ナショナル RF-787 サウンドスコープ

ナショナル RF-787 サウンドスコープの紹介です。1972年、16,500円、FM-AM2バンド・FMステレオポータブルラジオです。 以前、ご紹介したサンヨー IC-ST71と同じFMステレオ放送が聞けるラジオですがサラウンド機能搭載が特徴のラジオになります。

中央にフィルム式ダイヤルスケールとステレオランプ、TONEは2段階でSOFTとMUSICです。右側にSE CONTRIL、ボリューム、チューニングツマミがあるシンプルな構成です。

サウンドスコープのサラウンド機能はL＋△R、R+△Lを左右のスピーカーから出力します。L,RそれぞれにL成分の一部：△L,R成分の一部：△Rを加えることでサランド効果を得ることができます。

 

SE CONTROLツマミをMONOから右に回し真上ぐらいの位置でFMステレオのセパレーションが最大になります。この位置まではサランド効果はなく通常のFMステレオ放送です。

更にSE CONTROLツマミを右いっぱいに回すとサラウンド効果が最大になります。

SE CONTROLツマミで△L,△Rだけを増減させることで、サラウンド効果を増減させる仕組みです。

FR-787の左右のスピーカーは角度を持たせ外側を向いています。江川三郎さんの逆オルソンのスピーカー配置みたいです。左右のスピーカーの音がお互いに漏れないようにするためのスピーカー配置です。ただし、逆オルソンは原音再生を目指すのに対して、RF-787はサラウンド効果を高めるためのスピーカー配置になります。

ラジオの左右スピーカー中央に仕切りを置くと理論通りにサラウンド効果がさらに増すことがわかります。

 

背面の３本のネジを外せばラジオの蓋を開けることができます。IF用IC AN253を採用しているせいでしょうか思ったより簡素なプリント基板です。

 

 

FM/AMのBAND切り替えスイッチが接触不良です。取り外しが大変ですが分解清掃をします。

劣化部品を交換して再調整します。ボリュームなどにガリがあるので洗浄してコンタクトクリーナーを吹き付け処理をします。このラジオはセパレーションだけでなく、サラウンド機能の調整も必要です。Lに△R成分、Rに△L成分を加えますので、その波形の大きさや波形が歪まないように調整すれば終了です。この調整が悪いとノイズが増えるので注意が必要です。

ヒヤリングします。FM受信感度がやや低いのかFMステレオ放送にノイズが乗っています。ＦＭステレオ放送を聴く場合は上の写真のように外部アンテン端子とラジオのアンテナをクリップで結んで聞いています。外部アンテナとの接続により受信感度は数段良くなります。

当初、ノイズまみれだったラジオが生き返りました。FMステレオ放送はノイズ感もなくクリアな音で良好です。TONEスイッチは2段階ありSOFTとMUSICです、SOFTは音の帯域も狭く劣悪な電波環境でしか使うことはないと思います。今回はあくまでMUSICポジションでFMステレオ放送を聴くことにします。SE CONTROLツマミは中央の位置でセパレーションが最大になり、FMステレオ放送の音が広がって聴こえます。TONE MUSICはやや中低音よりの聴きやすい音色で可もなし不可もなしの普通の音です。FR-787の最大の特徴はサラウンド機能です。SE CONTROLツマミを最大にすると音は一気に広がりきめ細やかな高音がサラサラと聞こえてきます。常にサラウンド機能をを最大で聞いていたいラジオです。ＦＭステレオ放送をサラウンド機能最大で聞いてしまうと通常のFMステレオ放送が物足りなくなります。ただし、FM電波の受信感度が弱い環境ではサラウンド機能を大きくするにしたがってノイズも大きくなる傾向です。このラジオで快適にFMステレオ放送を聴くためには、受信環境が良好であることが大前提となります。受信環境さえ整えば、RF-787は自然に広がる質の高いFMステレオ放送が聴ける完成度の高いラジオになります。

ケミコン・テスター＆電圧処理の製作

 

毎日、真夏日が続いています。こんな時期は涼しい夜に部品箱を漁って電子工作が一番です。今更ですがケミコン・テスター製作の紹介です。若い人には馴染みのない名前でしょうが電解コンデンサの漏れ電流を測定するためのテスターです。漏れ電流は電解コンデンサの劣化判定には欠かせない数値です。毎回、安定化電源を使い手配線して測定していましたが煩雑です。安価なデジタル計を使ったデジタル・ケミコン・テスターを製作してみました。

製作するケミコン・テスターの測定可能な電解コンデンサの電圧はDC０V～100Vです。漏れ電流は電解コンデンサに流れる電流を1ｋΩ抵抗の両端の電圧で測定します。そのため漏れ電流を表示する電圧計の読みは1ｍＶ表示＝１μＡと読み替える必要があります。直列1ｋΩ抵抗は①電圧処理に使用する抵抗値である、②電圧/電流換算しやすい、③メーター保護のため電圧測定、④回路全体の保護のため、などの理由から採用しました。電解コンデンサの印加電圧および電流はデジタル電圧/電流計で数値を把握します。通常ならアナログ電流値を見ながら漏れ電流がμＡオーダーになってからμAアナログ電流計を繋ぎます。今回の測定方法ではテスターが測定範囲を自動判別するので常に漏れ電流を測定できます。いちいちメーターを切り替える手間がなくなります。また、漏れ電流測定と電圧処理は同じ回路としています。

製作には手持ちの機材を流用します。30年前に買ったデジタル・テスターをそのまま配置（ネジで固定）します。それとAmazonで購入した電圧/電流計を使った自作とは呼べないほど簡単なデジタル・ケミコン・テスターです。しかし測定精度は高く操作はいたって簡単です。

漏れ電流検出と電圧処理用の10Wの500Ω×2のセメント抵抗です。安定化電源MAX70Vの関係から測定できる電解コンデンサの電圧は最大63Vになり、1kΩなら約4W以上の抵抗が必要です。もう一つは電源OFF時に使う電解コンデンサ放電用の3W・4.7ｋΩ抵抗です。

 ケースの内部はほとんど配線です。006Ｐ外付け電池は電圧/電流計用の電池になります。電源スイッチON/OFFは006Ｐ電源用になります。

簡単な動作テストしたところ、電解コンデンサへの印加電圧を測定するデジタル電圧計で30μＡほど電流が流れるようです。漏れ電流と誤認するため、測定時には電圧計をOFF（30μＡを遮断）にするスイッチを付加しました。デジタル電流計は0Aしか表示できない精度なので今回の使い方では不要でした。また、デジタルテスターの電圧値は常に変動するのでピーク値を読み取るようにします。

半日で完成です。機能確認して動作はOKのようです。実際の測定を始める前に漏れ電流について整理してみたいと思います。

1.電解コンデンサの漏れ電流

電解コンデンサを無負荷で長時間放置すると漏れ電流が増加している場合があります。漏れ電流が増加する原因は電解コンデンサの陽極箔の酸化皮膜が電解液と化学反応を起こすことにより劣化します。酸化皮膜は漏れ電流の存在によって常時修復され続けます。　　

 2.劣化による症状
・長期間放置された電解コンデンサは絶縁性能が低下し漏れ電流が増加します。
・漏れ電流の大きいコンデンサ容量を測定すると表示される容量が大きくなります。
・酸化皮膜が劣化すると耐電圧が低下します。
・酸化皮膜の修復のために大きな漏れ電流が流れ発熱が大きくなります。

3.電圧処理

長期間放置された電解コンデンサは、以下の電圧処理を行うと電解液により酸化皮膜が修復され、漏れ電流は放置前のレベルに戻ります。

①電圧処理は常温(20℃)において電解コンデンサに約1kΩの保護抵抗を直列に接続します。

②定格電圧の80%を1時間印加します。

③定格電圧の90%を1時間印加します。

④定格電圧の100%を1時間印加します。

⑤最後に約1Ω/Vの抵抗を通して充電された電荷を放電します。

以上の概要を頭に入れてから漏れ電流を測定します。

手持ちの古い電解コンデンサを測定します。テスト用に用意した電解コンデンサは左側から未使用①、未使用②、中古③、中古④、中古⑤、中古⑥の6個です。電解コンデンサのは膨らみや発熱によるビニールの撚れ、液漏れ、リード線取り出し口の発熱によるゴムの劣化などの症状が見られず外観からは判断できないものを用意しました。

測定結果は、未使用①、未使用②、中古⑥の漏れ電流は正常です。中古③は4100μＦと容量も異常に大きく安定化電源の印加電圧10Ｖで2300μＡもながれています。印加電圧10Vで電解コンデンサの両端で2.5Ｖの異常値です。漏れ電流改善の兆しもなく完全に故障しています。これ以上は危険なのでテストは中止しました。 中古④、中古⑤は漏れ電流が60μＡと230μＡとやや多く流れていることがわかります。この２つの電解コンデンサは修理できそうなので電圧処理を実施します。電圧処理後の測定で中古④は60μＡ⇒25μＡ、中古⑤は230μＡ⇒70μＡに改善できたようです。

今回のデジタル・ケミコン・テスターはアンプなどの電解コンデンサの劣化判断には重宝するかと思います。真空管ラジオに使用する高電圧の電解コンデンサを測定したい場合は、デジタル電圧/電流計を400V仕様に変更し、1kΩは100Wに変更、DC電源は400V可変出力の整流回路を組んで供給すれば可能かと思います。いろいろ工夫してみるのも面白いと思います。小型デジタル電圧計を応用すれば電解コンデンサの漏れ電流のテスター製作や操作の難易度は大幅に下がるので参考にしていただければと思います。

TEAC A-R630 プリメインアンプ

TEAC A-R630 プリメインアンプの紹介です。2011年製、42,250円の製品になります。大きなダイヤルを左右に配置した大胆なデザインのプリメインアンプです。従来のプリメインアンプにリモコンによる電子制御を付加した構造です。この年代のアンプ修理は初めてなので楽しみです。

POWER ONでアンプは待機状態になり手動もしくはリモコンでSTANDBAY/ONスイッチを操作してアンプの電源をON/OFFします。STANDBAY/ONスイッチは重要です。リモコン操作だけでなく前回操作したセレクタ位置などの情報を保持します。POWER OFFで前回操作したセレクタ位置などの情報は消えて初期状態に復帰します。POWERスイッチは常時ONで使用することが前提のアンプです。

ボリュームがｄB表示のアンプ は久々に見ました。昔からdB表示のアンプはありましたが、音量の大小とdB表示に違和感があり判りにくいです。昔のオーディオ雑誌にも同じ意見のレビューがあったのを覚えています。

中央に配置されたパワートランジスタのヒートシンクは真四角のアルミパイプに冷却ファンを取り付けて強制排気して冷却する方式です。冷却ファンはある一定の温度以上になると動作する仕組みで常温では停止しています。 パワートランジスタには2SA1186-O/２SC2837-Oが採用されていました。

異常がないか観察するとSUB TRANS BOADの5Ａヒューズが溶断しています。現状のままとりあえず動作確認をします。一見動作しているように見えますが、この状態だとPREAMP BOARDやFRONT PREAMP BOARDなどにしか給電されてません。MAIN BOARDへの給電は断です。ヒューズが飛んだ原因の故障切り分けのためパワーアンプ回路に電源供給しているMAIN BOARDのコネクタ：CN74を抜きます。5Ａヒューズを装着して電源をＯＮにします。ヒューズは溶断しませんのでパワーアンプ回路の故障が濃厚です。

 

故障原因と思われるパワートランジスタをヒートシンクから全て取り外します。一つ一つトランジスタを試験するとRchの2SC2837の端子間がショートして故障していました。今回はパワートランジスタを4つとも交換します。交換後、電源を入れるとスピーカーリレーがカチッと正常に動作します。アンプの各機能を確認しますがリモコンも含めて全て正常です。

A-R630にはKoshin製の音響用電解コンデンサ KR3が全ての回路に使われいます。A-R630のカップリングコンデンサは全て10μF/50Vを使用しています。手持ちの電解コンデンサはニチコンFGです。KR3とFGの規格を単純に比較するとtanδは同じです。ただし長時間使用（耐久性）するとKR3の方がtanδが劣化しやすいようです。2010年発売のA-R630であれば、劣化したと思われるKR3をFGに交換する意味がありそうです。

MAIN BOARDのパワーアンプ回路へニチコンFGを実装

PREAMP BOARDのプリアンプ回路へニチコンFGを実装

FRONT PREAMP BOARDのTONE回路へニチコンFGを実装

MAIN BOARDのPHONO・ EQ回路へニチコンFGを実装

音質に大きく影響するカップリングコンデンサはPREAMP BOARDのTONE回路×4個、FRONT PREAMP BOARDのTONE回路×6個、MAIN BOARDのパワーアンプ回路×２個とPHONO回路×4個が使用されています。入力ソース毎の片チャネルが通過するカップリングコンデンサの数は次の通りです。①SOURCE DIRECT OFF：CD（7個）、PHONO（9個）。② SOURCE DIRECT ON：CD（4個）、PHONO（6個）。入力～出力までにかなりの数のコンデンサを通過するので交換による改善が期待できそうです。Koshin KR3からニチコンFGに対象のコンデンサを全て交換します。

次にAMP POWER SUPPLY BOARDの6000μF×2個を10000μF×2個に交換します。USB DACを接続して再度ヒヤリングします。電源回路の影響は大きく音の重心がさがり量感が増します。奥行が感じられ中低音は豊かに響きます。高域もバランス良く出ています。交換した部品のエージングが進むと音のつながりが滑らかになります。

 

±15V電源回路には1000μF×２個が実装

レコードを聴いてみます。PHONOの音には癖があり違和感を覚えます。海外仕様の回路図を眺めているとPHONOへ供給される±15V電源回路には3300μF×2が実装されているはずです。実際のMAIN BOARDで確認すると小さな1000μF×2が代わりに実装されていました。

この電源回路はPHONO以外にTONE回路へも供給されていて、レコードの音の違和感は非力な電源回路の影響かもしれません。1000μFを交換のため取り外すと大きさの違う電解コンデンサーを差し替えできるようにプリント基板に穴まで準備されいます。これはAMP POWER SUPPLY BOARDの6000μFを10000μFに交換したときと同じです。プリアンプ用の電源回路も同じかと思います。意図的にダウングレードしています。A-R650（海外仕様のみ）とA-R630との価格帯毎に部品を使い分けていたのだと思います。

 

±15V電源回路の電解コンデンサーを3300μF×2に交換します。プリアンプ用の電源回路も2000μF×2から3300μF×2に交換します。そのほか劣化が進んでいると思われる電解コンデンサーを10個ほど交換します。

再度ヒヤリングします。結論から言うとPHONOに感じた違和感は解消しませんでした。A-R630の固有の音なのでしょうが不自然です。CDやUSB-DACは音質の改善がみられます。帯域は上下に広くクリアで引き締まった鮮烈な音です。音場の広がりや量感も十分に感じられます。優秀なプリメインアンプかと思います。但し、A-R630は音場の広がりを意図的に作り込んだ製品のように感じます。

A-R630は音はいいのに操作の感触や質感で損をしているアンプです。左右のツマミはアルミ製でいいのですが、ツマミの重さが感じられず回した時の滑らかさもありません。中央の3つのツマミと前面パネルはプラスチック製で感触が悪くオーディオを操作する楽しみを半減させます。また、操作時の質感の悪さと派手なデザインが災いしてなのか安い手抜き製品の様な印象を受けます。真面目に回路設計した実力のあるアンプを組み込んでいるだけに残念です。このアンプの価格帯では限界なのかもしれません。

今回は劣化部品交換時に部品をアップグレードしてオリジナルより良い音に改善できました。本機は高音質のアンプをリモコン操作で手軽に楽しむ製品です。本体の質感よりも音と利便性が優先されています。個人的には、もう少しオーディオ機器として操作する楽しみを追求してほしかった製品です。気づかないところまでの品質や機能にこだわっていた頃の製品が懐かしくなります。

ONKYO D-202A ネットワーク用コンデンサー交換

ONKYO D-202A のネットワーク用コンデンサー交換の紹介です。1975年、1本32,000円の製品です。スピーカーのサイドエッジを交換して使っています。毎日、音楽を聴いていますが最近は今一つもの足りない音に聞こえます。高音で何か詰まったように音の伸びが足りないのが不満なところです。スーパーツィーターの追加もいいですが音全体のバランスをとるのが難しいです。ほんの僅か高音が欲しいだけですから余計に難しいです。そのため現状のスピーカーに手を加える方が早道だと思います。

 左：D-202Aのコンデンサ、右：PARC 4.7μF

ネットワーク用コンデンサーをPARC Audio 4.7μF/400Vのフィルムコンデンサーに交換することにします。PARC Audioは、愛知県にある（株）ドリームリクエーションのブランドです。スピーカー関係を主に製造、販売しているようです。黄色い 4.７μF/400Vのフィルムコンデンサーです。ホームページには「高品位な金属蒸着ポリプロピレンを採用したフィルムコンデンサー。しっかりとケースに封入固定をしており、クセの少ない素直な音色を実現しています」と掲載されています。外形サイズは、幅= 38mm、高さ= 28mm、奥行= 18mm、リード間隔= 31mmとかなり大きいです。

PARC Audio 4.7μF/400V:Amazonへのリンク 

早速、作業にかかります。ウーファーを取り外すと奥にネットワーク用のプリント基板が見えます。 作業しやすようにツィーターも取り外します。

ネットワークのプリント基板はプラスチックのスペーサー3か所で固定されます。プラスチックのスペーサの小さな爪をラジオペンチで抑えながらプリント基板を引っ張ると抜くことが出来ます。

ネットワークにつながる配線は短いのでスピーカー端子のナットを取り外します。ナットを内側から固定してスピーカー端子を回せば簡単に取り外せます。

ネットワーク基板には、コイル、コンデンサー、抵抗だけの簡単なものです。コンデンサーはブチルゴムが巻かれて防振対策しています。配線も同様に防振テープが巻かれて線鳴きを防止しています。今回はフィルムコンデンサーの交換だけです。コイル交換も考えましたがコストと効果を考えて今回は見送りです。フィルムコンデンサー×2個で1300円ぐらいなら手軽に交換できます。

右側の黄色いPARC Audio 4.７μF/400Vのフィルムコンデンサーに交換します。左の青いフィルムコンデンサーのどこを金属棒で叩いてもカチッと音がして空洞はなく中が充填されています。PARCを同様に金属棒で叩くと両側面と上面はカチッと音がしますが、前面と背面は鈍くポコッと音が違います。コンデンサー内部に一部空洞があるようです。コンデンサーの防振対策が弱いのかもしれません。同じPARC Audioで黒いフィルムコンデンサーは２重構造で防振対策してあるそうです。価格は2倍なのでどちらがいいか迷うところです。少なくとも黄色いフィルムコンデンサーはブチルゴムで防振対策する必要がありそうです。

取り外したフィルムコンデンサーの容量を測定してみます。4.7μFのところが4.9μFです。左右とも4.9μFです。経年劣化はないようです。

ネットワーク用のプリント基板には穴がたくさんあるのでコンデンサの大きさにあった位置で配線することができます。フィルムコンデンサーの底面はボンドで固定しました。後でコンデンサー全体をブチルゴムで防振対策をする予定です。

プリント基板をもとの位置に戻しスペーサーに固定します。次にスピーカー端子のボルトとナットでネットワークの配線と接続します。最後にツイーターとウーファーを配線すれば終了です。

フィルムコンデンサーの交換作業は2時間もかかりません。部品代も安くお手軽なアップグレードかと思います。ヒヤリングします。フィルムコンデンサーの交換により高域がスッーと音が伸びるのがハッキリわります。最初は高音の粗さが少し気になりますが、しばらく聞いていると高音の暴れがなくなり落ち着きます。音全体の見晴らしが良くなりました。当初の目的は達成できたようです。オリジナルの音質を大幅に変更することもなく導入しやすいアップグレードかと思います。オーディオはほどほどで留めることが出来れば、苦労せずに楽しむことができると年齢を重ねてから知りました。

PIONEER F-005 (クォーツロック・タッチセンサーシステム搭載）

PIONEER F-005 FMステレオ・チューナーの紹介です。1979年、58,000円のクォーツロックとタッチセンサーを搭載したＦＭ専用チューナーです。当時、F-005を愛用していました。5素子のFMアンテナを建ててFMエアチェックに使っていた懐かしいチューナーです。

上の写真はF-005の回路図です。電波新聞社　AUDIO別冊ステレオコンポ回路図集にPIONEER F-003、F005、F-007、F-26の回路図が掲載されています。 F-005のプリント基板には何故か部品番号が書かれていません。修理作業で回路の把握に少し時間がかかりそうです。

最初に劣化部品を交換します。交換後に動作確認をします。FMは受信できているようです。左右のOUTPUT端子からは音声が聞こえます。ただし、受信レベルメーターとチューニングメーターは調整要、STEREOとTUNE、LOCKEDランプは不点灯、トラッキングは大幅なズレがある状況です。受信レベルを調整してレベルメーターは正常に振れるようになりSTEREOランプも点灯します。しかし、TUNEとLOCKEDランプは不点灯のままです。チューナー部分は正常に修理できましたがクォーツロック回路に不具合がありそうです。

 

TUNEランプの動作を確認します。APC回路の同期出力：7番端子とチューニングノブのON/OFF検出が関係しています。APC回路の各電圧および周波数を調整しますが、TUNEランプが点灯しません。調べた結果、1つ目の原因はAPC10番端子に入力する中間周波数の波形が周期的に崩れていました。基盤側のQ4:2SK19の不良で交換して正常に波形出力します。

2つ目の原因はAPC7番端子出力により制御されるQ21、Q22（2SC945A×2)およびチューニングノブON/OFFを制御するQ12、Q14、Q15、Q17（2SC945A×4)を交換して正常に動作するようになりました。また、TUNEランプが正常になるとともにLOCKEDランプも正常に動作するようになっていました。

最後に音声出力の波形が歪んでいるので原因の切り分け作業をします。OUTPUTではFMジェネレータからの信号が大きいと波形がつぶれて歪んでいます。PA3001出力のHORIZ出力で波形正常。PA1001 L.P.F出力：68番、69番端子で波形正常。PA1002A出力：51番、54番端子で歪ありＮＧでした。PA1002Aの故障の模様です。PA1002Aを交換して波形は正常です。PA1002A交換により雑音を消しきれなかったミューティング機能も正常に動作するようになりました。スペアナ（19kHz）を見ながらパイロット・オート・キャンセラー調整用のVR5で最小になるように調整すれば終了です。

ヒヤリングしてみます。帯域も広く感じられクリアで明るい音質です。音にサラサラ感があり気持ちがいい音質です。また音のバランスも良く奥行も感じられる良質な音作りです。パイオニアらしい音を持ったチューナーかと思います。

今回のようなF-005の修理前提の購入はあまりお勧めできません。オートロックが故障していた場合、調整だけですめばいいですが故障していると原因特定に時間がかかります。パイオニアのFM用ICも入手が難しいです。しかも回路図が必要です。修理して再調整できれば、このチューナーは完成度も高く操作感も格別な製品に生まれ変わります。懐かしいチューナーです。F-005が発売された当時はオーディオ全盛期の穏やかでいい時代でした。