ＶＵメーター用アッテネータを作りました

ｎｉｃｏｎｉｃｏの「歌ってみた」や「オリジナル曲」の依頼を請けて無償でミックスしている音響技師さんがいらっしゃいます。 ミックスの様子をニコニコ生放送で配信されているので、よく視聴しています。 ある日、その音響技師さんから「ＶＵメーター用のアッテネータを作ってもらえないか？」と依頼がありました。 日頃ミックスを見学させてもらい勉強になっていますし、素人の私にプロからの依頼というのは名誉な事ですので請けました。 音響の専門学校へ通う方々がニコニコ生放送を見に来ても不思議はないのですけれど、実際には来てないようです。 プロがミックスしてるＰｒｏＴｏｏｌｓＨＤの操作画面をそのまま視聴できるなんて、ありえないから無理もありません。

希望は、こんな感じの物です。

• タイプはパッシブ（アンプやバッファがない）
• 減衰量は０ｄＢ、－２ｄＢ、－４ｄＢ、－６ｄＢ、－８ｄＢの切替式
• チャンネル数は２（ステレオ）
• 各チャンネルの減衰量を微調整
• 入力はキャノンのメス、出力はオス
• 平衡型

聞き取り調査にて音源のインピーダンスが５０Ω、ＶＵメーターの入力インピーダンスが２０ｋΩと分かり、それに基づいて抵抗値を計算します。 私が電卓を使った訳でなく、エクセルのリゾルバを利用、５段切替の各段の減衰量が目標値の１％以内に収まる抵抗値の組み合わせを決定させた訳です。 その抵抗値をＥ２４系列１％の金属被膜抵抗２本で近似させて再計算し１％以内に収めました。 部品を集める際の最大の肝が「ロータリースイッチ」です。 電子制御全盛の昨今、４回路５接点のロータリースイッチは入手できません。 運良く４回路６接点が共立エレショップから販売されています。 ６接点の場合は－１０ｄＢを追加しますので使用する抵抗が全部変更となり、抵抗値の計算からやり直しました（泣）。 ロータリースイッチが到着するまでは抵抗の購入を保留してじっと我慢の子。 入手したロータリースイッチで行けると判断してから抵抗を購入しました。 その他の部品は札幌のパーツ屋さん１軒に在庫、今回の製作でパーツ屋さんが業務向けの品揃えというのがよく分かりました。

回路図。 １チャンネル分を記載しています。 ノイトリックのキャノン型レセプタクル（ジャック）は、３ピンタイプの裏に４つの端子があります。

1. ＧＮＤ
2. Ｈｏｔ
3. Ｃｏｌｄ
4. シールド

４つ目のシールドはＧＮＤと接続させる場合とそうでない場合があるらしいです。 接続する場合はケーブルのプラグでＧＮＤとシールドを接続させるらしいです。 この辺りの話をきちんと記述しているサイトを見つけられなかったのが残念でした。 ケースをシールドの延長と考えて接続しました。アルミケースにハンダ付けできないため、圧着端子をケースにビス止めして接続してあります。
部品表。 単価０円の部品は無償提供で、かわりに余った１０ｍｍスペーサー×６本は私の物（笑）
音響技師さん向けレイアウト完成図。 これをケースに貼り付けて穴開けしますので１ミリ単位で正確に印刷できてるかチェック用のスケールを表示させました。 案の定、小さく印刷されてしまい、１０９％に拡大して許容範囲になりましたけれど、縦横で伸縮が違うのをどうにかして欲しいな。
レイアウト設計図。 オブジェクトのプロパティ「印刷する」を適宜外して完成図を印刷しました。
内部の様子。 前面パネル。 背面パネル。

２人ともツイッターのアカウントがあるので、経過報告と私のフォロワーさん方へのネタ出しを兼ねて、ツイッターで経過報告をしました。 それらをまとめましたので、ご覧ください。ツイート日時が記録されていますので製作ペースも把握できます。
VUメーター用アッテネータ製作 - Tabtter

テストしてもらった所、－２ｄＢに切り替えるとＶＵ計は－３ｄＢを指示するそうです（滝汗）。 パッシブ型のアッテネータの宿命で、ＶＵ計の入力インピーダンスが違う場合に起きます。 微調整で下げる方向へ指示をずらせますから、切り替えを１段上げて指示を合わせることができて、首の皮一枚でつながりました。 ＶＵ計の入力インピーダンスを逆算すると１０．６ｋΩでした。 強引に修正するなら、４箇所の３．３６８ｋΩに５．６ｋΩ１％を並列につけると－２ｄＢはとりあえず合いますが、次の－４ｄＢが－４．９ｄＢまで減衰するので無理はいけませんね。

録音技術・アフレコ・音響効果のC3PROJECT　同録・ENG音声・出張録音・選曲

製作したアッテネータは音響技師さんのＶＵ計で密かに使われます。
今更？今こそ？古き良きVU計について。 - とある音屋の日常　「C3PROJECTスタッフBlog」

このページを作っていて思いつき、「ＳＩＦＡＭ　１０ｋΩ」で検索してみると衝撃の事実が（笑）。 上のブログの写真とステレオＶＵメータのＭＫ－Ｖの写真をご覧ください。 仕様を読むと「入力インピーダンス：１０ｋΩ（バランス）」orz

2012.10.13 こちらの記載についても音響技師さんから了承、 また写真の使用も許可いただきました。ありがとうございます。 後日、音響技師さんから連絡がありスカイプ上で綿密な打ち合わせ。 アッテネータの切替で正確に２ｄＢステップを刻む方法を模索します。 結論は次の通り。

1. ＶＵ計はインピーダンス１０ｋΩなのでこれを見た目２０ｋΩに変更する
2. そのためにアッテネータの箱の中でＨＯＴ側、ＣＯＬＤ側それぞれに抵抗を挿入してピッタリ２０ｋΩにする
3. これでアッテネータから見たインピーダンスが２０ｋΩになり切替で２ｄＢステップになる
4. ＶＵ計に届く電圧が５０％（－６ｄＢ）となるので、ＶＵ計内部の調整で＋６ｄＢに変更して帳尻を合わせる
5. 結果、このアッテネータは入力インピーダンス１０ｋΩ用、－６ｄＢ～－１６ｄＢ切替アッテネータとする

実機で計測していただいた結果は次の通り。

• ケースＡ：　入力－１１．８ｄＢＦＳ　切替－６ｄＢ　ＶＵ計０ＶＵ
• ケースＢ：　入力－７．５ｄＢＦＳ　切替－１０ｄＢ　ＶＵ計０ＶＵ

それから、入力－２０ｄＢＦＳで切替０ｄＢ、ＶＵ計０ＶＵとのことです。 ここでは０ｄＢＦＳを１Ｖとみなして計算します。 ケースＡで入力インピーダンスを計算すると、入力電圧が－１１．８ｄＢＦＳ＝０．２５７Ｖ →切替タップまでの直列抵抗＝１１．７７５ｋΩ →切替タップからの並列抵抗＝２８．８３７ｋΩ →並列抵抗に掛かる電圧＝０ＶＵ＝０．１Ｖ →直列抵抗に掛かる電圧＝０．２５７Ｖ－０．１Ｖ＝０．１５７Ｖ →直列抵抗を通る電流＝０．１５７Ｖ÷１１．７７５ｋΩ＝１３．３ｍＡ →並列抵抗とＶＵ計の合成抵抗＝０．１Ｖ÷１３．３ｍＡ＝７．５０ｋΩ →ＶＵ計の入力抵抗＝１０．１３ｋΩ

ケースＢも同様に計算し、１０．０８ｋΩとなりました。挿入する抵抗は１０ｋΩでよさそうです。

これは音響技師さんのツイートです。
「機材改修のためのパーツ買った。金皮10ｋ1%」 「インピーダンス変更手術を行う！メス！」 「白か！？黄色か！？どっちなんだっっ！？！時間がないぞ！！！！！」 「抵抗追加してシュリンクで絶縁。」

音響技師さんから報告のツイートがありました。
「ご報告！１０K追加でどのレンジもバッチリ完璧に2dBステップになりました！」