2023/10/08

データ専用USBケーブル(外部電源付)

自作したデータ専用USBケーブルの紹介です。以前よりPCオーディオで使うデータ専用USBケーブルで音質改善をやりたいと思っていました。データ専用USBケーブルは株式会社エーワイさんのオリジナル発案品(公証人役場で認証済み)です。1本3500円で販売していますが普及が容易いよう実用新案、特許等はあえて取得しないそうです。”他社様が同じ仕様のケーブルを製造販売されることは自由です”とホームページで明記しています。オーディオ・ファンには大変ありがたい会社さんです。ELSOUND(エルサウンド)という個性的なオーディオ製品も開発・販売しています。

 
上の図は通常のUSBケーブルの配線図です。PC側:Aタイプ、DAC(Topping D3)側:Bタイプで接続することを想定しています。

製作するデータ専用USBケーブルの配線図です。1番端子のVCC(電源)ケーブルを配線しないUSBケーブルを作成します。金メッキのUSBコネクタとオヤイデ電気の切売りUSBケーブルを使います。詳しい製作の仕方はオヤイデ電気のホームページに掲載されています。

オヤイデ店舗オリジナルのUSBケーブル20.-28/26(自作用切り売りケーブル)ブラックと金メッキのUSBプラグ(Aタイプ、Bタイプ)です。

上の写真は製作したデータ専用USBケーブルです。

データ専用USBケーブルをテストしますが、まさかの失敗です。あれこれ調べ、Topping D3を外部電源で使用している時は、USB端子にVCC電源と-Data+Dataが同時に流れていないとUSB-DACの入力セレクタが動作しないようです。Topping D3はデータ専用USBケーブルが使えない機器です。

上の写真はデータ専用USBケーブル用の2種類の外部電源(左側は単三×4、右側はACアダプター)です。

段々、沼にハマっていきます。Topping D3でデータ専用USBケーブルを使いDACが動作するようにケーブルを改造します。Topping D3のUSB端子にPC給電ではなく、別の外部電源をつなぐことが出来る特殊なUSBケーブルを作成します。外部電源の候補は電池およびACアダプターです。昔使っていたオーロラサウンドのバスパワープロ2みたいになってしまいました。オーロラサウンドさんはUSBの電源線が音質に影響すること知って製品化したのだと思います。

上の図は製作するデータ専用USBケーブル(外部電源付)の構成図です。

上の図はデータ専用USBケーブル(外部電源付)にUSB-DAC(Topping D3)を接続したときの配線図です。USB-DAC自身の電源スイッチON/OFFでは電流0mAです。USB-DAC用電源供給を断にすると約31mA ながれるようです。
 

①データ専用USBケーブルに電池式(6V)の外部電源を接続した場合(USB-DAC電源供給ON):電圧は約6.1V、電流0mA です。

②データ専用USBケーブルに電池式(6V)の外部電源を接続した場合(USB-DAC電源供給断):電圧は約6.1V、電流31mA です。電池による外部電源は単三×4本(6V)で約31mA流れます。約2.6日間で電池を消費する計算です。

③データ専用USBケーブルにACアダプター式(6V)の外部電源を接続した場合(USB-DAC電源供給ON):電圧は約10V、電流0mA です。
④データ専用USBケーブルにACアダプター式(6V)の外部電源を接続した場合(USB-DAC電源供給断):電圧は約10V、電流31mA です。ACアダプターを使う外部電源を用いる場合は音質の良いトランス式を使います。
 
 データ専用USBケーブル(外部電源端子付)

新しく製作した外部電源端子付のデータ専用USBケーブルのテストとヒヤリングです。3種類のUSBケーブルを比較します。
 
①ノーマルのUSBケーブル
音質の比較用に同じ材質で製作したUSBケーブルです。スペアナにはわずかな違いがでています。1kHz以下のノイズがやや大きくなっています。テスト信号の高調波2kHzもやや大きい数値がでています。音質は②、③のデータ専用ケーブルに比べ、やや霞のかかったような音がします。少し音が丸くなり1音1音が少し不明瞭になって聞こえます。
②データ専用USBケーブル(外部電源付:電池式)
スペアナを見ると1kHz以下のノイズが①、③と比べ一番小さくなっています。2kHzの高調波も①と比べて小さいです。明瞭で透明感のある音がします。1音1音が分離して美しい響きです。全体にクリアな音で高域が特に気持ちいです。USBケーブル1本で本当に音質が改善されることに驚きます。
③データ専用USBケーブル(外部電源付:ACアダプター式)
スペアナを見ると1kHz以下のノイズが①、②の中間になります。2kHzの高調波は②と同じレベルです。音質は②よりクリアさがやや後退してほんの少し丸くしたような音質です。こちらの方が音に量感が感じられます。音の印象は悪くありません。
スペアナではわずかなデータの差異で明確な違いはわかりません。しかし音を聴くとデータ専用USBケーブルは確かに効果があるようです。私の古いTopping D3でさえ違いがわかります。手持ちのDACでは、外部電源を付加しないとデータ専用USBケーブルが使用できませんでした。製作したケーブルの外部電源はないほうが音がいいはずです。純粋にデータ専用USBケーブルだけで音楽を聴ければよりクリアな音だと思います。今回は緊急避難的なケーブル試作でしたが、データ専用USBケーブルの実力を感じる事ができました。製作したデータ専用USBケーブル(外部電源:ACアダプター)は我が家のオーディオ・セットに組み込まれています。PCオーディオで音楽を聴く楽しみがまた一つ増えたようです。
 
注意:今回、ご紹介したデータ専用USBケーブル(外部電源付)の使用は自己責任にてお願いします。また、PCオーディオにはJPLAY FEMTOをカーネルストリーミング(KS)で使用、FLAC音源、DACも古い製品ですが改造してある環境でヒヤリングしています。そのため、それなりの高音質の環境でないとUSBケーブルの違いはわからないかもしれません。

2023/10/01

SANYO サンヨー IC-ST71 AM/FM ステレオ・ラジオ(アンテナ端子を付加)

SANYO サンヨー IC-ST71 の紹介です。1972年頃、16,800円のSANYO TRANS WORLDシリーズのラジオです。TRANS WORLDシリーズは遊び心満載のラジオです。代表機種はRP-7500(トランシーバー機能を搭載)、MR-4180(初期のラジカセ)です。どちらの機種も外付けステレオキャスト(FMアダプタ)によりヘッドホンでFMステレオ放送を聞くことができます。今回のIC-ST71は、FMステレオ機能を内蔵した数少ないラジオ製品です。FMステレオ機能を内蔵した機種は他にもあり、17F-B88VMR-41610F-B56+MAX-56などです。IC-ST71の特徴はポータブルラジオでFMステレオ放送を左右の内蔵スピーカーで聴けることです。競合する機種がありナショナル のサウンドスコープRF-787、ソニーのマトリックスサウンドMS-3200などです。

 

ラジオ正面中央のメーターは面白い使い方をします。その名もバランス・インジケータ。左右の音の大きい側(LまたはR)に針が振れます。メーターの針が中央に来るようにバランスで調整します。名前の通り左右の音のバランスを確認するためのメーターです。

ラジオの状態を確認します。ボリュームの文字などが消えかかっています。 ステレオランプが点灯しませんし、ラジオは受信できますが不安定です。中を覗いて見ます。 両脇の丸いヒートシンクを付けたトランジスタが出力段のようです。ボリュームの配線につながる先はMPX回路かと思います。ステレオランプの接続先は19kHzの抽出回路でしょうか。中央にあるSANYO LA1201はIF用のICです。

ラジオ部品の一部に劣化の兆しが見られます。劣化部品は全て交換します。少しづつ交換しながらラジオを聞いて作業を進めます。交換が進むに従いノイズやラジオの受信状態が徐々に改善されてきます。

受信感度を調整します。次に上の写真の半固定抵抗を回しますがグラグラで接触不良のため交換します。取り外すとバラバラに分解してしまいました。これでは受信が安定しないのも当然です。 

調整によりステレオランプも点灯するようになりました。TONEをMIDDLEにすると落ち着いた音を聴かせてくれます。電波が弱いためかステレオ・ランプが揺らめいて安定しません。音もノイズが大きく感じられます。

見た目も大切なので、ボリューム目盛りと機能表示をテプラで修復します。ダイヤル針も赤い塗装を塗り直します。言い忘れましたが、IC-ST71のボリュームダイヤルやチューニングダイヤルの操作感は適度に重く非常に心地よいです。

この機種は外部スピーカーが使えるようにL,R別々に出力するピン端子が用意されています。

外部スピーカーを接続します。予想外の音がします。とてもいい音です。ボリューム3ぐらいで大音量です。出力にも余裕があります。ステレオ・セットで聴いているようです。しかしロッドアンテナでは電波が弱くFM放送はノイズが多く安定しないため改善したいところです。我が家の様に弱電界の地域ではFMステレオ放送を活かすことが出来ません。

F型コネクタから75Ω:300Ω変換をしてアンテナ回路に接続している様子です。

背面パネルにF型コネクタを配置しました。

スカイセンサーの様に外部アンテナ端子があれば受信レベルは改善します。前オーナーが背面パネルに付けた外部アンテナ用ケーブルの跡(穴)を使いF型コネクタを付加してみます。内部で75Ω:300Ω変換もます。外部アンテナ端子とアンテナを接続することで受信感度は大幅に改善します。外部スピーカーでヒヤリングしてみます。素晴らしいステレオ放送の音を聴かせてくれます。この音が、このラジオ本来の音なのでしょう。

 

FMシグナルジェネレータで1kHzをL+Rに送信します。ラジオ出力ではLchのゲインが小さくバランスが崩れていま す。ラジオのバランスを調整します。

外部アンテナを接続した環境で受信感度を調整します。FMシグナルジェネレータで1kHzをLのみを送信します。交換した半固定抵抗でセパレーションを調整します。調整により22dBを確保することができました。これにより音に広がりが出てきます。

当時、FMステレオ放送をスピーカーで手軽に聴ける小型のラジオは少なかったと思います。このラジオには外部アンテナ端子はなく弱電界地域での受信には無理があります。IC-ST71は購入者の電波環境に左右される製品です。簡単なTONE機能しかもたないFMステレオに特化したラジオです。外部アンテナ端子が必要なことはわからないはずがありません。それでも敢えて販売したことに競合他社へのこだわりを感じます。IC-ST71はFMステレオに力を注いだ当時の技術と競争の狭間で揺れ動いた製品なのかもしれません。

2023/09/28

LEADER LSG-231 FMシグナル・ジェネレーター

 LEADER LSG-231 FMシグナル・ジェネレーターの紹介です。1970年頃の製品になります。ご存じのようにFMシグナル・ジェネレーターはFMのセパレーションを測定するための装置です。最新のセパレーションメーターより安価で操作も簡単なためLSG-231を愛用しています。ネットでたまにしか見かけませんが、予備機として購入することができました。

パイロット信号:19kHz
コンポジット信号

製造が1970年なので故障して使用できるとは思えません。まずは機能を確認します。1KHz出力:OK,19KHz出力:OK、コンポジット信号:OKです。ここまでの機能確認は順調です。

FM RF出力をチューナーに接続します。 チューナーは88MHzに合わせます。しかし、選局してもStereoランプが点灯しません。オシロスコープではなんとかLR出力の正弦波が観測できます。アナライザーでは1KHzが弱く左右分離もしない状態です。パイロット信号19kHzも微弱です。そしてLSG-231の動作が不安定で、Rチャネルの1KHzが出力しなくなりました。LSG-231は故障していて全く使い物になりません。

修理できるか不明ですが内部を覗いてみます。大きな損傷は見られません。ただし、半数の電解コンデンサーに劣化の痕跡がみられます。最初にできることは劣化部品を全て交換することです。1時間ほどで部品交換は終了です。電源を入れます。修理前は0.5Aほどでしたが0.6A流れます。なぜか僅かに電流が増えました。

再度、LSG-231のRF出力をチューナーに接続て試験をします。1KHz出力:OK、19KHzのON/OFF:StereoランプOK、セパレーション:LRともOKです。ここまでの機能は正常です。幸いなことに半導体などの故障はなかった模様です。(注:正常とは書きましたが測定器の機能ブロックを様々な規格に合わせて調整した訳ではありません。波形出力が確認できたとの意味です。)

ただし、1KHz出力が1020Hzと周波数がズレてしまいました。回路図を見てオペアンプに接続するVR302を調整しますが1KHzに調整すると発振しなくなります。周辺部品の乗数を変える必要があるようです。測定には特段の支障はないので1020Hzのまま使用することにします。

翌日、LSG-231とチューナーを接続したところ、チューナーのStereoランプが点灯しません。19k Hzは正常に出力していることからRF ON/OFFスイッチ周辺の回路が故障のようです。

回路図を見るとRF ON/OFFスイッチは電源回路に接続されています。電圧変動による動作不良かもしれません。電源ONにしたばかりの時点では1.8kΩで17V(回路図の中央赤丸)の電圧です。Stereoランプが不点灯です。10分程度経つと17.3Vまで微増してStereoランプが点灯します。この状態ではVR001で電圧を上げても下げてもランプが消灯します。RF回路が動作できる電圧範囲に調整できていないことが原因の様です。

電源ONしてすぐの状態ではVR001で電圧調整しますが一杯まで回してあり電圧はこれ以上あげられません。VR001を470Ωから500Ωに交換してみます。最初に電圧を調整してStereoランプが点灯するように調整します。10~20分すると電圧が変動してStereoランプが消灯します。測定器が温まった状態で再度調整してStereoランプが点灯するように調整します。1日程度、Stereoランプが消灯しないか様子をみてもOKでした。翌日、電源を入れると10~20分程度でチューナーのStereoランプが点灯して安定します。毎回、使用前に10~20分程度電源を入れ動作を安定させる必要があります。

これでLSG-231の修理は終了です。LSG-231を購入されるときは修理が前提となりますので注意が必要です。LSG-231はFMチューナーの調整には欠かせない測定器です。自作や修理するために1台は持っておきたい製品かと思います。

 追記:秋月電子のFMステレオ・トランスミッター・キット

以前、ネットでFMトランミッターを使いセパレーションを測定した記事を読んだのを思いだしました。頭のいい人がいるものだと感心したのを覚えています。その記事では秋月電子のFMステレオ・トランスミッター・キットを使っています。面白そうなので数年前に購入してみました。

FMトランスミッター・キットとACアダプターを購入(約6000円)、100円ショップのプラケースに収めています。このFMトランスミッターの入力レベルを最大になるようにジャンパーを設定します。FM出力が弱いのでアンテナには同軸をつなぎTV用のRFコネクタを付けます。FMチューナーのRF端子に直接、トランスミッターを接続するためです。

実際にFMトランスミッターをSONY ST-SA50ESに接続してみます。87.5MHz、信号レベルは60dBで受信することができます。たしかにステレオ・ランプも点灯しますのでパイロット信号も送信できているようです。家では光TVから同軸でFM放送を受信しています。その受信レベルは60dBでFMトランスミッターとほぼ同じでした。

 LchとRchに1kHz信号

 Lchのみに1kHz信号

セパレーションを測定するために発振器の1kHz信号を FMトランスミッターのステレオ・ジャックへ入力します。FMチューナーの出力をスペアナで観測すると、1kHzと19kHz(パイロット信号)を見ることができます。この状態でLまたはRの1kHzを切断したLとRの差分レベルがセパレーションになります。このFMトランスミッター自身のセパレーションは35dBです。そのためFMチューナーのセパレーションは35dBまでしか測定できないことになります。真空管チューナーを修理している私には十分な性能です。本当に測定できるのがすごいです。LSG-231には1kHzの発振器が内蔵されていて操作性はいいですが、性能面で比較すればLSG-231と遜色なさそうで参ります。興味がある方はキットを購入して試してみる価値はあるかと思います。

2023/09/04

SONY ソニー CF-1300 FM/AM カセット・テープ・レコーダー

SONY ソニー CF-1300 FM/AM カセット・テープ・レコーダー ”マイク イン チック1300”の紹介です。1970年、27,800円の製品です。SONY初のラジカセCFM-812から6ケ月遅れで発売された横置きのラジカセになります。当時のカセット・デッキは横置きが常識だったのを思い出しました。SONYの型番でCFと聞くと懐かしさがこみあげてきます。数々の名機を送り出したCFシリーズです。 

 
キャリング・ハンドルが引き出せて持ち運びに便利です。そのまま、縦置きに保管することもできます。
 

本体の劣化は少ないですが、全体的に少しずつ劣化しています。最初に本体カバーを水洗いして埃を取ります。次に故障個所の確認です。ロッド・アンテナの先端なし、アンテナホールド破損しています。FM/AMの切り替えスイッチ接触不良、ボリュームのガリあり、テープレコーダー走行NGです。
まずは逆さまにして裏蓋を外します。

プリント基板やレコーダーのネジを外し、最後にスピーカーとマイクを取り外します。
カセット・レコーダーのゴムベルトを張り替えます。フライホイールを支える金物は真横のネジ2本で外すことができます。その他、電解コンデンサなどの劣化はみられませんので部品交換は不要です。
 次にラジオのFM/AMスイッチ、ボリュームの接触不良をコンタクト・スプレーをごく少量噴霧します。これで簡単に治ります。ラジオ基板は外側に露出しているのでトラッキング調整がしやすいです。
アンテナの先端は他のアンテナより移植しました。アンテナホールド破損はプラリペアで修理してみましたが短時間で再度破損したため、このままにします。

全体の動作を確認します。AM/FMのトラッキングもOKです。ボリュームやスイッチの接触不良もありません。カセット・テープのテストでは、アジマス調整が狂ったのか再生中にカセット位置をずらすと音が大きく再生できます。回転ムラを感じません。当時のカセットは横置きが安定していることを改めて実感します。テープ走行については、再生、早送り、巻き戻しなど力強く正常に回転します。モーターはいまだに健在のようです。しかしカセットは使いませんので未調整とします。
CF-1300はラジオとカセットを融合させていますが、すでに基本機能が完成された製品となっています。ソニーらしい斬新でスタイリッシュなデザインが心を引きます。CF-1300は製品開発のマイルストーン的な位置づけなのかもしれません。今でもデザインや操作性には何の違和感もなく快適です。CF-1300はラジカセが急速に進化してゆく70年代の予兆を感じさせる製品です。

2023/09/03

SANSUI サンスイ PM-880 真空管3バンド・レシーバー

SANSUI サンスイ PM-880 真空管3バンド・レシーバーの紹介です。1960年頃のモノラル・レシーバーになります。個人的に所有してFMモノラル・オーディオを 楽しんでいたレシーバーです。先日、FM放送を聞いていたら突然死です。全く音がでなくなりました。そのため、久しぶりに修理することになりました。

カバーを外すと真空管が13本あります。一番奥が出力段の6BQ5×2本で、意外といい音を聴かせてくれます。

内部を覗くと電源トランスの漢字で”山水”の文字が目に入ります。電解コンデンサーなどに劣化の兆候がみられます。抵抗も変色して過電流の兆候がみられます。

回路図は上蓋の裏にあります。少し煤けていますが十分に読み取れそうです。写真を撮り拡大すれば修理に役立ちます。

各電圧を測ると電源回路からつながる抵抗500Ωからチューナー部への電圧が出ていません。上の写真右下の白いセメント抵抗500Ωが断線しています。 各箇所の電解コンデンサーなどが全般的に劣化して過電流が流れたようです。

劣化部品は全て交換することにました。交換後に電源を入れると消費電流は約1.0Aで正常のようです。

スピーカー1本を接続して試験をします。3バンドですがFM以外のMW、SWは使いません。FMだけヒヤリングします。モノラルは違和感のないボーカルが魅力です。意外とキレのある音を聴かせてくれます。私はモノラル・オーディオに安定感のある音を求めています。 基本はスピーカー1本が好みです。スピーカーは大きなものが良いですが、小型スピーカーであればONKYO D-202A以上のものが良いと思います。テスト用のYAMAHA NS-10MMTの超小型2way・スピーカー(世間の評価が低いスピーカーです)ですら、FM放送を楽しく聞かせてくれます。本来であればモノラル録音されたレコードをPM-880で鳴らせば理想的なのかもしれません。モノラル・オーディオは忘れ去れたジャンルなのかもしれません。PM-880は今でも十分通用する音質をもったレシーバーだと思います。