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5. 바깥세상 이야기/5-2. FM 라디오 & 오디오

Marantz ST-7 Tuner 스코프 불량(wave form error)

해외 오디오 전문제조 회사인 마란츠(MARANTZ)는 FM 튜너와 리시버는 물론 각종 오디오 제품의 종류도 많지만, 오디오 제품에서는 좀 보기드문 튜너와 리시버에 CRT 스코프가 내장된 제품들이 있습니다. 이들 제품은 아날로그 고유의 Meter기 대신 RF 및 Audio 신호파형, FM 음질을 좌우하는 멀티패스 신호강도를 실시간으로 볼 수 있는 기능도 포함하고 있어 고음질을 추구하는 FM 청취자들은 이 기능들을 유익하게 이용할 수 있을 것입니다.

제가 보유하고 있는 마란츠 FM 튜너 2110, ST-7과 Model 18 리시버에 CRT 스코프가 내장되어 있습니다만, 4~5년전 매킨 MR-85 대신 모처럼 시험해 보려고 마란츠 ST-7 를 동작시켰는데, 스코프 파형에 이상현상을 보이고 있었습니다. 이번에 시간을 내어 CRT를 채크해 보았는데 스코프에 인가되는 전원부분이 좀 문제일 듯 생각되었습니다. 봄 부터 느긋하게  불량이 예상되는 부품들과 수리에 필요한 공구를 확보하는데 다소 많은 시간이 소요되었습니다. (마란츠 스코프 튜너나 리시버를 갖고 계신 분들중 스코프 파형이 정상적이지 않을 경우 본 글이 도움이 될 수 있기를 기대해 봅니다.)

Marantz ST-7 scope WF error

마린츠 튜너중 처음으로 제 손에 들어온 st-7 모델은 자주가는 수입오디오 업체를 방문했다가 마란츠 ST-7 튜너를 보게 되었습니다. 그간 마란츠 제품은 좀 투박한 외형이라 생각하고 있었는데 ST-7 모델은 검은 색상에 매끈하고 탄탄한 만듬세와 디자인에 마음이 쏠려서 들어보지도 않고 바로 구입했습니다.  물론 직접 청취해 보지는 않았지만 10B 등의 튜너도 외형 디자인도 좋았지만, 진공관이라 선듯 선택하기 어려웠습니다. (이후 마란츠 스코프에 반해서 스코프 타입을 몇개 확보했습니다만, ST-8 모델은 튜닝 불량이라서 폐기하고 나머지는 현재까지 보유하고 있습니다.)

MARANTZ ST-7 모델 스코프 파형

상기 사진의 스코프 파형은 4~5년전 쵤영된 사진입니다만, 외형적으로는 파형이 정상적인 것 같아 보이지만, 신호를 넣지 않고 AUX 입력으로 선택했을 경우 스코프 중앙에 DOT 파형이 나타나야 하는데 좌측 270도 방향으로 길게 꼬리가 나타나고 있습니다.

 

좌측 첫번째 사진은 신호가 인가되지 않을 경우, 정상적인 파형을 나타내고 있습니다. 정확하게 중앙에 DOT를 표시하고 있습니다.(수리완료 후 촬영된 것임)

수평과 수직의 고압전원이 공급되었을때 정상적인 전자빔 패턴입니다.

두번째 사진은 신호가 없을 경우 나타나는 스코프 파형으로 스코프 표현 상태가 불량임을 나타내고 있습니다. (수리전 촬영)

다양한 시험을 거쳐 CRT 스코프에 인가되는 고압의 DC 전원불량이 원인일 것으로 예상하였습니다. 보통 이들 전압은 DC 수백 볼트 고압이므로 제품을  다룰때 주의가 필요합니다. 실제로 확인한 결과 고압용 Capacitor가 불량이었으며, 이를 교체한 후 정상적으로 표시되고 있었습니다. (회로도면을 구하지 못해 전압규격 모름)

이후 마란츠 ST-7 튜너 수리과정을 사진과 함께 작성하였습니다. (수리완료후 인터넷 검색으로 찾아보니 튜너의 내부구조가 ST-8 튜너와 거의 동일한 것 같아 보였습니다.)

ST-7 튜너의 하우징을 오픈해 보았습니다. 상판 철재 하우징을 열면 RF 튜너부의 메인 PCB가 중앙에 설치되어 있으며, CRT스코프 신호조정부와 2개의 전원트랜스 포머가 배치되어 있습니다.  오래된 제품이지만 PCB, 전자부품들이 너무 깨끗합니다. (사용하지 않고 오랫동안 포장해둔 덕분일 겁니다.)

ST-7 상부 PCB 및 부품배치도

하단의 하우징 판넬을 오픈하면, 전원부와 audio 신호처리 파트와 각종 스위치가 배치되어 있습니다. 여기에 휴즈가 5개 베열되어 있는 부분이 전원부 PCB 파트입니다. 이 PCB 파트는 튜너에 소요되는 모든 DC전원을 공급하는 곳인데, CRT 스코프에 공급되는 고압 DC 전원도 함께 공급되고 있는 곳입니다. PCB 부분을 자세하게 보면 대다수 전해콘덴서의 PCB 접촉부분에 전해물질이 세어나와 굳어져 있는 것을 볼 수 있습니다.

ST-7 하부 PCB 및 부품배치도
저압 및 고압 전원파트

인터넷에서 알게 된 것입니다만, ST-7 튜너의 생산시기는 1978년부터 공급된 것으로 나타나고 있어 최소한 40년 이상된 제품일 것으로 파악됩니다. 그런데 대다수 마란츠 제품의 서비스 메뉴얼을 인터넷에서 구할 수 있는데, ST-7 튜너는 찾을 수 없었습니다. 물론 ST-8 튜너와 동일하다는 정보는 있습니다만,..

여하튼 ST-7 튜너의 전원공급 PCB 파트를 탈거해서 전해콘덴서를 모두 채크하고 동일규격 제품으로 교체했으면 좋겠는데, 문제는 신호연결선들이 모두 하드와이어링(신호연결 부분을 핀으로 세운 후 전선으로 꼬아서 감은 상태)으로 되어 있고 연결단자도 무려 25개에 2~3개 신호선이 한개의 단자에 감겨있는 경우도 있습니다. 더불어 4면의 PCB에 연결선이 분산되어 있어 간단하게 오픈할 자신이 없었습니다. 과연 신호선을 훼손하지 않고 잘 복원할 수 있을까? 여하튼 해결 방법을 찾기 위해 이런저런 자료를 인터넷에서 많이 찾아 보았습니다.

Hard wirering 포설

전원부 파트의 연결부에 하드와이어링 된 신호선을 해체하고 다시 연결할때 끊겨질 수도 있고 전선이 훼손될 수도 있어 이를 어떻게 하는 것이 좋을지 고민이 많았습니다. 첫째 하드와이어링된 부분을 모두 커넥터 타입으로 변경한다. 둘째 연결 포인트를 솔더링으로 직결한다. 세째 하드와이어링 도구를 구입해서 원래 형태로 복원한다.. 해체하기 전에 몇차례 시뮬레이션을 해 보았는데,. 아무래도 원래 형태로 복원을 해보고,. 실패하면 솔더링 또는 핀타입으로 변경하는 것을 좋겠다고 생각했습니다.

하드와이어링 감기 및 해체 도구를 구입했는데 인터넷 쇼핑몰에 상세한 규격정보가 없어서 무조건 구입했더니 심선이 0.25mm 타입이라 전선이 들어가지 않습니다. 다른 판매점에 전화해서 물어보니 0.65mm 타입과 0.9mm 타입이 있다고 해서 2셋을 추가로 구입했습니다. 이런저런 실수로 무려 5개나 구입했습니다.ㅋㅋ 

Hard wirering tools

하드와이어링 툴을 구입하고 몇일간 손에 익히기 위해 케이블 크기별로 실습을 한 후, PCB 해체작업을 진행했습니다. 물론 해체하면서 핀 연결선에 번호표를 부착하면서 꼼꼼하게 분리했습니다. (전해콘덴서에 dot 표시가 된 것은 전해액이 묻어있는 부품으로 교체대상으로 검토된 것임)

RE wirering

PCB 기판을 들어내고 전해액이 묻어 있는 전해콘덴서를 탈거하여 확인해 보았더니, 250V 10uF 2개, 350V 10uF 2개가 불량이었으며, 25V 470uF 3개, 25V 2200uF 2 개는 정상으로 확인되어 다시 부착하였습니다. (고압 전해콘덴서 구입을 위해 약 2주간 인터넷 검색으로 어렵게 구입 : 250V, 350V, 400V 10uF전해콘덴서 각각 5~6개 남아 있음, 혹 필요하신분?) 또한 PCB의 다이오드 및 전압제어용 TR도 간단하게 채크한 결과 큰 문제가 없었습니다.

전원부 PCB 탈거후 본체하부 모습
불량 전해 콘덴서(250V, 350V)
탈거된 전원파트 PCB 모듈

전원부 PCB 모듈에 표기된 전해콘덴서를 모두 제거후 확인한 결과, 250V 및 350V 전해콘덴서는 불량이지만 나머지는 모두 정상으로 확인되어 문제없는 부품은 모두 원위치 시킨 후 불량 콘덴서 4개만 동일 규격으로 교체하였습니다.

불량 전해콘덴서가 교체된 전원파트 PCB 모듈

불량 전해콘덴서를 교체하고 다이오드 및 TR등 부품이 이상없음을 확인한 후 다시 하드와이어링 도구로 핀에 전선을 꼬아가면서 조립하는데 많은 시간이 소요되었습니다. 물론 하드와이어링 도구로 조립하므로써 가능한 원상태로 복원되도록 노력하였습니다만,.. 

Marantz ST-7 Tuner : 하드와이어링 도구로 신호선 연결

상기 동영상과 같이 불량 콘덴서를 교체한 후 전원파트 PCB를 모두 하드와이어링 툴을 이용해서 신호선을 모두 결합하고, 결합상태의 정확성을 확인하기 위해 접촉저항 및 진동, 흔들림 등에 이상없음을 확인한 후 전원을 투입해서 정상적으로 동작되는지 여부를 확인해 보았습니다.

비임이 한군데로 모이는 군요.

전원을 투입한 후 정상적으로 동작되고 있어, ST-7 튜너에 안테나를 연결한 후 SCOPE에 관련된 각종 기능시험을 해 본결과 원래와 같이 잘 동작되고 있었습니다. 스펙트럼의 DX-9 실내용 안테나를 연결하여 시험했으나, 주변이 모두 고층빌딩으로 인해 반사파 신호가 심각함을 알 수 있습니다. 더불어 튜닝시 신호세기, 스테레오 음향 표시가 정상적으로 잘 표현됩니다. 첨부된 동영상과 같이 Marantz ST-7 튜너의 진가를 확인할 수 있을 것입니다.

Marantz ST-7 final scope testing

(참고) 수리업체가 아니며, 개인 취미생활 자료로 올린 것이므로 잘못된 내용을 지적해 주시면 즉시 보완하겠습니다. 혹 부품이나 장비 등의 명칭이나 표현이 서툴더라도 양해해 주시기 바랍니다. 또한,  글쓴이가 작업하면서 휴대폰으로 촬영한 것이라 깔끔한 영상이 아닙니다.