あなたのスピーカー何cm? −トニー谷ではないけれど−

あなたのスピーカーの口径は何cmですか?

と聞かれたとします。この答えは簡単です。

16cmとか20cmとか18cmx2とか、いろいろだとは思いますが・・・・・。
ではこう聞かれたらどうでしょうか、

あなたのスピーカーは何cmのスピーカーとして機能していますか?

この答えは非常に難しいのです、なぜなら壁の影響があるからです。

反射壁1枚の影響を考慮するとスピーカーの鏡像ができるので、スピーカー1個のはずが2個あることと等価になります。 例えば20cmのスピ-カー+壁1枚で28cm(=√2・20)のスピーカーとして機能するとういことです。

ただし話はそれだけではすみません、さらにここで厄介なことに反射壁との距離と周波数の関係によって干渉して音圧が強くなったり弱くなったりするので、実際のスピーカーの等価口径(とここでは呼びます)は0-28cmの間で変化するということになります。

壁一枚の場合は計算も楽ですが実際の部屋には壁が6枚あるのですこぶる厄介で計算しても合わないのが普通です。

ただ、ややっこしいことは抜きにして実際の試聴環境でスピーカーが何cmとして機能しているかは実測で見当がつきます。スピーカーの無響室での音圧レベルは公表されているのでわかっていますし、マイクの感度もわかっているので、実際の試聴環境で音圧レベルを測って、その値が無響室に比較して3dB高ければ壁1枚分、9dB高ければ壁3枚分です(もちろん干渉の影響があるので周波数によって異なりますが)。

ということで、実際に調べてみましょう。

まずスピーカーJBL4429(Lch)から3mの距離で周波数特性を測定します。その結果がこちらです。

4429-roomfin.jpgJBL4429(L)の3mでの周波数特性

(以前の4429の周波数特性と少し異なり低音域が結構持ち上がっています。最近レイアウト変更をして、SPの対向壁に積んでいた1mの奥行きの段ボールがなくなったことと、測定距離が4mから3mなったせいでしょう。)
次に周波数160Hzあたりが周波数特性がフラットなのでここを基準にします。160Hzを2.83V(1W8Ω)でスピーカーに入力した状態で、その際の3m位置での絶対音圧を求めます。

最初測定用マイクEC-8000の感度-60dBから計算したのですが、全く計算が合わなかったので、別途騒音計を購入して絶対音圧を求めました。その結果160Hzの音圧レベルは81dBであることがわかりました。

4429の3mの距離での無響室ので音圧は計算上83.5dBとなります。すなわち上図の緑線で示した160Hzの2.5dB上のレベルが(無響室上における本来の)音圧レベルです。これを基準に3dBおきに-6dBから0dBに赤線、0-12dBまで青線を引きました。この線1個の間隔がすなわち壁1枚分による音圧上昇(下降)になります。

低音域を除けば平均的には+0-6dBあたりで、壁0-2枚分音圧が大きくなっている計算になります。壁は床、天井も含めれば反射壁は6枚あるのですが、壁の影響というのは+-あるので結果的にほぼ+-0になるのと、高音域では指向性が強いために意外と壁による音圧増加は少ないと考えてよいでしょう。

音圧が+6dBとするとスピーカーの口径は2倍(面積が4倍ということなので)ということになります。スピーカーの口径が30cmだったら60cmスピーカーとして機能しているということになります。

120Hz以下の低音域では+9dB位で、SPの口径が約3倍になっていることになります。30cmが90cmとして機能しているということになります。反対に160Hz近辺では-2.5dBくらいのレベルで約0.7倍の口径の20cmのスピーカーとして機能していることになります。

こちらの環境では現在4429を後壁にくっつけているのでこの程度で済んでいますが、普通に壁から離して設置すると干渉の影響でもっと極端に低域に谷ができてしまいます。

低域で+9dBレベルになっているということは低域ではスピーカーからの直接音は10%程度で残り90%(ほとんど)は壁からの反射音ということになります。従ってしまった低音を出すにはスピーカーやアンプのDFに気を使うだけでなく、壁の剛性を改善したほうが10倍効果があるといえます。

それともう一つ、結果的に低音域にのみ音圧上昇が起きるので、3mの距離で聞くと低音が持ちあげられた音になります。ナチュラルイコライジング効果とでも言えばいいでしょうか。 当然スピーカーに近づくとこの効果は減少します。例えばスピーカーからの距離が1.5mとかですと低音域が下がってうるさい音に聞こえがちだと思います。大体海外製のスピーカー等は至近距離で聞くことを想定していないのではないかと思います。現実問題として難しいかも知れませんがなるべくスピーカーからの距離を取ってナチュラルイコライジング効果を利用したほうがバランスが取れると思っています。

弊社に試聴に来る方でもわざとスピーカーに近づいて聞こうとする方が多いのですが 、スピーカーに近づいて帯域のバランスが取れるシステムを組もうとすると逆にかなり癖のあるアンプ類を揃えることになってしまうと思います。
以上頭に入れておくと役に立つかも知れない実験と考察でした。

オーディオベーシック誌の取材

先日オーディオベーシック誌の「日本のアンプエンジニア」コーナーの取材に長濱様と編集担当者の方にご来訪いただきました。長濱さんは弊社がハイエンドショーに初めて出展した際(2008年春)から弊社のことを評価してくれているそうで大変ありがたいと思いました。

後になって段々なんとなく思い出してきたのですが、2008年春にデモを行った際に「国産アンプと違って音が締まっていて良い」といって褒めていただいた方がいらっしゃいました。その方ではなかったのかなーと(間違っていたらごめんなさい)。この時初出展だったのですが、開発予定が遅れに遅れてなんとか前日くらいにパワーアンプの組立がなんとか終わって持っていった状態で、会場での音は決して良くはなかった(自社で音を出していた時はそれなりに良かったのだが)。こちらとしてはとにもかくにもあの1回目だけは、触れないで~という感じなのですが、それでもそういう中でもアンプのポテンシャルというか良い点を鋭く聞き分けてくれた方が居らっしゃったのが、すごいというかありがたいと思いました。

話を元に戻しましと取材中にどちらかというと大きな質問が多く、ちょっと戸惑ってしまいました。技術的なことならいくらでも答えられるのですが「何か(読者に向かって)いいたいことはありますか?」と聞かれて、その場では何も思いつかなかった。今思えばこれ言えばよかった、あれ言えばよかったといろいろ思いつくのですが、まあそんなもんでしょう。

取材中に弊社の生い立ち、初期の製品などもお見せしましたが、特に興味を持っていただいたのはやはり新型アッテネーターの部分で、編集者さん共々興味津々のようでした。

長濱さんと弊社にて

並行してヘッドホンアンプの試聴もオーディオベーシック誌でしていただいているのですが、結果は上々の様でした。

9月発売のオーディオベーシック誌に掲載されると思いますので是非ご覧になって下さい。

8月の各種イベントのお知らせ

暑中お見舞い申し上げます。
早くも8月、夏休みもありいつもと違うリズムで生活・お仕事をされている方も多いかと思います。
8月の各種イベント情報とお得なセール情報などをお知らせします。

オーディオデザインの8月のイベントはこちら
DAコンバーター試聴会のお知らせ
フジヤエービックさん主催のDAコンバーター試聴会(8/27(土)於:スタジアムプレイス青山 )に出展します。
各種DAコンバーターを一度に比較試聴できますので興味のある方はぜひご参加下さい。弊社はDAコンバーターDAC-FA0+ヘッドホンアンプDCHP-100の組み合わせで出展します。

ヘッドホンアンプDCHP-100の進捗状況
ヘッドホンアンプのホームページを作成しました。詳細情報も順次追加していきます。
ヘッドホンアンプDCHP-100のページはこちら
またフジヤエービックさん向けのヘッドホンアンプ製品も順次出荷を始めています。
もちろん弊社への直接のご注文もお待ちしております。

ヘッドホンアンプ外観
背面はこんな感じです

セレクターHASシリーズのサマーセールを開催中です
セレクターHASシリーズ全製品を8月ご注文の方に限り20%OFFにて販売します。
・弊社注文ページから注文して下さい。価格は定価ですが20%引きにて返信メールにてご案内します。
・クレジットカード決済のみ15%引となります
・送料は割引の対象外です。
・規定台数に達した場合、早期に終了する場合があります(セールの終了は弊社ホームページTOPのお知らせ欄に掲載します)
めったにやらないお得なセールですのでこの機会をお見逃しなく。

雑誌掲載予定
以下のオーディオ(関連)雑誌に弊社製品のお貸し出しをしていますので記事が掲載されると思います(内容は掲載されてからのお楽しみということで・・・・)。

・オーディオアクセサリー誌(8/21発売予定):ヘッドホンアンプDCHP-100
・HIVI誌(8/17発売予定):DCアダプターDCA-5V/DCA-12V
・オーディオベーシック誌(9/9発売予定):ヘッドホンアンプDCHP-100
・加えてオーディオベーシック誌の「日本のアンプエンジニア」のコーナーに登場予定(来週取材予定)です。
(結構盛りだくさん)

<追記>今日8/7何気に検索していたらすでにヘッドホンアンプがPCaudioFanにすでに掲載されていました。早い!!。時代はかなりスピードアップしている。先週に編集部に連絡してデモ機を評者の方に送った段階なのにすでに基本仕様などの情報はネットの方に掲載されている、しかもかなり整理されています(自分で驚いてどうする)。情報が新幹線の様に流れていく時代です。

以上、近況とイベント情報でした。

アンプの電源アースの取り方 -アースを取るとアスなのだ-

はじめに
以前のコラムで、オーディオ的には電源のアースは接続しない方がいいということを述べました。アンプの測定などをした経験があれば当たり前の(様にやっている)ことなのですが、そうはいっても普通は測定などしないでしょうから「意味がわからん」という方も多かったかもしれません。

(実はいまだにACコードのことを何度も質問されるので困っています。「ACコードはどれがいいか」みたいな質問はそういう事をやっている方に直接聞いてください。)

今回眼に見える形でアースを取るとどうなるかお見せしたいと思います。

ACコードはどれがいいかを考える前にまずアースの取り方(アースを接続しない方法も含めて)を考えたほうがいいですと何度も言ってきましたが、それはこういうことでした、ということでご理解いただければ幸いです。

実験方法

被測定アンプには市販品を使用しました。本当は弊社のアンプを使用したほうがアンプ本体のノイズレベルが低いのでノイズ解析には有利なのですが、弊社製品特有の問題と誤解されると困るので。

測定に使用したアンプはプリメインアンプ(実売価格10万円前後)約5年前に購入したものですが、これは非常によく出来ています。このアンプはセパレート型としても使用できるのでプリアンプ部分を使用して、CD入力端子をショートし、CD入力を選択した状態でプリアンプ出力(ノイズレベル)をオーディオアナライザー(VP-7723A)で測定しました。

ボリュームの位置はMAXにしてあります。

電源ケーブルは3Pの電源タップをアンプ近くまで持ってきておき、アンプから電源タップにACコードを接続します。この際アース線を電源タップのアースに接続した場合とあえて接続しない場合でノイズレベルを比較しました。

測定結果

(1)ノイズレベル

トーンコントロール無し(スルー)

アース/フィルター IHF-A 80KHz フィルター無し
アース接続無し 3.7uV 10.1uV 23uV
アース接続有り 12.1uV 29.6uV 63.8uV

ノイズレベルの測定結果が上表のとおりです。このアンプはトーンコントロールをスルー出来るようになっているのでTC無しで測定してみました。(TCを入れると全体のノイズレベルが上がってしまいます)

測定器のフィルターをIHF-Aと80KHzそれとフィルター無し(測定器の帯域は数百KHz程度)の3種で測定してみました。
ご覧のようにアース線を接続するとノイズレベルが3倍に増加していることがわかります。
トーンコントロール有り

アース/フィルター IHF-A 80KHz フィルター無し
アース接続無し 11.8uV 29.5uV 64.3uV
アース接続有り 12.1uV 37.1uV 100.6uV

トーンコントロールをいれた状態で測定するとフィルターをかけた状態では差が少ないのですが(元々のノイズレベルが大きいのでマスクされる)、測定器のフィルター無しで測定するとノイズレベルは100uVに達しています。

測定してわかりましたが、このアンプはACインレットのアース部がシャーシにアースされていませんでした。これにはビックリです(PSE法違反では?)。このメーカーのCDプレーヤもアースがシャーシに落ちていませんでした。音質上わざとやっているのかも知れませんが、これは安全上からもやってはいけないことではないでしょうか?測定時はプリメインアンプの背面にあるアース端子にアース線を接続して測定しました。

(2)信号波形

それでは次にノイズの波形を見てみることにしましょう。下の写真はアース線の接続の有り無し時の出力ノイズの波形をアナログオシロスコープで見たものです。デジタルオシロで測定すると測定系のノイズで何を見ているかわからなくなるので、あえてアナログオシロで見てみました。

無信号時の出力信号波形(アース無し)無信号時の出力信号波形(アース有り)

アース線接続無し                    アース線接続あり

横軸10ms/div 縦軸2mV/div(目視では波形が繋がっているように見えますが、写真だと波形が途切れるようです)

アース線を接続していない場合は特に目立ったノイズはありません。アース線を接続すると50Hz周期のハム成分と高周波成分(基線が太い分)が重畳していることがわかります。この様にアンプにアース線を接続しない方が基本的にはいいのです。弊社のアンプにはアース線が接続されないACコードを付属させていますが、わざわざ他の3PのACコードを使用してノイズを増やすことはお薦めしません。もっとも他の機器の電源ケーブルでアース線が接続されている場合には、一箇所だけアース線を接続しない様にしても意味がありませんが・・・。
横軸・縦軸拡大波形
無信号時の出力信号波形(アース無し)横軸拡大無信号時の出力信号波形(アース有り)横軸拡大

アース線接続無し                   アース線接続あり

横軸20us/div 縦軸2mV/div

横軸を拡大するとこのようになります。アース線を接続した方は1.6MHzの高周波成分が重畳していたことがわかります。電源のアースにはより高周波の成分(数十MHz)もありますが、プリアンプの帯域に制限されてこの周波数が検出されているのだと思います。

1.6MHzなら聞こえないから問題ないと思われるかも知れませんが、この高周波に振幅変調がかかれば後段のアンプあるいはスピーカー(LPFとして働く)を通過後に可聴帯域の信号に変換されます(AMラジオと同じ原理)。また高周波成分に周波数変調がかかればやはり可聴帯域に落ちてきます(FMラジオの原理) 。というわけで高周波といえども油断してはいけません。

測定環境は住宅地のマンションですが、オフィス街のビルなどのコンセントのアースはこれよりはるかに汚れていると考えられます。しかも場合によっては後段のアンプで10倍ずつ増幅されていくので益々始末に悪いのです。環境によっては数Vレベルに達していても不思議はありません。

測定当初デジタルオシロを使用しようとして、デジタルオシロ(USB接続)本体をアンプの上に置いたら、こんなノイズ波形が出てきました。10mVレベルトーンバースト波形のように激しく振れています。本体をアンプから10cm離したら無くなりましたが、デジタル機器はノイズ源でもあるので油断してはいけません。
おまけの1枚
usb320.jpg

USB機器(デジタルオシロ)をラップトップPCに接続し、アンプの上に置いたときのアンプの出力波形

おわりに

以上、アース線の接続の有無とアンプのノイズの関係を見てみました。ACコードに凝る前にアース線の接続の有無による変化を調べた方がはるかに大きく効くと思います。また電源ケーブル回りを整える際も何か電気的な指標を持って調べていかないと何をやっているかわからなくなってしまうと思います。ちょっとした電源ケーブルの値段でオシロとAC電圧計が買えますので、凝りたい人はこの辺から凝ってみてはいかがでしょうか。

(アースを取らないというのはあくまで自己責任でお願いします。FMチューナーなどはアンテナを接続する関係で必ずアースを取るようにと取説に書かれているのでその指示に従ってください)

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DCアダプターのプラグ確認法

新しくDCプラグの確認方法をこちらに記載しました。

一番詳しいので参考にして下さい。

 

DCアダプターが好評です。ただ適合プラグ等について質問を受けることが多いのでまとめてみました。

本体の適合性
DCアダプター本体が適合するかどうかについて考察すべき点は以下のとおりです。

1.電圧
使用する機器に元々付属してるDCアダプターと同じ電圧であることを確認して下さい。ほとんどの機器は内部に3端子レギュレーターと呼ばれる定電圧ICを内蔵していますので、本来は適合電圧範囲は広いのが普通ですが、念の為にオリジナルアダプターと同じものを使用しましょう。

2.電流(電力容量)
次に見ていただきたいのは使用する機器側の消費電力です。DCAシリーズの定格電流容量は1Aです。実際には1.3A付近まで定格電圧を維持しますので、ピーク電流が1.3Aまで達しても問題有りませんが、平均電流が1A以下である必要があります。

以上が問題なければDCAアダプター本体は使用できるはずです。(ただし付属のDCアダプター以外のものを使用して、万が一故障した場合は保証の範囲外になることがありますのであくまで自己責任でお願いします)。

次にDCプラグの適合性を見てみましょう。
DCプラグの選び方
DCアダプターのプラグにもいろいろ有りますが、5v、12VのDCアダプターで多く使用されているプラグ次の3種です。(WADIA iTransportはMINI-DIN規格というちょっと変わったプラグを使用していますが、ここでは省略します。)

1.極性を確認する
おっとその前に。DCアダプターを接続する際に一番大切なことは極性を間違えないことです。これを間違えると機器の破損につながりますので絶対に間違えないでください。付属のDCアダプターあるいは使用機器本体に表示があるはずです。ほとんどの物がセンタープラスだと思いますが、必ずセンタープラスだとは限らないので必ず確認して下さい。

2.プラグの形状、大きさを確認する
次に形状です。DCプラグの形状、サイズはいろいろなものがありますが、これまでで多かったのは以下の3種です。

芯経1mm内径3.3mm/外径5.5mmΦ(EIAJ4)
内経2.1mm/外径5.5mmΦ(呼び径2.1mm)
内経2.5mm/外径5.5mmΦ(呼び径2.5mm)

DCプラグの外観写真
DCプラグの形状(左からEIAJ4,2.5mm,2.1mm)

EIAJというのは統一規格で電圧によっていくつかの区分がありますが、12VでしたらEIAJ4が該当します。EIAJ4の場合はプラグの中に更に芯棒があります。


2.1mmと2.5mmは見ただけではわからないのでノギスで測ってください。写真は公称2.5mmの内径を測っているところです。公称値よりも内径は若干大きくなっています(そうでないと入らないので)。

2.1mm/2.5mmのプラグは本体側に呼び径の金属棒出ていますので、DCアダプターのページでは芯経2.1mm/2.5mmと掲載しています。

これでもよくわからない場合は「DCアダプター DCプラグ」などの単語で検索すると各種解説ページが見つかるはずです。

ということでDCアダプターのプラグについて説明しました。

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