‘ハードウェア’ カテゴリーのアーカイブ

RIAA アンプ

2013 年 3 月 30 日 土曜日

昨年末のある忘年会で、アナログマニアが何人か参加されており、盛り上がりました。

その時、アナログレコードを聴く会を是非やりましょうとお約束したのですが、よくよく考えてみると、以前に製作したLPを再生するアンプは自室のプリアンプとして使っており、メインのシステムではLPが再生出来ないことに気がつきました。
考えてみれば昨年10月に Norah JonesのLPをアマゾンで買ったときも、聴けなかったし、この際、新しく真空管RIAAアンプを製作しようと思い計画を始めました。
RIAAEQアンプ(と言っていまどきは、知らない人が多いのかな?)だけなので、回路形式をどうするかで悩みました。(と言うより楽しみました。:-) )
真空管プリアンプと言えば、昔からMarantz#7,MacintoshC-22,Quad22が有名ですが、Quad Typeは以前に作って自室で使っています。Marants typeは興味があるのですが、3段負帰還で調整に手こずりそうなので次回に取っておくことにし、今回はMacintosh-C22typeを採用。学生時代に一度作って音がよかったのと、動作が安定していたのが決め手です。(Jazzと相性がよかったと思います。)
mc-22-回路

今回製作したマッキントッシュタイプのRIAAイコライザー回路

RIAAをご存じない方のために…. (WikiPediaの引用です。今時アナログレコードを聴く人も少ないと思いますが……..)
RIAA::Recording Industry Association of America
「機械的な振動を用いるレコードでは、自然の音声の周波数分布において、高音域は音圧レベルが低く、記録波形の振幅も小さくなり、ホコリの影響や電気的ノイ ズに記録音声が埋もれてしまいやすい。一方、低音域の音圧レベルは高く、波形の振幅が過大であると隣接する音溝にも影響し、盤面の溝の送りピッチを大きく する必要が生じて、収録時間が短くなる。そのため、レコードでは原盤のカッティング時に、低音域を減衰させ高音域を強調して記録し、再生時に記録時と逆の 周波数特性をもつ補正増幅器、すなわちイコライザアンプを通して再生することで、再生される周波数特性が平坦になるような手法を用いた。イコライジング特 性は、当初レコードレーベルごとに統一性のないものが用いられたが、後にRIAAの定めたカーブに統一された。この、RIAAの定めたレコード用のイコライザの特性のカーブを「RIAAカーブ」と呼ぶ。」とあります。
要は録音時に、振幅の大きい低音を小さく、高音を大きくしておいて、再生時に逆の特性で高音を下げて低音を持ち上げるという事で、アナログ再生の苦し紛れの規格です。録音時はレコード会社がRIAAの特性に合わせた特性で録音しているため、再生時に正確な逆の特性で再生しなければなりません。

 

まず電源から。
微小信号を扱うアンプは信号系以外は交流を入れないのが原則ですので、電源は外部電源とします。以前作ったQuadイミテーションで採用したTR式のリップルフィルターと定電圧レギュレーターを重ねた電源が安定しているので、今回も採用。
手持ちの部品で出来たのですが、ケースが少し小さく組み立てに苦労しました。
DC300V でリップルは1mV程度に収まっています。
電源内部

ケースが小さすぎて、組み立てが大変

さて、アンプ本体ですが回路は決まっています。
最近は今まで貯めこんだ部品在庫の処分が必須ですので、まず部品箱をかき 回し使えそうな部品をチェックします。足りないCRのみを通販で調達し、現物がそろってから部品のレイアウトを考えます。最短距離で配線するのが基本なの で、色々考えて、写真のような3次元構造に落ち着きました。
初段の出力に使ったデカイ四角いコンデンサーはZEUSの3KV耐圧のマイカコンデンサーで、20年ほど前オークションで手に入れたまま部品箱に眠っていたものです。ここで使わねば棺おけにでも持っていくしかないと思い、今回採用。右側の4個のコンデンサーはSPRAGUE社のその名もOrangeDrop。昔から使っています。
アンプユニット

左の四角いキャラメルのようなものが、マイカコンデンサーです。

RIAAアンプだけなので中身はシンプル。

配線が終わった時点で、ザーッと特性を取りましたが、オリジナルと比べてもあまり見劣りしていないようです。EQだけ取り出したシンプルな構成で、電源も強化しているので悪くは無いと思います。
入出力特性

入出力特性で、出力は22V程でクリップします。
左右ともよくそろっています・

SNについては初段の真空管に依存するので、手持ちの12AX7Aを10種類程選びノイズを比較しました。
当然差はあるのですが、メーカの違いや型番の差もありますが、同じメーカーでも真空管固体の差の方が大きく、計ってみて選ぶしかないようです。現状は選別して無信号時出力ノイズレベルは0.4mV程度です。
RIAA偏差

まあそこそこそろっています。
低域高域が少し上昇気味で少しドンシャリ傾向

歪率特性

右側の低域が少し歪が多いようです。原因は今のところ不明

RIAA偏差もそこそこで、+-0.5dB(-0+1dB)に収まっています。CRを追い込んでいけばもう少し偏差は少なくなると思いますが、あまり気にしません。(スピーカーや部屋の特性を考えればこの程度の差は問題ないかと思います。)Rchの低域の歪率が余りよくないのは部品のバラつきが原因かと思うので、例のマイカコンデンサーを疑っています。暇が出来たら交換してみますが、聴いた限りではその差が分からないので、暫くはこのまま。(我ながらズボラだなぁ)

ということでとりあえず音を出します。我が家のメインの再生装置に接続してもノイズは気にならないので、まずは一安心。

聴きなれたレコードや、最新録音のLPを再生しても、CDと比べてもずーと気持ちが良い音です。サックスやボーカルが前に出てくる抜けの良い音で、特に不満はありません。40年前に作ったアンプを思い出しました。

そばで聞いていた娘も気に入った様で、一応合格点をもらいましたので、お客様に聞かせることが出来そうです。

 

 

Vise Maniac

2013 年 2 月 24 日 日曜日
Vise Collection

Vise Collection

 

新年早々、バタバタしており、足の具合も良くなかったのでしばらくブログから遠ざかっていました。

もうすぐ暖かくなりそうなので、そろそろ活動開始!

 

フライスの改造が一段落し、工作室をかたづけていたら、バイスがゴロゴロ、いつの間にか、こんなにバイスが貯まっていました。
バイスとは、万力のことで、工作には欠かせない物です。
必要に迫られて、各種サイズの物を買いそろえたり、例によってオークションで安売りしている物を
後先考えずに買って見たり……
写真に写っている以外にもいくつかあるはずですが、大部分は大陸製の安物か、国産の中古のものです。

万力と言っても木工等では加工する木材を固定する程度ですが、
金属加工となると、直角を正確に出す精度と、大きな力が加わる工作機械に固定するため強度が必要とされます。
きちんと固定できるバイスがあるか無いかで、工作精度が決まります。
この写真はバイスをフライス盤にセットしているところですが、ごらんの様にダイヤルゲージで計りながら素材両端で2~3/100mm程度までは平行を出します。

Setting

Setting

この様にきちんと精度を出して固定しておくと、素材を外したり向きを変えて固定しても平行が出ます。

テーブルをX軸で動かすと直角に移動するため、正確な加工が出来ます。(腕が良ければ... 🙂

傾斜バイス

写真3 傾斜バイス

 

 

手持ちのバイスの中で一番大きな物は写真3の傾斜バイスです。(最初の写真の右中段にあるものです。)

回転テーブル付きで重さは25kgはあります。
これがいつ必要になるかは分かりませんが、最近オークションで手に入れました。
こんな物足の上に落とすと、確実に身体障害者になってしまいます。(もう半分障害者ですが…)

 

 

 

 

 

 

 

逆に一番小さな物は写真4の物で、たばこの箱の半分程度、親指ほどの大きさしかありません。小さな物をはさんで、バイスごと大きなバイスで加えて固定します。

MicroVISE

写真-4 MicroVISE

 

気合いを入れて削るときには、写真5の精密バイスの登場になります。バイス全体の精度は0.0002inを確保していると言われ、ねじで押さえつけるのではなく、斜め下向きにネジで引きつけて固定します。USのネットショップから買いましたが、送料の方が高く付きました。(それでも国内で買うより安いのですが…)

 

MillingVise

写真5 精密バイス

今度は自分でバイスを作ってみようかなァ…..。

フライス盤改造

2012 年 9 月 2 日 日曜日

初めて購入したフライス盤はプロクソン社製のホビー用フライス盤でしたが工作範囲が狭く、
全体に華奢なためアルミの工作が精一杯で、鉄やステンレスの加工にはつらい物がありました。

Proxxon

左はProxxon 右は買ったままの中華フライス XJ9512

オークションなどで出ている機種でもう少し本格的な物をと情報を集め、最初から改造することを前提に今使用しているフライス盤を購入したのは2006年7月でした。
改造の事例はネット上には色々あり参考にさせて頂きました。
支柱の補強から始まり、ギヤードライブをベルトドライブに改造、そして、最大の改造はXYテーブルの換装でした。
オリジナルのXYテーブルは、強度が無く、バックラッシュも多かったため、一寸強引な切削を行うと悲鳴を上げていました。運良く国内の商社が大型(75KG ある!!)XYテーブルを在庫処分で販売していたので、これに交換しました。
これらの経緯は別のサイトに上げておきます。これが終わったのが2007年の春頃で、それ以降機嫌良く使用してきました。

XJ9512改造

XYテーブルを換装し、ベルトドライブ化
テーブルだけで75kgあります。

最近、主軸のガタが気になり始め、モータの低速時のトルクの無さと回転の不安定さもあったので、(オリジナルは550WのDCモーターをPWMでスピードコントロールをしている)スピンドルヘッド全体を改造することにしました。
と言っても、現行のヘッドをバラして改造すると、改造の工作が出来なくなるため、ヘッド部分を新しく作り、動いたら交換すると言う段取りです。
幸い、中華フライスは数多く出回っている様で、USのネットショップには交換部品が数多く販売されています。
必要最小限の部品を手配し、モーターは以前手に入れてあった三菱の400WACサーボモータを使うことにしました。

購入した部品、右はACサーボモーターとプーリー

USより購入した部品、右はACサーボモーターとプーリー

ところがここに落とし穴が…..。
ACサーボモータは小型でパワーもあるのですが、電源をつなげば回る物ではなく、コンピュータ制御のコントローラーを必要とします。当然コントローラも仕入れてあったのですが、三菱電機のFAサイトからダウンロードしたマニュアル(PDF)だけで300ページ。配線図やプログラミングを理解しながら、手動制御盤を制作し、接続ケーブルも自作、配線チェックも行い、……でも回らない!!  変なエラーコードを返してくるため余計混乱し、悩むこと2ヶ月。メーカサイトのFAQを丹念に調べて、やっとコントローラーのジャンパーが必要なことに気づきました。この配線を一本つないだだけで、今までのことが嘘の様に快調に回ってくれます。

制御盤、右は時期回転センサー

主軸のプーリーにマグネットを取り付け、磁気センサーで検出した回転数を表示しています。
左の四角い箱は製作した制御盤です。

スピンドルプーリーにマグネットを取り付け、磁気センサーによる回転計も組み込みました。3000rpmまで出るようです。音も静かになり、低速時のトルクも安定し快適に削れます。

Before-After

右が改造後です。ドライバーは壁に固定してあります。

これで半年がかりのヘッド改造が終わりました。
フライス改造も6年越しでで、既に原形をとどめなくなり、オリジナルのパーツで残っているのはカラム(青い支柱)のみになりました。これもそのうち交換することになるでしょうが、しばらくは改造お休みです。

そろそろ真空管をいじらないとお師匠様にしかられそうですので….。 夏が終われば真空管シーズンの始まりです。

 

追加改造

ベルトカバーの追加改造 今1500rpmで回転していますが、3000rpmくらいまでは回ります。

一応フライスは動くようになったのですが、ベルトとプーリーがむき出しで、ちょうど目の高さで3000回転/分するのはあまり気持ちのいいものではありません。

安全も考え、ベルトカバーを追加しました。材料は100均で見つけたトレーです。

ポリプロピレン製なので加工は簡単で、1時間ほどで完了。

これで安心して使えます。

ゲンコツ

2011 年 11 月 3 日 木曜日

久々の書き込みです。

5月の末にアキレス腱の手術を余儀なくされ、3ヶ月ほど休んでいました。
3週間の入院、その後の自宅療養、と外出できない日々が続き最近やっと、杖をつけば外出が可能になりました。

多くの方々にご迷惑をお掛けしていることをお詫びいたします。

その間、病院にもiPadとモバイルルーターを持ち込んでいたので、仕事を続けながら??? 持て余した時間を随分ネットオークションを楽しみました。(というかずいぶん散財しました..)
で、本題です。
”ゲンコツ”をご存じでしょうか? 私は学生時代を京都で過ごし、授業をサボっては河原町界隈のJAZZ喫茶に入り浸って4年間を過ごしていたのは良い思い出です。
その時代、(40年ほど昔ですが…)数ある京都のJAZZ喫茶の中でも、ビッグボーイ、ブルーノート、蝶類図鑑、シアンクレール等が有名どこでしたが、今は殆ど無くなってしまった様です。その中でマイナーですがオーディオ好きの人間がよく通った百万遍近辺のJAZZ喫茶(名前は忘れてしまいました)で鳴っていたのが通称”ゲンコツ”(正式には「8PW1]後に「20PW09」に改名)でした。校内放送用みたいな小さな箱に入っていたのですが、なぜか300Bシングル(真空管アンプ)でドライブしており、当時全盛のJBLMacintoshラインとは全く違う趣で、ボーカルをしっとり鳴らしていたのを覚えています。
8PW1と言うスピーカーは松下電器製の20cmダブルコーンのフルレンジスピーカーで、球形のイコライザーがゲンコツのような形で愛称になっていました。(実物は赤ん坊のゲンコツ程度ですが)発売されたのが1954年11月、生産販売の終了が1984年とされています。30年の長きに渡って”ゲンコツ”の愛称で親しまれ、使われてきた事になります。1984年の販売定価が3,900円だったそうです。当時のフ国産ルレンジスピーカーとしては、三菱ダイアトーンのロクハンP610Aと双璧の製品でした。

その”ゲンコツ”がオークションに出品されているのを見つけてしまい、懐かしさのあまり懐具合も考えず落札してしまいました。構内放送用のSPの保守用として保管されていた物らしく全くの未使用品、ターミナルやボイスコイル引き出し線もピカピカです。製造終了が1984年なので、少なくとも25年は眠っていたことになります。

 

30年の眠りから醒めた20PW09

25年の眠りから醒めた20PW09

入手したときは、例の「南アルプスの天然水」の段ボール箱にでも入れようと思っていたのですが、オーディオ仲間の連中が口をそろえてチャンとした箱に入れろとのお達しがあり、何年かぶりにスピーカボックスを制作する羽目になってしまいました。(身体障害者なのに…)
あまり手間をかけたくないので、材料は塗装済みの棚板(ゴムの木の間伐材とかで、結構重い割には、加工がしやすい。)これをホームセンターでカットしてもらい(0.5mm以下の精度でカットしてくれます。)接着剤と木ねじで組み立てるだけです。サランネットの工作も面倒なので、スピーカーにはアルミパンチングメタルのグリルを付けることに。
不自由な体で、他のこともやりながらの作業なので一月以上かかってしまいましたが、先週やっと箱が完成し音を出すことが出来ました。

ゲンコツの由来のイコライザー球が独特

あまり飾り気のない出来です。

 

自室で特性を測定してみましたが、まあカタログに近い特性です。容積が小さい分f0が上昇しているのは予想通りで、本来ならばダラダラ下がっていくはずなのですが、低音の50Hzにピークが出ています。小さい箱のせいなのか、部屋や測定系の原因なのかは今のところ分かりません。

周波数特性はPinkNoiseで計測

 

で、音はと言うと…
マア予想どおりと言うか、予想を上回ると言うか…。 所詮20cmフルレンジを40リットル程の密閉箱に入れただけなので、殆どノスタルジーで組み立てた物なのですが、予想通り女性ボーカルやサックスなどの小編成コンボなど、気持ちよくならしてくれます。ビッグバンドやオーケストラは最初から相手にしていないので、ナローバンドで十分です。最新の録音には合っていないようですが、50~60年代の録音を夜静かに聞くと言う目的は達成しています。低音の鳴り方に詰まったところがあるのは箱のせいかと思いますが、暫くはこのままで聞き込んでいこうと思っています。
しかし、50年前に設計されたスピーカーがこれほどの音を出してくれるとは…..、

次は50年前の真空管アンプですかね…

明けましておめでとうございます。

2011 年 1 月 2 日 日曜日

1月2日、自宅からの富士山

明けましておめでとうございます。

本年も、イメージングソリューションズ並びに「非ITブログ」を宜しくお願いいたします。

ジンバルサポート

久しぶりのブログ投稿です。新年の話題としては?なのですが、そこは「非ITブログ」。昨年の趣味の報告です。

F君にソソノカされて、旋盤、フライスの練習をかねてジンバルサポートを作ってみました。ジンバルサポートとは撮影用の器材で、動く物の撮影に使用される三脚の雲台の様な物です。カメラに長い望遠レンズをつけると、重心が前に寄るため操作性が悪くなります。これをさけるためにレンズを含めた重心を回転部分の支点に合わせることで自由にカメラを振ることが出来ます。市販の物は色々な構造があるようですが、取り敢えず作りやすさを優先して作ってみました。(図面?そんな物はありません。現物合わせで行きます。

以下は、その製作工程。

最初は材料の切り出しです。
軽量化のため10mm厚のアルミの平板を中心に加工します。

青い所はケガキ用の青ニスが残っています。

スイングシャフトの製作

強度を考慮して、フランジとシャフトは一体構造。20mmの鋼材から、フランジ部分を残して、8mmのシャフトを削りだします。8mmにしたのは手持ちのベアリングに合わせたのですが、後々これが後悔の原因に…

フランジ取付け用ネジ穴の加工。120度間隔で正確に開けます。

シャフトをくわえているのはロータリーテーブル。こんな物が無いと、正確な穴あけは出来ません。「腕より道具」です。

半円形の加工も出来ます。

軸受け上部の半円形加工も、ロータリーテーブルとフライス盤で正確に削れます。

スイング部分の完成です。

ハンマートーンの塗装をして一応完成。写真には見えませんが、左右のシャフトはベアリングで受けているので、軽く動きます。スイングのロックには自転車のブレーキを使用しています。[SHIMANO]のロゴがご愛嬌です。

とマア、試作は終わりF君にテストをしてもらいましたが、ヤッパリ回転機構も必要だとのこと。改造にかかります。

結構な重量(おそらくカメラとレンズで5Kgは超える)を支えて振り回すので構造に注意を払います。結局軸受けにはスラストベアリングを使用することにし、下の写真の様な部品を作りました。

回転部分の部品

三脚取り付けのプレート(右下の長方形)は厚さ10mmの磨き鋼板その他はアルミで製作。右上の白いジュラコン製の部品はブレーキパッド用のブッシュで、レバーでシャフトを押し付けて固定されます。レバーハンドルの下のドーナツ型の部品がスラストベアリングで、垂直方向の加重を支えます。

全体を組上げたのが以下の写真。

完成図

カメラを取り付けたのが、以下の写真です。

なんと言ってもレンズがデカ過ぎる!

全ての回転部分にはベアリングを使用しているため、軽く動きます。

F君に評価してもらうと、動かして撮影する限りは問題ないが、固定するためにロックした場合、ガタが残るとのこと。

全体的な、剛性の強化とブレーキ機構の検討が今後の課題です。特にブレーキ機構は中間の適度なフリクッションと、確実なロックを両立させ無いと行けないため難しい問題です。剛性の方は重さを我慢してもらえばどうにでもなるのですがねぇF君。

旋盤買って何作るの?と言われ続けてきました私の一坪鉄工所ですが、実用品をなんとか作ることが出来ました。

今年も精進したいと思います。