カセット再生システム
2005/10/08

　カセット録音システムを作成中に、ＷＭ−Ｄ６のアジマス調整をするため急遽作りました。パーツは録音システムを調整するときに すでに集めていたので製作に手間はありませんでした。
　ＷＭ−Ｄ６をばらす前にこれを作っておくべきでした。ちょっと頭弱い(~~;)
　回路は別冊「オーディオDCアンプ製作のすべて」上巻半導体プリアンプの、オープン用の回路をカセット用に変更したものです。カセット 用の回路はＧＯＡ時代にありましたが、最近の完対になってからの回路は、紹介されたことがありません。

　したがって、何も考えずに金田式を再現するのであればＧＯＡ時代の物を造ることになりますが、いまさら作るにはちょっと古すぎるので、 ＮＦＢの定数を変更して作ってみることにしました。
　ただ、こうなると今までのように作りっぱなしという訳には行かずアンプの特性を測定して検証してみる必要があります。ということは 最低でも低周波発振器と電子電圧計は持っていないとどうにもなりませんが、なんとそのようなものが押入れの奥の方に転がっていたりし ます。(~~;

アンプ基板

　アンプ基板は2枚、といってもＡＴ−１Ｗを使ったため１枚に収まっています。値段の張るＳＥコンの代わりにジャンクボックスにあった ＱＳコンを使っています。出力段も指定のＣ９５９ではありません。
　奥に見えるのは出力のＲＣＡ端子ですがその右側の四角いものはヘッドホーン端子です。ためしにヘッドホーンを繋いでみましたが、 使用できます。歪んでしまいとても使えないといった状態ではないようです。といっても私のヘッドホーンはインピーダンスが３００Ωと 高いので普通のヘッドホーンでもいけるかどうかは分かりません。
　これを作る前に仕上がったカセット録音システムだけでは、生録したときにその場で再生することができません。この再生アンプを一緒に 持って行き再生音を聞くには、ヘッドホーンでもいけるか確認しておく必要があります。でなければヘッドホーンのドライブアン プが必要です。

２ＳＣ９８４

　最近では完対の要である出力段のＣ９５９は入手がとても難しくなっています。このＣ９８４はＤＣアンプの連載が始まった最初のころの プリアンプにシングルエミターフォロアーで使われていたらしいと聞いています。そんな昔のパーツが今でも入手できるとは奇跡のようですが、 私のところにやってきました。一点注意しなければならないことがあります。それは、Ｖｃbｏが５０Ｖとなっています。したがって、この プリアンプは大丈夫だと思いますが、高圧回路には使わない方が良さそうです。もうひとつ候補としてＣ９７もありますがＶｃbｏがこちらは ６０Ｖと若干高いだけなので同様です。
　別冊「オーディオDCアンプ製作のすべて」に載っているプリアンプを製作したときにＣ９５９と比較しましたが、私の耳では特段劣るように 感じませんでした。ただ、私の耳は保証の限りではありません。(~~;)
　常時使用状態で少々熱くなるのでフラットアンプ側はアイドリング電流を厳重に調整した方が良さそうです。なお、ヘッドホーンを繋いで みようと思う場合は特に注意した方が良いでしょう。 　私の場合初段の定電流回路のチェナーが指定品ではないので、最初からアイドリング電流が多めに流れていました。なにげなしにTrに触って びっくりしました。(~~;)

ＱＳコン

　カップリングは９１０００ｐＦのＳＯＳＨＩＮのＱＳコンです。産業用の高信頼機器などに使われているようです。指定の０．１μＦ には若干足りませんがこれでも特段問題はないと思います。ＳＥコンと比較していないので本当のところは分かりませんが普及品のパーツを使 うよりはいいでしょう。
　耐圧が５０Ｖなのでどこにでも使う訳にはいきませんが、半導体アンプでは耐圧に特に気にするほど電圧が高くないの で使える場所も多いと思います。今回は他にもＮＦＢ回路に使ってみました。ただ、このくらいの容量だとＳＥコンと同じ大きさですが、低容量 のものはＳＥコンより形が大きいので、実装には工夫が必要です。

カセット再生システムの回路

　別冊に載っている回路はオープン用のＮＡＢ特性ですからカセット用ＤＩＮ特性の７０μＳにしなければなりません。ＧＯＡ時代の 回路を参考に取りあえず１５ｋΩに定数を決めました。
　高域の上昇特性は、手持ちのＳＥコンが使えそうだったので、ＧＯＡ時代の回路を参考にしてセカンドアンプ側で作ってみようかと考え ました。しかし、そうするとボリュームを１ｓｔアンプの後へ入れる必要があります。５０ｋΩだとまずいので５００ｋΩぐらいにしたいと ころですが、このような高抵抗のボリュームは使ったことがありません。音がよければいいのですが結果がどうなるか自信がありません。 今回は断念し標準どおり１ｓｔアンプ側に付け、まず容量を１８００ｐＦにしました。
　また、上昇量を決定する抵抗値の計算方法が分からない(単に知識不足！)ので、感を頼りに８２０Ωとしました。後は周波数特性を 実測し思わしくなければ変更することになります。


　このグラフはＺＸ−７で−３０ｄＢ・−２０ｄＢ・−１０ｄＢ・０ｄＢの標準テープを作りそれを再生した特性です。したがって、 録音システムを合わせた総合特性ではありません。
　低域で１ｄＢ上昇し高域でも２ｄＢ程度上昇しています。１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの間の測定をしていないためか２０ｋＨｚがかなり低下 しているように見えます。高域で上昇する特性を持たせているのでそれを検証するには１５ｋＨｚ位を測定した方が良かったかもしれません。 グラフ内の−１０ｄＢと０ｄＢは１０ｋＨｚ以上で測定点のないところがあります。これはＺＸ−７でこのレベルを記録できなかったためです。 いくらアッテネーターを上げてもそのレベルまで上げることができませんでした。測定に使ったテープは金田氏ご用達のＴＤＫ、ＳＡ−９０です。
　昔の単行本に載っているグラフは中域に比べ高域は２〜３ｄＢ低下している特性となってます。総合的には金田式に比べ高域で５〜６ｄＢ 高いことになります。金田式にこだわるのであれば、定数の取り方にまずいところがあるようです。アンプ単体での特性を取ってみる 必要がありそうです。

ＷＭ−Ｄ６と再生アンプの総合特性を測定


　再生システムはこんな感じで測定しました。左に見えるのはラックスキットの電子電圧計と低周波発振器です。昔はこんなキットも出てい ました。今ではこんなキットお目にかかれません。これ以外にもひずみ率計などもありますので、一式作ればアンプ作成のとき測定が一通り できます。それにしては今まで作ったアンプを測定したことがありません(~~;;;)
　これを作った当時は測定器も高価でおいそれと購入することもできませんでしたし、金田氏も測定器を買うぐらいならスピーカーの高性能 な物を購入する方が得策だと書いてありその教えに従っていました。というような事情でキットの測定器ぐらいしか持っていませんでした。 自作を初めたころに作った物ではんだ付けも幼稚で、情けないことに測定の途中故障で中断を余儀なくされてしまいました。(~~;)
　テストテープはこの発振器と電圧計を使って作成しました。上のグラフで１オクターブ中３点しか測定点がないのは、この発振器を使 ったためです。

　測定はテストテープの各レベルの先頭に１ｋＨｚの信号を少し長めに記録しておきます。これを再生し電子電圧計の０ｄＢの指示に ボリュームを調整して合わせます。その後記録している低い周波数からレベルを測定します。１点３０秒ほど記録するとこれだけ測定するの に４０分ぐらい掛かります。テストテープを作るのはその倍ぐらい掛かります。忍耐力がないとなかなかできない作業です。

アンプの特性

　アンプ単体の特性です中域のゲインが思ったほど下がっていません。規格は３３ｄＢ程度ですので７ｄＢほど不足しています。したがって １５ｋΩではまだ不十分のようです。高域の特性も２２ｋＨｚにピークがきているのでもう少し下げる必要があります。
　高域の上昇は＋５．２ｄＢとなっています。目標値は６ｄＢなのでこれはほぼＯＫのようです。あてずっぽでしたが感が当たったようです。なお、＋６ｄＢ に上げようと試みましたが、ボリュームの位置によって発振してしまいました。オープンゲインが多すぎるのかもしれません。初段は２ＳＫ９７ を使用しています２ＳＫ５８の方が良いかもしれません。２ＳＫ９７を使うのであればこの位が上限のようです。

アンプの特性を測っているところ

　今回は周波数を任意に設定できる発振器と電子電圧計２台を用意しました。(年代ものです骨董屋に並んでもおかしくなさそうです)電圧計は プリアンプの出力と発振器の出力に付けます。１台でも可能ですがその際は電圧計を繋ぎ替える必要があり煩雑になります。測定はプリの出力を 一定(７．７５Ｖ)２０ｄＢｍにし、入力の電圧つまり発振器の出力を可変しその差を測定します。この時、出力電圧をどの位にするか悩むとこ ろですが、アンプが歪まない範囲(たぶん)および測定しやすい値とし７．７５Ｖとしました。電圧をあまり下げるとゲインの多いところは入力 電圧が小さくなってノイズが乗り測定できなくなるかもしれません。
　入力側は電圧計のｄＢｍ表示を直接読みます。これにより直接ｄＢ値として読むことができます。発振器のアッテネーターでは微調整ができ ないのではと思いましたが可能でした。できなければアッテネーターを購入しなければならないところでした。プリアンプの周波数特性を測るには アッテネーターが必需品と思っていました。しかし、この方法でも測定はできそうですね(^^;)
　ただ、正確に測るにはアッテネーターを使って計る必要があります。

カセット再生システム回路図

　当り前ですが一発で上手く定数を決められませんでした。(~~;)
　最終的に決定した定数です。中域のゲインを決定する抵抗を１３．３ｋオームとし、高域上昇特性を決定する容量を２７００ｐFにしました。 また、上昇量を決定する８２０オームは変更しませんでした。

補正後の再生システムの特性

　最終的に決定した特性です。４ｋＨｚ付近の上昇が１ｄＢ程度あります。１０ｋＨｚの降下は０ｄＢでほぼフラットになっています。 高域のピークを１７ｋＨｚに持ってきたので１０ｋＨｚの降下は０ｄＢに収めることができました。ピークをもっと高い周波数にすると １０ｋＨｚまでフラットな特性にならなかったと思われます。
　−１０ｄＢと０ｄＢでの１０ｋＨｚ以上の高域特性は測定できないため不明ですが、−２０ｄＢより悪いのではないかと予測できます。 ただ、音楽信号には高レベルで入っていないのでこれで十分な特性と思われます。
　２０ｋＨｚは調整前より急激に降下していますが、これは高域上昇のピークを２０ｋＨｚ以下にしたためしかたありません。ただ、 ２０ｋＨｚは私には必要なさそうです。年のせいか聞こえません。(~~;)

補正後の再生アンプの特性

　中域のゲイン降下は３０ｄＢ弱ですので３３ｄＢにはいま少し足りません。しかし、総合特性でほぼフラットな特性なので良しとしましょう。 これ以上調整すると計算値との乖離が気になります。これで視聴上もそれほど違和感を感じません。高域の上昇は１７ｋＨｚにピークを持って いきました、上昇量は５．２ｄＢです。この高域を上昇させたために中域の減衰量が目標値まで追い込めないのかもしれません。

カセット再生システム

　これがカセット再生システム一式です。真中の箱は電源でプリアンプ用のものと共用しています。これにヘッドホーンを繋げればコンパクトな システムになります。電源を電池に替えれば屋外でも使えるので、録音システムと一緒に持ち運びできます。
2006/04/12

Technics ＭＸＨｅａｄ

　ずいぶん前のことですが、Technics ＭＸＨｅａｄを手に入れていました。録音システムを計画したころだったと思います。ヘッドの上面に ＭＸロゴと松下マークのプレートが貼ってあります。保守用のパーツとして保管されていた物でしょうが定価３、０００円と書いてあります。 ＲＳ−Ｂ２１という機種用だったようです。金田氏は当時電気店でラジカセを片っ端から聞いて廻りＭＸＨｅａｄを探し当てたそうです。ラジカセ用の ヘッドと言う事ですから、その使われ方としてこのヘッド高いような気もしないでは有りません。
　カッセトの製作記事は初期ハーマンカードンを使い途中から松下のデッキに替わっています。このころのｈｅａｄがこのＭＸＨｅａｄです。当時 の記事(No.61)を参照してみるとこのヘッド名器だと記されています。
　その後はＳｏｎｙのＷＭ−Ｄ６になってしまいました。これは、カッセトの一番の長所である可搬性を生かした生禄をするための選択であったと思わ れます。そのことからも音的にはこのヘッドが一番良いのではと思い入手していたのだと思います。はるか以前のことなので忘れてしまい ました。私の推測ですから当てになりません、はなし半分としておいてください(~~;)

ヘッド金具の改造

右下は元々付いていたSonyのHeadです。それ以外の3枚は改造したMXHeadです。 Sonyに比べるとMXHeadは幾分小ぶりのようです。
SonyのHeadはWM-D6に付いている物もこのHeadも同じ物で取り付け金具の位置が違うだけのよう に見えます

　ところで今頃になってこのようなパーツが出てくるには理由があるわけです。再生アンプを作ったのもその一つですが、いままでそのままにしていたのは その取り付け方法に有ります。Ｈｅａｄは手に入れたのですがそれを取り付ける側のデッキがありませんでした。あるときちょうど良さそうなデッキ を見つけたのですが、元々付いていたものと金具の位置が全く合いません。仕方なくそのまま１０数年(~~;)
　今回思い切って取付金具の改造をしてみました。取付金具とＭＸＨｅａｄは裏側３箇所スポット溶接で止められています。刃先のとがった物で剥がそうな どとしてもとても無理です。そこでスポット溶接しているところをドリルで削ってみました。金具はステンレスでできているのでそれ用の超硬ドリルを調達 なければなりませんでした。溶接されている場所がどのくらいの範囲に及んでいるか分かりません。やってみるしか有りませんが最悪Ｈｅａｄを壊してしま います。しかし以外にＨｅａｄ本体は少し削るだけでＯＫでした。(右上)
　テープガイドも突き出してしまうため改造が必要です。この部分はＨｅａｄのギャプ位置の精度に関係する部分なので精密級のヤスリを使い慎重に削る必要が あります。(左下)
　なお、ＷＭ−Ｄ６も同じように取り付け位置が違うためMXHeadをそのまま使うことはできません。その上テープガイドは削るだけでは駄目なようで 改造も難しそうです。

移植したデッキ

　移植したのはＳｏｎｙのコンパクトな物で置き場所も考えての選択です。安物ですから無論サーボなど付いていません。基本性能が気になるところです がお試しということです。元々付いていたヘッドはＷＭ−Ｄ６と同じ物に見えます。このままの状態で調整を試みましたが、アジマス調整をした ところで躓いてしまいました。アジマスは調整できるものの左右の再生レベルが１０ｋＨｚで６ｄｂ違っており明らかにヘッドが磨耗しています。 見た目には全く削れているようには見えません。そうでなければコイルが短絡しているに違い有りません。テープレコーダ関係の調整をするにはオシロは 必需品だと思います。中古であれば比較的安く入手が可能ですから1台持っていても良いかと思います。そうでなければヘッドの磨耗など見つけられなかっ たことでしょう。

　ところでメーカーの違う機種へ移植しようというのですから無謀という物でしょうか。Ｈｅａｄを交換するなどとはメーカーの側からすれば迷 惑な話でしょう(~~;)

デッキの内部

　再生専用に使おうと大げさな物でなく小ぶりの物を物色していたのでこれになったのですが、中はいかにも普及機といった感じでパーツを見て しまうとがっくりきてしまいます。これを見ると高音質のパーツに交換したくなるのですが音声増幅部は全く使用しないのでその必要はありません。
　キャプスターンのモーターとリールモーターは別になっている２モータ機ですが、サーボは付いていません。手前に見えるのがキャプスターン モーターで奥の方にフライホイールが見えます。据え置き型なのでフライホイールは少々大きく見えます。慣性モーメントには有利なように思 われメカニズムで精度を稼ごうという設計でしょうか、いくらか希望が持てます。
　Headから信号の引出しは金田式でおなじみのSonyのケーブルを使用してみました。モガミの２４９７は太くてHeadまでとどきません。 デッキ内部の適当な位置へポストを立てて中継し外部へ２４９７で引き出しました。

ＭＸＨｅａｄを取り付けた後

　ＳｏｎｙのデッキにTechnics ＭＸＨｅａｄを取り付けた状態です。デッキ本体を改造する必要が無かったので、見た目はいかにも初めから 付いていたような感じがします。2本のネジの位置は同じ間隔になっていたためこの部分を改造する必要はありませんでした。アジマスの調整は 右側にスプリングが入っているので間違いやすいのですが、Ｈｅａｄの左側にある２ｍｍのネジで行います。アジマス調整はテストテ ープとオシロがあれば比較的簡単にできますので、オシロを持っている方にはお薦めです。複数台デッキを持っている方はこれをやっておけば 効果絶大ですし、精神的にもよろしいのではと思います。テストテープは入手困難でしょうが、それでも発振器とオシロがあれば複数台のデッキの アジマスを合わせることはできます。私の家にあるカセットデッキはすべて調整してしまいました。(~~;)

ＭＸＨｅａｄの特性

　Ｓｏｎｙのヘッドに比較して顕著に違うところは、２０Ｈｚのところが若干上昇していますＨｅａｄの形状効果によるものと推測できます。 ２０ｋＨｚの落ち込みは３ｄＢ程度と再生イコライザー特性が１７ｋＨｚから低下していることを考えるとこの特性は驚異的です。また０ｄＢの録音レベルは ＳｏｎｙのＨｅａｄが１０ｋＨｚの特性を測れませんでしたがＭＸＨｅａｄは測定できＨｅａｄの飽和レベルも高いものと推測できます。 使い古しと新品の差が有るのでSonyにはちょっと可哀想ですね。(~~;)
　それ以外の帯域ではほぼ同じカーブを示しているためＨｅａｄの違いによる特性の変化はほとんどなさそうです。そのためＭＸＨｅａｄ用にわざわざ イコライザー特性を変更する必要は無いようです。それにしてももう少しイコライザー素子を追い込んでいけばすばらしい特性になりそうです。

　金田氏によると「ＭＸＨｅａｄの音はきわめて自然であり音楽が伸び伸びと溢れるような躍動感で鳴るのが特徴」とあります、私もそのように 思います。
　ところでWM-D6のHeadと比較すると音の差が気になるところです。SonyのHeadがマッタリ系であればMXHeadはクッキリスッキリ系であると いえそうです。やはり機動性を考えての妥協があるのではと感じられます。試聴に使ったテープはWM-D6で録音した物ですが出てくる音はまるで違い ます。

カセット録音・再生総合特性

　今まで計った特性はNakamichiのZX-7で作ったテープを使った再生特性のグラフのみでしたが、SonyのHeadとMXHeadの特性を録音と再生のトータルで 測定してみました。もちろん録音再生ともに同じHeadによる測定です。録音レベルは-20dBのみ測定ですが、それをどうやって決めるかが問題です。録音アンプ のピークメーターを信用しようにも-20dBの表示は有りません。そこでピークメーターの0dBを信用して入力レベルをそれに合わせオシレーター側の アッテネーターで20dB絞り込むことにしました。

　測定した特性は低域から中域に掛けてほぼフラットであり申し分ない特性といえますが高域では１０kHzまで上昇しています。MXHeadで＋４ｄBほどに なり少々上がり過ぎのようです。これは再生イコライザーが絞りきれていないのが原因と考えられます。また、１２kHzから１４kHzはだら下がりとなって います。金田氏の記事を見ると１４kHzまでほぼフラットな特性なのでどこか違うところが有るようです。考えられるのは録音イコライザーのコンデ ンサーの値が若干少ないのと再生イコライザーの高域補正のピークが不足しているためと考えられます。このあたりがシビア-に効いてくるのでしょうか。 いずれ実験してみようと思っています。総合的には１２ｋＨｚまで再生できているのでまずまずではないでしょうか。

　SonyのHeadとMXHeadの違いは、MXHeadの方が感度か高いのか再生レベルに１dBほどですが若干差が出ています。各帯域の平衡度は良いので周波数特性の 差はほとんど無いようです。強いて言うならば１４kHzで減衰がSonyの方が若干早い程度のようです。

　ところで、録音にMXHeadを使うとどんな音になるか興味が湧くところです。比較してみました。大きな違いは無いようですが、MXHeadの方がダイナミック で奥行き感をよく表現しボーカルが感情豊かに歌い上げて魅力的です。それに比較するとSonyのHeadは平面的でおとなしい音がします。
2006/04/27

録音･再生イコライザ変更


　一応完成したものの別冊に載っている金田氏の製作したものと高域特性に差があるのが気にかかり録音アップをチェックしてみました。すると録音時の イコライザー素子の定数に間違いが有るのに気が付きました。早々定数の変更をして改めて特性を取ったのが上のグラフで黄色の曲線が最終的に決定した 特性です。再生特性(左の定数は再生イコライザー)の変更だけでは高域が盛り上がり特性を調整しきれていませんでしたが、録音特性を変更したことにより１６ｋＨｚまで再生できるよ うになりました。それもほぼフラットな特性です。５０Ｈｚ〜１６ｋＨｚの間が２ｄＢ以内ですから驚異的といえます。音のほうはナチュラルな感じですが 変更前の方が元気良かったような気もします。

　なぜ定数を間違えていたのか定かではありませんが、金田氏の考えたDC録音用の定数を使っていたようです。計画した当時はＤＣ録音にするつもりだった のでしょう。今回はほかのデッキでも再生できるようにＤＩＮ特性にしたためこのようになってしまいました。別冊の定数の記載は分かりにくくもう少し チェックして置けばよかったと反省しています。しかし、出来上がった物の物理特性のチェックが必要であることを痛感しました。