Pioneer EXCLUSIVE F3 (4号機)

Pioneer EXCLUSIVE F3 (4号機)

Pioneer EXCLUSIVE F3 (4号機) が到着

2023年3月21日、大阪府吹田市の N さんより Pioneer EXCLUSIVE F3 の修理＆再調整依頼品が到着しました。

25万円もする超高級 FM 専用チューナ！

程度＆動作チェック

修理依頼者からのコメント
- 先日、いい FM チューナが欲しい！と、ヤフオクで落札しました。
- 使ってみると、なんとなく音の定位がおかしい？
  - 確認すると右と左の音量差があり、右 ch は左 ch より -3dB くらい低く感じます。
  - しかも音痩せ（変調が浅いというか...低音の厚みがありません）しています。
- [MPX 基板] をみると手直しの跡があります。片chだけジャンパ線で繋がれている。ちょっと変？
- ほかは安定動作しており、各部ファンクションも機能しているようです。
  
  ①感度良好。 ②チャンネルパレーション良好。 ③チューニング良好。 ④ノイズ感じられません。 ⑤ランプ切れなし。
- もう古いチューナですので各部調整と修理をお願いします。
外観
- 製造シリアル番号は [XK1000839] です。
- 全体的に綺麗な逸品です。致命的なキズやワレは全くありません。
- フロントパネルを正面から眺めた状態は綺麗です。フロントパネルの透明ガラス板内外も綺麗です。
- 同調ノブの動きは少し重い感じはしますがスムーズです。
- リアパネルの端子類で [MULTIPATH] [4CH OUT] にサビが出ていますが、これら以外はピカピカです。
- 天板カバーにスレがありますが、致命的ではないです底板は綺麗です。

電源 ON してチェック

問題なく電源が入り、FM 受信で [STEREO] ランプも点灯します。各スイッチやノブも正しく動作するようです。
照明ランプ切れはないです。

修理依頼者より [右 ch は左 ch より -3dB くらい低い] と聞いているので、これを含めて性能測定してみました。

確かに右チャンネルは左チャンネルに比べて 2.5dB 低いようです。これ以外の数値はまあまあ正常です。

項目	IF	stereo/mono	L	R	単位
ステレオセパレーション (1kHz)	WIDE	stereo	49	41	dB
ステレオセパレーション (1kHz)	NARROW	stereo	37	45	dB
高調波歪率 (1kHz)	WIDE	mono	0.06		%
	WIDE	stereo	0.09		%
	NARROW	mono	0.37		%
	NARROW	stereo	0.40		%
パイロット信号キャリアリーク	WIDE	stereo	-42	-33	dB
オーディオ出力レベル偏差 (1kHz)	WIDE	mono	0	-2.5	dB

カバーを開けてチェック
- 使っている IC のロット番号から [1977年製造品] と判明しました。
- この F3 は既に誰かがいじくっています。
- [MPX 基板] へのいじくり
  - 基板を支えるのに [樹脂スペーサ]×6本を使うのですが、このうちの4本の先端が取れて無くなっています。おそらく、誰かさんが基板を外した時に折れたと思います。このスペーサは経年劣化しているので、ある意味やむを得ないかも。
  - こうなると基板がグラグラします。そこで、誰かさんは [IF 基板] の留めネジを利用して、写真の下のほうにあるベーク板を追加して基板を押さえ付けたのです。これはこれで、そう問題はないです。古いものなので簡単に部品が入手できないので仕方ないかも。
  - 基板を眺めると電解コンデンサ [1uF/50V]×19個が105℃クラスに全数交換されています。他の電解コンデンサはそのままです。どうせ交換するなら他の電解コンデンサも交換したほうが良いのに不思議です。また、電解コンデンサをオーディオクラスとしなかったのも不思議です。
- [DET 基板] へのいじくり
  - ここでも電解コンデンサ [1uF/50V]×7個だけが105℃クラスに交換されています。誰かさんは [1uF 電解コンデンサ交換マニア] なんだろうか？？？
- [電源基板] へのいじくり
  - [樹脂スペーサ]→[金属スペーサ] へ交換されています。ついでに [MPX 基板] のスペーサも交換してくれればよかったのにね。
- 照明ランプも何個かされているようです。もしかしたら全部かも。

リペア

左右の音量差があり、右チャンネルは左チャンネルに比べて 2.5dB 低い
- オシロスコープでオーディオ波形を観測して原因調査
  - リアパネルの RCA 端子に行き着くまでに [MPX 基板] の中で以下のようにオーディオ信号が流れます。
    - [MPX OUT (R ch.)]→[ディエンファシス]→[アンプ]→[LPF]→[出力アンプ]→[RCA 端子 R]
  - ステレオなので、上記のように左右に同じ回路があります。
    - SSG から 1kHz mono 信号を送って、オシロスコープで順番に当たって左右のレベルを比較します。
    - [アンプ] の出力までは左右とも同じレベルですが、[LPF] の出力で右のレベルが下がります。
    - この時点では 右チャンネルの [LPF] が故障 と判断しました。
- 故障と思われる [LPF] は MPX キャリアリークフィルタです。
  - 内部は L (コイル) と C (コンデンサ) で構成しています。
  - 写真の赤〇で囲んだ黒い塊が右チャンネルの [LPF] です。
  - もう1つある黒い塊は左チャンネルの [LPF] です。
  - この [LPF] は Pioneer 特注品で一般市販されていません。
  - 既に Pioneer でも修理パーツとしての在庫はないはずです。
- 右チャンネルの [LPF] がどういう具合に故障しているか調べました。
  - F3 の各基板は基板の裏側で多数のラッピング配線で接続されています。
  - よって、基板を外すには全ラッピング配線を外す必要があって普通には無理です。見栄えは良いがメンテナンス性が悪いのです。
  - やむを得ないので、DMM とオシロスコープを使って [LPF] を外さないでチェックしました。
  - 結果、右チャンネルの [LPF] は故障していないと判明しました。
  - そうすると、右チャンネルの音量レベルが低いのではなくて、左チャンネルの音量レベルが高いのかも？
- 今度は、左チャンネルの [LPF] 周りを調査しました。
  - すぐに不具合らしき事象が判明しました。左チャンネルの [LPF] に +6.2V が印加されているのです。
    - [LPF] に電圧をかけてはいけません。よく壊れなかったものです。
  - こうなると、この原因を探る必要があって回路の配線間違いがないか調べました。
    - プリント基板なので、普通は配線間違いなんて考えられません。
    - でも、誰かさんが基板をいじっているので可能性はあります。
  - やはり配線誤りがあった！！！
    - 下の回路図は調べた左右チャンネルの [LPF] 周りです。左チャンネルに配線誤りがありました。
    - 誰かさんが、間違った配線をしてしまったのです。 でも、どうすればこんな間違いになるのか、すごく不思議です。
      - 基板のパターンカットとジャンパ線を飛ばして、わざわざ誤った配線にしています。
      - それも左チャンネルだけ。 意図不明？？？
    - 間違っている左チャンネルの配線を、正しい右チャンネル同様に仮配線したら、音量レベル差不具合が直りました。
    - なんとなく、誰かさんがこの音量差を直せず、まあ鳴るからイイかとヤフオクに売り逃げた気がします。
- 考察
  - 下の回路図は対策前の交流的にみた [LPF] 前後の等価回路です。音源として AC1V と仮定します。
  - 左チャンネルの RL に生じる電圧は 1V×1.5kΩ/((1.5kΩ//1.5kΩ)＋1.5kΩ)＝0.67V となります。
  - 右チャンネルの RL に生じる電圧は 1V×1.5kΩ/(1.5kΩ＋1.5kΩ)＝0.5V となります。
  - 0.67V と 0.5V の差を dB に換算すると 2.5dB です。計算値と不具合時の音量差がピッタリ合います。対策は正しいです。
- 正式対策
  - 左チャンネルを正しく配線しました。
  - 左右チャンネルとも、[10uF/16V 電解コンデンサ] をオーディオクラスの [MUSE/ES 10uF/25V (BP)] と交換しました。
  - [MPX 基板] を外して交換するのは大仕事になるので、以上のいずれも [MPX 基板] の部品面で 超絶技巧 を駆使して行いました。
  - 完全に直りました！ 修理依頼者がこの F3 を購入したのは不運でしたが、私のところに入院したのは幸運でした。
  - 左チャンネルは電解コンデンサ (緑色) と抵抗 (足に長く黒いチューブが被っている) を交換しました。 (左の写真)
  - 右チャンネルは電解コンデンサ (緑色) を交換しました。 (右の写真)
    
    　
バリコン軸の接触回復
- 本機は46年物ビンテージ (2023年現在) です。バリコン軸の接触回復は必須です。以下のようにしました。
  1. エレクトロニッククリーナを軸受けに噴射し何度もバリコン羽を動かすと緑青サビが湧き出てきます。
  2. 湧き出た緑青サビを爪楊枝で丹念に落とします。
  3. [1] と [2] を何度も何度も繰り返します。
  4. 仕上げに、軸受けにコンタクトグリースを塗布して防錆処置します。
- 結構手間がかかりましたが、以上で回復しました。バリコン軸は綺麗になりました。
しばらく使っていたら一度だけ、音が出なくなる現象が出ました。その後発生していないのですが、推定で対策しました。
- 状況は Pioneer EXCLUSIVE F3 (1号機) と全く同じでした。 1号機での要因解析回路図を再掲します。
- 対策は1号機と同じ、[タンタルコンデンサ 10uF/16V]→[電解コンデンサ 10uF/50V] へ交換しました。
- 写真中央にある青いタンタルコンデンサ (左の写真) を茶色い電解コンデンサ (右の写真) に交換しました。
  
  　
- タンタルコンデンサは ESR がやや低いですが、色々障害の要因となることが多いです。
  - 低い ESR の必要があるなら、現在では積層セラミックコンデンサにします。タンタルよりはるかに ESR も低い。
  - 値段もタンタルコンデンサより少し高いくらいです。半世紀前には高容量の積層セラミックコンデンサが無かった。
  - 現在ではタンタルコンデンサを使わない設計にします。タンタルコンデンサ使用禁止のメーカもあるくらいです。
- ここは電解コンデンサでも動作に問題はないです。推定対策ですが、いずれにせよ交換したほうが安心できます。
同調ノブの動きが少し重い感じがする
- 調べると、同調軸に同調ノブを取り付ける際のクリアランスがない状態でした。これで少し重くなっていたようです。
- また、2本の六角ネジで留めるのですが、1本が全く留められていませんでした。これで多少傾ていたのかもしれません。
- 同調ノブを取り外し、無水アルコールで洗浄してから、0.2mm 程度のクリアランスで2本のネジを再留めしました。
  - この作業を完璧に行うには六角レンチではダメで、1.5mm 六角ドライバが必要です。
- これで F3 らしい高級な動きになりました。
[MPX 基板] を支える [樹脂スペーサ] が壊れている
- ボロボロのスペーサを取り去り、[ネジ留め樹脂スペーサ]×6本に全数交換しました。不細工なベーク板も取り去りました。
- これでバッチリです。見栄えします。 (左の写真) カバーの中なので誰も見てくれないんですが。残念。
- 右の写真はここまでに交換した部品です。交換前に実装されていたものです。

再調整

電圧チェック (VP)

実測値は以下のように正常でした。

VP	標準電圧	実測電圧	判定	備考
電源基板 [22]	+13V	+12.9V	〇	FE, APC, IF, DET, MPX
電源基板 [17]	-13V	-12.9V	〇	APC, DET, MPX
電源基板 [14]	+5V	+4.99V	〇	APC, MPX

Pioneer EXCLUSIVE F3 (1号機) に記載の調整手順で再調整しました

製造から46年も経っているので、あちこちズレがありました。再調整でズレは精度内に入りました。

FM ステレオセパレーションなどは以下となりました。良好な数値です。

FIXED 端子での測定結果です。

項目	IF	stereo/mono	L	R	単位
ステレオセパレーション (1kHz)	WIDE	stereo	51	54	dB
ステレオセパレーション (1kHz)	NARROW	stereo	55	53	dB
高調波歪率 (1kHz)	WIDE	mono	0.049		%
	WIDE	stereo	0.063		%
	NARROW	mono	0.37		%
	NARROW	stereo	0.38		%
パイロット信号キャリアリーク	WIDE	stereo	-56	-57	dB
オーディオ出力レベル偏差 (1kHz)	WIDE	mono	0	+0.14	dB

使ってみました

豪華そのもの の作りに惚れ惚れ
- フロントパネルの アルミ厚 6.5mm もあってリッチです。
- ノブやスイッチは全てメタル製で高級感が溢れています。
- チューニングノブは 削り出しの無垢アルミ
- チューニングノブの受け (ノブの周りの黒っぽいリング) もアルミ製です。
- ダイヤル指針やダイヤル目盛は美しい仕上げです。
音質
- まず、[MULTIPATH メータ] がすごく良いです。電波状況が良好かどうか一目でわかります。
  - このメータが S メータ同様にビュンビュン振れていると電波状況が悪いです。
  - 左端にある狭いレンジ内に入っていると電波状況が良いです。この状態で音質チェックしました。
- 中高音はメリハリがあって澄み切っていると感じられます。解像度感もすごく良いです。
- 音全体に躍動感があって素晴らしいです。聴き惚れてしまいます。本当の意味で良い音です。