DIATONE M-F01

DIATONE M-F01

DIATONE M-F01 をゲット！

2014年11月26日、 DIATONE M-F01 のジャンク中古品を税込1,000円で買いました。

1978年のマシンですから36年ものビンテージです。(2014年現在)

DIATONE DA-F15S が素晴らしかったので、このサブセットと思われる M-F01 も触ってみたくなったのです。

横幅 270mm です。このマイクロ（コンポ）サイズは1978年頃から出始めた記憶があります。
- 小さいけど魂こもってはるのノリで、小さいけれど質の高いものが流行りました。
- マイクロサイズで高級機に多い FM 専用仕様は、この機種だけと思います。
- ちなみに、横幅 432mm (17インチ) 前後をフルサイズ、360mm をミニサイズ、360mm 未満をマイクロサイズと呼んでいました。
バリコン式チューナですが（私の大好きな）クリスタルロック方式です。
- ダイヤルスケールの下側に誇らしげに QUARTZ PLL SYNTHESIZER と印刷されています。超魅力的！

状況チェック

外観
- フロントパネルに汚れがあり僅かなキズはありますが、まあまあ綺麗です。
- フロントパネルの文字はエッチングではなく焼き付け塗装です。このため、若干文字欠けが発生し始めています。
- リアパネルにキズはありませんが、RCA 端子にサビが出ています。端子のサビはピカールでマイクロ研磨すれば直ります。
- 天板の塗装に線キズが多いです。再塗装すれば直ります。
- 底板は良好です。
- 左右側板に汚れがあります。再塗装すれば直ります。
- 同調ノブは汚れています。清掃すれば綺麗になりますが、粗めのヘアライン仕上げしてあるので手間がかかります。
- 操作スイッチはメタルメッキのプラスチック製です。キズはありませんが、メッキ部分にサビが出ています。ピカールのマイクロ研磨で少しマシになる程度と思います。
電源 ON にて動作確認
- 電源は問題なく ON できました。
- S メータ、T メータ、stereo LED がそれなりに反応します。ランプ切れはないです。
- アンテナ接続で異常あり
  - 75Ω端子にアンテナをつないでも S メータが振れません。 FM 放送が受信できません。異常です。
  - 同軸端子にアンテナをつなぐと、それなりに S メータが振れます。ここは正常です。
- 放送局は受信できましたが、ダイヤルスケールと 1MHz のズレがあります。 (FM 東京 80.0MHz がダイヤルスケールの 81.0MHz で受信)
- オーディオ出力に異常あり
  - 右チャンネルからは受信音が出ず、ブツブツという雑音だけ出ます。
  - 左チャンネルは正常です。ちゃんとした受信音が出ます。

カバーを開けてみました

基板の作りは良いですが、マイクロサイズに凝縮するためのゴチャゴチャ感があります。写真をクリックすると拡大写真を表示できます。
- [チューナ基板] [フロントパネル基板] [100kHz サンプリングパルス生成基板] [リア端子基板] の4枚で構成します。
- [100kHz サンプリングパルス生成基板] は金属カバーで覆われています。
- 以下の IC を使って合理化されています。
  
  メーカ IC 機能
  
  HITACHI HA11211 FM/AM IF System
  
  HA11223W FM PLL MPX with Pilot Cancel
  
  SANYO LA1222 FM IF Amplifier
- 使っている部品のロット番号より、本機は1978年製造品と判りました。電源ケーブルの製造マーキングも1978年でした。
- ダイヤルスケール照明ランプは左右に2個ずつの合計4個です。
  - フィラメントの麦球です。 DC11V で直流駆動されています。
  - 左右ランプの1組のうち1個は白色、もう1個は緑色のフィルタが実装されています。
  - 左右の白色/緑色ランプは色ごとに同時点灯し、白色点灯になるか緑色点灯になるかの、どちらかです。
  - ダイヤルスケールは短いので高輝度 LED で十分照明できそうです。ランプ切れの際には、高輝度白/青 LED へのリプレースを考えています。
  - ダイヤルスケール以外のランプは LED です。
- 1977年発売の DIATONE DA-F15S のサブセットの位置付けで、小型・簡略化した上で性能改善を図った製品です。
  - フロントエンドに [RF 増幅1段 (FET)] が追加され、ミキサー部が [Dual Gate FET] に変更されています。性能改善です。
  - MPX IC が HA1196 → HA11223W に変更され、パイロットキャンセラ付きに改善されています。このため、周波数特性が 16kHz まで伸びています。 (DA-F15S は 15kHz までです。) 性能改善です。
  - IF IC が HA1137W → HA11211 に変更され、AM IF アンプ付きになりました。そもそも AM 受信機能がないので、性能には無関係です。
  - DA-F15S にあったレシオ検波を省略してクォードラチュア検波だけになりました。残念です。
  - 性能は [DA-F15S レシオ検波] ＞ [M-F01] ＞ [DA-F15S クォードラチュア検波] です。 マイクロサイズでも質を狙っています。
  - 回路は DA-F15S とあまり違わないと思われるため、ササッと見ていきます。
チューナ基板
- 受信機能があるメインボードです。
- フロントエンドは5連バリコン方式で、以下の構成です。
  - 全部の同調部でトラッキング調整が可能です。
  - OSC 部分はシールドボックス化されており、その基板はガラスエポキシ材という高級仕様です。
  - Dual Gate MOS FET は [3SK45]、FET は [2SK55]、TR は [2SC710] です。
- IF～検波部は以下の構成です。
  - 検波方式は [HA11211] によるクォードラチュア検波です。 IC の裏側と位相 IFT には厳重なシールド対策が施されており、ツボを押さえた設計です。
  - S メータは [HA11211] が駆動します。
- MPX 部は [HA11223W] を使った PLL MPX です。
  - セパレーション調整ボリュームは左右共通です。
  - パイロットキャンセル付きです。
- クリスタルロック部
  - フロントエンドの OSC 発振周波数を 100kHz 単位に PLL ロックします。
    - OSC 発振周波数がクリスタルロックによって必ず 100kHz の整数倍になります。従って、FM 受信は 100kHz 毎となります。
    - クリスタルロックにより 100kHz 単位に FM 受信することが保証されますが、ダイヤルスケールと指針の一致度はバリコンの精度に依存します。
    - クリスタルロックは常に動作しています。他のクリスタルロック機種で一般的な、同調ノブに触れた時にロック解除されるということはないです。実際に使ってみて、常にロック動作しているほうが使いやすいと思いました。
    - DIATONE DA-F15S では [クリスタルロック基板] として別ユニットになっていましたが、M-F01 では回路の大部分を [チューナ基板] に組み込み、ノイズ源となりやすいデジタル回路部分を [100kHz サンプリングパルス生成基板] として分離する設計に変更されました。小型化設計として成功しています。
    - DA-F15S クリスタルロック部の回路図とほぼ同じです。 R101 → R201、L101 → L201、Q101 → Q201 のように100番台を200番台に読み替えれば M-F01 の回路と合います。この部分は DA-F15S のデッドコピーです。
  - 右のブロック図はクリスタルロックの原理図です。
    - [6.4MHz 水晶発振器を64分周した 100kHz の基準信号] と [OSC 発振周波数] を位相比較し、位相差分を OSC 発振回路にフィードバックして、100kHz 単位で正確に周波数ロック (同調) します。動作原理は以下です。
      1. [OSC 発振周波数] 波形を 10uS ごとにレベルをサンプルホールドします。 10uS とは 100kHz の周期です。
      2. 上記の波形は階段状正弦波となります。ブロック図の (a) の波形で、右下の四角枠に描いたような波形です。
      3. (a) の正弦波が 0Hz になれば 100kHz の倍数に同期したはずです。
      4. (a) の正弦波が 0Hz でない場合は同期ズレしています。＋－どちらにズレているかは正弦波の位相で解ります。
      5. (a) の正弦波を積分 (LPF を通す) して AFC 信号 [1] を作り出し、これをフロントエンドの OSC へフィードバックします。
      6. このようにして、(a) の正弦波が 0Hz になるようロックします＝周波数ロックです。
    - 実際には (a) の正弦波はオシロスコープで眺めても見えません。なぜなら、周波数ロックは一瞬にして完了するため、ロックした後では正弦波が見えないのです。
    - ブロック図の [1] のオフセット電圧は、この回路の電源電圧 13V の 1/2 ＝ 6.5V に設定します。
- 電源部
  - +18V, +13V, +5V の電圧を作成します。
  - パーツ番号が異なりますが、 DA-F15S 電源部の回路図とほぼ同じです。
  - Power-ON リセット信号も作成し、電源 ON してから少しの間、負のパルスが出ます。このリセット信号で以下を実行します。
    - リセット信号が出ている間はオーディオ出力をミューティングします。
    - リセット信号でクリスタルロック動作をリロックします。
フロントパネル基板
- [MODE] [MUTING] [AIR CHECK] スイッチが搭載されています。
- T メータ LED 3個が搭載されています。
- S メータ LED 5個とドライブ IC が搭載されています。ドライブ IC で簡単な AD 変換 (アナログ信号レベルを LED 点灯個数に変換) もしています。
- 左右オーディオアンプ回路が搭載されています。左右オーディオアンプ間にステレオセパレーション調整ボリュームがあります。
- AIR CHECK 発振回路が搭載されています。 AIR CHECK 発振レベル調整ボリュームがあります。
- ミューティングリレーが搭載されています。
100kHz サンプリングパルス生成基板
- 6.4MHz 水晶発振子からクリスタルロック用 100kHz サンプリングパルスを生成します。
- 電源トランスの近くにある金属ケースの中にこの基板が入っています。
- この基板からはデジタルノイズが出るので、こういう実装になったのだと思います。調整は特に必要ありませんし・・・
リア端子基板
- リアパネルに出ている [OUTPUT/VARIABLE] [OUTPUT/FIX] [MALTIPAH] 端子を搭載します。
- 可変出力用の [OUTPUT LEVEL] 調整ボリュームを搭載します。

修理

[現象-1] ・・・ 75Ω端子にアンテナをつないでも受信できない。
- 75Ω端子とチューナ基板のハンダ付け部分がクラックしていました。再ハンダ付けして直りました。
[現象-2] ・・・ダイヤルスケールと 1MHz のズレがある。
- 暫定対策として、フロントエンドの OSC トリマを少し回して直りました。後述の [調整手順] にて正式調整することにします。
[現象-3] ・・・右チャンネルからブツブツという雑音だけ出る。
- [フロントパネル基板] にある右チャンネルのオーディオアンプ回路のトランジスタ Q409 2SA823 が故障していました。
- 左右オーディオアンプ回路のトランジスタを全部交換しました。右の写真は元々付いていたもの (1本は故障品) です。
  - 左チャンネルは [Q410 2SC1740 → 2SC1815-GR] [Q411 2SA823 → 2SA1015-GR] に交換。
  - 右チャンネルは [Q408 2SC1740 → 2SC1815-GR] [Q409 2SA823 → 2SA1015-GR] に交換。
特記事項
- フロントパネルの取り外しは要注意 ・・・できるだけ取り外さないのが吉
  - 上記の [現象-3] のトランジスタを交換しようと、フロントパネルを取り外したところ大変なことになりました。
  - フロントパネルには [同調ノブ軸受] [ダイヤルスケール板] が取り付けられており、フロントパネルを取り外すと、これらもバラバラに分離します。
  - 当然、[同調ノブ軸受] [ダイヤルスケール板] には糸掛けされており、糸が外れます。
  - フロントパネル再取り付けでは [ダイヤルスケール板] をフロントパネル下部から皿ネジ2本で止める必要がありますが、間にチューナ基板を固定する金具もあって、これらの位置合わせが超難しいです。私は長さ 15mm の 3mm ネジ2本を別途準備して、皿ネジの代わりにまずこのネジで位置決めし (長いのでネジの先端が見えるのでやりやすい)、決まった後に皿ネジに取り替えました。こうであれば、皿ネジを 10～15mm 長のものに置き換えるのもありと思います。
  - この複雑な構造はマイクロサイズにするための必要悪だったと思います。この部分のメンテナンス性は悪いと言えます。
- [フロントパネル基板] はフロントパネル上部にある皿ネジ3本を外すだけでも外れます。
  - こちらを選択してトランジスタ交換したほうがよかった・・・反省

調整

写真の FM/AM 標準信号発生器 Panasonic VP-8175A (以下 SSG)、 FM Stereo 信号発生器 MEGURO MSG-2170、周波数カウンタ ADVANTEST TR5822 を使って調整します。 10年も経つとコイルやトリマはズレます。

調整ポイント

チューナ基板
調整ポイント	種別	機能
L1, L2, L3, L4	L	RF トラッキング (Low)
CT1, CT2, CT3, CT4	TC	RF トラッキング (High)
L5	L	OSC トラッキング (Low)
CT5	TC	OSC トラッキング (High)
T3, T4	IFT	クォードラチュア検波
VR101	VR	S メータレベル
VR201	VR	クリスタルロック AFC オフセット電圧
VR202	VR	クリスタルロック DC アンプゲイン
VR301	VR	MPX VCO
VR302	VR	MPX パイロットキャンセル
F301	LPF	38kHz サブキャリアフィルタ

フロントパネル基板
調整ポイント	種別	機能
VR402	VR	AIR CHECK テスト音レベル
VR403	VR	ステレオセパレーション

電圧チェック

チューナ基板
測定ポイント	標準値	実測値 (参考)	供給先
[20]	+5V	+5.09V	フロントパネル基板 100kHz サンプリングパルス生成基板
[22]	+18V	+17.9V	フロントパネル基板
[23]	+13V	+13.0V	チューナ基板フロントパネル基板 100kHz サンプリングパルス生成基板

クリスタルロック部の調整

この調整を [FM 受信部の調整] より先に実施しなければなりません。手順2の AFC 中心電圧が OSC 発振周波数に影響するためです。

DC アンプゲイン調整 (VR202) は基準値が判らないのでパス (触らない) します。

手順	調整箇所	TP 及び調整値	備考
1	-	OSC バリコンのホット端子～GND 間を指で触れる (トリッキーな方法ですが、一番簡単なので・・・ポリポリ)	OSC 発振が停止する
2	VR201	[1] 電圧 = 6.5V	AFC オフセット電圧設定
3	-	OSC バリコンから指を離す

FM 受信部の調整

手順2の同調点調整では IF 周波数 10.7MHz で合わせるように注意します。これを誤ると性能が悪くなり、ノイズも増えます。

常時クリスタルロックが効いているので、微妙な同調調整が不要で、調整し易いです。

手順	SSG周波数	SSG出力	M-F01 の設定	調整箇所	TP 及び調整値	備考
1	-	-	MODE : auto MUTING : off AIR CHECK : off	-	-
2	83MHz	変調 : OFF 出力 : 90dB	83MHz 受信	T3	[31]～[32] 間電圧 = 0V	同調点プリ設定
3	76.0MHz	変調 : OFF 出力 : 90dB	76.0MHz 受信	フロントエンド L5	T メータ = センタ	ダイヤル指針を 76.0MHz に設定しここで受信できるよう調整する
4	90.0MHz	変調 : OFF 出力 : 90dB	90.0MHz 受信	フロントエンド CT5	T メータ = センタ	ダイヤル指針を 90.0MHz に設定しここで受信できるよう調整する
5	-	-	-	-	手順3と4を数回繰り返す	OSC トラッキング調整
6	76.0MHz	変調 : OFF 出力 : 60dB	76.0MHz 受信	フロントエンド L1, L2, L3, L4	[35] 電圧 = 最大	MULTIPATH V 端子にも同じ電圧が出ている
7	90.0MHz	変調 : OFF 出力 : 60dB	90.0MHz 受信	フロントエンド CT1, CT2, CT3, CT4	[35] 電圧 = 最大	MULTIPATH V 端子にも同じ電圧が出ている
8	-	-	-	-	手順6と7を数回繰り返す	RF トラッキング調整
9	83MHz	変調 : MONO, 1kHz 100% 出力 : 90dB	83MHz 受信	T4	オーディオ出力 = 高調波歪最小
10	83MHz	変調 : MONO, 1kHz 100% 出力 : 90dB	83MHz 受信	T3	[31]～[32] 間電圧 = 0V
11	-	-	-	-	手順9と10を数回繰り返す	クォードラチュア検波調整
12	83MHz	Pilot 信号 : ON 変調 : OFF 出力 : 90dB	83MHz 受信	VR301	stereo LED = 点灯	VCO 調整 VR301 を点灯する範囲の中間に設定する
13	83MHz	Pilot 信号 : ON 変調 : OFF 出力 : 90dB	83MHz 受信	VR302	オーディオ出力 = 19kHz 成分最小	パイロットキャンセラ調整
14	83MHz	Pilot 信号 : ON 変調 : OFF 出力 : 90dB	83MHz 受信	F301 フロント側コア	オーディオ出力 (L) = 38kHz 成分最小	38kHz リーク調整 (L)
15	83MHz	Pilot 信号 : ON 変調 : OFF 出力 : 90dB	83MHz 受信	F301 リア側コア	オーディオ出力 (R) = 38kHz 成分最小	38kHz リーク調整 (R)
16	83MHz	Pilot 信号 : ON 変調 : R/L only, 1kHz 100% 出力 : 90dB	83MHz 受信	フロントパネル基板 VR403	L/R ch. オーディオ出力電圧 = 最小	ステレオセパレーション調整
17	83MHz	変調 : OFF 出力 : 55dBuV (66.3dBf)	83MHz 受信	VR101	S メータ表示 = フル	S メータ調整
18	83MHz	Pilot 信号 : ON 変調 : 400Hz 100% 出力 : 90dB	83MHz 受信	-	オーディオ出力電圧 = 測定して記録
19	83MHz	-	AIR CHECK : on 83MHz 受信	フロントパネル基板 VR402	オーディオ出力電圧　= 手順22のレベルの1/2 (-6dB)	AIR CHECK テスト音レベル調整

調整結果

再調整により、完全に新品時の性能に回復し、音の解像度が驚くほど良くなりました。
ステレオセパレーションは 54dB ですから優秀です。
1kHz 高調波歪率は [mono 0.106%] [stereo 0.102%] でした。ほぼ仕様通りです。

測定結果は DIATONE DA-F15S の IF BAND : narrow より遥かに良く、wide に肉薄しています。これであれば M-F01 で不満はないでしょう。

項目	L	R	単位
ステレオセパレーション (1kHz)	54	54	dB
パイロット信号キャリアリーク	-67	-69	dB
オーディオ出力レベル偏差 (MONO)	0	-0.11	dB
AIR CHECK テスト音	445 -6.04	445 -6.02	Hz dB

使ってみました

デザイン
- 横幅 270mm のマイクロサイズなので設置が楽です。
  - 右の写真から判るように、正面を斜め上向きにする、折り畳みできる（測定器のような）脚が底板にあります。通信機みたい！
- マイクロサイズにも関わらずズッシリとした重みを感じます。
  - 同調ノブは削り出しの無垢アルミで質感高いです。ヘアライン仕上げしてあります。
  - フロントパネルは 4mm 厚のヘヤラインアルミ・・・高級感があります
  - ダイヤルスケールも 2mm 厚のヘヤラインアルミ・・・豪華
  - 左右側板はアルミダイキャスト・・・これが凄い！
  - 天板、底板、リアパネルは厚めの鉄板
- ダイヤルスケール照明色が変化する！
  - 通常は黄色っぽいホワイトのダイヤルスケール照明が、放送局に同調するとグリーンに変化します。
  - 初体験でビックリしました。素晴らしい！
- 右の写真は DA-F15S と大きさを比べたものですが、こんなに違います。
  - 大人と子供ですね。これだけ大きさが違うのに、ほぼ同性能です。
操作ボタン
- MODE ボタン
  - stereo auto/mono を切り換えます。
- MUTING ボタン
  - on/off を切り換えます。 off でも [POWER] スイッチ ON 時と、クリスタルロックされるまではミューティング状態となります。
- AIR CHECK ボタン
  - on でエアチェック録音機のレベル合わせに使える 440Hz のテスト音が出ます。
リアパネルの端子
- FM アンテナ端子は75Ωと300Ωに対応します。 F 端子がないのが残念です。
- オーディオ出力端子は一般的な RCA ピンタイプです。
- マルチパス観測端子があります。
受信性能および評価
- 普通のバリコン式チューナに見えますが、指針がどの位置にあっても 100kHz の整数倍に同調しています。
- 高精度バリコンを使っているので、ダイヤルスケールと指針がピッタリ合います。
- 5連バリコン搭載の高性能フロントエンドで、妨害電波排除能力は十分です。受信性能が優れた高性能機です。
- クォードラチュア検波でソフトな音質ですが不満はないです。むしろ音が良いと感じます。
- 小型にも関わらず質感があり、設置の自由度が高く、高性能で優秀なチューナです。お奨めできます。

仕様

FM 受信部
受信周波数	76～90MHz
IHF 実用感度 (75Ω)	0.9uV (10.3dBf)
実効選択度 (±400kHz)	70dB
キャプチャレシオ	1.0dB
S/N 比 (stereo)	mono: 80dB stereo: 77dB
イメージ妨害比	110dB
IF 妨害比	110dB
スプリアス妨害比	100dB
AM 抑圧比	65dB
全高調波歪率 (stereo 1kHz)	mono: 0.08% stereo: 0.10%
ステレオセパレーション	50dB (1kHz) 35dB (10kHz)
周波数特性	30Hz～16kHz +0.5dB -1.0dB
出力レベル/インピーダンス	150mV/5kΩ (固定) 0～500mV/5kΩ (可変)
電源電圧	AC100V, 50/60Hz
消費電力	11W
外形寸法	270(W)×70(H)×249(D)mm
重量	3.5kg
その他
発売時期	1978年7月
定価	48,000円

メーカ	IC	機能
HITACHI	HA11211	FM/AM IF System
HITACHI	HA11223W	FM PLL MPX with Pilot Cancel
SANYO	LA1222	FM IF Amplifier