ゲルマラジオの製作
	スピーカ駆動編
	2011年3月　KY
◎AMラジオの原理
	○中波放送とAM
	中波（ちゅうは）放送は国内向けの放送ラジオで、周波数はおおよそ、530KHz〜1600KHzの
	間です。変調はAMです。
	図１のように高周波電流（電圧）をアンテナに接続すれば
	電波が発射されます。
	しかし、この中には音声信号が含まれていませんので、
	音声信号を伝えられません。
	したがって、高周波電流に音声信号を乗せる操作が必要
	になり、この操作を「変調」（へんちょう）と言います。
	AM放送、FM放送はすべて「変調」を行って電波を発射しています。
	このAM、FMは変調の方式を意味していて、
		AM  振幅変調(Amplitude Modulation)（しんぷくへんちょう）
		FM   周波数変調(Frequency Modulation)（しゅうはすうへんちょう）
	の略で、中波放送、短波放送はAM、FM放送はFMで変調を行っています。
		AM : 電波の利用率が良い
		FM : 音が良い
	変調する装置を「変調器」と呼び、高周波電流（電圧）を「搬送波」（はんそうは）と呼びます。
	また、音声信号は一般的に「信号波」（しんごうは）と言います。
	送信側、受信側の簡単な構成図を図２に示します。
	受信側は変調されたものを元の信号波（音声信号）に戻すために「復調」（ふくちょう）という操作
	を行い、この装置を復調器と言います。
	受信側にある「同調」（どうちょう）は希望の放送波を選択する部分です。（選局すること）
	○AMの波形
	AM波は図３のように搬送波の振幅を信号波で変化させたものです。
	信号波と搬送波を合成しただけでは図３ c ) のAM波にはなりませんが、最終的にc)の形に
	なります。
	例えば中波放送のTBSラジオは周波数が954KHzですが、これは図4のような形になっています。
	つまり、搬送波の周波数が954KHzです。
	○ゲルマラジオ
	受信装置の１番簡単な例として図５に「ゲルマラジオ」を
	示します。
	復調は検波（けんぱ）とも言い、この部分にゲルマニウム
	ダイオードを用いていることからゲルマラジオと呼ばれます。
	図６に各部の波形を示します。
	AM波の信号波（成分）は搬送波の上下に対称になって
	います。ダイオードD1に通すと、下側の成分はカット
	されます。
	図７にAM波を拡大して、検波の原理を説明します。
	a ) のように搬送波が増加する期間はD1→C1のルートで充電されます。
	搬送波が減少する期間 b ) ではD1には電流が流れないので、C1→Rdのルートで放電
	します。
	充放電を繰り返すと d ) の波形になり、搬送波成分は無くなり、信号波のみ再現される
	ことになります。
	d ) の波形の信号波はギザギザに見えますが、実際は、搬送波と信号波の周波数はかなり
	の差がありますので、信号波はなめらかです。
	なお、このままでは直流分もありますので、図6のようにC2で直流分をカットして交流（信号波）
	のみ取り出します。
◎スピーカの鳴るゲルマラジオ
	ゲルマラジオは原理的に信号を増幅する部分がありませんので、遠方の放送受信には
	限度があります。
	また、スピーカを鳴らす（駆動）ような力は無く、イヤフォンなどで聴くことになります。
	そこで、スピーカを鳴らすことが出来ないか、色々と実験し、筆者の受信環境でスピーカ
	を鳴らすことが出来ましたので紹介します。
	○回路図
	図8に回路図を示します。
	特に変わったことはしていませんが、検波後の負荷がトランスT1になっています。
	このトランスは「1.2KΩ：8Ω」のインピーダンス比で、これにより8Ωのスピーカを駆動
	しようというわけです。
	バーアンテナは市販品を用い、これを改造して「1次コイル」を追加しています。
	○部品表
	部品番号		部品名		型番		メーカー	数量
	C1,C2	セラミックコンデンサ 0.01μF			CCDC50V103*10			2
	D1,D2	ゲルマダイオード			1N60P*2			2
	J1	絶縁ターミナル			TM505キ		MSK	1
	J2	絶縁ターミナル			TM505クロ		MSK	1
	J3	Φ3.5ジャック			MJ153		マル信	1
	L1	バーアンテナ			PA63R			1
	T1	トランス			ST32		SANSUI	1
	VC1	ポリバリコン			CBM-113B-1C4			1
	XVC1	ダイヤル			DAW			1
		ケース			SW75S		TAKACHI	1
		ラグ板			L590-6P		サトー	1
		ポリウレタン銅線 0.29mm			UEW0.29L20			1
		ビス、ナット類						１式
			注意
			・セラミックコンデンサは10個単位の型番
			・ゲルマダイオードは2個単位の型番
	ラグ板(L590-6P)は部品の固定、配線（接続）用です。
	ポリウレタン銅線（Φ0.29mm）はバーアンテナ改造用で、この線径にこだわる必要は
	ありません。
	巻きやすいサイズ(Φ0.3〜Φ0.6くらい）で可。
	トランスST32は1.2KΩ：8Ωですが、10KΩ：8Ωなどのトランスのほうが望ましい。
	手元に「12KΩ：8Ω」のトランスがあったのでこれも実験してみたが、あきらかにこの仕様
	のトランスのほうがスピーカからの音量レベルが上がります。
	○製作
	ラグ板を用いて製作しました。（これにこだわる必要はない）
	写真1に内部の様子を示します。
	ケースにSW75Sを用いた場合、ラグ板(L590-6P)は両サイドが若干、ケース側面に当たり
	ます。両サイドを少し削って実装。
	写真1のように、かなりケース内部が窮屈で、SW75Sの1ランク大きいサイズのほうが作業
	は楽になると思います。
	バーアンテナは図9のように1次コイルを巻いて追加します。
	巻き回数は7回ほどで、この値にこだわる必要はありません。
	トランスST32の「赤リード」は未使用で、根元付近でリードをカットします。
	バーアンテナの「G」も未使用で、この線はラグ板の余った端子にはんだ付けしておきます。
	図10に主な配線部の要領を示します。
◎受信にはアンテナとアースが重要
	○筆者の受信環境
	図11に筆者の受信環境を示します。
	なるべく「高くて長いアンテナ線」と「アース」が必要で、筆者の場合、アンテナの高さが
	不十分です。
	このアンテナは常時、建っているのですが、時々、高さと長さを変えています。
	図11は現在の状態で、ポールの高さは8mと2mになっています。
	アースは「アース棒」を大地（地球）へ深さ0.5mほどに埋めて、アース線を屋内へ引き込ん
	でいます。
	○受信結果
	受信環境および地域によって異なりますが、筆者の結果は次のとおりです。
	（筆者は関東地区）
	（イヤフォンでの受信）
		放送局　3局が受信出来た。
		周波数 594KHz
		周波数 693KHz
		周波数 1134KHz
		594KHz局と693KHz局は送信所まで約20kmの距離。
		1134KHz局は送信所まで約50kmの距離で、受信音はかなり小さい。
	（スピーカでの受信）
		1134KHz局は確認できず。
		594KHz局と693KHz局はスピーカから音が出る。
	スピーカでの受信は2局出来ています。
	音量レベルは「ガンガン鳴る」ほどではありませんが、実用レベルです。
	（強いて表現すれば「控えめ」な感じ）
	筆者の仕事場は広さ20畳で、部屋の端〜端でもスピーカからの内容が分かる（認識）
	レベル。
	6畳ほどの部屋であれば申し分ないレベルです。
	594KHzと693KHzは周波数が近いので、イヤフォン受信では若干の混信が感じられます。
	ただし、スピーカ受信ではこの混信はほとんど気になりません。
	○アンテナとアース
	アンテナのみではスピーカ受信の場合、かなり音量レベルが下がります。
	アース有/無で極端な感度差になり、やはり、アースが重要。
◎使用感
	○音量ボリュームが必要
	現在、パソコンなどの作業机の横に置いて聴いています。
	音量レベルは「やや、控えめ」な感想ですが、一日中聴くには良いと思います。
	（なにしろ、電池代タダ、電気代タダですから）
	少し気になるのは「音量ボリュームまたはスイッチ」を付ければ良かったと思います。
	電話がかかってきた時にラジオの音量ボリュームを絞るか電源スイッチをOFFにしたい
	のですが、このゲルマラジオには音量ボリュームも電源スイッチもありません。
	音量を絞るにはアンテナ線を抜くかスピーカコネクタを抜く必要があり、電話がきた時に
	慌てます。
	スピーカからの音声を切断する「プッシュスイッチ」を思いつきましたが、どうやってケース
	に組み込むか検討中です。
	○スピーカは少し大きめが良い
	写真3に使用風景を示します。
	スピーカは少し大きめが良く、用いるスピーカにより音質が異なります。
	あらためての感想ですが、ゲルマラジオは「こんなに音が良かったのか」と感じます。
	ラジオ受信における余計なノイズ（キーーン、ピーなど）が無く、一日中聴いても疲れない音
	です。