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2013年7月22日 (月)

SILVER EAGLEマイクロホンのリニュアール

 スタンドマイクの~ASTATICシルバーイーグル~スタイルに魅了されて使ってきましたが、アメリカ人の太い声には適しているのか、馬力のある明瞭な音質で聞こえてきます。
日本人の私の声ではキンキン状態の音質になり、不向きと判断して既製の内臓マイクアンプを撤去してFET1石(2SK30)のマイクアンプへリニュアールしてガナリ用として使ってます。

Imgp2306_3_5   

 このシルバーイーグルには内臓のFETアンプ電源としてトランシーバーのマイク端子8Vを長い間使ってきました。DXペデションをコールする際にはどうしても"でっかい声"になってしまい、ピークで若干の歪を感じマイクアンプの出力にアッテネータを挿入して調整してきました。それでもお腹に力を入れてガナッテしまい、クリップさせてしまいます。
クリップを少しでも避けるためにFETアンプの電源電圧を8Vから12Vに上げてチェックしたところ、ガナッテもかなりクリアになりました。このまま外付けDC電源で運用をと思い、マイクコードと共にDCコードを引き出しましたが机上で使うには不恰好でした。

マイクロホンのスタンド基部に収まるDC-DCコンバーターを捜し求めて秋田市内の音響サービスより入手しました。シルバーイーグルの内臓電池006Pホルダーに差し込めるサイズの17mm×27mmサイズでCOSELのDDコン(5V→12V用)です。

Imgp2307_2_2

 5V→12V用のDDコンで入力8Vで発熱を気にしましたが、負荷が軽いせいか12V出力で発熱はほとんどありませんでした。これを内臓のFETアンプの12V電源として使っていますが、気にしていたノイズも出ませんでした。
リニュアールしたシルバーイーグルは明瞭度があり図太くパワフルな音質でDXをコールするのに最適なマイクロホンに仕上がりました。      ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
PhoneではピークでクリップのないレベルでDXを稼ぎたいものですが、最近はCW、デジタルモードへ神出鬼没ですHi。
Slver_eagle_hede_amp_32
              ASTATIC SILVER EAGLE FET Amp 現用回路図


追記 3-1
  FETアンプのGateに1MΩと1.5MΩをシリーズにして中点より10MΩで固定バイアスを掛けて動作させていましたが、ガナリでクリップが発生し対策に四苦八苦していました。OMよりBolgでコメントが入りGate抵抗なしでコンデンサーで受けてみてはとの事で、下記回路のように製作してみました。
Astatic_se_fet_amp_3    
                         初期の回路図

 アンプはマイクのハンドグリップのバイプの中に組み込んであり、バラシと組み立てには苦労しました。Gate抵抗を取り払い、バイアスを掛けていた時のDCカット用の入力コンデンサーをも外しました。
 結果、回路図のようにシンプルで小声ではクリップしない延びのある音に仕上がりました(マイクへ近接大声でガナルと歪ぽっさが残ります)。
マイクヘッドの出力にパラったコンデンサーの容量1000pFはもう少し小さめにしてHigh toneでも良かったかなとモニーターして感じています。
                     それにしても音作りは千差万別です


追記 3-2
 FETソースフォロワーのクリスタルマイク用アンプを数台製作してきた結果、トランシーバーのマイクアースとPTTアースをマイクアンプ側で接続すると若干(極小)ハム音が出ます。
マイクコンプレッサーをONとすれば感じ取れる程の小さなレベルでしたが気になり、トランスを使いPTTアースとマイクアースを切り離す対策をしてみました。 
 2SK30Aのソースフォロワーの出力をSANSUI ST-73A(1k : 1k)でアースを切り分けし、送信機のマイク端子へ差し込む方法でハム退治しました。このトランスにはコァーも包み込むように薄い銅板で腹部分へ巻き付け(大外を一周させ半田付け)磁気シールド(電源トランス等の電磁誘導によるハム対策)しました・・・SANSUIのSTシリーズはF特優秀です。

 シルバーイーグルのパイプの中にFET一石のマイクアンプを空中配線していましたが、今回は撤去してあったシルバーイーグル本来の基板を使い組み直しました。その基板上にST-73Aも取り付けてあります。
・・・ハム退治の結果、コンプレッサーONとしてもハム音がなく、低域も十分で中高域はすっきりと軽やかなになりました・・・ほっ !!
(回路図修正済み)

追記 3-3
 
電流測定中にうっかりミス続でテスターを壊し、修理依頼しました。そこでSanwa PM33を手に入れ、電圧チェックを兼ねてシルバーイーグルのFETアンプのソース電圧を実装基板のまま測定したら1Vと表示され???、(2.5MΩなしでも製作時は6Vあったハズ??)
なんでとの思いでJR1BAL局がコメントしてくれましたゲート/ソース間に2.5MΩの抵抗を挿入してドレイン電圧12Vの1/2となるようにソース抵抗を探りました。
 ソース抵抗は3.3KΩで半分の6.0Vになりました。筐体アース(MIC BODY GND)をPTT GNDとしていましたが、出力トランスのシールドも合わせてMIC GNDへ付け直しました。
音質をチェックしたところ、マイクへ近接大声のガナリでも歪がなくなりスッキリしました・・・ふぅ~ (回路図修正済み)

 結果、ソース電圧の測定をくり返しましたが6.0Vで安定しています・・・クリスタルマイク用に製作したすべてのアンプを見なすことにしました。
反省、基板実装したら各部の電圧を確実にチェックすることを肝に銘じます。JR1BAL局のコメントに今頃になって感謝申し上げます。

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コメント

 なるほど。DC/DCコンの使い道、納得です。 (o^-^o) JA1鈴木先生のお話では、X'talマイクの負荷としては「FETのゲート抵抗も無いほうが良い。」とおっしゃってましたっけ。(昔、飲み会で伺った話)

エフさん.....忘れでました。
内臓アンプについてはアイワ製のXtalマイクはGate抵抗は外し動作させてますが、アスタテックSEのGate抵抗はそのうち外してみます。コンテキで受けてより好い音質へトライしてみます。

初めまして、こんにちは。
貴局の記事を参考に、シルバー・イーグルを改造しました。FBな結果となりました。ありがとうございます。

RZJさん、気に入ってくれた様子でOKです。
参考ですが、シルバーイーグルの筐体アースはTRXのMIC GNDと同じくするとRF回り込みがありません。音質はゲートにパラっているコンデンサーで変化しますので楽しんで下さい。

筐体アース、コンデンサーの件、了解です。とても参考になりました。ありがとうございました。

ある人から、ここの情報を元にマイクを改造したという話でしたので、覗きに来ました。
まず、FETのゲート抵抗削除は、静電気の蓄積による破壊が起きる可能性が有ります。10MΩ位は入れましょう。次にマイクユニットの出力はどんなに大声を張り上げてもピークで0dBv(1Vrms)は超えません。実測したところ、-10dBv以上は出力されませんでした。仮に正弦波の0dBvまで出力されるとして、Peak to Peak電圧は、1×2×1.414=2.828Vであり、電源電圧は電圧使用率が50%の回路としても6V有れば充分な余裕が有ります(本回路はソースフォロワですから3V有れば充分です)。従って、DC-DCを入れるメリットは有りません。むしろDC-DCの音声帯域外のノイズがマイク入力から入って、不要輻射増加の原因となります。もし、DC-DCを入れて、歪が減ったと感じられるのであれば、それは、FETのIDSSに対し、ソース抵抗値が不適切なためです。ソース電圧が電源電圧の1/2になる様にソース抵抗を調整しましょう。この件でもしご質問が有れば、メールにてお問い合わせください。

BALさん、測定ありがとうございます。
ゲートの静電気対策についてはバイアス抵抗を取り除いたときに同じく、思いましたがまずは直結で作りそのままとなってます。
ドレン電圧についてはTXの8Vを使っていた時にビリツキがあり、DC-DCコンを入れたら無くなったので使っています。ノイズについては発生していません。(聞こえてません)
ソース抵抗は早々に交換してみます、ご指摘へ感謝致します。

5kΩのVRを調整してソース電圧を電源電圧11.98Vの約半分の6Vにセットした時の
VRの抵抗値は3.36kΩでした。今回の3.3kΩそのままとします。
ソース抵抗の決め方についてご指導ありがとうございました。

聞こえる様なノイズが有ったら大事です(^^;
あと、ソース抵抗を調整される前に、ゲート抵抗として1MΩ程度をゲートとグランド間ではなく、ゲートとソース間に追加されると良いと思います。
こうしますと、ゲート・ソース間電圧が0Vとなり、ドレイン電流が増えて、音声のマイナス側のクリップが起こりにくくなります。
ソースの電圧が上昇する事が確認出来るはずです。(IDSSが大きいGRランク品ではソース電圧が電源電圧の1/2を超える場合も有りますので、その場合はゲートグランド間に挿入してください。)
このゲート抵抗の追加は、静電気の蓄積を防止するばかりでなく、入力へポジティブフィードバックがかりますので、入力インピーダンスが上昇し、マイクの負荷が更に軽くなる効果も有ります。
これで、電源電圧8Vでも、余裕で使えるはずです。
音質的なところは実験してみないと何とも言えませんが、やってみる価値は有ると思います。
さらに言うと、このゲート抵抗の入れ方をすると、マイクユニットに直流電圧がかかるようになりますので、マイクユニットと、アンプ入力の間に0.01uF程度のコンデンサを入れて直流カットをすべきでしょう。

投稿が入れ違いになってしまいました。
ソース抵抗を調整された時、ゲート抵抗は追加されましたでしょうか。
GRランクの2SK30を使ったとしても、ゲートバイアスが-3Vもかかって1mAのドレイン電流が流れるとは、考えられません。
ゲート抵抗を追加しますと、ゲートの電圧が0Vに固定されますので、ゲートソース間に負の電圧がかかり、ドレイン電流が減少します。
ゲート抵抗が無い場合、漏れ電流によってゲートに電圧がかかり、結果としてゲートソース間の電圧が0Vに近づくので、ドレイン電流が増加します。
この状態は、あくまで漏れ電流によってもたらされたもので、安定しているとは言えません。
念のため、ゲートアース間に1MΩ位の抵抗を入れて、測定してみてください。

調整には抵抗なしで、ゲートをソースに直結して1/2電圧を探りました。この時の抵抗値が3.36kΩでした。
BALさんの提案で試してみます、特に音声のマイナス側クリップについては参考にします。プロのノウハウを教えていただき本当にありがとうございます。

電圧測定時に1MΩをゲート、ソース間に入れて電源電圧の1/2では3.42kΩでした。
1MΩをそのままにして0.01μFでDCカットした時の音質は低域が細り、硬めとなりました。もう少し値を変えて実験してみたいと思います。

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