、直線の精度はどのくらいだったか? 計測方法とともに次回、投稿します。最後に、周波数直線バリコンの羽根のアップです。 長細い形状をしているのがわかります。
周波数直線バリコン.jpg
ではまた。

いつもの5月連休 [パパの趣味]


2013年のゴールデンウィークもブログアップしていて、それから11番目の記事になります。大体2ヶ月に1件のペースです。So-netからは「マメ度」が低いと言う評価をもらうのも無理はないですね。

で、5月と言えば「きすげまつり」と「くらやみ祭」です。
きすげまつりは府中市若松町の浅間山にのみ自生する固有種ムサシノキスゲを観察するイベントで、浅間山のあずまやでパネル展示などが行われます。行ったのは5/3でしたが、まだ少し早い感じでした。今度の週末も展示を行うそうなので、週末のほうが良いかもしれません。
6.アップ_浅間山西s.jpg

続いてくらやまみつり。こちらはいつもどおりの賑わいでした。気になったのは昨年あたりから「ファンシーくじ」が2軒→1軒になってしまったことで、お父さんのほうが引退してしまったのか? 行ったのは5/4で昼間に萬燈コンテストが行われていました。 写真はフォーリス前のケヤキ並木で撮影したものです。
2.フォーリス前萬灯2s.jpg
パターン化していますが、この二つは毎年楽しみにしています。

今年の連休は会社の都合で休みが長かったので工作もこなせました。また、報告します。
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