高安定度基準発振水晶ユニット CR-282、装着後の安定度 ±0.5ppm。

なくても全然問題はないけど、折角だからという気持ちで注文を入れた。でもいざ取り付けようとして、取説を見たらびっくり。

ケースカバーを開けるのは勿論のこと、内蔵水晶振動子の取り外しや新規の取り付けはハンダ付けを自分でやらないといけない。さらに周波数カウンターが必要だと。ハンダ付けできなきゃ買うなとのメッセージかな。

さて、取説に従って、
 ①8本のネジを外したら上カバーは外れた。
 ②PLLユニットを固定するネジ5本を外した。
 ③古い水晶の足にハンダごてを当てて、熱でハンダを溶かしながら表の水晶を引っ張る感覚で外した。ハンダ付けには慣れているが、新品なので、緊張が走る。
 ④新しい水晶ユニットの足をまっすぐに修正した。4本の内1本は思い切り曲がっていたから。
 ⑤4本の足の挿すところの穴にハンダごてを当て、穴を覆ったハンダを溶かした。しかしその時、使っているハンダごてがパワー不足だったことに気づいた。30Wなのに、穴の1つ(GND接続用)は全く溶かない。急いで、真空管ラジオ用55Wハンダごてを使うことにした。無鉛ハンダって融点が高いからか。
 ⑥水晶ユニットを挿し込み、手で押しながら、裏面からハンダ付けした。向きが逆にならないように細心の注意を払おう。
 ⑦ハンダ屑等は、基板やリグ内部にくっついていたり、残っていないことをよく確認してから、PLLユニット基板をもとに戻した。

さらに、取説の指示通り、周波数カウンターをつけ、発振周波数を60MHzに調整した。安定するまで数時間とか、待ったほうがいいかもしれないが、自作のカウンターだし、表示桁数は6桁しかなく、どんなに頑張っても数十Hzのズレはありえる。だから、いいやという軽い気持ちで終わらせた。ちなみに、調整するまえに、すでに発振周波数は59.9997MHzになっていた。

高安定発振水晶を取り付けたからといって、いいことは別になにもないかもしれないが、安定度が上がった気がする。

余談だが、秋月から昔に発売された、テレビ信号を利用した超高精度周波数発生器をもっている。原理的には、TV放送の映像信号に含まれるカラーバースト信号を元に、PLLで同期ロックをかけた3.58MHzを作り出し、さらに、これに10MHzをPLLで同期させて目的の信号3.579545454MHzを発生している。このカラーバースト信号は放送局では、ルビジウムやセシウムの原子発振器を使っており11桁の高精度な周波数となっているらしい。しかし、アナログテレビがない以上、今回は使えなかった。

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父の日の祝いとして踏み切った。日本無線のリグは昔ずっと欲しかっていたが、いまや中古でも絶大の人気。

同じ黒塗装でも指紋がつかないところは流石だが、嫌いなACアダプターが付いていて、しかも超巨大。輸出か車載用を考えているからだろうね。

アンテナはM型コネクター、例のハシモト電気に売ってないかな。3.5mmジャックを差し込んで浮いたまま使ってはいけないからね。アースの接続にも必要。

イタリア製のソフト無線機も考えていたが、単体で使えるものは時代が変わっても価値が残るし、ダイヤルを回すだけで楽しい。

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CW(電信、モールス通信)はできるひとが少なくなり、アマチュア無線の試験でも必要でなくなる流れにある。でも、通信に必要な帯域は数十~数百Hzしかなく、混信に大変強く、外国語ができなくてもコミュニケーションできる等、楽しんでいるひとがまだまだいる。

しかし、ふつうのラジオでCWを受信するのはそう簡単ではない。周波数の変更は最も細かくても1kHzにしかできない。周波数の微調整ダイアルで10Hz単位でシフトできるCWを追っかけるのは大変。

ところが、ラジオ DE1103にコンバータキットを内蔵させたら、PC側のソフトの力でCW受信はとてもやりやすくなった。

12kHzの帯域がPCに伝えられ、その中のシグナルがスペクトラムとして表示されるので、マウスのクリックやドラッグ操作で、そのシグナルを捉えることが簡単。帯域(バンド幅)も両側あるいは片側をドラッグするだけで、狭めることができる。

ソフトとして、Winrad, SDRadio, Rocky等いくつもすでに開発されている。自分の使っている環境では、Rockyが一番相性がよく、CW受信に欠かせないものとなっている。

ソフトの進化によって、高価な通信機器の機能が1万円そこそこのラジオ+PCで実現された時代。CWの送受信も人間の代わりにPCがやるのが一般的になるだろう。でも、人間の聴き分け能力にはまだPCは適わないようだ。相手の特徴を一瞬にして記憶することも思い出すことも人間ならではの才能。厳しい場面ではまだ人間が活躍する場は残っていると思う。

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ネット上にあったRockyの画面説明

発売中のラジオキットが手に入ったので、子供頃の苦労を思い出しながら、製作して楽しんでいた。

プリント基板を裏返しに使う方法は面白い。ユニバーサル基板は裏が汚いので、同じ真似はできそうにない。また、木の板に乗せるアイデアも面白い。自分ならプラスチックケースや金属ケース(ラジオにはだめだが)を考えるが、木はもっと加工しやすく、ねじ込むだけでOK。気軽に実験するベース台にうってつけ。

プリント基板をカットしたり、パーツを空中配線したり、トライ&ゴーでいろいろいじってみた。結果的に自分のイメージしたラジオというものにまだ到達していない。つまり、感度はメーカー製品に任せるにしても、音質のほうではもっといいものを目指したかった。

おもな改造点を書きだすと、外部アンテナが使えるようにした。音量ボリュームをつけた。外部アンプでもクリスタルイヤホンでも、一般の市販イヤホンでも聴けるようにした。バーアンテナを手持ちの大型に変えた。音質が良ければ電源3V対応にして、さらにオーディオICとスピーカを追加したかったが。

感度はまだ甘く、鉄筋コンクリートの室内ではローカルの栃木放送を聴くのは困難。NHK第1放送も第2放送も室内でもうるさいほど鳴く。

ただ、いったんベランダに持ち出せば、栃木放送もTBS放送も文化放送もOK。そういうことで、ベランダ専用ラジオになりそう。

全体の消費電流は2~4mA。受信状態によって変動する。

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USB対応のサウンドユニット。PCIカードでなくていいのかな、心配はしているけど、ノートPC用や将来性を考え、やはりUSBがいい。

96kHz/24bitは仕様としてそれほど特筆ではないが、RCA入出力、音量ボリューム付きはやはり使いやすい。GND端子があるのも珍しい。

まだ数時間しか使っていないが、気になったところを書きだすと、まず指紋がよくつくこと。近年ほとんどの製品が中国製なのか、黒プラスチックだととにかく指紋だらけで嫌い、黒ちゃん拒否症になりそう。つぎに金属ケースでないこと。ノイズの影響を心配しているが、それほどの問題は実際にないようにも思える。

さらに重大なのはUSBバスのバンド幅の問題。WaveSpectraとWaveGeneの同時再生録音は使えなかった。片方だけならOK。サウンドユニット単体では、周波数特性特定やひずみの測定は無理かも。PC付属のサウンドカードと併用すれば大丈夫かな。

WaveGeneを単独発振器としては問題なく使えた。出力周波数も正確。

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スピーカ付アンプを作ったものの、測定をめぐってPCのサウンド機能かソフトに不信を抱き、解消できていない。RC2本のみのフィルタ回路をつくって、信用できるかどうか、もう一度PCで測ってみたい。

PC用スピーカは実は身の回りにゴロゴロしている。ゴミとして処分したのも多かったし、新PCに使いまわしたのも多かった。だから改造にしたわけだ。

ただ、出力カップリングコンデンサが必要なオーディオアンプICはどうしてもそのコンデンサのサイズや品質に左右され、長年使うのに適していない。だから、昔にDCアンプがあんなにブームとなったわけだ。

ということで、バッテリーでも駆動できそうなBTL ICはないか、探したら、秋月にもあった。

オペアンプの形で、電源電圧2.2~5.5Vに対応、電池2本でもOK。出力は1.2W(あまり信用できなさそう)。外部にコンデンサ3つさえあればよく、入力カップリングには質の良いフィルムがいいが、残り2つは小型セラミックではいけそう。さらに、コンデンサをICの足に直接半田付けすれば、基板さえいらず、音量ボリュームとスピーカとの間にはさんで利用できそう。

適当なPC用スピーカをまた探してきて、犠牲になってもらおう。

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製作したスピーカ付アンプの周波数特性を測定してみた。まず、パソコンのサウンド入出力機能、およびフリーソフト WaveGene、WaveSpectraを利用した方法。ただ、スピーカの代わりに、手元にあったホーロー抵抗(30W, 8Ω)をダミー負荷として使った。4Ωだとスピーカの特性により近づくが。

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周波数特性グラフを見ると、低域のカットオフ周波数は約115Hz。

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出力用カップリングコンデンサはメーカ推薦では1000μFに対し、自分が使ったのは47μF。RCフィルタと見なしてカットオフ周波数を計算してみると、R=8Ω(ダミー負荷)、C=47μFを代入して、 f=1/(2*3.14*R*C)=423Hz。

つまり、測定値よりはだいぶ高いカットオフ周波数だ。ICの周波数特性はフラットでないことかな。もっと大きな可能性としては、測定方法(ソフトの使い方)が間違っていることが考えられる。

ということで、従来の計測方法で再測定、つまり、
  アンプの入力に発振器とACミリボル
  出力にダミー負荷、ACミリボル、オシロスコープ
を接続し、入力を0.5VRMSに固定して、周波数を変えながら、出力電圧の実効値を測った。なお、出力波形が大きく歪んでいないことをオシロスコープで確認した。

出来上がったグラフは以下の通り。カットオフ周波数は約400Hz、計算通りの測定値だ。ソフトの使い方を間違えたということだね。また勉強しなおそう。

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100円ショップの電球形蛍光ランプを見て、電気スタンドが簡単に作れるじゃん。と思って本日実行した。

100円ショップから、①60W型蛍光ランプ(E26口金)、および、②延長電源コード 1.5m を購入。蛍光灯は昼白色と電球色の両方があるので、好きなほうを選んでよい。消費電力12W、定格寿命約6000時間と書いてある。延長コードは1mものも隣に置いてある。自分は長いほうを選んだが。

また、ホームセンターから、③レセプタクル(E26口金、OHM社、型番 HS-L26RT-G)を購入。重い磁器製もあったが、電線の接続部分が底に露出しているので、感電防止のために避けた。

電気工事法により電気工事士でないと照明器具は新設できないとなっているようだが、実験ということで、延長コードのコンセント部分をハサミで切り落とし、二股電線をそれぞれ口金に固定し、蛍光灯をねじりこむとあっという間に完成。

花瓶のようなものが家にあったので、のせてみたが、木の板かどこかに倒れないように固定しておこう。また、傘の部分をつければ、工夫次第で、オシャレな電気スタンドに変身できよう。

このまま、傘がなくても、照明器具として十分通用すると思う。部屋全体が明るいので、節電をつよく求められるこれからの季節に返っていいじゃないかな。

材料費
   60W型電球型蛍光ランプ(E26口金)  ¥105
   延長電源コード 1.5m  ¥105
   レセプタクル(E26口金、OHM社、型番 HS-L26RT-G)  ¥218
      計  ¥428

財布に優しい。予備用として、蛍光ランプをもう1本仕入れておこう。6000時間と書いてあっても信用できぬ。

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CMOS タイマIC LMC555が届いたので、トライしてみたい。目標は600~700Vの電圧を発生させること。100V交流を使うなら簡単だが、電池006Pからでないと携帯困難になる。

また、今回初めてブレッドボードを使ってみることにする。いままですべては半田づけでやってきたが、他人でも気軽に実験できるよう、ブレッドボードという便利なもので確かめる。横方向にはすでに内部に繋いでいるので、ユニバーサル基板よりも案外頭を使うかも。

フラッシュから取り外したトランスと高圧コンデンサ、とくにトランスが使えるものであってほしい。結論は間もなく出てきそう。でもやることはほかにもあるので、最悪水曜までに結論を出すように頑張る。

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最近、音声を確認することが多くなり、スピーカ付きアンプが必要と感じた。アンプといえばステレオでなきゃと思うひとが多いが、近年音さえあればいいや、という主義に自分が変身したので、邪魔なスピーカ2台よりも1台で十分だし、音質の悪いステレオを聴くならモノラルでも大した違いはないと思っている。

PC用外付けスピーカが有力候補だが、物色している内に改造に走ってしまった。つまり、1組2台のPC用外付けスピーカのうち、アンプが内蔵されていないほうを今回の改造対象にした。もう片方をそのまま使えばいいじゃないか、と言われれば返事に困るけど、改造魔に陥った人間の判断がいかに狂っていることか、笑ってやって頂戴。

内蔵されたスピーカは4インチの小物、厚さは結構あり、インピーダンスは4Ω。スピーカ箱自体が共鳴構造になっていて、スピーカ以外にスペースが多く、改造に適しているともいえる。

ACアダプターが嫌いなもので、電源内蔵することにした。小さなアンプとはいえ、定電圧電源にせず、トランスと電解コンデンサで勝負することにした。トランスは出力スペック10V/1AのACアダプターから分解したもの、コンデンサに手持ち最大容量の3300μF/25Vを使ったが、状況をみてもっと大きな容量に取り換えるかもしれない。

また、アンプに手持ちの東芝TA7252APを使用。パワー的に十分だが、出力にカップリングコンデンサが必要であることにすごく不満。電解コンデンサは使いたくないし、フィルムだと容量が足りない。取りあえず、47μFの積層セラミックを使ったが、オーディア用電解に変えるかもしれない。根本的に改善するには、BTL用ICに切り替えることだが。

RCA入力、音量ボリューム、電源スイッチをすべてフロントに集めた。LEDはいらない、電源スイッチの位置でONかOFFかが判るから。

雀の涙程度の小型放熱器が手元にあったので、つけることにした。

組んで電源を入れたらすんだり動いた。整流後の電源電圧は13.8V。ただ、ゲインがありすぎ、音がデカく、スピーカがかわいそう。そこで、ICの2番ピンに繋ぐ抵抗を270Ωにし、東芝推薦の下限40dBにゲインを落とした。

入力無し時にノイズは全く聞こえないが、電源OFF時にだけポツという音がスピーカから流れた。気になるので、電源スイッチを1回路2接点のものから、2回路2接点に変え、スピーカも同時にOFF(+側をグラウンドに接続)するようにした。

トランスがあれば、もう一台にも同様な改造を施し、ステレオ化が可能だが、自分にはモノラルで十分。

暇をみて、負荷をスピーカから抵抗に切り替え、周波数特性や歪み率を測ってみたい。

折角なので、TA7252APを最後にメモしておく。

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<東芝 TA7252APの概要>
 カーステレオ用に開発されたもの。
 1. ハイパワー 5.9W
   Vcc=13.2V, f=1kHz, THD=10%, RL=4Ω
 3. 低歪み 0.07%
   Vcc=13.2V, f=1kHz, POUT=0.5W, RL=4Ω
 4. 低ノイズ 0.7mVrms
   Vcc=13.2V, RL=4Ω, Gv=53dB, BW=20Hz~20kHz
 5. 保護回路内蔵(熱遮断、過電圧、負荷ショート)
 6. 幅広い電源電圧に対応 Vcc=9~18V (0.3~1.5A)
 注意点
  1. ゲインは調整可能 Gv=20log(R1+Rf+R2)/(R1+Rf)
   ただし、R1=75Ω、R2=33.5k、Rf=2番ピンにつなぐ抵抗
  2. ゲインは40dB以上との推薦
  3. 5番ピンに繋ぐコンデンサC6は発振防止用。温度係数が小さいものが良く、セラミックは不可

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