MFBスピーカーの話

一般にステレオ再生装置の中で一番の弱点といえばスピーカーシステムということになると思います。特に低音域は完全な再生をすることが難しい。部屋の壁の影響で周波数特性が乱れることもありますが、スピーカーから出ている音そのものも不完全な部分があると思います。

例えばヘッドホンの音質と比較するとどうしても制動が不完全に聴こえます。一般にスピーカーの低音域は電磁制動で振動板を止めます(制動します)が、ヘッドホンの場合は音響抵抗による制動がメインで電磁制動よりも大きな制動がかかっているそうです。ヘッドホンの音響抵抗による制動がどこから来るのかというと振動板の前に穴の開いた板が置かれているのと、振動板の後ろのキャビネットに吸音材がびっしり入っているために空気で振動板を動きにくくしているのです。ヘッドホンのインピーダンスが一定なのもこのためです。それならスピーカーも音響抵抗による制動をかければ?と思われるかもしれませんが、そうすると音圧が取れなくなって実用的ではなくなってしまいます。

スピーカーの制動を改善する方法としてMFB(モーショナルフィードバック)という技術があります。実際の振動板の動きを別の検出系(コイル+磁気回路など)で検出し、入力信号との差を電気的に補正する手法です。この手法は原理的に優れた制動が得られるはずですが、スピーカーユニット自体が特殊なものになるのでまずそこが大変です。

探してみると過去の市販品でMFBを使用しているものがありましたので、そのポテンシャルを探って見ることにしました。
その製品とはソニーのSA-S1というものです。位置づけ的にはミニコンポの上級版という感じなのでしょうか。現在では既に市販されていませんが、中古市場から入手しました。
ソニー製MFBスピーカーシステムSA-S1

まずオリジナルの状態で音を聴いてみました。ちなみにこのスピーカーシステムはパワーアンプを内蔵していてRCA入力で音が出ます。結構立派な音がします。18cmのウーハーとは思えません。MFBの効果でしょうか?低音域がとにかくふっくら豊か(やや過剰)です。低音がやや過剰気味なせいか特に制動がいいという感じはしません。高音域はサーと見晴らしの良い音といか透明感ある気持ちいい音です。ただ全体的に音がやや硬めな感じもします。言い忘れましたがこのスピーカーの高音部はなんとコンデンサー型です。
コンデンサー型ツイーター

次に回路図を入手して駆動方法を調べてみました。MFBをかけているのはもちろんですが、その前に結構な低域のブーストをしていました。回路図からシミュレーションした低域のF特がこちらです。80Hz近辺を6dB程持ち上げています。道理で低域が豊なはずです。これだけ持ち上げても歪んだ感じがしないのがMFBの効果かもしれません。
ウーハー用アンプの周波数特性(実線がF特、破線は位相です)

物は試しでこの低域のブーストを外してみました。そうしたらどうなったでしょうか?
結果は全然ダメでした。いいところがなくなりました。低域の量感はなくなりただの小口径SPの音、さらに低域を落としたせいか高域の硬さの様なものも目立つようになりました。このシステムのパワーアンプ部はパワーICという物が使用されていて、アンプ部の音質そのものはあまりよくないのです。オリジナルの状態というのは非常に上手にトーンコントロールをしていてこの部品構成という制約の中では絶妙の味付けだったのです。

パワーアンプ部を通常のパワーアンプで置き換えればかなり良くなる可能性もありますが・・・・。

というわけで今回はMFBの本質を確かめるというところまでは到達できませんでしたが、なかなか面白い(凄い?)製品でした。

3月試聴会のプログラムについて

3月に行う試聴会の内容はこんな感じで考えています。

1. SPシステム間の音質を比べてみよう
普段と異なるシステムで聴くと、(いつも聴いているのとは違うので)細かな差がわからないものです。そこで最初にSPシステムによる音質差で全体像をつかんでいただきます。
・3種のスピーカーシステムをセレクターで瞬時切り替えを行なってSPの音色・個性を聴き比べてみましょう。
・セレクターで瞬時切り替えを行うのでスピーカー間の音質差がよくわかります。
・SPにはもちろん機種によって個性がありますが、良い装置で駆動すると結構同じ様に良い音で鳴すものです。違うようで似ている・・・。

2. CDプレーヤー/DACによる音質差を聴いてみよう
・SP間の差が把握できた所でCDP/DAC間の音質を聴いてみましょう。
・3種のCDP/DAC(オーディオデザイン,DAC-FA0/DENON,DCD-SA1/ESOTERIC,X-30)の音色を瞬時切り替えで聴き比べてみます。
・あるようでないようで結構あるのがDAC間の音質差です。

3. DACを使いこなしてみよう
・DDコンバーター/オーディオインターフェイスで音質を変化・向上させてみよう。
・PCからデジタル信号をDACに送る場合、間に入るオーディオインターフェイスを接続します。このオーディオインターフェイスを変えると結構音質が変わります。インターフェースによる音質差を聴き比べてみましょう。
・非同期式USB・DDコンバーターとFireWire式オーディオインターフェイス2種で聴き比べてみましょう。

4.電源の質が音質に与える影響
オーディオ機器の電源の質が実際にどの程度音質に影響を与えるかを聴き比べてみます。ipod用オーディオインターフェースに接続する電源(DCアダプター)をオリジナルのものと弊社のDCアダプターで切り替えて聴き比べてみます。
・デジタル機器なのに電源を良くすると音質が結構変わります。
どういう方向に変わるかは当日のお楽しみということで。

5. SPの周波数特性の補正について
最近のプリアンプにはトーンコントロールがありません。PC側で周波数補正をしてSPの音質を好みの方向に補正してみます。

上記の中からいくつか選んで進めていきたいと考えています。

席に限りがございますので試聴フォームにて事前にお申し込み頂くか、又はメールにて
・お名前
・お電話番号
・試聴で特に興味のある製品
・興味のあるプログラム内容
を(info@audiodesign.co.jp)までご連絡下さい。

皆様のご来場を心よりお待ちしています。

ラインセレクターでデジタル信号の伝送はできますか?  −答えはこのコラムの中に−

当社の製品でラインセレクターHAS-3Lという製品がありますが、これは文字通りCDプレーヤーなどのアナログ信号(RCAピンケーブル)を切り替えたりするためのものです。
入力切替の他、出力切り替え用としても使用することができます。よく頂戴する質問に同軸のデジタル信号の切り替えに使用できますか?というものがあります。実はお客様の方で既に試されていて192KHzでも問題ありませんでしたという報告はいただいていました。質問にもその様に答えていたのですが、実際に信号波形を調べてみました。

最初にお断りしておきますがCDなどの44.1KHzのデジタル信号はその(01が交互に来るとすると)64倍の2.8224MHzの矩形波になります。矩形波は1,3,5倍の・・・高調波から形成されているのでその10倍の帯域が必要とすると30MHzまで必要になります。96KHzの音源だと5.6448MHzの矩形波で60MHzの帯域、192KHzだと11.2896MHzの矩形波で120MHzは必要になります。
こうなるともう高周波の領域なので、だからケーブルは75Ωにしましょうとか、BNCはコネクターでないといけませんとか話がややっこしくなるわけです。

測定系はこの様になっています。
PC(USB)–>hiFace(SPDIF)–>(デジタルRCAケーブル75Ω用)–>75Ω終端–> 1:10プローブ–>デジタルオシロ
SPDIF信号を出力するのはXMOSというデバイスを搭載した非同期式のオーディオインターフェースです。

それでは まずhiFace出力を75Ωで終端して測定した出力波形を紹介します。
44.1KHzSPDIF信号 96KHzSPDIF信号

192KHzSPDIF信号

96KHzまではなんとか矩形波を保っていたのですが、192KHzになるともうぎりぎり信号が出ていますって状態になっています。

次に1.5mのデジタルケーブルを接続しその終端(75Ω)で測定した結果がこちらです。

hiface96khz1p5mcable.JPG1.5mデジタルケーブル接続後の96KHz・SPDIF信号波形

ほぼ原形が保たれています。ほとんど劣化はありません。ついでに普通のアナログ信号用のRCAケーブルで接続してみると、

hiface96khz1p5maudiocable.JPG1.5mアナログケーブル接続後の96KHz・SPDIF信号波形

意外とイケテマス。微かに角が丸くなっていますがほぼ現信号通りです。

そしてラインセレクター(HAS-3L)を接続してそのRCA出力端子で測定した波形がこちらです。
hiface96khz1p5mcablehasa3l.JPG1.5mアナログケーブル接続+ラインセレクター挿入後の96KHz・SPDIF信号波形

こちらもほとんど変化はありません。微かに丸くなっていますが信号波形の品質は十分に保たれています。192KHzの場合も同じ様な感じでした。

というわけで結論として当社のラインセレクターをデジタル信号の切り替えに使用しても問題ないと考えられます(ただいかなるデジタル信号の切り替えについても動作を保証するというわけではありませんが)。

SPDIF信号をもっとよく見てみると結構凄いことになっています。

先ほどのhiFaceの出力波形をアナログオシロで見てみたのがこちらです。

hifacewave.jpghiFaceの192KHz出力波形(アナログオシロ)

SPDIF信号は完全な周期信号では無いので、オシロで同期をかけても重なってしまうのですが、リンギングが凄いことになっています。デジタル信号の伝送だから問題ないといえばそうなのですが。

別のファイヤーワイヤー系のインターフェースで測定してみると綺麗なものがありました。
echo320-2.jpg別のオーディオインターフェースの96KHzSPDIF出力波形

ただこれにも疑問があって、出力電圧が小さいような気がします。先ほどのhiFaceと同じ電圧スケールにするとこうなります。

echo320.jpg別のオーディオインターフェースの96KHzSPDIF出力波形(fiFaceと同じ縦軸スケール)

同軸出力って結構いい加減なんですね。ジッターを気にするのもいいのですが、厳密には波形もきちんとしないと伝送系でジッターが乗り兼ねません。75Ωを10MHz位で駆動するというのは電子回路にとっては結構大変なことなので、もうちょっとこの辺をきちんとしないといけないのかもしれません。

DAコンバーターDAC-FA0のページはこちら

オーディオデザイン試聴会(3月度)開催のお知らせ

最近はスピーカーから音を出すショーなどにしばらく出展していませんでしたので、久しぶりに弊社にて試聴会を開催します(弊社開催は昨年6月以来となります)。弊社製品をご興味をお持ちで実際には音を聞いたことがない方など(もちろん何度も聞いている方も)ご来訪をお待ちしております。

試聴会要領
場所:オーディオデザイン
住所:東京都品川区平塚3-2-15クレッセント武蔵小山?,2F
TEL:03-5498-0734
地図はこちらです。
(*表通りに看板の様なものはありません)

日時:3月31日(土)PM2-PM4

プログラム

1. 音楽試聴1(Jazz、クラシック、サウンドトラック)
   ・スピーカーを切り替えてそれぞれの特徴を聴いてみます
   ・CDP・DACを切り替えて試聴します
   ・DACへのデジタル信号を切り替えて音質を比較します
2. 説明・コミュニケーションタイム(装置説明、Q&Aなど)
   ・プレゼン資料を使って装置詳細を説明いたします。ご質問もご自由にどうぞ

3. フリー/休憩(質問いろいろ、ヘッドホンによる試聴など自由に)
   ・(そっと)聞きたいことがありましたらどうぞ

4. 音楽試聴2(Jazz、クラシック、サウンドトラック)
   ・アナログレコードの試聴をします
   ・SPの特性をデジタルイコライジングで補正してみます

5.フリー/休憩(質問いろいろ、ヘッドホンによる試聴など自由に)
プログラムの内容詳細はこちらにも紹介しています。

主要再生装置
オーディオPC(オーディオデザインPCA-1)
PCA-1

DAC(オーディオデザインDAC-FA0)/DENON,DCD-SA1/ESOTERIC、X-30
DAC-FA0

プリアンプ(DCP-EF105ATT/DCP-200)
DCP-200

パワーアンプ(オーディオデザインDCPW-100)
DCPW-100

スピーカー(JBL4429、B&W、CDM-7NT、六本木工学研究所KIT-HE151A)
スピーカーの写真

上記に加えまして+ヘッドホンアンプDCHP-100の試聴が可能です。ヘッドホンアンプDCHP-100の試聴は基本的にフリー(休憩)の時間帯(SPを鳴らさない時間帯)になります。

ヘッドホンアンプDCHP-100
ヘッドホンAKG,K-701/Ultrazone,Pro750/Zennheizer,HD-595

席に限りがございますので試聴フォームにて事前にお申し込み頂くか、又はメールにて
・お名前
・お電話番号
・試聴で特に興味のある製品
・興味のあるプログラム内容
を(info@audiodesign.co.jp)までご連絡下さい。

皆様のご来場をお待ちしております。

クラッシックのCDは何故売れないのか? -それはxxが悪いからです- (その2)

クラシックのCDが何故売れないかという内容で書き出しましたが、ほとんど前振りくらいの所で終わってしまったので、ここから大事(と本人は思っていること)を書いてみたいと思います。

クラシックで特にオーケストラの録音の質が一般的には悪く、それには工学的な理由があることを前のブログで説明しました。ここではさらに一歩進めて、

・どうしたらオーケストラの録音の音質をよく出来るか?
・本当は何が問題なのか(音質ではなくもっと大事な事が・・・・)

について、書いてみたいと思います。
オーケストラをCDはに録音すると音質が必然的に悪くなると前のブログで言いました。それではビット数を上げて録音してCDは以外のメディアで24bitを再生すれば音質が良くなるのでは?と考えるのは順当だと思います。ただ24bitにしたところで、あるいはSACD等を使用しても大して音質は向上しないと思います。なぜかというとすでに16bit以下の所あたりはほとんどノイズになっていると思いますので。丁度昔のカセットの録音で録音レベルを下げ過ぎてしまった様な音ですね。(昔のカセットはピークでVUメータの赤レベルに時々入るくらいにしないとバランスのとれた音にならなかった)。

今のオーケストラの録音はほとんどが楽器から離れた所に設置したマイクで収録した音が主で、その録音方法だと録音システムを改善してもどうにもならないと思います。まあオーケストラの楽器全体の音量バランスを考えるとある程度マイク位置を離さなければいけないので簡単ではないと思いますが。

それではどうしたらオーケストラの録音音質をよく出来るかといえばマルチトラック録音の様にそれぞれの楽器に個別にマイクを設置して録音することです。音量調節は最終的にはミキサーでやることになります。実際にそういった事をやったCD(の分野)があります。それは映画音楽のサウンドトラックCDです。例えばこれ

タイタニック
Titanic: Music from the Motion Picture (1997)
James Horner
B0000029YC

このCDは音質がよく、聞いていて気持ちいいのでハイエンドショーなんかでもよくかかっています。映画音楽の場合劇場で観客に音を聴かせて「オー迫力ある音だ」と思わせなければいけないので(実際は映像の引き立て役かもしれませんが)、自然といい音に発達していくメカニズムがあったのだと思います。各楽器の音をかなりONマイク(楽器にマイクを近づいた状態の収録)で録っていると思います。イコライジングもしているかもしれませんし、その録音レベルはいわゆる交響曲的なものではなく、ポップス、ロックとった感じの、どうだどうだと各楽器が主張する感じでクラシックのファンの方は好みではないかもしれませんが。
映画のサウンドトラックといっても全部が音質がいいわけではなく、私が探した範囲では音質が良いのはタイタニックとグラディエーターくらいでした。それと映画音楽の困るところはもともとストーリーにそって曲が創られているので、途中で勝手に相当盛り上がってしまうことで、タイタニックの船が沈んでいくところとか日常何度も聴いてみたいものではありません。

クラシックの普通の交響曲の録音がタイタニックの様なバランスでできたら、再生した音質も良くなると思いますし、再生音を偶然聴いた人も「お、これいいな」と思って購入する人も増えると思います。タイタニックなんてデモ用の曲として皆さん使用(購入)しているくらいですから。
録音の際は別にオーケストラ全員が一度に演奏しなくても各パート(楽器)ごとの録音でもいいですから、各パートの音質は良い状態で録音してもらいたいと思います。
演奏の音量(あるいは仕上がったCDはの音量)なんかも通常のコンサートの音量と異なってくると思います。ダイナミックレンジ的に静かな音のレベルを上げて、常時ある程度の音量が出るような感じになります。そうするとクラシックではないという方もいらっしゃるかもしれませんが、ここで理想としているのは本来の音楽ということではなく、聴いていい音だと私が思う音なので、クラシックの話はどうでもいいのです。

最後のミキシング後の音質の評価もクラシック的なところから離れて、ステレオで再生した音の良し悪し(一般の人がどう思うか)、あるいはもっと貧弱なipodレベルで再生した時にどう思われるかという観点で仕上げてほしいのです(演奏方法、演奏の音量も含めて)。

今のクラシックCDは指揮者の指揮ぶりがどうたれこうたれ、演奏がどうたれこうたれといったことが主題になっていると思いますが、これだとクラシック関係者しか購入の対称にならないので必然的にCDはは売れないと思います。

ところでオーディオデザインのホームページはこちらです。