Heathkit A-7E
戦後のアメリカで軍放出の電子部品をキットにして売るというHeathkit社のアイデアは時代の波を読んでいた。1947年に発売したO-1というオシロスコープが大ヒット、その後はアマチュア無線機、各種測定器、そしてオーディオ用アンプなどが発売された。A-7シリーズは、1948年発売のA-1から数えて7代目のアンプであるが、同時期に上級クラスにWilliamsonタイプの回路を組んだWシリーズがあった。W-5MやW-6Mは、今でもオークションサイトで結構な高値で取引されている。
2020年にロスアンゼルスに滞在した時に、音楽を聴きたくなって、eBayで中古のアンプを物色して、A-7を2台落札した。現地で修理してステレオで使っていた。真空管が全部揃っているし、トランスとシャーシだけでも、当時のデザインがヴィンテージとして興味深い。
2台はまったく別々の出品者からの購入。そもそもキットなので、構成部品が微妙に違う。写真はとりあえず聴けるようにレストアした時の内部。これで結構いい感じで聴いていた。
シャーシ上に立っているアルミの電解コンデンサーは使わずにそのまま残して、シャーシ内に新品を入れた。カップリングコンデンサーの多くは、Sprague社のペーパーオイルコンが使われているので、一応状態をテスターで測った上で、そのまま残してある。回路は、6V6のヒーター電圧違いの12V6を使ったプッシュプル、位相反転と前段が12SN7GTAの直結、12SQ7がトーンコントロール段、12SL7GTAがイコライザー段に使われている。左の躯体にはレコード用のイコライザー部分がギターアンプ用に改造されていて、追加で電源コンセントとエレキギター用の標準フォンジャックが追加されていた。まあ、そもそもキットなのでユーザーがかってにカスタマイズしているわけだ。
eBayで別途買ったA-7Eの説明書の実体配線図のページ。もの凄く丁寧な説明書で、特にこの実体配線図は描かれたそれぞれの部品の姿に愛があふれていて、惚れ惚れする。こうした配線方法は日本語で「空中配線」と呼ばれているが、英語では「Point-to-Point」で、最短距離を結ぶという意味がある。適当なレイアウトに見えて、意外と良く考えてあることがわかる。驚くことにAC電源の入り口にヒューズが無い。1950年の電源事情とは、そういうものだったのであろう。アースの取り方は典型的な「一点アース」である。とはいえ、部分的には電解コンデンサーのところが一点に集まっているので、回路段ごとが切り分けできない。これも時代だろう。
SP盤からLP盤への移行期
A-7シリーズは、A-7Bが基本形の12A6のプッシュプル、次のA-7Cは初段にプリアンプが追加されており、マイクロフォンあるいはクリスタルカートリッジの取り付けができるモデル。その後A-7DとA-7Eが出た。Dが基本形、Eは初段がマイクインプットではなく、RIAAのイコライザーカーブを持った回路に変更されている。このモデルチェンジの時期は、ちょうどモノラルからステレオへの移行期にあたっているので、商品構成が微妙に変化していった時代だ。
当時の雑誌広告から、左がA-7Bで、右がA-7D。右の広告には1956年のカタログ無料配布の告知が見える。RIAAのイコライザー・カーブがアメリカレコード工業会によって制定されたのが1955年なのでそれに答えるようにモデルチャンジされたのではないだろうか。
このモノ構成のA7シリーズは、ラジオ放送やモノラルレコード向けに販売されていたようで、ステレオを聴くためには、後から追加でもう一台購入したというケースもあったようだ。実際に入手した一台は、このイコライザー部分が手際悪くギターアンプ用に改造され、標準フォンジャックが追加されていた。ステレオ用のアンプに移行してから、使っていなかったアンプをエレキギター用のアンプに改造したのかもしれない。
eBayで買ったA-7Eの組み立て説明書の回路図のページ。書き込みは、購入した2台の躯体とはまた別人物のものだが、真空管を6V6に変更して、イコライザーをNFB付きのラインアンプに改造している模様で、ヒーターのアンペア数を計算している。ヒータートランスを追加するつもりなんだろうか、。ヒースキット社とやり取りした手紙も一緒になったまま落札した。
イコライザー段の改修工事
今年に入って（2023年3月）、イコライザー部分を回復して、レコードを聴けるようにしてみた。回路構成は、12SL7GTA一本のCR型イコライザーで、調べてみると当時のRCA社 Radio Tube Handbookに載っている回路そのままのコピーである。CR型よりもNF型のイコライザーの方が一般的であると思っていたのだが、おもしろいことにこの50年代のRCAのHandbookには、NF型のイコライザー回路は載っていない。
1959年発売のRCA社Receiving Tube Manual(RC-19)掲載のRIAA用イコライザー回路。1956年版のRC−18にはRIAAの参考回路は掲載されていない。
回路に使われているCRの値がA-7EのEQ回路とまったく同じだ。RCA推奨の回路図に使われている7025は12AX7Aの高信頼度管でともにμ100。ところが、A-7Eで使われている12SL7GTAは、μが70しか無い真空管である。この増幅率不足の真空管で同じ回路を組むのは無理がある。更に問題なのは、カソードに電流帰還がかけてあるので増幅度はさらに下がっている。これでは、特に低域が十分には出ない可能性が高い。さらに、ヒーターも12.3V、ACのままなので、ハムと雑音でレコードを聴くには、ボリュームをあまり上げられなかったのではないだろうか。できるだけ改善しよう。
まず一台の部品を全部撤去（左）してから、現代の部品で組み立て直した（右）。
途中写真撮らなかったので、突然の完成写真となってしまった。
AC電源電圧が115Vで設計されているために、そもそも当初の＋B電圧（390V）が出ない。外部に100Vを115Vに上げる昇圧用のトランスを使うという手もあるが面倒なので、残念だが整流管をダイオードに変更してみた。AC電源の電圧差15Vがちょうど整流管によるロスと同じ程度だったようで、＋B電源が設計時の電圧390Vに10V足らないが380Vになった。
あらためて、6V6の規格表を見てみると、驚いたことにプレート電圧の最大定格は315Vと書かれている。390Vもかけて大丈夫なのだろうかと疑問に思って調べてみたのだが、どうもギターアンプの回路図には、出力ワット数を稼ぐという目的から、AB級の高電圧での運用事例が多数でてくることがわかった。これは規格書には載っていない運用事例だ。
FenderのDelux Reverveではプレート電圧391V、グリッドバイアス−39V、Princton '65 Reverveではプレート電圧440V、グリッドバイアス−40Vに設定されている。ただ、これらは1964年頃にリリースされた製品なので、このA-7の方が遥かに先に発売されている。一体誰がこのAB級動作を発見したのだろうかが、ちらっと気になってきた。
現実的にAB級動作は流す電流が少なくて済むので、電源トランスの容量も小さめで済む。しかも、これでA級プッシュプルでは13W程度が限度のところを、20Wまで出力を上げることができるという訳で効率的だ。
電源には、40uF、30uF、20uF、20uFが一本に組み込まれた複合型のコンデンサーが回路図には示されているが、驚いたことにこの躯体には40uFと30uFしか組み込まれていないコンデンサーが使われていた。不足分のコンデンサーはどうしていたのか不明。まあ、50年代には良質の電解コンデンサーがまだ多くなかったという事情もあるのだろう。
そこで、手元にあった形の合うコンデンサーとして、Mundolf社製の500V耐圧200uFx2という、えらく豪華なコンデンサーを使った。その他の部品はすべて現在手に入るものを使った。
ライン入力に関しては、ボリュームを上げてもまったくノイズが聴こえない状態にまで仕上がったのだが、フォノイコライザー入力に切り替えると、ボリュームを上げるに従って、50Hzのノイズが結構盛大に聞こえてくる。ボリューム半分ぐらいまでは我慢できるが、それ以上はちょっと耐え難い。傍熱型のヒーターとはいえ12VAC点火ではやはりハムが残る。12VのAC/DCアダプターを使ってヒーターをDC駆動することにした。これでレコードも快適に聴くことができる。
それでも、ボリュームの中間位置でノイズが出る。ボリュームの次に来る真空管のグリッドが浮いて来るからだ。いろいろやったんだが、シールドするためにアルミの底板を追加することにした。昔は、現在のように環境ノイズが大きくなかったんじゃないだろうか？携帯電話しかり、Wifiの電波しかり、さらにはコンピュータ等のデジタル系の高周波ノイズが満載で、この環境は音楽を聴くには向いてない。高感度の回路には、シールドが必要だ。
少し専門的な話
50年代の真空管アンプがどのような配線をされていたのかに、ちょっとした興味があった。特にアースラインのとり方である。結果的には電解コンデンサーの問題で、この配線方法では、信号系とバイアス系のアースの分離がうまくいっておらず、ハムもノイズもこれ以上は下がらなかっただろう。60年代に入ってくると、スピーカーの効率がだいぶ下がってくるので、この程度のハムは許容範囲になりつつあったのかもしれない。というわけで、レストアした躯体は、ほぼ完全にノイズとハムは駆逐した。
6V6という真空管は、出力がそれほど取れないことと、その直後に出てきた6L6に押されて人気が今ひとつなのだが、割と簡単に良い音の出るアンプを作ることができる自作向きの真空管である。その魅力の秘密をいろいろ探って来たのだが、それは２次高調波と３次高調波の出方にあるように思う。真空管をシングルエンドで使うと、２次高調波が主になるが、出力を上げていくと、どこかで３次高調波と入れ替わるものである。どこで３次高調波に入れ替わるかが、真空管の個性のようだ。この6V6という真空管は、じつは他のビーム管に比べて、比較的早めに3次高調波に入れ替わるのである。ここに秘訣があるように思う。
