学研の「大人の科学シリーズ」に単一乾電池(2本)で働く「真空管アンプ」が登場

学習研究社の「大人の科学シリーズ」では、既に「真空管ラジオVer.1」と「真空管ラジオVer.2」がラインナップしていますが、それに加えて、今回は「真空管アンプ」が登場します。

真空管

真空管は前作と同様に中国製で「1B2」と「2P3」を採用し「真空管アンプ」キットとしたそうです。電圧増幅段に「1B2」を、電力増幅段に「2P3」を用いた回路で、左右２チャンネル同じ構成です。

電源として、単一乾電池(1.5V)二本を並列に使用しています。
真空管回路では、A電源(ヒータ電源)とB電源(プレートやグリッド用の直流電源)が必須ですが、今回のキットではB電源用の乾電池を必要としません。

現在では入手出来ない高圧積層電池(45Vとか67.5V)に代えて「DC-DCコンバーター」が用いられ、1.5Vの直流から50V近くの電圧を発生させています。
コンバーターの発振周波数は約20kHz、発振音は聴こえませんが、スイッチングノイズの低減とか、感電防止？とかの理由により基板上では完全なシールドケースに組み込まれたモジュールとして、ブラックボックス化しています。つまり、この「真空管アンプ」は1.5Vで動作する訳です。

真空管アンプの

システム構成

発想的には目新しい事ではなく、昔に於いても同じ様な事例もありますが、電池の性能が格段に向上した今日では、かなり長時間にわたり安定した高圧を発生させる事が出来ると思われます。資料によると、一日2時間使用で約20時間の電池寿命を確保できるとあります。
私個人としては、この「真空管アンプ」にそれほど興味がありませんが、ブラックボックス化した「DC-DCコンバーター」だけを取り出し、別の用途に使って見たいと思っています。

今回の真空管アンプは、基板上のほとんどのパーツは実装済みで、構造物の組み立て、真空管や電池ボックス、機構部品などの取り付け、端子ピンを使用したワイヤリングが中心の半完成品です。真空管ラジオのような、ループアンテナ部の巻き線や開閉式バリコンの組み立てなどが無いだけに、手際よく組み立てれば約30分程度で完成できるとのことです。
発売は11月下旬、価格は12,390円(税込)の予定とか・・・
　　

なお、この「真空管アンプ」の音質は、レトロ志向のマニアが多い、高いクオリティーを極めた高級真空管アンプにはとても及びません。
未だ試聴の機会はありませんが、その仕様から推測すると、小型ラジオ並の音質と音量だと思われます。
「大人の科学シリーズ」のヒトツとして、正に「真空管アンプ」を啓蒙するエントリーモデルと言えそうです。

「仕様」
出力：　100mW/ch
使用真空管：　直熱タイプ電池管　電圧増幅：1B2 (2本)、電力増幅：2P3 (2本)
入力端子：　RCAピンジャック
入力感度：　1Vp-p
入力インピーダンス：　100kΩ
負荷(出力)インピーダンス：　8〜16Ω
周波数特性：　100〜10kHz (＋0.6dB)
歪率：　5%以下 (1kHz)
電源：　単一アルカリ乾電池 2本
電池寿命：　一日に１時間使用で約20日間
付属品：　マルチセルラホーンスピーカー：250mW８Ωフルレンジ方式 2個、オーディオケーブル：RCAピンプラグ 2本、3.5mmφステレオミニプラグ
回路図：　↓

回路図

｢無線と実験｣附録、最新高級受信機回路図集

月に一度か二度の割で神田神保町の古書店街を行ったり来たりして、自分の趣味に合った古書を探しています。

そんなある日のこと、神保町から少し九段の方へ寄った古書店街の途切れるところにある店は入ってみました。そこの蔵書は、およそ電気とは無縁の本ばかりで、この私が店内を歩くにも何か違和感を自分自身が感じていました。

受信機回路図集

早々に出ようとした矢先、足下に平積みされた古書のタイトルに目が釘付けになりました。何と、その文献の表紙には、

ラヂオ
最新高級受信機回路図集
附・標準的測定器3種
東京
誠文堂新光社

目が点になるとは、この様なことを言うのでしょうか？すかさず、手に取ってみました。

それは「無線と実験」第25巻第1号の附録でした。1938年の発行とありますので、私の出生よりずーっと前、指折り数えてみると六十九年も前のことになります。

紐綴じの紙製ケースにB5版の回路図が十六枚収められていました。
厚手の用紙で経年変化も見られましたが、損傷も少なく程度は良いと思われました。多くは(当時の)アメリカの最新型の受信機の回路図の様に見て取れますが、日本製として唯一、三田無線(Delica)のモノも混じっていました。その中から、16球式オール・ウェーブ・スーパー・ヘテロダイン受信機の回路図を以下に付けますが、

戦前のアメリカの受信機の内容が垣間見えてただただ凄いと感じ入りました。今後、何回かに分けて回路図など皆さんにもご覧頂きたいと思っています。

学研の大人の科学シリーズ「真空管ラジオ Ver.2」が今月20日発売

今春、10,000台の限定発売で、学習研究社から登場した「大人の科学」シリーズ「真空管ラジオ」は、発売前から大いに話題を呼んで、発売直後、早々に完売してしまうほどの大人気でした。
その時、私は偶然にも発売日前日の夕方、東京駅近くにある大型書店で店員が正にそのパッケージを段ボール箱から出して書籍棚のそばの台に並べているのを目撃しその場で買ってしまいました。

それで、学習研究社では、入手出来なかった多くの方々の声に応えるべく、「真空管ラジオVer.2」を製品化するための真空管を探していたところ、前回にも増して大量に入手することができたそうです。

学習研究社｢大人の科学｣シリーズ｢真空管ラジオVer.2｣

前作は確保できた真空管の本数の関係で台数限定の発売でした。しかし、今回はさらに多くの数量の真空管を調達できたので、新作の｢真空管ラジオVer.2｣は大人の科学シリーズのキットの一つとして、在庫を絶やすことなく長期間販売するとのことです。なお、真空管の調達コストが前作のものよりも上がったため価格は9,800円に設定されたそうです。

パッケージの内容物

今月20日の午後、秋葉原のラジオデパート一階の店に20個ほどの｢真空管ラジオVer.2｣のパッケージが積まれていました。

大人の科学シリーズ「真空管ラジオ」がモデルチェンジ

Gakkenの大人の科学シリーズ「真空管ラジオ」がこの春に一万セット限定で発売になり、入手出来なかった人も出たほどの人気だったそうです。
それに応えてか？ 限定版だったVer.1をバージョンアップして、追加製造可能な商品として「大人の科学」シリーズの定番ラインナップに登場するそうです。
なお、価格は9,300円、10月20日の発売を予定しているとか。

Gakkenの大人の科学シリーズ「真空管ラジオ」Ver.2

Ver.2は真空管ラジオが作れるキットの新バーションで、前回と同様に、中国から輸入した真空管を使用しているそうです。セット内容は、組み立てキット(部品、真空管3本、リッツ線、イヤホン、ドライバー)とマニュアル付きです。

Ver.1からの主な変更点
・大出力管「2P3」を採用、省電力化のため、2つのフィラメントのうち片方だけを使用
・2P3フィラメントのショートランドとアンテナ線用半田ランドを追加し改造しやすく変更
・要望の多かった5極接続の回路を採用
・底板を「紙」から「ファイバーボード」に変更
・ソフトな足ゴムを追加して電池管特有のハウリング傾向を改善
・音の増幅実験ができるマイクユニットを追加。配線ミスや真空管不具合の発見ツールとしても使用可
・トランスを大きくして、音量・音質を改善
・バリコンの送りピッチを細かくし、チューニング性を改善
・リッツ線は昔、実際に使われていた淡い「緑色」を再現
・本体色は深い「茶」と「黒」のツートーンカラー

なお、Gakkenの大人の科学シリーズ「真空管ラジオ」Ver.1 に付いては、このブログのカテゴリ「ラジオ(オーディオ)」内の一番下に記事が二つあります。

真空管式のAM/FMステレオレシーバーって

かって電子部品のキーパーツ的な存在だった真空管が姿を消してから久しく、真空管ってどんなものか？実物を見たことがない世代も多くなってきていると思います。

MT管(ミニチュア管)で
高さは5〜6cmが一般的

右に真空管の画像を付けておきます。
真空管時代の後期に出てきたMT管(ミニチュア管)で、それまでのどれよりも小型に出来ていて性能、品質ともに優れていました。構造的には、ガラスチューブの内部に電極が収まっていて、それと電気的に接続されたピンが外部に出て、そのピンを直にソケットに差し込むようになっています。

日本での真空管の全盛時代は、昭和二十年代初めから昭和四十年代前半だった様に記憶しています。ラジオや白黒テレビなど民生品を始め多くの産業機器にも使われた真空管ですが、ここではFMステレオレシーバーに使われた例をご紹介しておきます。

最初のトランジスタ式のFMステレオレシーバーが登場したのがは昭和三十年代後半でしたが、昭和四十年代半に真空管時代は終わりました。

以下の画像は、トリオのAM/FMステレオレシーバーですが、フロントパネルには「AM-FM Stereo Multiplex Receiver」 と表示されています。
昭和四十年頃のモノとしてはハイグレイドなクラス、パネル幅は430mmのBTS仕様で現在のモノと同サイズですが、重量は二倍かもっと重く、これには真空管(MT管)が16本使用されています。

五球スーパー(フロント)
左が音量ツマミ、右が選局ツマミ

五級スーパー(リヤ)
五本の真空管が使用されている

この頃の一般家庭では、ラジオと言えば、五球スーパーが普及していた時代で、その名の通り五本の真空管が使われていました。
ですから、16本が使用されていることから、それだけの機能強化と性能向上や安定性に重点が置かれたレシーバーだったと言えます。なお、五球の「球」は真空管のことで、初期の真空管は照明用の電球とその形状が似ていたため球と呼ばれたのだと思われます。

このFMステレオレシーバーを入手した昭和四十年(1965年)頃、東京都内で聴取できたFM放送は、NHK東京と実用化試験局としてのFM東海(後のFM東京、今はTFM(TOKYO FM))の二局だけでした。

その頃は、両局とも既にステレオ試験放送を開始していて、当時の数少ない？FMリスナーはその高忠実度な再生音と立体感(臨場感)に毎晩聴き入っていました。それも本放送が始まるだいぶ前のことで、FM放送を聴けること自体がステイタスだった時代のように思い出されます。

余談ですが、当時のFM放送の開局までの経緯を簡単にご紹介しておきます。
NHKは、日本で初めての本格的な超短波放送(FM放送)の実験放送局として、東京、大阪など全国主要都市で昭和32年(1957年)に開局。昭和38年(1963年)12月16日にはNHK東京でステレオ試験放送を開始しました。なお、本放送開始は昭和44年(1969年)3月1日からでした。

一方、FM東海は昭和33年(1958年)に「東海大学超短波放送実験局」として放送を開始、昭和35年(1960年)には｢東海大学超短波放送実用化試験局｣として放送を続けました。そして、昭和38年(1963年)にはNHK東京と同時にステレオ試験放送開始。昭和45年(1970年)、ほかの出資元も増やした株式会社形式の民間放送に移行、関東初の民間FMラジオ放送としてのFM東京が誕生しました。

以下は、私のお宝(ガラクタ)のAM-FM Stereo Multiplex Receiverですが、真空管による機器の内部がどの様になっていたのかが垣間見えます。

シャーシーは二段構造になっています。
画像では上半分の右側から左へ高周波増幅部 → 周波数変換部 → 中間周波増幅部 → 検波部 → ステレオ復調部と直線的に真空管とコイルが列んでいます。

画像の下半分、出力トランスが二つと右側が電源トランスです。出力トランスの下側に低周波増幅部の真空管があり、左端の真空管はイコライザ部です。一番下の黒く細長いモノが、AM受信用のバーアンテナです。
　
左が、高周波部分のアップです。四角形の金属板の中にあるのが周波数可変用のバリコンです。円形のプーリーからダイアル指針を左右に動かす為の糸が見えています。
真空管を挟み込むようにある直方体の多くは、中間周波トランスと言う、言わばコイルが内蔵されています。

シャーシーを下側から見た内部の様子です。
真空管のソケットや、ラグ版、ボリューム、ロータリースイッチなどへ、コンデンサーや抵抗そして五色のビニール被服の銅線が要所要所で半田付けされています。
　
　画像の右上にある円形のモノは選局ダイアルの軸に付いたフライホイールです。
鉛製で、ある程度の重量があり、ダイアルを回した時に慣性でスムーズに回る仕組みになっています。
見るだけでも沢山のパーツを取り付けている訳で、生産工数も掛かり、個々のパーツのバラツキなどもあり、規格を満たす為の苦労は並大抵ではなかったようです。

学研の手作りキット｢真空管ラジオ｣を買った その2

中央がスピーカ、四辺形のコイル

学研が発行している｢大人の科学｣シリーズ｢真空管ラジオ｣を、早々と書店で見付け買ってしまいました。価格は8,800円、10,000台の限定発売だそうです。

パッケージの大きさに比べて意外と軽く拍子抜けでしたが、これが真空管ラジオのキットかと思うとわくわくドキドキの気持ちです。

この真空管ラジオは 三球再生検波方式のものです。再生検波方式は、真空管ラジオが登場した時代から昭和二十年代までよく使用された回路です。なお、「三球」とは「三本の真空管」の意味で「球」は真空管のことを指しています。

昭和三十年代から四十年代初めまで、私もGT管やST管、MT管の並三ラジオや並四ラジオそして高一ラジオなど、半田鏝を片手に、作っては壊し、作っては壊しの時代がありました。

パッケージ背面

パッケージ正面

なお、このキットは主要な電子回路は全てプリント基板に取り付けられ完成品になっていて半田鏝の出番はありません。プリント基板へ接続するコイルやバリコンその他の部品の加工が必要です。

当時、MT管(電池管)によるものは、五球スーパーラジオとして電池により動作させる携帯用ラジオとして、お弁当箱サイズのラジオを持って歩く事がステータスでした。それも何時しかトランジスタ式の小型軽量のラジオに置き換わって行きました。

そんな意味では、このキットも電池式ですから、外へ持って出てもラジオを聴取出来ますが、この形状では、ちょっと勇気が要りそうな気がして・・・

今回のキットに使用しているMT型真空管は三十年くらい前の中国製の電池管、1K2で再生検波、1B2と2P2(または3S4)の２本の真空管で低周波増幅をしてスピーカーを鳴らします。

左から真空管1K2、1B2、2P

昔々、真空管ラジオを作った経験のある私にとって回路図が一番気になるところですが、説明書の裏表紙にその回路図はありました。典型的な再生検波方式の回路ですが、今さら懐かしく見入っています。

AC100Vで動作させる様にするとパワートランスや整流回路など回路的に複雑になることと、その分だけ大きく重くなること、感電などの心配があることなどの理由から電池式にしたのでしょう。また、電池は汎用性がありどこでも入手可能なのがよいと思われます。

回路的に見ていくと、イヤホンで聴く時にイヤホンプラグを差し込むと、低周波増幅管(2P2)のヒータが消灯して、その分だけ単二電池の電流を少なくでき、いわゆる省エネ指向の設計も頷けます。
また、この再生式のラジオでは音量調節のボリュームがありませんが、再生の度合いを加減を調節することにより副次的に音量の加減をしています。
なお、この再生の度合いの調節は、豆バリコンと称して当時は小型バリコンが使用されるのが定石でしたが、今回は入手困難？なこともあり、コイルと並列にボリュームを接続し代用しているようです。

学研の手作りキット｢真空管ラジオ｣を買った その1

学研が発行している｢大人の科学｣シリーズに｢真空管ラジオ｣が加わりました。3月25日発売で価格は8,800円、10,000台の限定発売だそうです。

中央がスピーカ、四辺形のコイル

ガラス管の中にほんのり灯るフィラメントを見ながら、真空管ならではの柔らかな音でラジオの受信が楽しめるこのキットは、真空管時代をよく知る私にも非常に興味があり、早速ながら東京駅北口に近い丸善書店で買い求めました。

この真空管ラジオは 三球再生検波方式のものです。
この再生検波方式は、真空管ラジオが登場した時代から昭和二十年代までよく使用された回路で、真空管全盛の当時は、ラジオの製作の入門用として、並三ラジオや並四ラジオとして数多く製作されました。

何でも、このキットに使用しているMT型真空管は、1950年〜1960年代に中国で製造された直熱式の電池管、比較的低電圧で動作が可能なもので、中国軍の通信機用として製造された真空管と説明されています。

左から真空管1K2、1B2、2P2

真空管1K2で再生検波、1B2と2P2（または3S4）の２本の真空管で低周波増幅をしてスピーカーを鳴らします。電源としては45V（006P×５個）で動作し、フィラメントは1.5Vの単二電池を使用しています。

コイル、バリコン、真空管、ボリューム、スピーカーを除く部品は、プリント 基板上にあらかじめハンダ付けされています。
自分で作業するのは、絹巻きリッツ線を巻いて作るコイル部分の組み立て製作、 バリコン部分の組み立て、ボリュームやスピーカー、プリント基板の取り付け、そして各部 のワイヤリングです。

これから製作の過程をデジカメで記録しつつ完成させブログでも紹介してみたいと思っています。



コメント(アーカイブ)

こんばんは。初めまして。

先日通販のAmazonで注文したのですよ。
あー！電池式とは思いませんでした。
大型でしたのでAC100Vと思ってました。
明日には届くみたい。
電池代が大変そうです。
Posted by  おーにゃん at 2006.3.25 18:38:27
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私は昨日（3月24日の夕方に）東京駅に近い丸善書店で手に入れました。
そうなんですね、移動用の無線機や受信機用に造られた真空管ですから、乾電池が必要ですね。
真空管の名称が中国独自の命名の様ですが、私たちに分かり易い米国名称で言えば、1T4、1S5、3S4です。
そう言われてみれば、私自身はこの真空管を全部持っています。昭和三十年代には携帯用受信機にはしばしば使われた真空管でした。
ヒータ電流が50mAですから三本で150mAほど、それ故、単二乾電池でも十分でしょう。当時より電池の性能が格段に上がっているので長時間使えると思います。ただし、積層電池の006Pを五個直列に繋いで45Vを得る様にしているのは大変苦しいと思います。当時でしたら同じ積層電池で45Vとか67.5Vとかの電池を使用する訳ですが・・・乾電池メーカとしてマクセル（現在の日立マクセル）は有名でした。
なお、同梱されている真空管は、かなり長い年月を経ているためか、品番がかすれて読み難く、底部にマジックで黒色、青色、赤色を塗り識別できる様にしてあります。また、真空管セットの追加注文は4,500円だそうです。
Posted by  BlueMac at 2006.3.25 20:43:25
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こんばんは。

凄いですね。電池管お持ちなんですね。
なんか他にも沢山持ってらっしゃるのでは？。
コレクションとかされてます？。
電池管の寿命はやはり普通のタイプより短いのでしょうか・・・。
なんか久々にワクワクします。
Posted by  おーにゃん at 2006.3.25 23:06:32
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