« 2020年1月 | トップページ

2020年2月24日 (月)

泥縄力学 インダクタンス測定の為にhp-4274aを修理するの巻き 番外

202261x画像出典:富士通
おそらく日本でパソコンを使って自動計測をするシステムをラインへ納入したのは、我がロボットベンチャーが最初ではないでしょうか?富士通系出身の相棒の天才ソフトマンは、ベイシーックマスターレベル3(日立、カセットテープメモリー)では自動起動しないと判断して富士通のfm8にした。このfm8のrs232c通信回線を使って指令を出し、下位のmc6800マイクロコンピュータがリアルタイム制御を司る、当時としたら画期的なシステムだった。バブルメモリ搭載だからiplを書き直して、電源投入でバブルメモリロードの自動起動をさせた。おまけに日立へ納品するのにfm8の富士通起動メッセージもまずかろうと、ベイシーックマスターレベル4と日立メッセージに書き換えた念の入れよう。

202262あ、この話ではない。当時mc6800系では先駆けたマイコンベンチャーからcpuボードを購入していたが、頻繁にcmos ramのデータが破壊していた。こっちお客様から「ティーチングデータが又壊れた!」と苦情が入り、日々苦慮していた。半導体メモリーのcmos ramは記憶喪失になり易く扱いは難しい。後にロボットは信頼性からバブルメモリを搭載することになった。とゆう訳でcmos ramのバッテリーバックアップに関しては相当に詳しい。err9のエラーが気に入らないものだから再びhp-4274aをバラした。

202263回路図を見てみよう。黄色丸印の電源監視icの4pin出力が肝で、この端子が適切に電源ダウンを検出してcmos ramのアクセスを禁止してデータを保護する。但しこのicは監視役だけで充電機能は無いから、ニッカドまたはリチュウム電池の充電は出来ない。今回のerr9もバッテリーを消耗し切ったから出た訳で故障ではない。

202264cpuボード搭載の3.9vリチュウムバッテリーはかなりの容量はあるのでしょうが、故障で放置されて電源offの時間が相当に長くて放電してしまい、残りの電圧はゼロでした。これを再充電しても良いが知らない電池なので撤去した。

2022652000年頃作ったcpuボードに東芝のリチュウム電池を搭載したことを思い出し、部品箱を探した。この電池は充電済みでしかし時間が経っているからかなり放電しているはず。またhp-4274aの時代頃から電源監視のicが充実して、cmos ramのデータ破壊は激減した。

202266とりあえず取り付けてerr9が無くなれば良しとしよう。その間に充電をして置けばよい。リチュウム電池に関しては危険で人間の居る間のみ充電するようにしている。一応1000mahなので10maを100時間かけてゆっくりと充電する。

202267作業は実に簡単でこれにてバッテリーの交換は完了。tc74hc138aは74円でバッテリーは在庫品で0円、これが実際の費用だが他に使用しなかった部品で、あっちこっちのicが合計で2,000円、それにamp工房貿易部のm+aさんにアメリカからmc6800を2個取り寄せてもらって2,000円、〆て4,000円の材料費で完了した。

202268早速通電するとerr9表示は消えてh25(hp-ibアドレス25番地)とdb(dはオプションdcバイアス、bはメモリバックアップ)のイニシャル表示が出て完璧。運用してみるがバックアップメモリを使わないので、どうもどうでも良いような気もする電池交換でした。これで終わりと1日中エージングしていたらディスプレイの3桁目がチラチラし始めて、桁駆動用のpnpトランジスタが温度上昇で不安定になり、泥縄力学はまだ続くか...

|

2020年2月22日 (土)

泥縄力学 インダクタンス測定の為にhp-4274aを修理するの巻き 了

202221venus sound中国本社は武漢にある。その武漢本社へ上海駿河屋さんの案内で訪ねたことがあり、もう10数年も前になる。武漢は内陸の熱い所で夏は40度超えもザラで、しかし報道は39度とか、こっちは孫悟空の火炎山かと思った。揚子江(長江)の畔に佇むだけで、偉大なシルクロードまで思いを馳せて感慨深かった。その武漢が今大変なことになっている。上海はシャンハイと呼ぶが、武漢はプーファンとは呼ばない。これらの呼び名にも徹底性は無い。lcrメータhp-4274aの修理が失敗するとコンデンサ容量測定の手段を失うため、中華の安いキャパシタンスメータを買った。レストラン「さわやか」のステーキランチ代くらいだから、安さは抜群。早速精度の良いフィルムコンデンサの容量測定をする。1μf±5%のコンデンサで1.007μfを指し、精度は上々で素晴らしい。これでインダクタンスはvi法による測定と割り切れば、lcrメータの修理にしくじっても問題ない。

202222sn74ls138nを切り取りハンダのスルーホールから綺麗にハンダを抜き去る。これが結構難儀して、基板の銅パターンが厚いので熱を取られてしまう。流石hpと感心はするが修理は大変。ここまでやって本日はお終いにして、rsへ必要なicを拾い出し発注する。翌日には届くから答えは直ぐに出る。

202223あっと言う間に1日が経ち、サガワがrsの荷物を届けてくれる。当日の6時までに発注すれば翌日届く仕掛けで皆さん便利と喜ぶが、もっと働け!便利だからエンジニアにはいい迷惑だ。発注はcmosタイプのtc74hc138apとした。74lsタイプのショットキーは海外取り寄せ品で、これはチト困る。何で破壊したかは不明で又やるかも知れないので、icソケットを付けておく。hp-4274aの基板は時代が古いせいでショットキータイプの74lsのttl(トランジスタ)が主体だから、cmos(fet)タイプと違ってタフで安心感はある。

202224icが到着して直ぐに作業は終わり通電する。動いた!動けばシメタもので急いで不要な配線撤去に清掃をして組み上げる。修理前任者の数打ちゃあ当たる方式でicを次々と交換したのでしょうが、隣の74ls138aまで来ていたのに残念でした。やはりロジカルに修理をしないと無鉄砲には限界がある。

202225これが仕上がった姿です。美しい。


202226読破はメンテナンスマニュアルから取り扱い説明書に移るが、とりあえず動かしてみよう。hiokiの3531のテストフィクスチャはそのまま使えるので、bnc同軸端子4箇所へ繋ぐ。フィルムコンデンサは4.7μfをフィクスチャへ差し込む。

202227お~、素晴らしい。4.559μfと表示が出てこれは信用出来る。測定通電エージングをするが値は素晴らしく安定しており、流石hpで格が違う。hiokiの時は時間と共に値がドリフトして、慌てて測定するなど測定時間が問題になった。

202228続いてインダクタンスの測定をやる。空芯でないと精度は出ないのでsolenの15mhをセットした。


202229これまた素晴らしい。14.948mhと出て測定通電エージングでも値は安定しており安心感がある。とゆう訳でcとlの測定は終わり、rの測定は出来るに決って問題外だから取り扱い説明書を読む前にテストは終わってしまった。

2022291我ながら名医でこの難関を見事に乗り切った。もっとも破壊した箇所がcpuボードとゆう幸運もあったが。これが測定部のアナログ回路となると修理しても精度の校正が入り、ここは我らの手持ちの機材では無理がある。電源投入時にerr9とエラー表示が出る。これはcmos ramのバッテリバックアップの不調で出るから、測定とは関係なく運用の問題。よって全て正常に動作している。古い測定器のドキュメントはテクトロもhpも公開している。これがあるお陰で何とか修理できるのだから、hioki辺りもドキュメントを出しておけば修理できたはずで、日本のメーカも一考してもらいたい。

2022291_202002220318011980年代初頭、最初に大量に納めたロボットのmpuは6800でそれ以来だから、何と40年ぶりのmc6800の扱いとなった。当時相当に苦労したから、このmpu6800のアーキテクチャーは体に滲み込んでいた。泥縄力学のインダクタンス測定の為にhp-4274aを修理するの巻きはこれにて了となり、いよいよaltecシステムのカルダスネットワークコイルの製作へ入る。最後に、これだけ荒っぽい修理をしても見事に蘇るパロアルトのヒューレット・パッカード社は絶対的安心感のある凄い計測器メーカだった。

|

2020年2月20日 (木)

泥縄力学 インダクタンス測定の為にhp-4274aを修理するの巻き2

202201下段(実際には中央)の升目に切られた左から2升目が「ノアの箱舟」でフレスコ画に勢いが無く、又絵画全体が縮こまっている。最初に書き始めたのはここで弟子達も手伝っているが、その弟子たちがまるでなっていなかった。それとミケランジェロの構想にスケール感もない。次の「ノアの燔祭」で構図のスケール感が出て、アダムに至ってはダイナミックに変り、天地創造の最初の部分はミケランジェロが躍動している。よって天地創造は逆から描いたから良かったのでしょう。弟子たちをクビにしてミケランジェロ1人になり、覚悟が出来たから傑作が生まれ、1人プロジェクトxの誕生となる。そして我が1人プロジェクトxは泥縄力学で、hp-4274a lcrメータの修理にじぐるっている。

202202ここで又してもcpu狂人の域で、hp-4274aのmpuが6800となれば、直せないと6800の使い手としたら名折れだ。だいたいがクロックが1mhzの1μsecの時代でsh risc cpuの1/(50~100)と遅い。画像の1が前回までのオシロスコープの破損によるチェックのしくじりだが、めげずに次の2と3へ進む。

202203データバスは8bitでアドレスバスは16bitと8bitマイクロコンピュータの原点になる。例の引き出しの足を作らないものものだから4274aをひっくり返して、データバスとアドレスバスを調べる。

202205アドレスバスはokだがデータバスがngと分かった。r/wでトリガしてデータバスを見ると、high、low共に不安定極まりない。これはデータバスが何処かとぶつかっているのだ。

202204念のためmpu端子で6800のデータバスを見る。波形のhigh、low共に安定している。こうなりゃあチップセレクトがマズイに決っている。これでだいぶ絞れてきた。

202206チップセレクトラインはこれだけのシステムになると相当に多くて面倒だな~。cpuボードを引きずり出してチェック配線を付ける。cpuボードの右半分がオシロtds3012の誤解でチェック済み。実は左半分にicを交換した痕がベタベタあり、ハンダ付けも妖しかったので前回のamp研究会で名工ミルトさんにハンダ補強してもらった。だからこの基板を修理した御仁もかなり核心に近づいていたと思う。

202208赤丸印のチップセレクトはsn74ls138nで、随分使い慣れたicだが手持ちは無い。ここでramとromの切り替えを行っている。


202209お~、なってこった。u16のromセレクタの出力が全部lowだ、これじゃあrom、rom同士はぶつかってmpuは暴走する。ls138の15pinと7pinを良く見れば、僅かだがhaighに上がりかかっている。sn74ls138nを交換すれば直る?もう1つの問題はチップセレクトの先のromで、壊れていれば万事休す。ここにソフトウエアが書き込まれておりそれが壊れたとなれば、それは無理とゆうもの。但しhpからオブジェクトをもらえるならばrom焼きして直せる。sn74lsシリーズのdipicの手配をするが、かなり無い。dipの14pinや16pinなどとうに使っていないから無いし、あってもべらぼうに高い。昔74ls00なんかが床に転がっていて踏むと捨ててしまうような身分だったが...ここで詰んでしまうか?その先へ行けるか?

|

2020年2月18日 (火)

泥縄力学 インダクタンス測定の為にhp-4274aを修理するの巻き

202181_20200218032401先ずはlcrインピーダンスアナライザの元祖「general radio company 1650-b」の登場、使い方が面倒でお蔵入りしてあった。乾電池を入れて動作させるも不調か?使い方に問題があるのか?分からなく、やはり面倒で止めた。仮に壊れていても回路図があるから問題ない。これらがlcrメータとして登場する前の1960年代までのインピーダンスブリッジ測定器となる。続いては主題のhpなどのlcr測定器で、現在は高度なアナライザ機能を持ち合わせたインピーダンスアナライザとなる。

202182全くの泥縄力学で、altecスピーカシステムのネットワーク用カルダスコイルを作るためにインダクタンスの測定器を修理しているのだから、一体何時になったら終わるのだい?hiokiの3531の代替でオークションでhp-4274aを入手した。この手の骨董機器はくじ引きみたいなもので、大当たりもあればスカもある。今回は「動作確認していない」のコメントに大いに期待してくじ引きしたが、スカの大ハズレでした。たいていは電源が壊れていて難なく修理できるのだが...しかしこの基板群を見た時、お代をドブに捨てたコトなど吹き飛んだ。何とも美しい。

202183そこで当然サービスマニュアルを入手する。お~っ、我がロボット制御の原点mpu(モトローラではcpuと呼ばずmpuと呼ぶ)mc6800ではないか、素晴らしい!これこそがロボットベンチャーの起源でモトローラ=日立のhd6800となる。隣組(静岡の呉服屋)の島正利さんの作ったインテル4004から始めて8008に進み、8085に変わる時代に日立はモトローラとくっ付き、こっちも6800に宗旨替えした。

202184基板を抜くとあっちこっちに修理した痕が見られ、終いにギブアップしてお払い箱にした、と理解した。これは修理に難航する。cmos ramバックアップ用のバッテリーが液漏れ事故で、基板は腐食してパターンがやられている。既にバッテリーは新しいモノに交換してある。

202185マザーボード側のアルミセパレータ板まで腐食は及んでおり、このアルミセパレータは強引にねじ切って撤去した。


202186こうゆうシステムの場合足ゲタになるダミーボードが必要、ただ44pinの2倍の88箇所の更に2倍のハンダ付けは本末転倒でやらない。そこで各タイミング信号にリード線をハンダ付けして引き出し、オシロスコープで観察する。但しデータバスやアドレスバスを引き出すのは事実上不可能になるから一考の必要あり。

202187先日のamp研究会、名工ミルトさんとt-mon君に手伝ってもらって公開修理をした。マイクロコンピュータのタイミングを調べるには強力なトリガ機構がオシロに要求されて、tds3012を持ち出した。ch1は破損したはずだが動作している、直ってしまったか?画像のように波形のngが見事に分かり修理に邁進し、終いにはこの回路の設計不良とまで判断する大活躍のtds3012、だが待てよ、同じ波形を入れるとch1はデタラメ表示でch1は絶対に使ってはいかんのだ。そこで壊れたオシロの対策でtds3014の中古のオシロを手に入れて...ん?泥縄力学の深度は益々深くなり。

|

2020年2月16日 (日)

無意識力学 スピーカネットワーク考3

202161長年開発者をやってきたが無意識力学の最たるものが電源トランスで、音は電源が出しているに気付くまでは身分最下位だった。終いには電源トランスは邪魔者だと敵にされてしまい、オーディオアンプにもトランスレスが登場した。このトランスレスは有を無にする訳で、無になってしまうと音の比較のしようがないから主流にはなれない。さてスピーカネットワーク考は凄い事態になってきたので、手持ちのコアでペアを組めるモノに非常召集を掛けた。上左はWestern Electricのレピーティングコイルの中身で、コアは多分通常の鉄板を型で打ち抜き積層したもので、現代のトロイダルコアの巻き構造とは本質的に違う。流石にコアは古過ぎで退場願った。右の巨大はおなじみタムラのpr7808sを解体したコアで,勿論使えるが重過ぎで退場願った。最後は北村機電のrコアの登場、オーディオに良いと評判で使ったが音は別にだった。サイズから北村機電のrコアに決めた。

202162北村機電は信州茅野市にあるコアメーカで、長い対称テーパ電磁鋼板をグルグル巻いてrコアとゆう優れものを発明した。北村にしてもモガミにしても双信にしても、頭脳明晰だが如何にも理屈っぽい信州人の気質が作らせたように思う。rコアは北村機電の特許だからrコアトランスのコアだけは北村に作ってもらうしかない。1986年ロボットが売れ始めた当初はユニオン電機のカットコアmhタイプだったがrコアを知り、全面的に切り替えたが謳い文句ほど効率は良くなく発熱はユニオンと大差なかった。構造は画期的で凄いが、丸でない無理とコイルの無い区間から理屈上漏れ磁束が出る?2次巻き線はボビンの表面側で、これをグルングルンと勢いを付けて巻き解く。

2021632次巻き線を全て撤去するとこうなり、ここが1次2次の巻き線セパレータになる。


202164このセパレータをノミとハンマーを使い割って撤去する。すると1次100v巻き線が現れる。この巻き線もグルングルン巻き解いてしまう。


202165これでrコアの登場です。解いたポリウレタン線の量の多さにたまげてトランスとは随分ゲインの低いビジネスと思い、トランスだけで大企業にはなれない現実を感じた。うーん、この形状には無理がある。巻き線の合理化を無視して円形にコアを巻けば優れもののトロイダルコアが出来て、これこそオーディオに貢献すると思うのだが。

202166Φ350mmトロイダルコアは数に限りがあり、更に僅か4.5mhの288-16g用のコイルだからコアサイズの小さいものが良い。画像のように簡単に0.75スクエアvsfを20t巻いてvi法によるインダクタンスの測定をやる。30mhととんでもなく大きな値となり巻き数を減ずる。これは磁路長が短いため磁気抵抗が少なく大きなインダクタンスとなった。この磁気抵抗の低さから磁気飽和しやすく、これでoptも作っているようだがかなり難しいと感じた。

202167減じて再測定した結果がこれ。但し流す電流が0.5aで電流依存症のあるインダクタンス測定は再考の必要を感じている。本番ではカルダスケーブルの3.5スクエアを3tから4t巻しか巻かないから、どう考えても抵抗は限りなくゼロΩで配線が無意識の内にネットワークコイルになる仕組み。楕円とゆうより四角だからこれに均等に巻くには無理があり、やはりトロイダルに限る。次は更に小さくなり1mh以下を作らねばならない。

|

2020年2月14日 (金)

無意識力学 スピーカネットワーク考2

202121ここ何年かはaltecスピーカシステムには一切手を入れていない。手を入れてないが音は驚きの進化で、それがオーディオ4種の神器を導入した古典管アンプやcdの開発の成果です。本来であればcx350トランスだけアンプが完成するまではネットワークに手を入れるべきではないが、カルダスケーブルの威力を試すべく実験をしてみた。jblの4550bkは分厚い特注ラスクの補強を上下に入れているため、上面で高さは1.8mとかなり高い。久し振りの高所作業は少々危うく、慎重を重ねて作業する。先ずは水晶粒専用の掃除機をラックの頂上へ置き、ネットワーク箱の水晶粒を抜く。

202122altec515bのwウーファのクロス周波数は600hzで、コイルは7.9mhとなる。ムンドルフのl200は線径がΦ2.0mmのポリウレタン線が巻いてあり1個3.9mh、これを2個直列に使用している。その配線を外してカルダスコイルへ接続する。勿論カルダスコイルはΦ350mmと巨大で、水晶粒防振が出来ないから正当な評価にはならない。

202123現状のムンドルフのl200がこれ。直流抵抗は0.41Ωと低く、これが2個直列だから0.82Ωとなる。空芯コイルだからこの程度の抵抗は仕方がない。最初は国産のコイルで次はsolen、現在はムンドルフとなっているが劇的な差は無いにしても、他のコイルよりは音が良い。

202124なぜかについては推測の域を出ないが、ofc純銅素材の違いと防振ワニスのかけ方の違いと思っている。ムンドルフで鉄心入りも登場して同じ3.9mhでも0.03Ωとずば抜けて抵抗が低い。電磁鋼板の嫌いな御仁には不向きだがこの直流抵抗の低さが、インダクタンス+抵抗のコイルの持つ宿命に何らかの答えがあると気付き始めている。

202125Φ350mmカルダスコイルをネットワーク箱の上に乗せる。このネットワーク箱の内部配線は全てカルダスケーブルでやってあり、当時随分苦労したことが思い出される。高所で狭い空間でのハンダ付けは結構大変で、時間が掛かってしまった。右チャネルのスピーカ1本だけで音出しする。

202127_20200214065001なんてこった!音が美しい、濁りの無いこの音は一体何だろうか?ウーファは高音まで音を変えてしまい、支配力は全帯域に及ぶのだ。急いで元に戻して全体をカルダスコイルにすべく準備に入る。元に戻すと音がひりついていて濁りが分かり、積極的に聴く気がしなくなった。プレートチョークや電源チョークから始まり各種トランス、これらの(インダクタンス+抵抗)のコイルの持つ宿命にどうやら答えが潜んでいるに違いない。カルダスコイルを作りながらそこの理論的解明を進めよう。

|

2020年2月12日 (水)

計測力学 vi法によるインダクタンスの測定の確度

202127amp工房の測定器群は30台を越えてしまい、どう見ても測定器マニア状態であります。問題は殆どが古参測定器でガタガタの状態なのだ。低インダクタンスの測定が正確に出来ないものだから、hiokiのlcrメータ3531を持ち出した。通電するが画面がまるで出ない。いや~参った、この忙しい時に!1995年に大枚を出して購入、2005年にやはり液晶表示が消えて6万円の修理費をhiokiに払っている。一度メーカで修理しているにも係わらずの同じ箇所の故障は、設計不良としか言いようがない。

202131x古参測定器のスイッチング電源がガンで、これに使用している電解コンデンサはパルス電流でやられ、スイッチングトランジスタはスイッチング大電流による電流振動で物理的に破壊する。液晶表示の若干高めの電源が壊れて電圧が出ない。たいていは電解コンデンサの破壊で、黄色丸印の2個を交換したが直らない。次に赤丸印の負電源スイッチングトランジスタのエミッタ断線を発見して交換したが直らない。そこで外部から可変電源でマイナスを加えると-30v位で見事に液晶表示が出た。だが今度は自動起動が掛からなくなり測定できない、もうヤメにしよう。

202132この手の測定器の問題点はインダクタンスの測定で、lcrメータと称しながらも鉄心入りインダクタンスの測定は出来ない。そりゃあそうでしょうよ、散々トランスを作って気がついたが、流す電流で透磁率は変りインダクタンスも変ってしまい、結果測定できない。そこで一般的なvi法によるインダクタンス測定となるが、流す電流と印加する電圧は実際に則する必要がある。yewの精密電流計が入ったものだからシステムアップしてみた。

202133上画像のテスターによる電圧測定は何とも貧弱で、hpの34401aのデジタルマルチメータに交換した。これでvi法によるインダクタンスの測定が正確にできるはずだったが...

202134早速試作中のカルダスケーブルネットワークコイルのインダクタンス測定をやってみる。印加電圧は1.627vと出た。



202135流す電流は500maと決めており、500maになるまで電圧を序々に上げる。その電圧が1.627vとなる。
515b用7.9mhコイル、
1.62v/0.5=3.24Ω、
3.24/376.8=8.6mhと出た。
まあ抵抗値は殆どゼロでこれが正解でしょう。

202137念のためソレンの15mhのインダクタンスを測定してみる。


202138印加電圧は3.83vと出た。

202139この時の電流は500ma、これで計算してみる。


202136xソレンのコイルは公称2.4Ωの抵抗を持つ為ベクトル演算に変る。

2021392計算式は画像の通り。
√3.83^2-(0.5x2.4)^2 √14.67-1.44=3.637
3.637/376.8x0.5=19.3mh
15mhなのに19.3mhとは一体?まあ印加電圧が60hzでは低いことで精度が出ないのかも知れないが、vi法によるインダクタンスの測定も条件次第で妖しくなる。インダクタンスの測定とはかくも難しいものよ。

2021393hioki3531の代替はどうしようか?hp(画像のインピーダンスアナライザ400万円)だろうがテクトロだろうが高額出してもコア入りのインダクタンスは測定できないとなれば、この手の測定器は必要ないが、測定器マニア?は簡単に引き下がれない。とりあえずの静電容量測定はテスター並みの安いキャパシタンスメータでいけるから中華製でよしとして、インピーダンスアナライザの中古を探そう。

|

2020年2月10日 (月)

無意識力学 スピーカネットワーク考1

202102音色力学のトランスだけのカニンガムcx350古典管パワーアンプ製作は一進一退の攻防状態で、思うようにはいかない。その主な理由が発明狂?にある。発明には常識を破壊する前衛芸術にも似た麻薬的な深~い魅力が潜んでいるのだ。さてその発明狂は又しても閃いてしまったが、これは単なる思い付きとも表現する。そのきっかけが画像のカルダス出力トランスで、駆動するスピーカを含めた1つのループにおいて「オールカルダスケーブル」にすると、次元の違った表現が出来る。カルダスケーブルを使用しても、インプットトランスやラインアンプ出力トランスでは威力を遺憾無く発揮出来ない。音色力学にはどうやら音色比重とゆう概念も付け加えないといけない。

202103もう一方でカルダス電源トランスはトランスの概念を取り去り、カルダスケーブルとゆう配線が無意識の内にエネルギー変換をしているとゆう仕組みを作った。それと同じ仕組みがaltec515b用のネットワークコイルに適応できると閃いた。カルダスケーブル3.5スクエアを10tから12t巻けば、クロスオーバー600hzの8mhを確保できる。このカルダスケーブル10tは最早ネットワークコイルとゆう意識は無く、単なるスピーカ配線なのだ。

202104これについてはスーパーコアの高透磁率のお陰で、今回エイ、ヤー、と4種類のトロイダルコアを作ったがラグビーのポジションと同じで、フォワードとバックスに見事に配置した。このΦ350mmスーパーコアはバックスのコアでえらく足が速い。通常は小さいカットコアなどに磁気ギャップを付けて磁気飽和を防止しているから、8mhでも100tも巻かなくてはならないが、たったの10tです。そこで実験の為に破壊大魔王の登場、水晶粒防振したΦ350mmトロイダルコアにΦ0.3mmポリウレタン線を苦労して2400t巻いたトランス巻き線を、ニッパでズタズタに破壊した。

202105画像のこれは最初に作った傑作中の傑作のインプットトランスだが、Φ0.3mmポリウレタン線が音的にngでこれも躊躇無く破壊する。2400tの巻き線作業に2日も掛かったが、ニッパ切断除去はたったの10分で終わる。

202106これでΦ350mmスーパーコアのトロイダルが2個確保できた。altec515bは4本だからコアは4個必要だが、今回はまず右チャネルのみ改造してスピーカ1本で音の確認をすることにした。

202107低インダクタンスの測定は難しい。k工業のk氏から指摘を受けてベクトル演算する方式にしたが面倒で、yewの電流計と電圧計を入手して正確に測定した。60hzでは0.5a流すに1.5vと低く精度の出しようが無く、ソレンの15mhをリファレンスで使った。この測定法では概ね20%増の値となり校正した。

202101トランスばっかり作っているので「ブログ面白くねえや!」の声も聞こえてくるが、オーディオアンプはインピーダンス変換機のトランスで決まり、と決めてトランスの発明に余念が無い。コア材は触媒でケイ素鋼板やアモルファスが音を出すのではなくて、巻き線の素材材質と巻き数による抵抗勢力と、振動力学で音は決る。この抵抗勢力がキーポイントと踏んだ。いつの時代も抵抗勢力は問題で国家を揺るがしかねない。同様に音においてもインダクタンスの邪魔をするのが抵抗勢力で、ここの御し方に音の未来がある。

|

2020年2月 8日 (土)

音色力学 トランスだけのカニンガムcx350古典管パワーアンプ製作22

202081x当社の社長はあんぷおやじよりも10も上だが、スマホを操り自宅の電灯からルンバタイプの掃除機まで遠隔操作をしている。パソコンを操らせても到底太刀打ちできないハイテク人間で、どうやら年齢とハイテクは余り関連性は無く、要はやる気とみた。分光器で光を分けて、こう分析すれば炭酸ガス量が分かるなど、難解な依頼に嬉々として取り組み、驚きの後期高齢者(失敬!)であります。こっちはハイテクの世界に居ながら、からっきしハイテクはダメで窮々としながらパソコンに振り回される。よって負け惜しみで、紙とエンピツは電池は要らない最強のハイテクと決めて、cx350仮アンプのブロック図を描く。描いて気が付き、青丸印のトランス2個はインピーダンスの整合性は取れないし2重でムダだ。赤丸印のトランス2重はこの間にチャンデバが入るため必須。

202082そこでmono結合トランスとcx350ラインアンプインプットトランスの合体をしよう。現在はテキトーに巻いてゲインは2.7倍、これを大きくしなくてはならない。先ずはofc純銅Φ1.0mmの不足で巻いたΦ2.0mmのムンドルフ2次側巻き線を、Φ1.0mmとの接続点まで解く。

202083全く在庫の無くなってしまったソレンのofc純銅ポリウレタン線は、遊んでいるΦ300mm電源トロイダルトランスを解体、巻き解いて調達する。

202084それを先のΦ1.0mmへ接続して巻き、2次側巻き数をおおよそ750tとする。更にもう1層750tを巻いて十分なゲインを稼ぐ。2次側巻き数はおおよそ1500t、これを1次側巻き数の300tで割ればゲインは5倍と出る。

202085インダクタンスと60hzのゲイン測定をやる。hpのオシレータで300Ω駆動はしんどいので、60hzをスライダックで調整して直接印加する。

202087そのデータがこれ。入力10.08vで出力55.98vは5.55倍のゲインを持つ。計算値との違いは巻き数のカウントをしていないせいです。これでインプットトランスの仕様とマッチした。音出しすると大幅なカイゼンだが、Φ0.3mmのフツーのポリウレタン線がofcにチェンジした効果のよる所が大きい。ソレンのofc純銅ポリウレタン線の在庫は全く無くなり入荷待ち...

202086名工ミルトさんは勝負師で「あんぷおやじー、ソレンの15mhは2人で100個必要!」目が点になる。「1個6,000円で100個では...」そこでm+aさんの登場、直接交渉してもらい特注扱いで安く作ってもらった。それが入荷したのだが全部で100kg近くにもなり、その重たいものをm+aさんに運んで頂き感謝であります。これで存分にトロイダルトランスが巻ける。

|

2020年2月 6日 (木)

音色力学 トランスだけのカニンガムcx350古典管パワーアンプ製作21

202061ラグビーワールドカップ2015 Englandの時、オーストラリアのフランカー7番は素早く動きいつもボールのある所にもぐり込んでいる。その姿にラグビーの真髄「献身」を感じて、いっぺんでファンになった。そのマイケル・フーパーはラグビーワールドカップ2019 japanでは、オーストラリアのキャップテンとなって登場した。そのオーストラリアから突然メールが届く。海外からのメールはヤバイのが多く、しかし今回は何かを感じて開いてみた。日立精機のマシニングセンターvk-45のサーボアンプに関する問い合わせで、日立精機が無くなった事は世界中に迷惑を掛けている。静岡の加工屋さんでもそうだったが、日立精機を引き継いだ森精機では満足なサポートは出来ないようだ。副社長だった故h岡さんの恩義もあり、流石にオーストラリアまでは出張できないがここで居座ってできることはサポートしようと思っている。

202062さて話の遡りはインプットトランスの巻きです。アンプ(増幅器)とはゲインを持ったインピーダンス変換機と言える。このインピーダンス変換がクセモノで、トランスの場合増幅作用と同時に必ずインピーダンスも上がってしまう。それを下げるのが真空管と考えるべきでしょう。磁気増幅器から端を発しトランスだけで何とかならないかと思考錯誤したが、どうにもならなかった。インプットトランスは何倍もゲインを持ったインピーダンス変換機です。

202063画像のインプットトランスは1次にΦ1.0mmofc純銅ポリウレタン線を480t巻き、2次はΦ0.3mmポリウレタン線を約2400t巻いている。ゲインは4.9倍あり概ね設計値になっている。これでもかなり音質の良いインプットトランスだが、システム全体からから見た場合、Φ0.3mmのフツーの巻き線では音色がカイゼンされずウイークポイントになっている。

202064そこで最強のインプットトランスの実験をしてみた。ここにΦ1.0mmのofc純銅ポリウレタン線を800tで3層巻いたトロイダルトランスがある。これを全て直列接続して2400tとしておく。

202065その上に養生テープを巻く。続いてカルダスケーブル1.75スクエアをコアの内径側は間隔を無くして密に巻く。

 

202066これでカルダスインプットトランスの出来上がりです。1次がカルダス348t、2次がofc2400tで想定ゲインは7倍です。これはこれで商品になりそうな雰囲気がある。

202067早速cx350パワーアンプに組み込んで音出しする。上の緑のコイルのインプットトランスより遥かに色艶が付き抜群に良くなった。ただカルダスを投じた意味がフルには生かされていない気もする。この理由は屁理屈になるので止めておくが、カルダスケーブル巻きは出力トランスに一番音質のカイゼンがある。この実験は重要な意味があり、高価なカルダスケーブルがフルに生かされる場所の特定は、原資節約に繋がる。いずれ商品化を目論むが、その際は躊躇なくカルダスケーブルを潤沢に巻く。この手法はインプットトランス、ドライブトランス、mcトランスに適応する予定です。

|

2020年2月 4日 (火)

音色力学 トランスだけのカニンガムcx350古典管パワーアンプ製作20

202041xamp研究会をお休みして孫娘のピアノ発表会へ出かけた。焼津市大井川文化会館ミュージコはピアノ発表会で3年通っている。小さなコンサートホールにスタインウエイのd274のフルコンが置いてあり、いつも感心する。それを弾くのだから恵まれた子供達です。演奏前に孫娘は「緊張する」と言い、家人は「失敗したっていいのよ!」と慰めたつもりだが、こっちは余分は言わず「大丈夫」と背中を押した。28番...と呼ばれて真夜中の火祭:平吉毅州 エチュードアレグロ:中田喜直 が始まる。家人が「あ、ピアノとケンカしている、あ~仲良くなった」と評していたが、我が家は伝統的に火事場のなんとか力で本番に強い。孫娘宅のヤマハのアップライトは鍵盤が重いが、スタインウエイは軽くてデカい音がするものだから、弾く速度は若干上がり気味で、しかしガンガン叩く奏法は、かくもスタインウエイd274と戦えリ。将来はjazzの方が向いているな~と密かに思った。障害の子と先生との連弾は「第9の喜びの歌」だったが、その1音1音のひたむきさに胸打たれて涙が滲んだ。これがうまい下手を超えた音楽の力と感じて、帰りの車中で孫達に「幾つになっても勉強だな~」とその話をした。

202042さて今回は少し話を戻そう。cx350ラインアンプ出力トランスの実験状況です。画像のΦ450mmトロイダルトランスの900t、2層の1次、900t、1層の2次ではインダクタンスが足りずこの段階では低音は出なかったものだから、別な出力トランスを作り入れ替え実験をする。

202047dcs Elgar DAコンバータ用の電源トロイダルトランスが1個に集約出来たため、1個遊んでいる。そうだこれでΦ300mmの出力トランスを作ろう。1次側は巻き線を丸々残している。トロイダルΦ300mm、616t、100vrms、10Ω、86.2mv、i=86.2/10=8.62ma、z=100/0.00862=11.6kΩ、30.8hがインダクタンスで十分にある。これはΦ300mmの透磁率が高いことによる。Φ400mmでは900t、27.45ma、100v/0.02745=3.643kΩ、l=3643/6.28x60=9.7h、これの2層分は約20hしかないからだいぶ違う。

2020431次巻き線はそのままにして、2次側にカルダスケーブル1.75スクエアを巻けば直ぐに出力トランスが出来る。

202044cx350ラインアンプ用の出力トランスの出来上がり。Φ300mmトロイダルトランスは一般的にデカイが、あんぷおやじ流儀のトランスとしたら一番バランスが良い。これで出力トランスの商品化を考えたら良いと思いますが。

202045バイアスの調整は無しでプレート電流を測定する。43maで全く問題ない。

202046音出ししてガクッときてしまった。30.8hもインダクタンスがありながら低音が全く出ない、これは一体?トランスとはかくも妖しきものか。900tx2=1800tで約20h、これの低音の出ないのはインダクタンス不足と納得できる、しかし30.8hあってもダメかねえ~。インダクタンスと巻き線と音の関係が分からなくなり先達の設計を調べたら、周波数50hzにおいてインダクタンスは50h必要とあり、ここだ。要するに20hでも30hでもインダクタンスは少なくて土俵に乗っていなかったのだ、これで納得!

|

2020年2月 2日 (日)

音色力学 dcs Elgar DAコンバータ電源トランス改良

202022ここに手垢で汚れて古ぼけた1枚のcdがある。レコードとcdを処分した時、伊勢丹裏の中古レコード屋スターダストの店主はこのma関連のcdを自宅に持ち帰ってくれていた。店主のs氏が中古レコード屋を廃業して掛川に帰る時「未だ持っているよ」と、売った時と同じお代で返してくれた。掛川に戻り介護職になるらしい。一度amp工房の音を聴きに来てくれたが、以来会っていない。maのcdは単なるモノだが人を繋ぐ媒体でもあり、良き仲間に恵まれたものだ。音色が大幅に進化した時にかけるcdがmaのcaramusで、久し振りに取り出して懐かしき昔を思い出した。

202021いやはやサウンドラボa1のコンデンサスピーカを越えてしまった。ダイナミックスピーカでじゃじゃ馬のaltecではきめ細かでシルキーな表現は無理と決め付けていたが、音色力学のトランスだけのカニンガムcx350古典管パワーアンプはコンデンサスピーカをも凌駕した。凌駕したがサウンドラボa1に同じ手法を施せば、またaltecを超えてしまうか。m+aさんが「これmonoでしょ、monoと言われなければ分からない」とたまげていたので、定位置でじっくり聴いてみた。なんてこったmonoでも楽器の位置が広がっているではないか!アンプの左右のバランスが狂っているなら妖しい事件も起きるが、cx350管アンプ1台でaltecシステム2台をmono接続しているのだから、これは一体...

202023dcsエルガーのアナログ電源±15v が不調で、てっきりofc純銅電解コンデンサがパンクして電圧が下がったものと判断して、本来のdcs内部電源に戻したら途端に音がつまらなくなり、音楽を積極的に聴けなくなってしまった。

202024トランスだけcx350アンプのトラブルが一段落した為、意を決してエルガーの電源の改修をすることにした。先ずは電源トランスを取り出す。


202025以前「dcs Elgar DAコンバータlocking対策」と称してpll ロック外れでエライ苦労をしてしまった。その時の後遺症でΦ300mmトロイダル電源トランスを2個も付けてしまった。いささか非効率的で先ずはトロイダルトランス1個へ集約巻き線をすることにした。勿論巻き線はofc純銅ポリウレタン線となる。

202026トロイダルトランス1個へ集約ができたので、続いてmj15024と15025で作られた安定化電源を繋ぎ更に負荷も繋いで負荷試験を行う。この試験ではofc純銅電解コンデンサの小容量に等価な電解コンデンサを付けてやる。こうしないと電源電圧の正当性が評価できない。案の定ofc純銅電解コンデンサの50μf(想定値)ではリップルが大き過ぎて±15vが低い電圧でリップルだらけ。

202027なんだいここだ!トラブルの原因は。元々低い電圧のリップルだらけがofc純銅電解コンデンサの容量減で限界を超えたのだ。トランスの巻き線電圧を上げてmj15024の電圧ドロップを大きくし負荷側に大容量の電解コンデンサを付けて対策完了。

202028トランス箱2個が1個になった。早速水晶粒の充填です。一時紫水晶を大量に購入したためそれが混じりごま塩状になってしまった。


202029x±15vの配線をdcsエルガー内部電源側からofc純銅電解コンデンサ側に切り替える。配線は単なるvsf0.75スクエアだが最低でもモガミのofc線にしておくべき。理想はカルダスケーブルにしたいが、ポリウレタン線の剥離が量的に尋常ではなくて無理です。

2020291これで作業は完了、電源トランスは1個でも±15vが安定したので以前の艶やかな音に戻った。通常のトランスに通常の電解コンデンサに3端子レギュレータ、これがどこのハイエンドメーカのdaコンバータの電源になる。これをofc純銅トロイダルトランスに電解コンデンサになるものだから音色のカイゼンは大いにありで、amp工房のdcs Elgar DAコンバータは最強と自負できる。

|

« 2020年1月 | トップページ