αJuno-2から取り外した30年前の電解コンデンサの劣化具合を調べてみた

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先日、電解コンデンサを交換したαJuno-2の音が「良くなった気がする」と書きましたが、逆に言うと交換前の音は悪かったのでしょうか。

電解コンデンサは経年劣化します。寿命は温度に依存しますが、10年かそこら、とも聞きます。
劣化具合は、容量の減少ではなく「ESR(等価直列抵抗)の増大」という形で現れるそうです。

ニチコンの資料から、ESRに関する部分を引用します。

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ESRの値は低いほうが良いとされていますが、値は電解コンデンサの容量や耐圧によって異なります(いずれも大きいほうが低い)。

ESRがきちんと測定できる容量計は高価ですが、マイコンを使った簡易型の測定器がAmazonマーケットプレイスから入手できます。
「LCR-T4H」という型番のもので、ググるとたくさんの人が入手して試しているのが分かります。
880円でしたので、私も購入してみました。

これを使って、αJuno-2から取り外した電解コンデンサの容量とESRを測定した結果を以下に示します。
表の左側が測定値、右側が定格値です。
また、青のセルは無極性タイプで、黄色のセルは今回新品で購入したもの(間違って多めに買ってしまったので余っていました)です。

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新品は22μFしかないのですが、ESRは同じ容量の古いコンデンサに比べて1/2程度の値になっています。

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新品を除くデータを、横軸に容量、縦軸にESRをとって両対数グラフにしてみました。

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きれいに反比例関係になっていますが、この反比例関係が新品でも成り立つとすると、22μFのESRが2倍になっていることから考えて、おそらく他の容量のコンデンサも、新品の2倍程度のESRになっているのではないかと思われます。

αJuno-2の回路では、コーラスも含めるとカップリングコンデンサを5回通過していますので、少なくとも出力が微妙に低下するという影響はあったと思われます。

一方、容量についてはほとんどのコンデンサが定格値を上回っており、劣化はほぼありませんでした。
電源に使われていた大容量のコンデンサはESRも低いので、電源系については交換の必要はなかったかもしれません。

続・αJuno-2の電解コンデンサを交換

先日行ったαJunoの電解コンデンサ交換ですが、音を聴いているうちに低音のパワーが増したような気がしてきました!
おそらく心理的な要因だと思いますが、オーディオのマジックですね・・・

しかしモチベーションは湧いたので、追加で前回書いたように音声の通る経路のカップリングコンデンサも交換してみました。
まず、メインボードはDCOから各チャネルのVCF/VCAチップへ接続される部分と、各VCF/VCAの出力を加算するオペアンプの出力部分の2箇所(下図の赤丸の部分)です。
ただし前者は6音ポリなので6個の交換が必要です。また、後者は無極性のコンデンサが必要です。

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下の写真のように、メインボードが格納されるスペースは天井が低いので注意が必要です。

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このスペースに納めるために、αJuno-2のメインボードは背が低くなるように作られていたようです。
元のコンデンサ(写真上)は高さ7.5mmのものが使われていました。

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しかし、これから交換するコンデンサは12.5mmくらいあります。
そのため、少しコンデンサを倒して取り付けました。

交換前:

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交換後:

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コーラスモジュールにも電解コンデンサが使われていますので、これも一部交換しました。
音声信号の通り道では、コーラスへの入力側で信号をバッファしたオペアンプの出力と、コーラスの出力側で信号を増幅するオペアンプの入り口と出口にカップリングコンデンサがあります。(下図の赤丸の部分)
出力側は無極性のコンデンサが使われています。
そのほか、電源周りなど数箇所を交換しました。(下図の緑丸の部分)

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交換前:

chorus-before.jpg

交換後:

chorus-after.jpg

電源モジュールについても、前回の分(下図の青丸部分)に追加で出力側のコンデンサ(赤丸部分)を交換しました。

power-module.png

交換前:

ajuno-electrolytic-capacitor.jpg

交換後:

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さて、これで音が良くなったかというと・・・うん、(主観的には)良くなりました!多分!きっと!
・・・気のせいだとは思いますが、悦に入っています。
ちなみに費用は、前回の分と合わせてもパーツ代で1500円程度でした。

αJuno-2の電解コンデンサを交換

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先日IR3R05を取り替えて復活させたαJuno-2ですが、電源の電解コンデンサが心配だったので交換しました。
3つある大容量の電解コンデンサの1つが、ケースが割れて液漏れしているように見えました。
漏れ出た液は、すでに乾燥してキャラメルみたいになっています。

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今回も「はんだシュッ太郎」のお世話になりました。これ本当に便利です。
液漏れしていると思われる整流用の大型の電解コンデンサ3つを外しました。

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外したコンデンサは、1000μF/35Vが2つと、3300μF/25Vが1つです。
交換用のコンデンサは、オーディオ用のMUSEシリーズにしてみました。
1000μFは耐圧35Vが無かったので、50V品を使用しました。
1000μF、3300μF共に、元のコンデンサよりも背が高くなっています。

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MUSE 1000μFが元の電解コンの3300μFと同じ背丈で、MUSE 3300μFはさらに高いので、一応頭がつっかえないか確認してから取り付けました。
思ったより余裕がありました。

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ついでに、メインボードのほうの電源周りの電解コンデンサもMUSEに交換してみました。
交換したのは2箇所です。

1つ目はおそらくデジタル回路側の電源用と思われるC26です。

electrolytic-capacitor-main1.png
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もう1つは、HPFの切り替えを行っている4052の電源に入っているC8です。
もしかして音質に影響あるかな?と思い・・・。

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C8はキーボードの下に隠れる形になりますので、寝かせ気味にして取り付けました。

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音質は変わったか?というと、多分変わってはいないと思います。
とはいえ電源部の電解コンの交換は安心のために必要でしたが。

音質については、本格的にやるならアナログの音声信号のラインに入っているカップリングコンデンサをコーラスモジュールも含めてすべて交換するということも考えられますが、ちょっと大変そうですね。
特に、メインボードはコンデンサの背が高くなると、組み立て時に問題がでるかもしれません。