ST管の AMステレオ ラジオ !

2004年1月14日掲載

世界にこれ一台しかないセット、ST管で組んだ AMステレオラジオ です! 1998年秋から冬にかけて元機を改造しました。

 

改造の、そのまた改造記 (2004年2月掲載)
Sメータの照明は、どことなくTS-900に通ずるものがある!!
高1中2受信機をもとに、AM ステレオを受けることができるように改造しました。大きな改造点は、
(1)AMステレオデコーダーの追加
(2)低周波段のステレオ化
(3)従来からのAM検波、SSB検波など含めたシステム構成の整理
の3点です。


(1)デコーダは、少々古いものですが共立の基板キットSK13020を利用。
やすださんからのいただきものですが、動作はいたって快調。6cm×4cm位の紙エポの基板の上に、モトローラのデコーダICと増幅用のオペアンプが乗っかった 便利な基板(実験用の基板?)です。説明書どおり組み上げ、入力の信号レベル調整を実施しただけで、あっさりとまとまりました。



真ん中手前:AMステレオデコーダー基板、右下:2軸の4連ボリューム
(2)出力段は結構面倒でした。
ST管でまとめることが絶対条件でしたので、出力段やその前をどうするか、スペースや球の入手に関連していろいろ悩みました。
 出力段は、もともと42一発だったのですが、ステレオ化に当たってはどうしても2本のタマを実装する必要がありました。整流管をダイオードに交換すればスペース的には何ら問題なかったのですが、やはり全部タマにこだわりたい。。。 というわけで整流管は残し、何か2ユニット入ったST管(ピン数制約から、3極管が2ユニット(要するに双3極管)にならざるを得ないことは明らか)を探したのですが、ST管の複合管はどうにも品種が少ない(後述)! いろいろな人に相談し、望みにかなうものとして6N7Gというタマがあることを教えてもらい、結局これを利用して「ST管」の「3極管シングル」の「ステレオアンプ」 として最終段を仕立てることにしました。望みどおり!

    左はシルバニア製の6N7G(箱!)。このタマ、ものの本によると昔のB級プッシュプル用の球で(昔のものであることは当然。。。1940年代の球でしょうか)、往時は、PPのパワーアンプとして10Wもの出力を得ていた(B級のPPです)ようです。今回はこれを、A級シングルで、ステレオ2チャンネル分として利用します。ざっくり言うと、よくある、12BH7A/6FQ7あたりの「3極管シングル ステレオアンプ」のイメージかと思います。42(6AR5クラス?)に比べると小粒ですが、それでも各チャンネル500mW前後は期待できそうです。


 

 ところで、STシェープの双3極管は品種が少ないです。GT管は品種も多く、今回の用途ですとまず6BX7を思いつきますし、高周波用とか低周波用とかいう分類にこだわることもできます。しかしST管の場合はこういったこだわり以前の問題で、私には、電源用の6AS7以外思いつくものがありませんでした(実は 「複合管」 に範囲を広げても、6AS7と6Z-DH3(A)程度しか知らない)。といっても6AS7はあまりにも大げさだと思いつつ(ヒーターでかい、パワーもでかい)、、、 ものは試しとその道の方々にいろいろと相談させていただいたところ、蛇の道(ジャノミチと読む)を進むとモノはやはり結構あるようで、最終的に6AS7以外に、大型のWE421A、今回の6N7G、また6N7G相当管としてUTベース(7ピンの大きい方)の6A6、6E6、ヨーロッパからECC32、そして日本独自のタマとして、珍球 UZ-12C をご紹介いただきました。

 折角ですから仏(ブツと読む)を拝もうと、これまたものは試しとホームページを色々と繰ってみたところ、421A、6N7G、6A6はいずれも米国から、またECC32は英国から、それぞれ通販で容易に入手できることがわかりました。結局これら全部購入し、ブツを見ながらいろいろ比較検討してみました。国産12Cはさすがに「珍」度が高い!

    まず、泣く子もだまる、WE421A。
    6AS7同様でかく、当然ながら高価でもったいない(安定に入手はできます)、 と順当に結論づけます。。。


 

    次に、比較的容易に入手できた6A6。
    左から、RCA、National Union、Philcoの各ブランドです。どれも同じ構造に見え、製造元はRCAかと思われます。

    6A6はベースが7Bであり(6A6規格表)、このラジオのほかのすべてのタマで使っているのと同じ、ベークライトのWaferタイプのソケットは入手困難。ステアタイトのものなら容易に入手可能だが、このラジオでは格好が合わないので使いたくない。。。 ことが課題。最終的に色々10本近く集めたものの(箱!)、使用は断念せざるを得ません。。。



 

    最後にECC32。オレはムラードだ! そこら辺の変なのと一緒にするな!! という顔をしています。
    便利な球ですが(後述)、ベースの色が茶色でガラスバルブの格好がいかにもヨーロッパ然とした形状で他と合わない、といった理由でこれまた断念。。。。

    ベースを付け替えたらよいのかも。



 

 といったことで、多くの球を入手しましたが、結局最終的に今回使用した6N7Gが残ってきました。オクタルベースですからソケットの入手も容易。
 あと直熱ST管(フィラメントは2V)に関連して、53という6N7G/6A6相当のタマがあることを、後になって知りました。
 このように苦労してようやく見つけた6N7Gですが、いざ使うという段になって、2つのユニットのカソードが分離されておらず、内部で接続されてしまっているという問題があることが発覚(6N7G規格表)。
 トランス入力のB球プッシュプルとか、並列してそのドライバに使う といったことにはこれでよかった(これが便利だった)のでしょうが、今となってはそれがアダとなり、3極管が2ユニット入った貴重なST管なのに汎用性が低くなってしまっており、残念に思えます。当然今回の、シングル2チャンネルの動作に向けてもこのカソードの処理(バイアス)が課題となりますが、固定バイアスか、セルフバイアス+大きなコンデンサでAC分をバイパスしてしまうという処理でよいだろうと考えられます。しかし、前段に使うとなると、残念ながらチャンネルごとのNFBはダメになる といった課題があります。これができるのはECC32のみですが、デザインがどうもしっくりこないことは前述のとおり。

 閑話休題、出力トランスにも悩みました。どうせあまり大きな出力ではないのだから、3cmキューブとか5cmキューブ程度の、どこでも手に入る小さなトランス2発でも良かったのですが、とりあえずHi-Fiを標榜するための関門として何とかしたい思いがありました。そこでまず、6N7Gに見合った小型で特性の良いステレオ用トランス(FW20用の化粧ケースに小型トランスを2発仕込む)の特注を検討しました。パラメータとして、スペース、効率、高域での両チャンネルの容量結合をあげ、1998年7月に何度もタンゴさんと相談しました。しかし最終的に受けてもらえず(あとになって16000円余りの見積もりをもらいましたが、下記、U608 2発で加工した後だった。。。)、あきらめざるを得ませんでした。
 そうすると次善の策としては、やむを得ず小型のトランスを2つ使うか、あるいはU608を一発増設して、従来から使っていたものとあわせ×2とするか といった選択にならざるを得ません。それで再度落ち着いて色々と考えた結果、『将来、「もっとパワーがほしくなって、421Aでも(!)使って見ようか」などという生意気な思いが起きないとも限らない、、、』 といったことから、後者を選ぶことにしました。
 この場合、問題はスペース。U608 2個を平面配置すると、パワートランスからパネルまでの貴重なスペースを食いつぶすことになります。対策として2階建ても考えたものの 高さがギリギリになってしまいます。結局仕方なく、素直に平面配置としました。が、おかげでパネルへ取り付けるスイッチの奥行きが制約されるという弊害が出てしまいました(後述)。

    下の写真の右上角の拡大写真。
    パネル直前まで出力トランスが来てしまい、スイッチを付けるスペースが無くなった。後述するが、青いのはモード切り替え用のロータリースイッチ、その上は電源スイッチ(の接点。むき出し!)。


 

 さて前段の増幅器。もともとは6Z-DH3Aを使っていましたので、ステレオ化にあたり、何か2ユニット入った球への交換が必要でした。第一候補としては、当然、今回使用した6N7Gが上げられましたが、①前述のごとく、NFBがうまくないことがわかっていたことと、②6Z-DH3Aに比較するとタマが一回り大きくなるため またまたスペースの都合が発生したこと、で、あきらめ、安易にオペアンプを使うことに走ってしまいました。
 実は、あきらめた といってもただ転んだというわけではなく、限られたスペースを、興味ある双3極管のプロダクト検波実現に向けて利用しようと考え、こちらを優先したというのが事の次第であります。
 どういう状況だったかと言うと、今プロダクト検波に使っている6W-C5は低周波増幅の6Z-DH3Aの隣に配置してあり、このあたりは結構込み入った配置になっていて、この2本のスペースにはバルブが一回り大きい6N7Gは1本しか配置できない。そうすると低周波増幅かプロダクト検波かどちらか一方しか、6N7Gへの換装はできない。。。 そこで色々天秤にかけたわけですが、結局、①低周波増幅に6N7Gを利用してもNFBはかけられないが、オペアンプを使っておけばそのうち実現できるかもしれない。パワーを増やそうとする場合にも便利。②双3極管のプロダクト検波をST管で実現して『世界にただ1台だ』 と自慢することへの興味が大きい ことから、この限られたスペースはプロダクト検波を優先しようと考えました。いつになるやらわかりませんが、とにかく、最終的な可能性として、双3極管プロダクト検波とNFBの 両方 が実現できる可能性が残っている条件を選択した という次第です。

 それにしても、これだけ大きなシャーシを使っていながら、まだ部品配置上の制約が出るとは なんとも情けない。。。 いや、もちろん、詰め込めば何とでもなりますが、バランスの美もそれなりに考慮に入れたオアソビであります。


右上:U608を2発据え付け、右下2本目:出力管を6N7Gに交換

(3)さて、全体のシステム構成
AM ステレオ増設に当たり、当然ながらモード切り替えスイッチの接点増設が必要になります。
 従来、モード切り替えスイッチはAM/SSBの検波出力切り替えのみ。またこれとは独立して、AGC切り替えスイッチ(OFF-FAST-SLOW)を持っておりましたので、なるべくこの状態のまま、モード切り替えスイッチの接点増設のみの作業で済ませようと種々検討しました。結局無理でした。。。
 まず、「モード」を「検波方式」と解釈すると、パネル引き出しておきたいものは、最低、①従来AM(ダイオード検波)、②SSB/CW(プロダクト検波)、③AM ステレオ、④同左強制モノラル。この他将来的には ⑤同期検波(U+L)、⑥USB単独、⑦LSB単独 なども欲しくなるだろうと予想されます。
 単純に、これをひとつの検波方式切り替えスイッチに割り当てて一挙動で切り替えるとなると、接点数はもちろん、それなりの回路数も必要で、スイッチは結構大規模なものになります。接点数は合計で7つ。回路数は、プロダクト検波/BFOの電源on/off制御やステレオ/強制モノラル切り替えなど、ひと接点だけで事足りる というものも含め、ざっとみて10回路近い規模が要りそうです。スイッチとしては当然ロータリースイッチを使うことになりますが、接点数が6を超えるので、ウエハーが10枚要る; つまり10段のロータリースイッチになってしまいます! 5段では無理。 しかし、出力トランスU608増設時の配置の関係で、このように奥行きの長い、大きなロータリースイッチを採用できないことは明らか。
 これに対し、スペース的に可能性がある小型のS型のスイッチでは、入手できるのは6接点6回路が最大です。そこで仕方なく、今回はスイッチを2つに分けることにしました。まず一発目のスイッチはもとのままの機能とし、既存の ①AMの包絡線検波、②プロダクト検波 を切り替え。いわば検波方式切り替えです。このAM包絡線検波のときにだけ、6接点6回路のスイッチを第2のスイッチとして用い、上記にしたがって色々細々とステレオモード切り替えをする というようにしました。当面このつまみは、ステレオモード切り替えとして機能することになります; 残念ながらまだ同期検波を持っていないので。
 ということでモード切り替えスイッチが2つ必要になってしまったのですが、パネル面のつまみ総数の関係から、これまで独立して便利に使っていたAGC切り替えスイッチを独立させることができなくなってしまいました。結局、AGC時定数は第一のモードスイッチに連動することとし(プロダクト検波時にはSLOW、AM検波時にはFAST)、AGC-offという設定をすることはできなくなってしまいました。
 なんだか、全体に、もうひとつ釈然としない、ピリッとしない「システム構成」になってしまい、残念なところであります。。。

    2段目の、リード線がいっぱい集まっているスイッチが2個のモードスイッチ。
    左上はBFOピッチ調整用のバリコンと、その手前はBFO用の発振トランス。


 

 ボリューム、バランスのコントロールつまみにも悩みました。ボリュームとバランスは、2つ別々に、パネル面最下段に並んで2つ隣接配置できれば一番好都合です。ボリュームコントロールに電源スイッチを抱かすこともできます。しかし最下段には、このラジオの大きな特徴である「帯域幅の切り替えスイッチ」ががんばっていて、そんなにうまくはいきません。
 そこで登場させたのが2重つまみの術。手持ちを探し、4連の2軸ボリュームを見つけ出してきました。これの内軸をボリューム、外軸をバランスに割り当て、課題は一発解消。つまみが悩みになりますが、これは得意技; つまみを格好よくまとめることはお手の物 であります。思いのほか格好良く解決できました。都合の良い4連ボリュームの手持ちが無ければどうしようも無かったところで、手持ちの部品様々です。

    左下:2重つまみ化されたボリュームと左右バランス調整。
    パネルの文字はまだ書き換えておらず、2段目のAGC切り替えの位置に、上記第2のモードスイッチを配した。AGC切り替えは、本分通り、第1のモードスイッチ(2段目右)に統合されてしまっている。


 

 ところで電源スイッチは、、、 仕方がないのでボリュームコントロールから分離することとし、マーカーなどを入れる場合を想定してどうしても予備にとっておきたかった、左上のつまみ一個を使ってしまいました。
トーンコントロールはどうしても欲しかった機能の一つですが、これもあきらめざるを得ませんでした。パネル面へのつまみ配置と、それだけの真空管を置くスペースが無かったということによります。

 全体を振り返ると、小型でHi-Fiとして納得のいく(見てくれの良い)トランスが入手できなかったことが根となって検波切り替えスイッチをうまくまとめられず、これが電源スイッチやトーンコントロールなど、パネル面のつまみ配置(=見てくれと使い勝手)にまで、最後まで大きく影響を及ぼしてしまいました。実はロータリースイッチの組み換えなどお手の物で、スペースさえあれば何という問題は無かったと予想されるだけに残念です。
 唯一良かった点は2重つまみによるボリュームとバランスのコントロール。格好く加工ができたこととあいまって、これはなかなかいい感じです。

肝心のステレオAMはどんな感じか? 難しいことは言いませんが、おもちゃとして、このラジオは私を十分楽しませてくれております。

関連リンク
結構すごい検索サイト



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 ところで、製作後6年も経過してこのページを書いた理由;
 『まず入手は不可能』 とあきらめていた国産の双3極管UZ-12Cを、2003年末に手にしたことがきっかけです。実もう3年、4年ほど前に、さっしさんが探し出してくださり、印田さん経由で私にくださるという連絡を頂いていたのですが、なかなか印田さんにお目にかかる機会を作ることが出来ないまま時間だけが流れ、先般ようやく受領。この機会に、製作のご報告を と筆を執った次第です。さっしさん、印田さんに、この場を借りて御礼申し上げます。あわせて、ご面倒をおかけした印田さんにお詫び申し上げます。

    左:UZ-12C(マツダ)、右:1E7G(シルバニア)。12Cは、珍なる度合いの非常に高い国産の直熱管であります!
    今は家宝として保管状態にありますが、そのうちこちらをメインの球として差し替えが出来るように工夫したいと考えています。やっぱり、国産直熱管 という響きにはたまらない魅力があります。
    1E7Gは電池管で、双5極管。かわったタマです。



 

これですべてかと思っていましたが、2014年春に完璧な双3極のST管を見つけてしまいました! ここ




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