久しぶりの（観客入り）録音

　『清水友美ピアノリサイタル　山田耕筰のピアノ音楽の世界 Vol.2』、ハスキーズ・ギャラリー（茅ヶ崎駅前）で。
　山田耕筰の初期のピアノ曲４曲と現代作曲家４人の作品。山田耕筰以外の作曲者が全員来場。
　４０人で一杯のホールなので２０人限定。狭い上にライブ配信するとのことで、マイクを立てる場所が無い、......訳では無いけれどかなり制限されます。
　最前列の足下にバウンダリーマイク、ステージに向かって右端にスタンド、最後列の後ろの棚に自立型のマイク、と３系統で録音。はやりやまい騒ぎで窓など開放したままなので、６階とはいえかなり騒音が入ります。熱中症注意の宣伝カーは走ったけれど、演奏中に救急車が走らなくて良かった。
　
　家へ帰って聞いてみると、空調の音がかなり入っています。また、変な音が入っているので「機器の不調？」かと思いきや、よく聞くとカメラの焦点合わせの音でした。盗撮防止のため、とはいえなんとかして欲しい。
　
　山田耕筰の初期の作品は楽譜が絶版になっているようで、山田耕筰が茅ヶ崎に６年ほどすんでいたことがある、と言うことで地元の有志が再版に向けて努力しているそうです。
　
　ただいま絶賛編集中。

2SK879 と 2SK880

　マイクアンプに使う FET の候補で秋月で購入可能なのは 2SK2145、2SK879、2SK880 の３品種です。
　低めのゲインが好みなので、差動増幅部に使うのは（石の差で音が変わらないなら）gm の小さい 2SK879 で十分ということになります。カスコード部は gm の大きい 2SK880 の方が良さそうです。
　データシートから見ると（今の回路では差動部分に約 1.5 mA 流れるので）Id が 0.75 mA の時の gm は、2SK879 で約 2、2SK880 で約 8 となります。素のゲインは約 4 倍（ 12 dB ）の差があります。
　
　ソース抵抗を入れると、ゲインは 1/( 1 + gm･r ) になるのでこれで大体のゲインを決めることができます。2SK879 で 1 k を入れると 1/3 ( -10 dB )に、2SK880 に 1 k を入れると 1/9 ( -19 dB )になります。
　
　何故こんなわかりきったことを始めたかというと、....ナンチャッテ高域補正を行うためです。
　
　WM-61A を基準として、その周波数特性に無理矢理合わせようとするとソース抵抗にコンデンサをパラに接続する手が考えられます。
　現在組み立てているのは 2SK880 に 1 k を付けたものなので、15 kHz で 1/2πfC を計算すると約 0.01μになります。
　そこで、1 k に 0.01μ、0.02μ、0.03μを付けて測定したのが、図です。0.03μでは 10 kHz 近辺も盛り上がっています。0.02μの時にはかなり WM-61A に近づいていますが、超高域( 30 kHz 以上）が補正しすぎになっています。.....で、2SK879 なら gm が小さいので、超高域の過剰補正が減らせるのでは、ということです。

マイクカプセルの差はどこに？

　WM-61A と XCM6035 の差が何か、気になります（できれば『氷菓』の千反田 える 風に。古くてわからんか。京アニ応援してます）。　
　
　まずはマイクカプセルの窓を覆っている布の違い？　写真ではわかりにくいですが、XCM6035 の方がみっちりしています（詰まっている感じ）。
　で、布を剥がしてみました。
　
　結果は、...微妙に高域が落ちています。が、WM-61A との差を説明できるほどではありません。
　WM-61A の布も剥がしてみたいところですが、勿体ないので今回はやめておきます。

　ついでに、風防で変わるかも測定しました。これ、ネットで安く売っていたヤツです。
 　これも微妙に差がありますが超高域だけなので、気にせず使って良さそうです。
　
　WM-61A と XCM6035、何が違うんでしょうか？

マイクカプセルの差

　Panasonic の WM-61A が亡くなってからかなり経ち、代替品として XCM6035 を使っていますが、特性に差があるのか気になります。
　
　そこで、高音域の周波数特性を測ってみました。efu さんの WaveSpectra を使ってツイーターで再生した音をそれぞれのマイクカプセルを使って録音してみました。スピーカーはＭさんからお借りしているパイオニアの PT-R5 です。

　スイープ信号は WaveGene で 500 Hz から 20 kHz までのリニアスイープ信号を作り、ＣＤＲに焼いて 88.2 kHz サンプリングＣＤプレーヤで再生し、1 kHz から 40 kHz を再生しています。
　ネットを探してもなかなかスピーカーの説明書（周波数特性）が見つからないのですが、こんな特性なんですかね？まぁ、マイクの特性を比較するだけですのでスピーカーそのものの特性は特に気にしないのですが.....。ありゃりゃ、15 kHz 以上で差があるように見えます。
　
　
　ということで、ちゃんと（？）比較するために WaveSpectra から描画データを引っこ抜くことにします。が、説明書のどこに書いてあるか見つけられずゴニョゴニョやっていたら、なんかそれらしいデータが抜けました。
　
　一応、ＣＤプレーヤの出力とパワーアンプの出力の周波数特性も測ってみました（図２）。ＣＤプレーヤーはドライブの中のＤＡを使っていますが、40 kHz 近くまで出るんですね。スピーカーを繋いだときとオープンの時の両方をとってあります。
　
　で、まずは再現性ということで、（スピーカ ー出力が大きすぎたかなと思ってレベルを変えて）２回測定した結果の比較が図３です。縦軸は dB （ WaveSpectra と値が違いますが）、横軸は Hz で 1 kHz から 40 kHz まで表示しています。 "橙" と "青" の２回の測定の差が "黄" でスピーカー、マイク他の配置が変わらないとほぼ同じ測定結果が得られます。同時に測った左右のマイクの差は "灰色" で、配置の差（数cm ですが）はこのくらいある、ということでしょう。
　日を変えて測定（機器の配置変えて測定、図４）しても差は同じ程度で、このくらいの差は常にあるということですね。
　
　で、目的の WM-61A と XCM6035 の差が図5です。
　"灰色" ( WM-61A ) に対して、何個（ "黄"：2SK879 採用 MicAmp、"青"：2SA1586 採用 MicAmp、"橙"：ソース抵抗付き 2SK879 採用 MicAmp）か XCM6035 を測定しても同じような特性です。WM-61A との差は下の "水色"、"緑"、"黒" になります。回路は関係なくてマイクカプセルで決まるようです。
　
　さてこれは、高域で WM-61A が盛り上がっているのか、XCM6035 が凹んでいるのか、どちらでしょう？

外径 5 mm パイプの問題点

　パイプの加工はできましたが、実際にマイクに仕上げてみたら........、
　内径 3 mm の中を３本の線を通すのがかなり大変です。マイクカプセルから出ている線とパイプ内を通す線のはんだ付け部分（熱収縮チューブ付き）を通すのがかなり大変です。無理やり通せないこともないですが、信頼性に欠けるかな。パイプを通す線をもっと細いものを探すか、外径 5mm/内径 4 mm のパイプを使うか、ですね（もう一つ、アルミの内部を削る、というのもあります）。
　カバーも微妙に締まらない時があり、0.何mm か隙間が空きます。こちらはスリーブが、熱収縮チューブを噛みこまないようにすると避けられます。

　作り易さでは内径 4 mm を優先して他のサイズを決めたほうが良さそうです。

　　　8 mm/7 mm（真鍮）⇒ 7 mm/5 mm（アルミ）⇒ 5 mm/4 mm（真鍮 又は アルミ）
　　　8 mm/7 mm（真鍮）⇒ 7 mm/6 mm（真鍮）　⇒ 6 mm/4 mm（アルミ）

　後は一寸面倒ですが、内径をやすりで削って調整する手があり、その場合は 8 mm/6 mm の内側を削って、マイクカプセルがちょうど入るようにして 6 mm/4 mm とつなぐ方法（最初にやった方法、削るのがかなり手ごわい）ですね。

久しぶりの雷の録音（８月１３日）

　久しぶりに近くで雷がなりましたので、録音を試みました。
　ＴＡＳＣＡＭのＤＲ－１００ＭｋⅢのゲインを最小にして低感度のマイクを使い、ベランダの物干しにマイクを吊り下げて１時間ほど放置しました。
　ベランダからも稲光が見えます。


　録音データをチェックしたら最大レベルが -0.64 dB、クリップ寸前ですね。
　2008年のように至近距離の雷だとやはりクリップしてしまいそうです。
　だからといって雷を録音するためにもっと低感度のマイクを作るのも気が進まないですね。

　一つの案としては、延長ケーブルのホット - コールド間に適当な（4 k 前後の）抵抗を付けて減衰させる、というナンチャッテアッテネータ、というのはあり、かな？

外径 7 mm も発見

　ホームセンターを探し回って４軒目で 7 mm/5 mm のパイプを見つけました。
 
　早速 8 mm/7 mm の真鍮パイプとアルミパイプを両方とも約 12 mm にカットしました。
　アルミが心持ち太いので、少しやすりで舐めてクッションハンマーで（打ち込み過ぎると戻せないので慎重に）打ち込みます（戻せないことは無いんですけれどね）。   
　さらに、5 mm/3 mm のパイプを挿入します。こちらはサイズが合わずユルユルなので、両方のパイプに少し溝をつけて銅線を噛み混ませて打ち込みました。

　これに熱収縮チューブを被せて、パイプ部分のできあがり。

　ところで、.......
　2SK880 の gm が（使用回路定数の条件で）7.26 でしたので、これからゲインが計算できることになります。
　ファンタム電源のインピーダンスを 2 k （仕様書は 2 k 以上の記載）として、マイクアンプの出力に 33 k が繋がっていますので、その合成抵抗は 1.9 k になります。差動増幅部のソース抵抗が 0 の時（ 2SK2145 の時）ゲインは gm･ｒ ですから 13.7 倍、差動入力なのでその倍の 27.4 倍（ 28.7 dB ）になります。
　ソース抵抗 1 k の時は、ゲインが gm･r/(1+gm･rs) で、1.65 倍、×2 で 3.31 倍、10.4 dB となります。

　ソース抵抗 1 k 辺りが妥当なゲインでしょうか？ 

外径 5 mm のパイプ発見（マイク用パイプに最適？）

　これまで（コネクタのカバーが 6 mm のマイクケーブルに対応しているので）6 mm のアルミパイプを標準に使っていました。
　ところが、6 mm のアルミパイプを使うとコネクタのカバーがしっかり締まらず、1-2 mm 隙間が空きますので、中のスリーブを 2 mm 程度カットして使っていました。
　先日ホームセンターへ行ったら外径 5 mm のパイプを見つけました。これならスリーブをカットせずにそのままキャノンコネクタが使えそうです。内径 3 mm だと３線のツイスト線も通ります（ 1.5 m の竿マイクで外径 4 mm/内径 3 mmのパイプで実績があります）。
　
　マイクカプセルを保持するところは内径 6 mm より大きい必要があるので（売っているパイプの種類から 内径 7 mm か、あるいは 6 mm の内径を削ることになります）、外径 5 mm から内径 7 mm までつなぐ必要があります。
　ホームセンターには外径 7 mm/内径 5 mm のアルミパイプのケースはありますが現物がありません。
　他のホームセンターを探し回るか、納入されるのを待つか、無ければ 0.5 mm 厚の真鍮のパイプで繋いで使うことになります。
　
　　　8 mm/7 mm（真鍮） ⇒ 7 mm/5 mm（アルミ）⇒

　　　　　⇒ 5 mm/3 mm（アルミ） ⇒コネクタ（7 mm/5 mm のアルミパイプがあった場合）
　　　　
　　　8 mm/7 mm（真鍮） ⇒ 7 mm/6 mm（真鍮） ⇒ 6 mm/5 mm（真鍮）⇒

　　　　　⇒ 5 mm/3 mm（アルミ） ⇒コネクタ（真鍮のパイプで繋ぐ場合）
　　　　
　これがうまくいったら 1.5 m の竿マイク、外径 5 mm 内径 3 mm のパイプに変更しようと思います（パイプの強度がなくてフニャフニャなので）。

またまたマイクの製作（その４）

　パイプに熱収縮チューブを着け、マイクを取り付けます。マイクは LAN ケーブルをバラして取った４組のツイストペア線から３本より線を作っ て、パイプを通してプリント基板との間を接続します。
　直径 6 mm のパイプを使うと、キャノンコネクタをしっかり締め付けられません。スリーブを 2-3 mm 削り（短くして）しっかり締め付けられるようにします。

　カバーとスリーブはプラスチックなので、ノイズに弱いです。そこで、スリーブにアルミ箔（多分。LAN ケーブルをバラしたときに巻き付けてあった物を流用しています）を巻き付け、アルミパイプと接触するように工夫します。

　熱収縮チューブとパイプの隙間にコネクタのシールドと繋いだ銅線を挟み、コネクタのスリーブで押さえつけるようにします。
　アルミパイプはキャノンコネクタのシールドと導通を取れるようにします。
　
　これで完成。WM-61A オリジナルのマイクのできあがり、です。

またまたマイクの製作（その３）

　ということで、ソース抵抗を 1 kΩにして感度測定してみました。
　1.5 k ⇒ 1 k でゲインが -21.5 dB ⇒ -18.0 dB に変わりました。
　
　　　2SK2145（基準） : 0.0 dB
　　　2SK880 (Rs:1.5k): -21.5 dB
　　　2SK880 (Rs:1k) : -18.0 dB
　
　ソース抵抗を入れると、ソース抵抗を入れないときに比べてゲインが 1/(1+gm･r) 倍になるので、-21.5 dB、1.5 k から gm = 7.26 mS となります（ 2SK2145 と 2SK880 の gm が同じとして）。
　1 k のときは、1/(1+7.26×1) = -18.3 dB となり、まぁ大体計算通りです。
　
　これに感度が低めの WM-61A オリジナルを取り付けて組み上げました。
　電圧は図の緑色で記載しています。マイクカプセルの Idss が大きめなのでカプセル内部の FET にかかる電圧が 4 V くらいと小さくなっています。ソースフォロアの抵抗 22 kΩは 20 kΩでも良かったですね。

マイクアンプ基板による感度差

　エビさんがマイクアンプの基板を作ってくださったお蔭で、マイクを沢山作れるようになりましたが、いろんなバージョンがあるので、アンプによるゲイン差を調べてみました。
　比較したのは、2SK2145 採用回路、2SK879 + 750 Ω（ソース抵抗）、2SK880 + 1.5 kΩ（ソース抵抗）の３種類で、１個のマイクカプセルを着け換えて、感度測定をします。結果は以下の通り。
　
　　　2SK2145 : 0.0 dB（基準）
　　　2SK879 : -20.0 dB
　　　2SK880 : -21.5 dB
　
　2SK879 と同じ感度にしようとすると、2SK880 のソース抵抗 1.5 k はやはり少し大きすぎました。1.2 k で良かったようです。
　まぁ無理に感度を同じにする必要は無いんですけれどね、マイクカプセルの感度もばらついていますし。
　で、現状の組み上がった手持ちの棒状マイクの感度差は以下のとおりになります。
　
　　　2SK2145 :            0 dB
　　　2SK879 :　　　  -13 dB
　　　2SK879 + 750 : -20 dB
　　　2SA1586 :         -17 dB
　　　2SK880 + 1.5 k (予定）
　　　
　写真は上のリストの順番に並んでいます。

　2SK880 の基板はソース抵抗を 1 k に変更して、感度の悪いマイクを使って作ることにしましょう。

またまたマイクの製作（その２）

   抵抗が届きました。±0.5％、25 ppm/℃

　差動部分のソース抵抗をいくらにしようか迷ったのですが、1.5 k にしました。回路は図の通りです。事前の見積もりでは 1.2 k だったのですが....。
　
　半田付けを始めて、「あれ、抵抗の番号と抵抗値がなんか変だな？」と思ってよく見たら基板を間違えていたりして....情けない。
　とりあえず、無事半田付けを終了しました。
　各部の電圧も図に記入してあります。

　マイクカプセルを受けるソース抵抗は 22 k にしました。22 k に 8.9 V、内部のＦＥＴに 5.5 V、カスコードの 2SK880 に 6 V、とまぁまぁ希望の値になっています。が、やはり 20 k にして2SK880 の電圧をもう少し大きくした方が良かったかな。.......どっちにしても大差ないんですけれどね。