SURGEON 25：マスタリングEQ製作（パート 6）ー 配線、キャリブレーション、そしてオーディオ組み立てにおける思わぬトラブル

配線完了

パネルの到着待ち

リアパネルとシャーシ底面の取り付け穴までは作業を終えていましたが、配線は野方電機工業からフロントパネルが戻ってくるまで始められませんでした。配線の長さは、各スイッチ、LED、ロータリーコントロールの正確な物理的位置に依存していたからです。推測で進めれば、無駄に長い余りが出るか、将来的に整備できないほど張り詰めた配線になるかのどちらかでした。

DIYオーディオ組み立て

スイッチをパネルに取り付け、配線の長さを測ってカットする準備が整った状態

リアパネルは組み上がり、各PCBもシャーシ底面に固定されました。そこで初めて、すべてのコントロールを仮組みし、一本ずつ慎重に測ってからカットすることができました。

オーディオ信号の配線は、できるだけ短く直線的に、しかし無理のない長さにすることが目標でした。基板を持ち上げて整備したり、コネクタをやり直したりできるだけの余裕は必要です。その余裕は実際に何度も役に立ちました。一方、トグルスイッチやLEDへのDC配線では優先事項が異なり、シャーシ底面に沿って整然とルーティングし、可能な限り信号経路から分離することでした。

所定の長さにカットされ、コネクタ組み立てを待つ配線

レイアウトの目的は三つでした。整備性、信号の健全性、そして長期的な信頼性です。

配線の選択

内部の信号配線について、根本的な問いはこうでした。信号はこの筐体の中を、どのように流れるべきか。

一本ずつフックアップワイヤーを手で撚って必要に応じて配線するべきか。それとも最初から、各経路をシールドされた独立ユニットとして扱うべきか。

配線組み立ての途中段階

24 AWGの単線を使い、手で撚ることもできました。それでも電気的には十分であり、DIYオーディオ組み立てでは一般的な方法です。しかし、これだけ多くの配線が密集する環境では、見た目が煩雑になり、機械的なストレスも増え、クロストークの原因にもなり得ます。クロストークとは、二本の配線が近接しすぎたときに、片方の信号がもう一方に漏れ込む現象です。

Mogamiのケーブルアセンブリは、工場で撚り合わせとシールド処理が施され、機械的にも安定しています。各配線は独自のシールドを持つ自己完結型ユニットとなり、隣接する配線への信号漏れの可能性を低減し、ルーティングを簡潔にし、内部を秩序立てた状態に保ちました。

紫は3芯用、グレーは4芯用のケーブル

Mogamiを使うと決めた時点で、残りは明確でした。Mogamiには内部コンソール配線向けのシリーズがあります。2799は2芯＋シールド、2944は4芯＋シールドです。周波数とQのスイッチは1極あたり3本の導体を必要とするため、2799を選び、シールドを熱収縮チューブで絶縁して3本目の導体として使用しました。ゲインスイッチは4本必要なため、2944が自然な選択でした。

確かに26 AWGで、一般的な24 AWGよりやや細いです。しかし、このような短い内部配線においては、電流やインピーダンスの観点からその差は実質的に無視でき、シールド性能と機械的安定性の利点が勝りました。

3芯または4芯の束は、それぞれ一本の整ったシールドケーブル内に収められている

結果として、電気的にも物理的にも整った内部配線となりました。

圧着、接続、繰り返し

JSTコネクタは最初は手間がかかるが、後で分解や整備が必要になったときの手間とトラブルを大きく減らしてくれる

基板間の接続にはすべてJSTコネクタを使用しました。

つまり、何百個もの端子を手作業で圧着し、組み立てる必要がありました。

この工程に近道はありません。単調で時間もかかります。各圧着はそれ自体で機械的に確実でなければなりません。ハウジングは完全にカチッとはまり、各ケーブルはラベルで識別されるか、追跡可能である必要があります。

この工程は最も地味な作業の一つでした。しかし同時に、最も重要な工程でもありました。不完全な圧着は、後に重大な回路不良のように見える症状を引き起こします。ネタバレをすると、実際にいくつかそうした事例がありました。

不良の圧着端子を外した後に露わになった断線箇所

ここでの精度は、静かな保険でした。

フルシステム通電

最初の電源投入では、DC分配基板のレイアウトミスが判明し、再配線と修正が必要でした。その詳細はPart 4で触れています。それらは本格的な配線作業の前に解決済みでした。

そして、完全組立後の最初のフルシステム電源投入です。

電源は正常

爆発なし。煙なし。ブレーカーも落ちない。ひとまず安堵です。

±15 Vの電源レールは安定しており、意図した通りすべての基板に届いていました。

キャリブレーション

キャリブレーションはDCオフセット調整から始まりました。DCオフセットとは、信号がない状態でも出力に現れるわずかな直流電圧のことです。理想的には各ステージは0 V DCに位置し、信号が対称に振幅できる状態であるべきです。しかし実際には、部品誤差やバイアス電流により動作点がわずかにずれます。

各チャンネル5バンド、合計10のフィルターバンドを個別に測定・調整し、さらに2つの出力段を含め、合計12か所をトリムしました。無信号状態で、各ステージを数ミリボルト以内のゼロに合わせ、ヘッドルームと対称性を確保しました。

チャンネル2を重ねて取り付ける前に、チャンネル1を組み立ててキャリブレーション

ユニティゲインも慎重に設定しました。EQをバイパスした状態で、測定機器の許す限り入力と出力が一致するように合わせました。

各スイッチ位置を順に確認し、ブーストとカットを測定しました。左右のトラッキングを比較し、チャンネル間の一致も確認しました。

ほとんどの値は想定内に収まりました。

しかし、すべてではありませんでした。

違和感

最初は、ごくわずかな違和感でした。

2つのチャンネルのレベルが一致していませんでした。EQを有効にすると、片方のチャンネルが約1 dB低くなっていました。致命的ではありませんが、マスタリングEQとしては受け入れられません。

いくつかの周波数およびゲインスイッチにも、機械的または電気的な異常動作が見られました。それもまた許容できません。

一見、これで問題なく動きそうだけど

配線は慎重に行われました。電源レールは安定し、オフセットも調整済み、ユニティゲインも確認済みでした。

それでも、このユニットは設計時に想定した精度では動作しませんでした。

組み立てとキャリブレーションには時間がかかる

組み立てが最終工程だと思っていました。しかし違いました。次に待っていたのは、原因究明とトラブルシューティングです。

物語はそこから続きます。