ヘッドホンのインピーダンスとリグ接続時の影響について

先日買った、ゼンハイザーのヘッドホン HD206 を TS-590S に繋いで聞いてみました。

先代のパイオニア SE-M380J と比べて HD206 は落ち着いた大人しい感じで聞こえますので、
了解度は若干劣るのかもしれません。もう少し使い込んでから見極めたいと思います。
それよりも、同じ AF ボリューム位置で比べて、やはり HD206 の音量が小さいことが気になります。

ヘッドホンのインピーダンス、音圧レベルのカタログスペック値を比べてみると、
　HD206 : インピーダンス 24Ω, 音圧レベル 108 dB
　SE-M380J : インピーダンス 32Ω, 音圧レベル 105 dB
となります。

アンプの出力インピーダンスが充分低く、ドライブ能力もある場合は、
ヘッドホンのインピーダンスが小さいほど、音量は大きくなるようなので、
スペック的には HD206 のほうが有利に思えます。
また音圧レベルも HD206 の方が 3dB ほど高いので、HD206 の音量が小さくなる要因は見当たりません。

不思議に思ったので、ネットで拾ってきた TS-590 のサービスマニュアルで回路図を調べてみました。
ちょっと端折って書いていますが、下図のような構成になっています。

ヘッドホンの信号はスピーカーと共通で、L と R に分配後、直列に 120Ωの抵抗を入れて分圧し
信号レベルを合わせているようです。
すなわち、TS-590 のヘッドホン端子の出力インピーダンスは、120Ωに見えています。
※サービスマニュアルの回路図では、片側のコンデンサが抵抗のアンプ側に接続されていますが、
　これは間違いだと思います。基板のパターン図から追いかけると、上図のとおりです。

ヘッドホンを駆動するには、ヘッドホンに電力を供給しなければなりません。
※ヘッドホンに掛かる電圧だけが必要なのでは無く、コイルを駆動させる電流が重要です。
ヘッドホン端子の出力インピーダンスが 120 Ωでは、最大電力が得られるヘッドホンのインピーダンスは
120Ωだと思います。これは、インピーダンスマッチングの考えと同じです。
このとき、ヘッドホンのインピーダンスが120Ωより小さい場合、インピーダンスが小さければ小さいほど
ヘッドホンに得られる電力が小さくなってしまいます。
なので、インピーダンスが24Ωの HD206 の方が音量が小さいのも理解できます。

TS-590 の取扱説明書では、ヘッドホン端子の仕様は 4〜32 Ω (標準 8Ω) となっています。
とてもじゃないけど、4 Ωや 8 Ωのヘッドホンでは充分な音量が得られるとは思い難いです。

アンプの出力インピーダンスが充分に低い場合、例えば 1Ωだったとすれば、
計算上は ヘッドホンのインピーダンスが 1Ωのときに最大出力が得られるはずです。
なので、一般的にヘッドホンのインピーダンスが小さいほど、音量は大きくなると言われているのだと思います。

ヘッドホンのインピーダンスは一定ではなく、周波数によって変化するようです。
大体において、周波数が高くなればインピーダンスも高くなるようです。
周波数が高くなると、ヘッドホンのコイルに流れる電流が小さくなるからだと思います。

上記の考察からすると、ヘッドホン端子の出力インピーダンスが 120Ωだったとすると、
周波数が高くなればヘッドホンのインピーダンスが高くなり 120Ωに近づいていくので、
音量が大きくなるように考えられます。つまり高域が強調された音になる可能性があります。
2 µF のコンデンサが付いているのは、それを補正するためのローパスフィルタ用ではないかと推察します。

ところで、他のリグはどうなっているか、少しだけ調べてみました。
手持ちの TS-2000SX では、TS-590 に準じた回路でした。
ヤエスの FT-DX3000 も、コンデンサは無かったものの同じような構成で、100Ωの抵抗が直列に入っていました。
FT-DX5000 はさすが高級機です。ヘッドホン専用のアンプを設けているようです。

では、どうするのが良いかと考えましたが、ヘッドホンアンプを外付けすることが良さそうです。
電流駆動型アンプ、もしくは電流帰還型アンプだとインピーダンスの影響を受けにくそうです。
時間を見つけて、自作してみたいと思っています。

長く使っているモノ

今日で開局してから丸 38 年。
※免許の交付日は 4/12 だが、免許状を受領して初めて電波を出したのが 4/18。

この 38 年、これまで色々なリグやアンテナ、周辺機器を使ってきました。
その中で、開局当初に買った物で、まだ残っているものが有ります。
それは、ハイモンドの縦振れ電鍵 HK-702 です。
ただ、使わなくなって久しく、実家のどこかに眠っていると思います。

今でも使い続けている中で一番古い物は、Bencher のパドル BY-1 だと思います。

1983 年に買って以来、使いやすかったのでずっと使い続けています。
埃が被ったり、スプリング部分が少し変色したりしていますが、まあまあ綺麗な方だと思います。
造りがしっかりしているので、壊れることもまず無いでしょう。
愛着もあるので、一生使い続けられそうです。
(実は、Bencher JA-2 も 20 年前ぐらいに新品で買ったのですが、未開封のままです)

パドルと同時期に購入した、DAIWA のエレキー DK-200 も実家に残っているはずですが、
最近のリグにはエレキーが内蔵されているので、全く出番が無くなってしまいました。

2018/4/15のQSO

今日の夕方、急に気が向いたので 7 MHz のマイクロバートアンテナを設置しました。

以前は、ベランダ内にあった突っ張り棒を利用してカウンターポイズを引き回していましたが、
少し前に突っ張り棒を撤去してしまいました。
アンテナの位置を変え、カウンターポイズを雨樋に引っかけることにより、何とかアンテナの
調整ができました。

7 MHz の CW 帯を聞いてみると、JIDX コンテストの参加局がたくさん出ています。
ラバースタンプ QSO でもやってみようかと思っていましたが、これではできそうにないので、
今日は諦めです。

なので、7.042 MHz のデジタルモードを聞いてみると、こちらも賑やかです。
手始めに、1 エリアの方の CQ をコールして 2 QSO。

次にCQ を出したら、結構立て続けにコールしていただいて、あっという間に 17 QSO。
こちらのアンテナが poor なので、途中でこちらの信号をデコードできず、
尻切れ QSO になりかけたりすることもありましたが、全ての QSO において何とか最後まで
メッセージを送信することができました。

自分と相手方のレポートを比較すると、大概は 10 dB 以上自分の電波が悪いです。
アンテナが poor なので、至極当然のことと思います。
ただ、まれに自分の方が数 dB 良いこともあり、意外に思うことがあります。

レポートは S/N 比なので、同じ信号強度でも、clear な状態と noisy な状態とでは、
差があるのではないかと思っています。

場合によっては、信号強度がそこそこで届いていても、レポートが悪いということも考えられます。
これは、自分の電波が汚い可能性もあるので、ちょっと怖いです。
一応音声入力レベルは気を遣っているつもりなんですが...。

今日は FT8 で 19 QSO。
短時間でしたが、なかなか楽しめました。

無線用のヘッドホンを買い替え

無線用として五年ほど使っていたヘッドホン、パイオニアの SE-M380J が、この週末壊れました。
壊れたと言っても、電気的に壊れたのではなく、ハウジングの付け根の可動部分が割れてしまったのです。

応急処置的に、瞬間接着剤とグルーガンで固定し、ビニルテープで巻きました。
おかげで、片側だけハウジングが可動しなくなり、フィット感がイマイチです。
イヤーパッドもへたってきていたので、買い替えることにしました。

25 年前ぐらいに、型番は忘れましたがゼンハイザーのヘッドホンを買ったことがあります。
値段は 30k円ぐらいだったと思います。
それを初めて聞いたときの感動は、今でも記憶に残っています。
リグに繋いで聞いてみても非常に聞きやすく、しばらく無線用としても使っていました。

今回もゼンハイザーのヘッドホンが欲しくて、ネットで探していると、エントリーモデルの HD206 を見つけました。
価格も 5k 円程度なので、これぐらいなら何とか手が出ます。
オーディオマニアでも無いので、私にはこれぐらいでも充分です。
早速、会社帰りに梅田のヨドバシに寄って買って帰りました。

リグに繋いで聞くのは週末までお預けですが、PC に繋いでみて聞き比べをしてみました。

パイオニア SE-M380J は、かなりこもった感じの音です。
しばらく使っていたら慣れてしまいましたが、聞き比べてみるとよく分かります。
ボーカルはガツンと前に出た感じがするので、人間の声の周波数あたりが強調された
特性になっているのでしょう。

ゼンハイザー HD206 は、こもり感がなく、割とクリアかつ大人しい感じがしました。
ただ、以前買ったゼンハイザーのような感動は、感じられなかったのは残念です。
値段相応なので、仕方ないのかもしれません。
なお、インピーダンスが 24Ω と少し低いのでのですが、なぜか
音量を少し上げ目で使う必要があります。

さて、無線用途としては、どうなんでしょうね。
週末が楽しみです。

関数電卓の電池を10年ぶりに交換

仕事場で使っている関数電卓の CASIO fx-370ES ですが、
10 年ぐらい使っているにも関わらず、全く電池が無くなる気配がありません。

説明書を見ると、電池の残量有無に関わらず、二年ごとに電池を交換しなさいとのことです。
液漏れなどによる故障に対しての、予防措置のようです。

10 年ぐらい放ったらかししていましたが、電池を交換してみることにしてみました。
液漏れなど心配で、恐る々々裏蓋を開けてみましたが、液漏れなど全く見られませんでした。

どこのメーカーかも分からないマンガン電池でしたが、こんなもんでも 10 年以上持ちました。
fx-370ES はエントリーモデルですが、省電力性能は大したもんです。

交換した電池は、IKEA で買った単４のアルカリ電池です。
すぐに液漏れしそうな感じで、ちょっと心配です。
右側は、元々入っていたマンガン電池です。

電池交換後も、元気に動作してくれました。

ところで、自宅でも回路設計やアンテナ製作をしているときに、電卓を使う機会が結構あります。
PC やスマホの電卓アプリでもいいのですが、関数電卓の方がやっぱり使い勝手が良いです。
なので、自宅用に一台関数電卓を買いました。

こちらも、エントリーモデルの fx-375ES です。
単純な回路設計では、この程度でも充分です。

ソーラーバッテリーが付いているので、ますます電池の消耗を気にすることは無くなると思います。
円の面積を求める計算をしてみましたら、どんなアルゴリズムで計算しているのかは分かりませんが、
答えが出てくるのに 1 分以上掛かりました。