DAコンバーターの真性(intrinsic)ジッターを計ってみました

はじめに

DA コンバーターに置いてクロックジッターはとても重要な問題です。しかしながら定量的なデータはあまり見たことがありません。ここでは DA コンバーターとクロックジッターの関係について解説してみたいと思います。

クロックジッターとは

一般にクロックジッターとはデジタル回路のクロック信号における周波数のゆらぎのことを指します。 DA コンバーターなどのマスタークロック信号は水晶発振器ですが、この水晶発振器そのもののジッターを測定するには500万円クラスのデジタルオシロスコープが必要です。

ただ水晶発振器のジッターについてはその特性がメーカーのデータにつ

いていますので測定しなくても比較することが可能です。

このグラフは100MHzくらいの水晶発振器の中で、特に低ジッターのものについて1kHz付近の位相ノイズを比較したものです。数百円でもかなりジッターの少ないもの(-160dBc/Hzクラス)のものがあります。ただ一番低ジッターな水晶発振器では-180dBc/Hzというものがあり、これだと数十万円します。

クロックのジッターが DA コンバーターに与える影響

DA コンバーターにおいてはジッターの要素は2種類あります。一つはデータジッター、もう一つは イントリンシック(真正*)ジッターと呼ばれるものです。

(*真性というのは私がつけた訳です。)

データジッター

データジッターとはデジタル信号の非周期性に関わるもので、例えばSPDIFのデジタル信号を受信する時に必然的に発生するジッターです。これは根本的にクロックジッタとは異なるものですクロックがたとえ完全に正確であっても発生します。
このデータジッタを測定する方法は J テストと呼ばれ、これまでにもいくつか実測例が紹介されています。具体的には11.025 kHz に1 LSB の信号を混ぜてDACに入力し、その時の信号スペクトルを測定するものです。

真正ジッター

それに対して真正ジッターというのは DA コンバーターにおいてクロックのジッター成分によって発生する歪信号のことを指します。

クロックジッターがある場合 のDA コンバーターの出力への影響は、理論式があります。結論としてはクロックジッターの成分fjがあると、そのジッター成分の周波数+-fjだけ基本波fから離れたところに、サイドスペクトルf+-fjが発生します。そしてそのサイドスペクトルの大きさは、信号基本波fの周波数に比例します。ですので真正ジッタを測る際は

基本波信号の周波数をできるだけ高くして(20kHzで)測定します。

真性ジッターの測定例

こちらはオーディオプレシジョン社の技術ノートに掲載されているジッターの測定例です。 20khz の信号スペクトルの両サイドにジッター成分が検出されています。さらに離れたところにもノイズ成分があるのですがこれは左右対称ではないのでおそらくノイズであると考えられます。

次に最近の DA コンバーターについて、この真正ジッターを測定した例を示します。

左図は ES9038 Pro を使用した他社の DA コンバーターの真正ジッターの測定結果です。20khz の信号を入力しその付近でのサイドスペクトルを拡大して見ています。 20khz の両脇100Hzずつ離れたところにスペクトルが発生しているのがわかります。この DA コンバーターでは100ヘルツのクロックジッターがあるということになります。実はクロックへの供給電源が安定していないために100 L 成分のクロックジッターが発生しそれが DA コンバーターの出力に影響しているということになります。

次にこちらはオーディオデザイン社の ES 9038 Pro を使用したDAコンバーターのスペクトルです。 こちらは基本波のみ観測されていて、サイドスペクトルが一切発生していないことが分かります。すなわちジッターの影響がまったくが検出されていないということになります。

DAコンバーターのジッター成分

他社製DAコンバーターの場合

以上は基本波のサイドスペクトルからジッターの影響を見てみましたが、SYS-2722ではジッター成分を分析することができます。例えば先の他社製DACのジッタースペクトルがこちらです。赤線(左軸)がジッター成分ですが、100Hzの整数倍で大きなジッターが発生していることがわかります。

実はこの他社製DAコンバーターもかなり超低ジッターのクロックを搭載しています。この100Hzの整数倍というジッターは水晶発振器そのものの基本性能によるものではなく、水晶発振器の電源、あるいは実装技術の不備によるものです。このDAコンバーターのクロック波形を長周期で見てみると、100Hz位に相当する周期で振幅が揺らいでいます。この振幅のむらがジッターとなって影響しているのです。

当社製DAコンバーターの場合

一方当社のDAコンバーター、DCDAC-180のジッター成分はほとんど検出されていません。

終わりに

以上DAコンバーターのジッターについて解説しました。実際に調べてみると、予想とは大きく異なる結果が出てくるものです。

ジッター測定に関して詳細に知りたい方は下記をお読みになることをお勧めします。AudioPrecision社のwebサイトからダウンロード可能です。

参考文献:AudioPrecision社 Application note #5 ”Measurement Techniques for Digital Audio” , Julian Dunn

以上の話はこちらのコラム”オーディオにおけるジッターの話にもまとめてあります。

エサペッカ・サロネン指揮のオーケストラがすごかっった

1月29日(火)に芸術劇場で行われたエサペッカサロネン指揮のコンサートに行ってきました。エサペッカサロネンは CD などでその音の良さを知っていましたが、今回が生で初めて聞きました。

 演奏がすごかった

メインの曲は火の鳥です。火の鳥は前半が結構だれるので後半の迫力ある所だけでも十分かと思いました。ですが音がとにかく凄いです。

例えばティンパニの音が今まで聞いたことないほどに迫力があってキレがあります。コントラバスのピチカートもズシンズシンと響きます(これはホールが良いからだと思いますが・・・)。これがもしサントリーホールだったらピチカートがツンツンという迫力ないものになってしまいます。

木琴がまた凄い。非常に大きな音で、まるで木琴のようには聞こえません。フルートが野太く聞こえ、その音量も尋常ではありません。トロンボーンはまるでサックスのように音程が安定しています。トロンボーンですから動かし始めと終わりが普通は音程がずれるのですが、音程がずれることがまったくないのです。芸術劇場は比較的音量が取れるホールでホールの音が良いこともありますが、こういった普段は目立たない楽器の音一つ一つが素晴らしかったので驚きました。

こういった何気ない楽器の音が素晴らしいのは、おそらくこのオケは普段から尋常じゃない考え方でいろいろなこと試して日夜努力しているのだと感じました。

芸術劇場の音響は素晴らしい 

久しぶりに芸術劇場でオーケストラを聞きましたがやはりこのコンサートホールは都内でも随一のとても素晴らしいホールだということを再認識しました。サントリーホールでは音量が取れなくて何を聞いても全く迫力がないのですが、このホールでは楽器のソロでも非常に迫力が出ます。

また弦楽器の音が非常に綺麗です。このホールは壁に数 CM単位の凹凸のある拡散材が貼ってあるので、響きが綺麗に聞こえるんだと思います。この響きの綺麗さは都内随一だと思います。

バイオリンソロの庄司さんは凄くて怖い

バイオリンソロの庄司さんはパガニーニのコンクールで最年少で優勝したそうです。初めて聴きましたが確かに美味いこと美味いこと。最初の方から弓がかなり切れていて、途中音量をセーブしてるように聞こえました。ただ一つ気になったのは庄司さんの髪型で、髪を振り乱して弾くのですが、庄司さんは見なくても弾けるのでいいでしょうが、髪が全部前に来ていて、まるで貞子のようで

演奏中(これが正面)

演奏が終わるとこうなる

 

した。もちろん演奏には問題ないんでしょうが、見てるほうはちょっと怖いので、できたら髪をまとめた方が気にならないと思います。聴いてる間、そればかり気になってしまいました。

 

でもとっても上手でしたし、機会があったらまた聴きたいと思いました。

エサペッカサロネンはどこの人かと思ったら、ロンドンが本拠地でした。去年にロンドンに行ったのに、エサペッカサロネンを聞いてこなかったを私は大馬鹿ものでした。(人生とはそういうものです。)

 

 

N響がきっかけでした

このコンサートを知ったのはその前の週にN響を聞きに行ったからでした。N響は今日はあまり自分から行きたいコンサートではないのですが、妻がチケットを買ったのでお付き合いしました。場所は渋谷のオーチャードホールです。このホールでオーケストラを聴くのは初めてですが、形はなかなかいい感じなのですが、音的にはもう一つという点がありました。ステージ付近をもうちょっと天井低く絞った方が音量出て迫力が出るかなと思いました(サントリーホールよりはマシですけど)。この N 響を聞きに行った際にもらったチラシで、サロネンのコンサートを知り、急いでチケットを買ったのでした。

それにしても芸術劇場の24000円のチケットは高い

と思います。芸術劇場は2階も結構オーケストラに近いので、2階でも良かったかもしれません。それでも2万円しますが。

エサペッカサロネンの演奏は国内で聴いたオーケストラの中で最高のものでした。機会があったら皆さんも是非聴いてみてください。サロネンは来年サンフランシスコに移るようですが。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ダイソンの掃除機を買ったら大損(ダイソン)するかもしれないという話

今回もオーディオの話ではなくてすみません。

daison DC45を購入

4年位前にダイソンのコードレス掃除機をホームセンターで見たら、24,000円とあったので、あれ最近は安くなったんだと思い購入してしまいました。

ところがこれ、私の勘違いで実は36000円くらいでした。24000円というのはハンディタイプのクリーナーで、床掃除ができるタイプはいいお値段だったのです(売り場の値札の位置がずれていたということでした)。

まあ仕方ない、これもなにかの縁と思って事務所で時々使用していました。メインはACコードの掃除機ですが、コードが届かないところはコンセントを差し替えるのが面倒なので、ダイソンのコードレスを使用していました(週一ちょこっと使うくらいの頻度)。

結局こんなに買い込むはめに

ダイソン動かなくなる、そして互換バッテリー購入(3000円)

ところが購入して2年位たって動かなくなりました。ネットで調べるとバッテリーの寿命があるそうで、それも結構寿命が短いようです。正規品は8000円位するので非常に高価です。アマゾンで互換品を3000円くらいで売っていたので、試しに購入してみました。その結果、互換品でも実用上問題なく使用できました。よしよしと。

再び停止、別のやや高い互換バッテリー購入(4500円)

ところが半年くらいするとこれも動かなくなり、やはりバッテリーの質が悪かったのかと、もう一度今度はやや高級な互換品を5000円位で購入しました。これも最初は良かったのですが、2,3ヶ月で動かなくなりました。

やっぱり停止、そしてダイソンの正規バッテリーを購入(6600円)

やはり互換品はだめなのかと言うことでダイソンに電話して症状を伝えると、やはりバッテリーが怪しいということで、正規のバッテリーを6600円で購入しました。今度はさすがに大丈夫だと思っていましたが、やはり2,3ヶ月で停止して動かなくなりました。

なぜかまた停止、アッセンブリ(モーター部)購入(9900円)

もう一度ダイソンに電話すると、今度はひどい対応です。

修理には22,000円かかる、古い機種なので新しい機種に買い替えたほうが良い、新しいタイプv7を23,700円で販売するから、そちらを買ったほうがいいという説明でした。話がおかしいのでこれは聞き流しましたが、そうすると今度は

バッテリー3つとアッセンブリは無駄な買い物でした

アッセンブリ(モータ部のことをこう呼ぶらしい)の交換もできるが、これが9,900円とのことです。更に、もしこれで動けば先に購入した正規バッテリーは返品できるとのことでしたのでしめしめと思い、アッセンブリを購入しました。

ところがどっこい、モーター部を交換してもまったく動きません。機構的にはモーター部と電池が正常なら動くはずです(機構部分を構成するものは他にないので)。

途方に暮れて、もしやと思って充電器をみるとなんとひび割れているではないですか!!。それだけでなく、電圧を測ってみるとなんと5Vしか出ていません。本来は18Vと24Vの2つの電圧が出るはずなのですが(表示にそう書いてある)、まったく足りていません。

最後に充電器を購入(5500円)

再度ダイソンに電話して今度は充電器を5,500円で購入しました。届いた充電器で充電してから試すと、なんと正常に動作するではないですか。古い元のバッテリーも、互換品のバッテリーもすべて、とても元気に動くようになりました。

充電器は新品も元のものも最初からケースにヒビが入っています。

結局故障していたのは充電器の方で、そうとは知らず必要のないバッテリー3個、加えてアッセンブリ(モーター部)を購入してしまったのです。これだけで合計すると2万円以上しますから、大変な出費です。ただダイソンの方では使用しなかったパーツは返品できるようですので、無駄だったのは互換バッテリー2個だけとなります。バッテリはいつか寿命が来るので持っていても無駄にならないのでまあいいかということで納得できます。

今考えると修理に出したり、新機種を購入しなくてよかったと思います。それにしても買って3年でもう古いから新しいのにしろなんてひどい対応です。私に電気の知識がなかったら大損(ダイソン)するとろでした。

ダイソンの掃除機はすぐに修理に出さず、怪しいところを順に購入して動作を確認し、既存のユニットが良品だったら購入部品を返品するのが正解だと思います。間違っても勧められるがままに新機種を購入しないほうが良いという話でした。

それにしてもなんだかんだで10時間以上は時間を無駄にしています。平均的なサラリーマンの時給を5000円として計算すると、もう5万円損したことになります。やっぱり大損だったかもしれません。

p.s.

これで解決したと思ったら充電器がまた故障しました(すべて純正なのに、数カ月しか使用していないのに)。出力電圧を見ると5V程度しかありません、本当は18Vくらいないといけないのですが。ダイソンの充電器には設計上の欠陥があるのではないでしょうか?最初からケースがひび割れているくらいだし・・・。

仕方がないので、楽天で安い互換品(1700円位)を購入しました。これで様子を見ることにします。ダイソンではなくサイソン(再損)です(5/17/20追記)。

 

最近使用している撮影機材 ーカメラとオーディオは似ているか?ー

最近はこのような撮影機材を使用していますカメラは Nikon の D 750と  300 mmの タムロンの望遠ズームレンズを使用しています。

三脚は写真の様なVelbonの2レバー式のものです(水平を取るのに2レバーが非常に便利です)。

以前もっとちゃちな安い三脚を使っていたのですが、撮影のたびにブレていました。このVelbon三脚は安物と価格が一桁違うのですが、まったくブレがなく、性能が全然違います。三脚などは性能・仕様では大して違いはありませんが実際に使ってみると全く違うものです。

カメラは 以前はEOS のX5というもっとも安い一眼レフ(ダブルズームで6万円位)を使っていましたが、現在はミドルクラスのニコンD 750(25万円位)を使用しています。D 750はフルサイズ(受光面積が最も大きい規格)なので、かなり絞っても暗くなりません。アンプなどは近くで撮影するとかなり歪んだ画像になるので、わざわざ望遠で撮るのです。しかも奥の方までピントを合わせるにはかなり絞る必要があります。D750だと非常に暗くなる絞り値F45でも十分に撮影可能です。

前から見たカメラ・レンズサイズが違うのがわかる。 キャノンX5とニコンD750

写真でついているのはタムロンの300mm望遠レンズです(ニコンの望遠は高くて変えなかった)。D750はもともと120mmの望遠ズームがついてい

て、当初これで十分かと思ったのですが、受光面積が大きいフルサイズの場合、望遠の度合いが小さくなるので(ということを後で知りました)120mmでは足りませんでした。

奥までピントを合わせるのにかなり絞る( F45)。 四角が歪まないように5mくらい離れて望遠300mmで撮影。通常の天井照明でこのくらい撮れる。

ニコンレンズは少しドロッとした独特の画質になります。レンズによって画質の癖があるということらしいです(確かにあります)。

例えば左のDACの写真はD750とタムロンの望遠で撮影したものです。

 

カメラも高級機と安物では仕様上はさほど違わなくても、実際に使ってみると質感がかなり異なります。

この点はオーディオと似ているかもしれません。

 

 

ワレリー・ゲルギエフをサントリーホールで聴いて、ワレに返りました

初めに

昨年12月5日という少し前の話になりますが、久しぶりにサントリーホールで行われたコンサートに行ってきました。サントリーホールのコンサートは音が悪いので興味が無いのですが、妻がチケットを購入したということでお付き合いしました。

このコンサート、さほど期待はしていなかったのですが予想以上にがっかりでした。

曲目がわからない

チケットの封筒にはいいていたパンフレット(プログラム)は上の写真のものでした。当日の曲目が書いてないのでわかりません。後でネットで調べたら、

チャイコフスキー:交響曲第1番 ト短調 Op.13 「冬の日の幻想」
チャイコフスキー:ロココの主題による変奏曲 イ長調 Op. 33 (チェロ:アレクサンドル・ブズロフ)
チャイコフスキー:交響曲第6番 ロ短調 Op. 74 「悲愴」

でした。

さすがに悲愴は聞いていてわかりましたが・・。当日のプログラムは配られず、有料で売っていましたが買わなかったのです。 いつからプログラムが有料になったのでしょうか???

ホールについて改めて気づいたこと

改めて気づいたのですが、このホールトイレが少ない。1Fだけで1000名は入ると思いますが、男性用の大きい方の個室は左右合わせて5つしかありません。どうしても行きたい場合はトイレの中で(臭いと思いながら)待つことになります。どう考えても少ないです。(必要なトイレ数もわからない人に音響設計ができるでしょうか???)

音はやはり残念というしかない、ソロが特にぱっとしない

途中フルート(?)のソロらしきものがありましたが、これがパッとしない。演奏者をみると、これ以上出せないというくらい一生懸命吹いている(ように見える)のですが、音が小さくどう聞いてもパッとしないのです。サントリーホールのように後ろが抜けているところは音が小さくなるので、ソロのパートが映えないのです。ピアノのソロですら貧弱な音になりますから、フルートではどうにもなりません。ヨーロッパのホールでしたらソロでも結構聞き応えがあるのですけどね。

バイオリンが40人位いたかも

このオーケストラはバイオリン奏者が非常に多く、ざっと見て40人くらいはいました(ビオラもいたかも)。通常よりは厚みのある音でしたが、それでも人数の割にはしょぼい音で、しかも高域がかすれているというか、ぎすぎすしているような音でした。弦楽器の音がこういった変な音になるのは楽器や奏法によるものではないと思います。改めてホールの壁を見ると、どの壁も細かな凹凸が無い壁ばかりなので、音が固く聞こえるのかもしれません。

運用がひどい

練習が長引いているということで、開場が開演のわずか15分前でした。ずっと狭いロビーで混雑しながら待たされました。

残念ながら感動できないコンサート

非常に人気と実力があるオーケストラらしいのですが、その雰囲気は十分にありましたが、残念ながら聞こえてくる音には反映されていませんでした。やはりコンサートホールが重要だということを改めて認識しました。

これで22000円は世界の中でもぼったくり

このチケットは22000円でした。ヨーロッパではクラシックのコンサートは意外と安いので、22000円というのはかなり高い方です。この内容(音)でこの価格というのはちょっと高すぎると思います。もちろん値段は楽団員の人数や旅費などでも積み上がるでしょうから一概には言えないかもしれませんが・・・。

クラッシクファンが増えない(いないわけだよ)

サントリーホールというと、東京では最も有名なホールですからクラシックに興味のない人でも一度は聞く機会があると思います。そういった機会であまり感動しなければクラシックのファンにならないと思います。私の知人で(オーディオ関係の人を除けば)クラシックを聴く人は一人もいません。

家庭画報か何かにに掲載されたらしい(道理で妙に感動したおばさまが・・・)

この公演は家庭画報でも紹介されたらしく、いつもと違う様な層のお客様もいらっしゃったようです。後ろの席のおばさまが公演前から**の公演はよくなかったとか、終わってからもブラボブラボー「**が素晴らしい・・・」と妙に感動されたようでした(そう大声でしゃべってらっしゃったので)。

おわりに

ということで、昨年の話にはなるのですが、本来素晴らしいであろうオーケストラの公演ががっかりだったというお話でした。

今度、本拠地のサンクトペテルブルグに行って、もう一度このオーケストラの本来の音を聞いてみたいと思いました。そのためのきっかけを作ったと思えば、よいご縁だったのかもしれません(ちょっと高いけど)。