ShinさんのPA工作室 (Shin's PA workshop)

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2609:  試作第1編より

 

試作第2編(完成形試作)

 

 

 

 

今回はまとめとしてSM58と自作リボンマイクによるヒヤリングを中心に市販2機種との比較で「動特性」を詰めていきました。

しかしまだまだ・・・

 

 

 

 

 

 

遊べます

 

 

単に1958年のレトロ・ビンテージパーツがいまどき亡霊のように出

てきただけなら、元の年代に帰ってくれと言うだろう。

懐かしさなど「毒」以外のなにものでもない。

 

 

それは夢を奏でてくれる現代ツールなのだから

自作ですので、なんて卑怯な言い訳は寝言だけでいい

苦労してやっと出来た、なんて話は聞きたくない。

 

 

 

 

 

 

 

 

今回の出来上がりです、なんか素敵でしょ。

Lz Boost 30  gelmanium

 

 

ゲルマニウムTRを使ったマイク・インラインブースター

サイズ:130mm (L) x 20 (φ)

重量:90g

ゲイン:30dB

電源:ファンタム48V (P-48)

 

特徴:ゲルマTRの音で市販品を超えるSN比を実現

 

 

 

 

 

(基板)

 

前回試作1の時の分割基板は1枚化した

ケミコンはいずれもオーディオ用低頭5mm品使用

 

 

 

 

(筐体)

XLR変換アダプタも100mm 長はなかなかない、クラシックプロのATT の筐体を使用した。

ジャノメ基板もここまで高密度化するときわめて高い安定度を示します。

 

 

 

 

 

 

(回路図)

 

 

 

 

2SB54 hfe=232 品使用、 コンデンサ厳選でゲルマでも低ノイズ性と高音質、ゲインは30dB。

 

ベースバイアス抵抗はもっと高くあるべきですが、1か所触ると全体がガタガタっと変わる。録音主体か、PA適正とするかでもチューニングは大きく異なります。

 

 

 

 

 

パーツ:小さく作る部品選択は強烈な意思を持て

 

ゲルマTR 2SB54:6個約1500円(オークション)

シリコンTR 2SA933s 

Nichikon MW :筆者保有品 (50V33μF 10Φ  高さ5mm)

ルビコン MH5 :筆者保有品( 16V100μF  6.3Φ  高さ5mm)

エルナー R3A:筆者保有品 (4φ  高さ5mm)

抵抗:秋月 1/6Wサイズ超小型金属皮膜抵抗

筐体:クラシックプロ TXX40 アッテネータ、ケースのみ使用

 

 

桐箱:楽天で@198円(普通なら2000円以上)

 

 

楽天の販売サイトから

 

 

 

 

 

 

 

 

残留ノイズ

 

 

 

 

‟Triton” 越えの目標を達成されました。

 

 

 

 

 

 

(本機と比較に使用した市販マイク・インラインブースター2種)

 

 

 

 

ノイズスペクトル・データは解析にお使いいただいて結構です。

 

 

  

 

 

 

ゲルマTRの特徴を生かしながら市販品を凌駕する低ノイズ 

 

 

 

 

 

 

Triton FetHead gerumanium

 

 

 

 

 s DM1(DYNAMITE)

 

 

 

 

 

 

 

ふたたびゲルマTRを扱ってみて

 

まず感じたのは「電気的ショック」にめっぽう強いことでしょう。

真空管のそれとは比較のしようもないが、「通電しながらの調整」それもC/Rの付け外し程度ではビクともしないタフさ。

 

私の悪いクセでもありますが、通電して音をモニターしながらC/Rをどんどん変えていく、という禁断の追い込みは普通ですので、例えば出力段の分圧抵抗の片側が一瞬でも外れれば一気に40V台のDCがさらに数倍以上高いサージを伴ってVcbo 25VのTRに加わる。

 

実験中、2SA933sは2回飛ばしたがゲルマは大丈夫ですね、シリコンTRでは一発で飛ぶような荒っぽい扱いにビクともしないのには真空管にも似た感覚、普通なら一発でオシャカになるはずですが・・・

 

 

音を出しながらはんだごてをTRに近づけただけで信号レベルが変化し、数秒でまた元に戻る、熱にはめっぽう弱いことを思い出した。

 

でもいじっているうち、すぐ慣れてしまうので恐ろしいものです。

 

 

 

物質の中を電子(正確には「正孔」=ホール)の移動しやすさ(移動速度に等価)がゲルマニウムはシリコンの2.5倍という情報を知りました。すなわちシリコンよりゲルマニウムのほうが「ハイスピード」なデバイスであることを意味し、高速CPUなどへと現在ふたたび見直されている事実をお伝えします。

 

 

 

 

 

 

 

コンデンサマイクにも

 

マイクブースターはコンデンサマイクには使えない ・・・はず

 

 

しかし、Shinさんのところには強力な武器があった。

そう、記事:2513「ファンタムスルー・アダプタ」です。

 

 

 

 

 

 

このグッズは、そのままほとんどのコンデンサマイクに使え、さらにほとんどの「インライン・マイクブースター」が一切の条件ナシで自由に使えるので、さらに広くその恩恵を得られます。

 

いわば「変狂」「偏狂」のお助けグッズ」である。

 

 

 

ただし、全部串刺しにつなげて弓なり使用などはお勧めできない。

 

ここは立ち上げケーブルを使ってマイクから離し、安定した場所に仕込むのが基本といえよう。

 

 

 

 

 

 

 

それでもまだ「完成」ではない

マイクロホンの周辺機器としては、もっとも遊べるグッズです。

回路もご自由にアレンジしてみてください。

 

やはりゲルマTR 1段で30dBは結構キツイものがある、シリコンTRとの2段なら良いが、基板サイズ的に無理。

 

むしろゲインを15dB~20dB程度に抑えて、PA適正、音のつやなどゲルマTRならではの魅力を引き出してまいります。

 

みなさまにも今の段階からのカスタマイズも自由にどうぞ、

しかしどんなに手こずっても「ツェナーダイオード」の使用だけは禁忌です、それはこのブログの開設時(2009年)からの「鉄則」にしています。

 

(これまでに開発・発表した各種コンデンサマイクがいずれもメーカー品を越える実績を持つ原因の1つとして「ツェナー不使用の原則」があります)

 

ミニサイズ部品についてはハッキリとした意思を持ってください。

「出来た回路が入る筐体を探す」ではなく、「外筐を決めてから中身を作る」に尽きます。

 

 

 

機会をあらためてアップグレードをおこないます。

 

 

以上

 

 

 

 

 

 

 

 

本記事の無断ネット盗用は犯罪です。

無断盗用の無法者 YOUTUBEの   (H県K市H氏)による当サイトの利用は永久厳禁。

 

 

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 TODAY'S
 
“ゲルマTR ”でここまで超ローノイズ34dBインライン・マイクブースター

          

 (今回の試作記事ではまず「ゲルマニウムTR」の性質をご理解ください)

 

 

インライン・マイクブースターは各社各モデルが百花繚乱、

そのなかでゲルマTRを用いたモデルは異色をはなつ存在である。

 


今回、何となく使えそうなゲルマTR(2SB54)が入手できたので、これを使って試作をおこなった。

「Triton FetHead Germanium」の内部基板にも一回り小さいタイプの「109B」と表記されたモノが見えるため、“もしかして”と実験を進めた。

 

 

 

いにしえぶりのゲルマTR、1958年(昭和33年)の発売品といえば

黎明期のトランジスタと言っていい。

 

 

世の中は真空管全盛期、「オーディオ」や「ステレオ」の言葉さえ一般には存在しない時代。

 

三丁目の夕日の沈むころになると、シリコンTR、数年後FET 2SK11、12が登場し、次々新しい技術が発表され、筆者はこれらを混じえて真空管・TR・FET複合でアマチュア無線機を自作してきた。

 

あらためて当時のTRに接してみて「トランジスタ」ってこんなにデカかったかなと思ったが、気持ち新たに貴重なこのデバイスと向き合った。

 

 

 

目標「Triton FetHead Germanium」を超える。

 

 

 

 

 

試作

 

HA部と今回入手した「2SB54」

中容量ケミコンほどのサイズ感である。

 

 

 

 

ゲルマTRインライン・マイクブースターのバラック試作

 

 

 

 

 

回路図

 

 

 

 

 

 

延伸性も問題なく300mでは聴感上の高域低下はないでしょう。

 

 

 

 

 

 

 

入手したゲルマTR 2SB54はhfeのバラツキが90程度~200近くまであり、選別して中くらいのhfe=142(実測)のものを使った。その結果、一般的な27dB~30dBに対してこのアンプは34dBとハイゲイン、そしてこのやや現代的な音はゲルマTRにしては hfe が高めなことが原因かもしれない。ゲルマTRは一般に低めなのが当たり前です。

 

hfe=98の2SB54では、こちらは典型的なビンテージな「真空管的」なウォームサウンドでどちらもイイ。

 

ここではリボンマイクに使うため前者を使った音作りとした。

 

 

それにしても本来ならシリコンTRより10~20dBノイズレベルが高いはずのゲルマTRでありながら測定結果は信じられないほど低く、「シリコンTRです」と言っても通用するローノイズ性を叩き出した。

 

私はいわゆる「回路屋」ではないので、つっこみどころ満載かもしれない。しかしなぜこういう結果を出せたのか、それは謎である。

 

 

 

 

 

 

残留雑音の比較

 

(測定条件)

・SSL 2 MKⅡ マイクレベルを最大に(ゲイン:64dB)

・マイクブースター入力:短絡して無音に

 

この極限状態のときの残留ノイズです、「真の入力換算ノイズ」は別表にまとめました。

 

 

 

使用オーディオインターフェース(SSL2 mkⅡ)を含めた各インライン・マイクブースターの無信号時ノイズ(残留ノイズ)の様子をREWから単純にキャプチャーしたものです。

 

 

 

 

(ゲルマTR インラインブースター 2SB54 今回の試作機)

残留ノイズ:52.1dBVA  (真の入力換算ノイズ 128.1dBV)

 

 

ゲルマTRによるこの結果に「そんなはずはない」と思いつつも、自作(試作)でここまでたどりついた事を悟りました。

 

残留ノイズ音は「シー」に近いが高域の刺激はない。シリコンTRだと言っても通用する。

 

 

 

 

(Triton FetHead Germanium  ゲルマTRヘッドの名器)

 

残留ノイズ:46.3dBVA  (真の入力換算ノイズ 115.7dBV)

 

 

ノイズ周波数分布は「ピンクノイズ」と同じ3dB/Oct の下降カーブ。

聴感上は「ゴー」とランダムな荒々しさが加わった盛大なノイズ。
 

 

 

 

 

(sE Electronics  DM1  全シリコンTRの名器) 

残留ノイズ:55.7dBVA  (真の入力換算ノイズ 130dBV)

 

 

 

レベルは低いが耳を突き刺すような「シー」という刺激性のワイドレンジノイズ、

 

 

 

 

 

 


この通り「試作機」の残留ノイズは「Triton FetHead Germanium」よりも低く、全シリコンTRの名器「sE DM1」との比較ではゲルマTRでありながらそれに肉薄する低ノイズ性を実現しました。

 

 

 

 

 

 

 

 

(測定結果)

 

この結果はゲルマニウムTRとしては「並外れ」と言わざるを得ません。

 

 

現代的代表シリコンTRの製品、「DM1」とは単純に3.6dBの差、真の入力換算ノイズでは1.9dBの差、シールドひとつない裸のバラック試作としては上出来、いや驚異的です。

 

 

目標である「Triton FetHead Germanium」とは11.7dBの差、真の入力換算ノイズでは12.4dBの差をつけて圧倒的に目標を達成した。

 

約70年前、トランジスタの発明からたった10年後の1958年(昭和33年)発売のゲルマTR、初期のTRでこのレベルに達する事実は本当に驚きです。

 

 

 

完成品にするにはケース収納の問題があり、回路的にもまだひとひねり必要です。しかし初期のゲルマTRに大きな可能性を手にしたことは間違いないようです。

 

 

後編では筐体をさがして完成させる予定です。

 

 

 

 

後編につづく

 

 

 

 

 

 

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 TODAY'S
 
サイドアドレス型スリムリボンマイクの手さぐり自作

 

前回記事でリボンマイクトランスのご紹介をしております。

同時に進めていたのがこれ、細身のリボンマイクモーターを使ったスリムリボンマイクを開発していました。

 

最終目的はMEMSマイク単一指向性化の高品位な仕上げにあり、そのためには小型で完成度の高いリボンマイク開発が必須だからです、

 

サイズはAT-4081をさらに短くした感じの細身のリボンマイクです。

無理なく小型化を果たしたつもりですが、モーター部(マイクユニット)はさほど小さくせず、細身化に注力しました。

 

トランス以外、何から何までのDIY、ついにXLRコネクタ部まで彫り上げてしまいました。

 

 

 

 

「黒染め」したいところですが、しばらくは「銅色」のままで。

 

 

サイズ:130mm (L) x 22 (φ)

Weight:141g

 

指向性:双指向 (サイドアドレス型)

出力インピーダンス:245Ω (抵抗置換法 実測)

リボンサイズ:40mm x 4.8mm t =1.8μm コルゲーション型 生地(Rebow Canpany USA)

磁石:ネオジウム 3400gauss x2  (サンギョウサプライ)

使用トランス:LUNDAHL  LL-2912  (ebay)

 

 

 

 

 

 

SM58とのサイズ比較 (サイドアドレス型双指向性です)

 

手に持った時、141gとは思えないズッシリとした重量感があります。

 

 

 

 

 

その筐体

 

筐体の条件はXLRコネクタ一体型であることだけ、ホームセンターをひと巡り、やはり「水まわり金具」がそれを実現させてくれました。

 

同じ系列のインチサイズが多く、何かにつけ水回り材料はマイクロホンの自作と相性が良いですね。

 

 

ホームセンターの棚で「マイク作ってみない?」と私をさそっているように見えた。

 

 

このステンレス製「蛇口用メッシュフィルター」はΦ20、パイプ先端内径をぴったりとふさぐじゃないですか、もうやるしかないでしょう。

 

 

やっぱりクレイジーなのかな。

 

 

これは只々根気との勝負です。リューターの切断チップとサンドペーパーだけででほとんどこのカタチに、やはりもう1本作れと言われたらゾッとします。
 
アルミ感覚で作業すると、銅でも十分硬いですね。
「ペンツール型ミニリューター」「PROXSONリューター」とを使い分けました。普段出番のない「PROXSON」は一気切削で休み休み使い、ほとんどペンリューターの仕事でした。最後はダイアモンドヤスリと細目ペーパーを使用。
おかげで「ためらい傷」ひとつ残さずここに至りました。

 

 

 

 

 

 

 

モーター部

こんなものがモーターベースになった

 

ベースは市販の「I 字金具」です。

 

 

 

 

リボン材

 

1.8μアルミ箔材:米LEBOW COMPANYのものだが「Made in Japan」である。

 

 

 

 

 

 

最初はここから

このモーターではネオジ磁石の厚みが2mmで実験した。2450gausでは磁力不足、音質は問題ないが感度低すぎです。

(この写真のトランスは中国製です)

 

 

 

磁力強化してみた

磁力補強しながら最終構成を探った(これはエンボスリボン)

 

 

 

 

 

 

ネオジ磁石をパイプに入る範囲で厚みのある強力なモノにした。

 

スリムで作りやすいものをいくつか試作するなかでコンパクトで感度高く、発展の足掛かりとなるリボンマイクとしてきわめてシンプルな構造で仕上がりました。

 

 

 

「リボンマイクにマイナスネジ」はダテじゃないのです。

その締め付け力=導電性は群を抜きます。

このモーターでは、締め付け力の違いで3~6dBは簡単に変わる。

 

 
 
でもうーん、リボンもう少し引っ張ってきれいにしたいけど、この構造だと無理~~
 
 
 
 
 
(最終形)
そこで2か所止め構造にした。
こんどはリボンのたわみも引っ張ってこのように整列できました。

 

微調整できるのでかなりきれいに張れ、完成形はこれで決まり。
 
 
 

 

 
筐体の中身のすべて
 
コルゲーションのようす、構造、使用トランス、XLRコネクタ部の掘り込みなど、重要ポイントが良く見えます。
 
 
 
 
 
それでも私にはこのデカサ・幅広かつロングリボンは難易度が高くリボン生地をずいぶん無駄にしながらたどり着いた感じです。
 
 
RCA-77D(X)AIWA VM15の幅1.5mm以下、25mmクラスの超精密型リボンのほうがあきらかに作業性が良く、リボンサイズによる自作難易度には「逆転現象」が起きています。
 
 

 

トランスはさすがにLUNDAHL LL-2912との相性は良く、完成度の高いリボンマイクの音を聴かせてくれました。

 

同じリボンサイズの「R-144」の音とは一線を画す品位を持ちます。

 

分厚い銅筐体の力は絶大。薄鉄板とは圧倒的に違い安価市販品に見られる、手で持っただけで特定音程を持つ「カンカン」「ガタガタ」ケースの共振音のタッチノイズがうるさい機種とは次元が異なります。「ハム・バッキングコイル」には磁化しないエナメル銅線の使用も大きく貢献してくれています。

 

 

 

 

 

リボン・コルゲーションツール意外な秘密

これらは意外に知られていないリボンマイク自作の盲点です。

 

 

「コルゲーター」とはリボンマイクの極薄アルミ箔(0.6~4μm)に対し、コルゲーション(波型成形)をおこなう「コルゲーション治具」をそう呼びます。

 

写真からわかる通りですが、写真左の製品と右の自作ツールとではどちらが使いやすく見えますか(1.8μ厚アルミリボン加工中)

 

 

(1)

USAでは一般市販されている左のコルゲーターがダメなのには意外な理由があった。

それは「全プラスチック製」であることがこのツールの重大な欠陥です。

 

1.作業中、静電気で箔を引き付けてなかなか自由にならない

2.コルゲーションが意外なほど浅い

3.箔材を「塑性変形」させることができないためコルゲーションは簡単に元に戻ってしまう。

 

 

(2)

自作コルゲーターは径の細いシャフトの金属歯車を回転させてプラスチック歯車との間に箔材をはさんでコルゲーションを成形します。金属歯車側を手で回すのが決め手です。

 

1.作業性は決して良くないが

2.プラスチック歯車の回転「金属歯車側」がリードして変形に導くためリボンは「塑性変形」となりコルゲーションは安定した波型となる。

3.2枚の歯車はややスキマを開けた嚙み合わせだと「深いコルゲーション」となり、ガチガチの嚙み合わせだと「浅いコルゲーション」となる。

 

 

 

 

 

 

左は「静電気」による張り付き回りの様子が見える。右はサラサラと出来上がっていく。

 

 

 

 

 
さらに・・・
 
※リボン箔は特殊な保護薄紙に挟まれています。リボンの切断からコルゲーション成形まで、YOUTUBEの海外事例ではこの薄紙にはさんだまま加工する光景が見られますが、自身の経験でもこの方法だとアルミ箔の「弾性変形」の限界まで達していないため、成形後にすぐ「戻り」が発生します。
 
やはり裸のリボン生地で、歯車も全プラスチックではなく「金属歯車」を絡ませること、そして金属歯車側でリボンを送るのが安定した「塑性変形」=戻りにくい変形 によるコルゲーションリボン成形のコツとなる。
 
今回の製作でコルゲーション成形上このような事実を学びました。
 
 
 
 
(2) 7年前の記事:1907 でRCA 77DXのリボン交換で使った私の自作コルゲーターです。
静電気による張り付きもなく、精密な安定したコルゲーション成形ができます。
 
 

(1) は米国製「Geistnote's Ribbon Microphone Deluxe Corrugator」
ebayや米AMAZONで2000円位で販売されています。
米国では、それだけリボンマイクの自作およびレストア人口が多いことを意味するのでしょう。日本の現状では想像できません。
 
 

 

一見使いやすそうですが、静電気で極薄アルミ箔はこの治具に張り付きまくります。コルゲーションが浅く成形も緩いためすぐ伸びやすい。
 
リボンマイク手作りの本場、米国では「リボンマイク自作」人口が多いためこのようなツールまで登場しているのでしょう。
 
しかし多くのかたはこの加工に適した歯車を探し、コルゲーターを自作することから始めるのが一般的かつ「正攻法」です。
 
カナダ人を含め「ログハウス」までDIYする“手のかかること”が好きですね、「面倒くさいこと」を好んで楽しみますね。
日本人特有の「できるだけ簡単に済ます」「面倒なことが嫌い」という認識のないの彼らのこだわりが私は好きです。
 
 
 
 
以前はこんな方法も使っていた。
木ダボをころがしてコルゲーション成形
 
 
 
 
 

 

 

手作りリボンマイクの発展性

 

・MSステレオマイクとして

 

・短磁石・オンマイク構造にてボーカルマイクとして

 

・アクティブリボンマイクへ

 

・MEMSマイクの単一指向性化の相方として

 

 

 

 

 

あとがき

 

自作マイクもいろいろあれど「何から何まで自作」できる唯一のマイクがリボンマイクです。

 

作るたびに何か新体験があり、今回も本質的で貴重な発見をしましたので次モデルに生かします。

 

またネオジ磁石では「ヨーク構造は磁束が突き抜けて意味がない」と言われているが、それは本当か、これは次回までにぜひ実験したい。

 

 

なぜか欧米では圧倒的に盛んな「リボンマイク自作」は日本ではほぼ見かけない、国民性なのか何なのか、その落差があまりにも大きいのは何が原因でしょう・・・

 

 

自作結果はメーカー製と何一つ変わらないものができ、それを凌駕することも夢じゃないこの方式。

製作の自由度も大きい「リボンマイク」は日本でももっと自作者が増えて良いと思います。

 

本サイトはそんな皆様の一助となれば幸いです。

 

 

 

 

 

以上
 

 

 

 

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