アルバイトの収入があったのを良いことに誰も入札していない低周波シンセサイザーをヤフオクで落札。

既にHP8116Aパルス／ファンクションジェネレーターを持っていたが周波数精度に不満があり(±3%の誤差）、ちゃんと正確な周波数が出るやつか、変調用にもう一台低周波オシレーターが欲しいとずっと思っていた。

しかし小型のCRオシレーターはいつも人気が高く出品されるとすぐにまだ終了まで間があるのに競り合いが始まる。とても手に入れられそうもない。同じメーカーの現行機種の新品を買っても３万円ぐらいなのにそれに近い値段で落札するというのはばからしい。

問題は小型の機器は人気が高いということだ。日本の家屋事情がそうさせているのだろう。小さくないと置く場所に困るし持ち運びも面倒。なので小さい測定器は人気があっても、もっと優れた名器と言われるものでも１９インチラックマウントサイズだと誰も入札しないという。

今回落札したのはWavetekのRockland model 5100というシンセサイズドオシレーター。名前がややこしいのは歴史的な由来による。

元々はRocklandという会社の製品だが、かつてWavetekという測定器メーカーがRocklandを吸収した後にWavetekから出た頃のもの。後にWavetek自身はもっと有名なFulkeに吸収されて姿を消したという。測定器業界も結構動きが激しい。



1mHzから1.999999999MHzまでの正弦波信号を生成できるPLLシンセサイザーである。

正弦波のみだがそれで十分である。仕組みはわからないが、リアパネルに基準周波数出力と入力端子があるのでPLL方式だというのがわかる。なのでフロントパネルのスイッチで設定した値通りの周波数が出てくる。似たようなタイプの製品を国内のアンリツも出している。シンセサイズドレベルジェネレーターという名前だったと思う。当然レベルも設定できるように押しボタンでアッテネーターをON/OFFできるようになっている。それとは別に0dB固定の出力もある。リアパネルにはリモート制御用のD-subコネクタが付いていてそれでRohde and Schwarz SMLUのようにディジタル入力で周波数とかを設定変更できる。自動化検査装置とかには必須の機能である。

実際に周波数カウンタで測定してみるとちゃんと1mHzから設定通りの周波数の正弦波が出力されていた。レベルも合っている。1MHzぐらいになると下の桁を変更しても周波数には変化が無いので１０桁すべてがロックされるわけでは無いようだ。この辺りの仕組みは中も見てみないとなんとも言えない。マニュアルとかドキュメントは無いので。

正確な周波数が出力できるシンセサイザーを使って手持ちのチューナーをチェックしてみた。



これはポピュラーなBOSSのギター・ベースチューナー。マニュアルで各弦用のチューニングが出来るのと自動で今鳴っている音を判別して一番合っているのを示してくれる。

シンセサイザーで440Hzや220Hzを入力してやると自動的にAが表示されぴったりメーターも合っていることを示す。予想以上正確に平均律で決まっている周波数にぴったり一致している。校正の必要無し。



こちらはレトロなCRT表示のクロマティックチューナー。周波数偏差をメーターで表示したりするのが一般的だが今でも一部こうした視覚的な表示器を使ったものがある。これは440HzではAの音に合わない。441Hzでぴったりという感じ。オーケストラとかではAが442Hzと高めなので平均律とそれとの中間に設定されているのかもしれない。もしくは古いので経年変化でどちらかからドリフトしてしまったか。中を開けて校正しなおす必要があるかもしれない。

今から30年前というと私が社会人になった年と同時にHPのカタログに登場したデジタルオシレーターを入手。その後長い間現行機として80年代までカタログに掲載されている。



動作チェックしてみると今だにスペック通りの周波数精度(±0.2%)を保っている。設定ダイアル直読である。なかなか今でも使い勝手が良い。周波数の小数点も機械式で移動する。涙ものである。

実はこれは日本（横河ヒューレットパッカード）で製造されて世界中に売られた製品である。日本人が良い仕事をしていた時代の一品。

カタログにはDigital Oscillatorとあるが中味を開けて見てみると完璧なアナログである。



発信回路もトランジスタによるアナログ。おそらく周波数設定スイッチやレンジスイッチによってCR定数を切り替えて同一回路で広い範囲の発信をさせているのだろう。基本は0.1〜199.9HzまでのCRオシレーターで定数を切り替えてx1,x10,x100のレンジをカバーといったところ。



もともと直線性が良い発信回路でないと±0.2%という精度は出せないと思う。普通のダイヤル目盛り式のものは±3%。だいたい当たらず遠からずという感じだけど、これはぴったり一致しているのがすごい。

見たところOP Ampとかは使われておらず、すべてトランジスタ回路の模様。国内製造だけあってか、今となっては珍しいSONY製トランジスタが採用されている。

久々にギターを引っ張り出してきてチューニングをしてみた。

プリマ楽器販売のチューニングリーダーを使ってみた。

結構BOSSとかの今時のチューナーよりも使い易い。というか針が振れるのよりも波形が左右に流れるのを眺めているほうがやりやすい。

未だにこの後継機が売れているのはそういう理由があるのかもしれない。新品がめちゃ高いけどね。

機能的にはスピーカーがついていて音を鳴らして声楽者とかの音合わせも出来るらしいけど、スピーカーから出る音はぶーんというハム音だらけで使い物にならず。たぶん電解コンデンサが容量抜けしてリップルが取り切れてないとか。

中味を開けてみた。



仕組み的にはだいた想像がつく。水平掃引速度をチューニング周波数に合わせて、常時高周波のキャリアで垂直偏向をかけ、その周波数を入力マイクでFM変調する感じ。

綺麗にチューニングが合えばFM変調の縞模様が静止して見るはず。掃引速度よりもマイク入力の音が高ければ波形が右方向に流れ、低ければ左に流れて見える。

複数の弦を同時にならした際にもそれとなくハーモニーの調子が合っているかどうか見ることができるのは針で表示するタイプの普通のチューナーでは出来ないところ。このタイプのチューナーが存続している意味はそこにあるのかもしれない。

しかし長年ギター触ってなかったので弦が押さえられない。とほほ。

ハム音はたぶん低電圧回路の電解コンデンサの容量抜けか。もともと良質の電解コンデンサを使ってはいるけども容量が少なめなのが難点。思い切って最近の大容量のものに交換したほうがよさげ。

CRTの高電圧回路はちょっと耐圧がギリギリ過ぎるような気がするがそれを超えることが無いという前提の設計だろうか。250WVで印可電圧が235Vってどうよ。

ケースの内部はやけに油くさい。

ヤフオクで出てたが古すぎて誰も入札しなかったNF回路設計ブロックの低歪低周波オシレーター。



動作的には問題無いが、周波数を大きく変更すると出力レベルがハンチングを起こす。静定するのに時間を要する場合もあるし速い場合もある。たぶん経年変化の影響だろう。低歪みモードをOFFにして高安定度モードにしてもあまり変わらない。



中を開けてみてみると電源部らしいのが見える。左下にあるアッテネーターには昭和４８年製と見える。1970年代の製造だろうか。NF回路ブロック設計が急成長を遂げて今ある綱島に拠点を移した頃と前後するのかもしれない。昔職場が近かったので綱島駅の大きなNF回路ブロック設計の看板を良く覚えている。NFはNorth Fieldとか書いてあったような気がしたが、今はエヌエフで通っているのかな。



反対側には発振回路基板とおぼしきものが。ほとんど国産のトランジスタを使用しているが一部低ノイズな海外トランジスタが使われている。当時定番の汎用小信号NPNトランジスタ2SC373なんかも複数使われている。今で言えば2SC1815みたいなものだろうか。

小容量のアルミ電解コンデンサとかが多数使われているのでもうとっくに寿命が来ているので交換してあげたほうが良いかもしれない。ハンチングもその影響かもしれない。



中央部には大きなバリコンが鎮座している。これで周波数を変更する。基本的にはCRオシレーターである。



裏側には電源トランスと低歪みモードと高安定モードの切り替えスイッチ、それにバンド切り替えロータリースイッチが見える。
動作モード切替スイッチ基板にはなにやらガラス球からリード線が出ている珍しい部品が２つ並んでいる。



拡大すると小型電球のような作り。昭和４８年３月株式会社大東製作所とある、現在のダイトー化学株式会社だろうか。おそらくHPの初期の低周波オシレーターみたいに非線形素子として真空中のフィラメント抵抗を使っているのかもしれない。HPのオシレーターはもろにマツダの電球そのものだったけど。これは特注部品ぽい。ヤフオクでもこれと違う古いNF回路設計ブロック製低周波オシレーターが売りにでてたけど、この素子のリード線が折れて発振しないという状態だった。確かにいつ折れても不思議ではない。

後日寿命の逝ってそうな電解コンデンサを交換してあげよう。

"NF CR-116"で検索したらまだ海外では校正済みで中古販売しているところもあった。

ルーペで他に交換しておいた方が良い部品が無いかくまなくチェックすると、発振回路の一部の抵抗が熱サイクルで被服がボロボロになっているのを発見。



抵抗値的には狂ってないかもしれないが、そのうち被服が剥がれてしまうと元の抵抗値がいくつだったかわからなくなるのでいまのうち交換しておくことにしよう。

抵抗のワット数は気をつけないとこういうことになる。

開けてみたついでに発振回路基板の電解コンデンサの両端にかかっている電圧をチェックしてみた。

最初にチェックした電源デカップリング用の25V 220uFの両端はなんと25Vだった。

いくら電源回路で予め平滑されているとはいえ、定格ギリギリで使うのはどうかと思う。

まあ、電解コンデンサはタンタルコンデンサと比べたら定格を超えても漏れ電流が急増したりすぐショートしたりしないと思うけど。まずいだろうやっぱり。

ちなみに50V 1uFの両端には電源電圧の25Vがかかっていた。こちらは余裕がある。

このオシレーターはすべてトランジスタ(JFET, NPN, PNP)だけで作られている。まだオペアンプが一般的になる前の時代の設計である。

今なら高性能で低歪みなオペアンプがごろごろあるので簡単に低歪みオシレーターは作れてしまう。低歪みといっても昭和４８年頃だといくらぐらいの歪み率なのだろうか、仕様がわからないのでなんとも。たぶん現代の低歪み率というのとは１桁以上はグレードが低いと思われる。

現在ではPLLシンセサイザー方式で周波数精度、歪み率、レベル精度の高いオシレーターが当たり前。

とりあえず片っ端から電解コンデンサを取り外し新しいものと交換。

最後に一番交換が必要な小容量1uFの電解コンデンサ５つを買い忘れていたことが発覚。がっくり。

明日また買いにいかないと。

とりあえず電源基板の電解コンデンサは全部交換。一部電源基板の電解コンデンサは電源用ではなく出力のDCカット用だったことが判明。1000uFの有極性電解コンデンサを２つ向かい合わせでつないで無極性にして使っていた。

電源回りの電解コンデンサを取り替えたら電源のレギュレーションが良くなってDC電源電圧が25Vに更に近づいた。交換する前は24Vに近かった。

取り外した電解コンデンサをチェックしてみるとやはりどれも古くなった電解コンデンサ特有の容量の増加が見られる。新品だと大抵は-10%ぐらいなのだけど。+数十%はある。漏れ電流は一個を除いては10uA未満で問題なし。6.3Vのものだけ数百uAも漏れる。

6.3Vので同じ容量のが無かったので25V品を買ってきてつけた。

動作を確認すると問題なし。以前と変わりない。

あとは残る1uFの電解コンデンサと被服材が割れた抵抗を交換するのを明日やろう。

NFのオシレーターで感心したのは電源の平滑回路。50V 330uFが４つも使われているのは何故だろうと不思議だったが、２個並列に+電源と-電源で平滑していた。

１個で大容量のものにするとリップル電流が一個だけに全部流れるので寿命が短くなる。２個並列にすれば半分になるのでコンデンサの寿命は長くなる。

なるほど。

電源基板の電解コンデンサを全部交換したのでたぶんESRが改善されてレギュレーションが良くなったのかもしれない。