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測定器とツール（オープンリールデッキの修理のために）
オープンリールデッキの修理をきっかけに集めた測定器やツールの紹介（覚書き）。
※ ただし、主にオープンリールデッキ（オーディオ機器）の修理・整備のために使用する測定器や自作のツールや治具、ソフトウェア（フリーソフト）の紹介です。
測定器
"KIKUSUI MODEL 418B RC OSCILLATOR"
菊水製の低周波発振器（RC 発振器）ですね。
・発振周波数： 10Hz ～ 1MHz 5レンジ
・確度： ±（3% + 1Hz）
・出力減衰器： 0dB, -20dB, -40dB 3レンジ
何せ、古い機器ですので、初期特性は維持していないもの、と思われます。
まぁ、オーディオ用と割り切れば、10Hz ～ 40kHz まで発振してくれれば良いかな、と。
"TRIO AUDIO SSVM MODEL VT-106"
オーディオ用の「AC ミリボルトメーター（ミリバル）」です。
正弦波の小さな電圧を測定するための交流電圧計ですね。
メーターにもしっかりと "VOLT DECIBELS 0dBm = 1mW 600Ω" と表記されています。
dB / dBm を直読できるのが特徴ですね（オーディオ用として便利です）。
"YOKOGAWA 7555 DIGITAL MULTIMETER"
デジタルマルチメーターです。ミリバルが AC ミリボルトをアナログメーターで測定するのに対して、デジタルで様々な測定ができるのが特徴です。
中古で2013年に販売終了となった機種ですが、けっこうな値段でした。とても便利ですけど･･･。
"IWATSU SC-7201 UNIVERSAL COUNTER"
ユニバーサルカウンターです。
これもまた古い製品です。SC-720x シリーズの初代機ですね。
オーディオにおいては、基本的にはサイン波しか測定しませんが、その周波数を正確に測るには必須の測定器ですね。
永らく購入を狙っていたのですが、意外にも（？）高価な測定器で、なかなか購入することができませんでした。
つい最近になって運良くネットオークションで落札することができました。
取扱説明書もなく、操作に戸惑うことも多く、まだまだ使いこなすことはできていませんが、サイン波の測定は何とかできるようになりました。
"YOKOGAWA DL1540 Digital Oscilloscope"
4ch 150MHz のオシロスコープです。他にも何台かオシロスコープはあるのですが、もっぱらこの機種を使用しています。
オーディオの信号波形を観測するには、十分すぎる性能を持っています。
また、観測波形を計測し、記録に残せるのも便利です。
デスクの上に置いてもかさばることのない、そのコンパクトサイズも気に入っています。
自作ツール
オーディオ用低周波発振器とACミリボルトメーターが、それぞれ 1ch ですので、上図のようなセレクターを作成してみました。
SW1 でオーディオの L / R を切り替えて、SW2 では、発振器側ではミリバルに直結すると同時にオーディオ出力端子に繋がります。またミリバル側では、オーディオ入力端子とミリバルが繋がるようにします。
また本当は、シールド線で作成したかったのですが、配線が困難で、やむなく通常のリード線で作成しています。図面では、シールド線で作成した（作成しようとした）名残が見られます（汗）。
※ 2020.10.18 "Oscillator" と "Millivolt Meter" との接続用端子を RCA ジャックから BNC ジャックに変更しました。
それに伴い、GND ラインとシグナルラインを配線し直しました。
図面も配線に合わせて修正しています。
ツールと言うより、治具の類いでしょうか、上図に示すようなデッキ水平置台を作成しました。いわゆるツゥーバイフォー材を適当に組み合わせて作成しています。"TEAC X-10" シリーズ専用台です。
このシリーズのデッキは、録再コントロール基板が底辺に配置され、調整するために底側からアクセスする必要があります。ところが、このような治具がなければ、外装を外して、デッキを水平に保つことができないのです。
ネットで拝見しますと、皆さん、このような治具を手作りして運用されているようです。
周波数特性測定用測定器＋自作ツール
結局は、ソフトウェアツールの使用を（一旦）中断して、測定器を組み合わせて、オーディオの周波数特性測定用に、これまで紹介してきました測定器と自作ツールを接続して、構成してみました。写真は、発振器の出力を測定している様子です。
発振器の発振周波数を周波数カウンターを見ながら 400Hz に、出力を 0dBm になるようにミリバルを見ながら調整しています。
またその時の波形をデジタルオシロスコープで、出力電圧をデジタルマルチメーターで測定してみました。
概ね、全ての数値が一致しているようです。元が全てジャンク品ですので、信頼できる基準となるものがあれば、校正できるはずなのですが、まぁ実用上問題ないかな、ということでこのままとしています（汗）。
また、デジタルオシロスコープでの測定結果を見てみると、これも概ね他の測定器とのデータと一致しているのが見て取れます（※）。
・ ミリバル： 0dBm
・ 周波数カウンター： 400.8309 Hz
・ デジタルマルチメーター： 1,612.95 mV（※）
・ デジタルオシロスコープ：
P - P： 2.260 V、Max： 1.140 V、Min： -1.120 V
Rms： 789.0 mV（※）、Avg： 5.200 mV、Freq： 401.6 Hz
※ デジタルマルチメーターの値とデジタルオシロスコープで測定した Rms の値に2倍以上の開きがあります。デジタルオシロスコープの値の方が正しいと思うのですが、検証の必要あり、ですね。
泥縄ですが、検証のためちょっと計算。
"VOLT DECIBELS 0dBm = 1mW 600Ω" ですので、0dBm のときの Vrms を求めてみますと
W = I・V、オームの法則により、I ＝ V / R を代入して
● Vrms = SQRT（0.001 × 600）= 0.7745966･･･ [Vrms]
となります。
以上より、やはりデジタルマルチメーターの値のみがおかしい値となっているようです。
そこで、デジタルマルチメーターの入力先を、ミリバルの出力から、直接オシレータの出力へと変更して測定し直してみると、そこそこ妥当な値を得ることができました。
どうやらミリバルの出力は、入力の何倍かに増幅しているようでした。
そこで、改めて測定し直してみますと、以下の値となりました。
・ ミリバル： 0dBm
・ 周波数カウンター： 400.1110 Hz
・ デジタルマルチメーター： 773.26 mV
・ デジタルオシロスコープ： P - P： 2.180 V、Max： 1.120 V、Min： -1.060 V、Rms： 762.8 mV
ソフトウェアツール
"WaveGene" と "WaveSpectra" というのが定番ツールのようです。ともに efu さんのサイトからダウンロードできます。
● efu's page： https://efu.jp.net/index.html
1. WaveGene： CD-DA やオーディオのチェック用 テスト信号発生ソフト （ASIO、WASAPI対応）
2. WaveSpectra： 録音も出来る 高速リアルタイム スペクトラムアナライザ （ASIO、WASAPI対応）
「"WaveGene" でオーディオ信号を発生させて、"WaveSpectra" でスペクトル解析して、対象機器の周波数特性を測定する」ことを目的にただ今勉強中です。
PCオーディオ用として、オーディオインターフェース "digidesign M-BOX2" を使用していますので、これをオーディオ信号出力、録音に使用しようかな、と考えています。
課題点：
1. "digidesign M-Box2" の AD / DA コンバーターが、24bit / 48kHz までであり、周波数帯域が 20kHz 強に制限されてしまう。 → オーディオインターフェースを 24bit / 96kHz（192kHz）仕様のものに交換するか。
2. "WaveGene" の出力が、"dB" 単位であり、実際の出力電圧が不明。外部でモニターする必要あり。 → 私の理解不足かも知れません。勉強・調査が必要ですね。
3. オープンリールデッキの場合、録音 → 再生しながら、その出力を測定して周波数特性を得る、という手順が必要。 → 3ヘッドなので、録音しながら再生できるので、手順を省けるのか要調査。
※ 2021.2.3 オーディオインターフェース "digidesign M-BOX2" を "Roland EDIROL UA-25" に変更して、発振周波数を 40kHz まですることができました。
● UA-25 USB Audio/MIDI Interface "AUDIO CAPTURE"： https://www.roland.com/jp/products/ua-25/features/
■ 高音質化技術を結集したUSBバス電源駆動のUSBオーディオ／MIDIインターフェース
UA-25は、USBバス電源駆動ながらも、ロー・ノイズ／ワイド・レンジ電源の採用で、高音質かつプロ仕様のバランス入出力を実現したコンパクトな24ビット／96kHz対応のUSBオーディオ／MIDIインターフェースです。アナログ・リミッター回路を内蔵し、ファンタム電源の供給も可能。屋外でのマイク録音にも活躍します。
■ USB接続でプロ仕様のレコーディング環境を実現
UA-25は、USBケーブルを接続するだけですぐに使用できるUSBバス電源駆動を採用した、24ビット／96kHz対応の最新鋭USBオーディオ／MIDIインターフェースです。
USBバス電源駆動の採用により、飛躍的な機動力を実現。ノート・パソコンと組み合わせれば、屋外などAC電源がない場所での高音質レコーディングに対応することができ、まさに究極のモバイル・レコーディング・システムを構築することができます。
オーディオインターフェースを "Roland EDIROL UA-25" に変更してから "WaveGene" を起動させて、40kHz を発振出力させた様子です。
アラームが出ることなく、40kHz のサイン波が出力されていることが確認できます。