チャンネルデバイダーの最初の一歩

今年のハイエンドショーでは、マルチアンプでスピーカーを鳴らしてみようかと考えていました。せっかくいいダンピングファクターの良いパワーアンプを作っても、ウーハーとの間にはコイルが入っているのでもったいないというか、一度ウーハー直結で聞いてみたいと思ったからです、ショーには結果的にまったく間に合わず、ショーの前には基本的な検討と試作品の基板設計位で終わってしまいました。というのも、いざ作ろうと思って調べてみると、時代は変わっていて、現在はチャンネルデバイダー(というより今はクロスオーバーと言うらしい)は状態変数型のフィルターを使用するのが主流の様です。

状態変数型って何?というのはどこかの解説を見て頂くとして、従来の多重帰還形フィルターと比較してメリット、デメリットをあげると

+周波数とQを独立に設定できる
+カットオフ周波数がフィルターの抵抗値に比例するので周波数可変の目盛りが自然(リニアー)になる

+ 多少回路規模は大きいものの一つの回路でLPFとHPFが同時に得られるので効率的(トータルで回路数が少なくなる)

−負帰還を多段にわたってかけるので高品位アナログ再生回路としては怖い面がある(これは私の考え)

という事になります。

具体的な回路は例えばこんな感じです。

<状態変数型フィルター回路例>(これでLPF、HPF出力が得られる)

ch-devider-1.gif

<多重帰還形フィルター回路例>
ch-devider-2.gif

これらの回路はいづれも24dB/octになります。
現在はオーディオ用のチャンネルデバイダーは品種が非常に少ないと思いますが、PA用の物は結構種類があります。それもものすごく安い、何と1万円くらいからありますし、しかも多機能。購入者のレビューを見ると、音質も十分でこれ以上のものは必要ないとも。それがもし本当だとすると、もうこちらの出る幕は無いわけで、やっぱり一度調べてみる必要がある、という事で一台購入して調べてみました(機種名は伏せておきます、でも写真でばればれ)。

市販PA用チャンネルデバイダー(実売価格1万円)の特性

ch-devider-view.jpg
<外観、機能> コンパクトですが、外観は悪くありません。これですべてバランス入力、バランス出力ですから恐れ入ります。機能も豊富であらゆることができます。これで特性と音質がよければもう出る幕はありません。2way用ですが、カットオフ周波数を300Hzくらいとその10倍の3KHzくらいを中心に大幅に連続可変できるのであらゆる2wayに使用できます。傾斜は24dB/octで、今はこれが普通みたいです。

<特性>
特性を計ってみると・・・・、「良かった」・・・ではなくて、「非常に特性が悪かったので、やる価値があるという事がわかって良かった」という事になります。

ノイズ:まずノイズ特性が悪い、なんと入力ショートで32uV(A補正)出てます。これは弊社のプリの8倍、パワーアンプの5倍です。増幅していないのにこの値は大きいです。

それと歪率:これがまた悪い、1Vで0.3%くらいまで悪化しています。

ch-devider-low-thd.gif クロスオーバー1.2KHz LPF出力の歪率特性

これだけ悪いといいものを作れば明確に優位性が出ると思います。ただ今回測定したものが、状態変数型の特徴を表しているのか、それともこの機種のみこの程度の特性なのかは不明です。

ただ回路図を見て頂ければわかるとおり、多重帰還で作ろうとすると、左右あわせて2wayでも、バッファアンプ12個必要です(24dB/octの場合)。それをディスクリートで組むのは大変ですし、OPアンプで組むと誰が作ってもそこそこ同じになってしまうので、その辺が悩みの種ですね。

という事で今いろいろと知恵を絞っています。

今回いろいろと調べてみたのですが、オーディオ用のCHデバイダー(クロスオーバー)の文献がほとんど無いですね。いわゆるアナログフィルターの理論を記述した教科書はかろうじて見つけられるのですが(これも普通の本屋には既に置いてないことが多い)、オーディオ用となるとMJ誌の金田先生が書いたDCアンプの本(最近発売されているものではなく昭和52年のもの)くらいにしか見当たりませんでした。(ところで昭和52年っていつ?・・・・・ぱっと計算できないくらい昔です)

最近はケーブルとかそういったたぐいの本は多いのだけれど、マルチアンプの様な本当によさげな方式の情報が少ないのは悲しい事ですね。

とりあえずOPアンプで24dB/octのデバイダーを作って特性を検証した後、上手にディスクリートにして仕上げようかと思っています。いろいろと下調べに時間がかかってしまって今回は間に合いませんでしたが、次回(以降)にご期待下さいということで。

ハイエンドショー2009春のご報告

今回もたくさんの方にご来場いただき、いつもブログ見てますよーと声をかけていただきました。ご来場ありがとうございました。

以下、今回のハイエンドショーの総括です。

<自己採点編>
今回のハイエンドショーの自社の出来栄えを自己採点すると60-70点といったところ、かろうじて合格点です。昨年春(自己採点は30-40点くらい)にくらべればはるかに良くなったと思っています。
何がよくなったかといえば、出てきた音です。前回は納得できない音質だったので、今回はアンプが会場などの設置状況が仮に悪かったとしてもアンプへの影響が無いようにかなり工夫をしたつもりです(一見何の変哲も無い構成の様に見えるが)。さらに今回は多少のずるをして、かけるソフトを工夫したので、会場での音はまあまあという感じになっていたと思います(それでいいのか?)。
今回のデモ時の音で気になったのは、あの会場でスピーカーを鳴らすと、高音がぎすぎすして変な音になってしまうという点です。今回は弊社で通常使用しているMAGNATのQuantum908というスピーカー一本で行うつもりでしたが、2日目以降は六本木工学研究所(RIT)のオリジナル2way(UsherとMorelを使用したもの)を追加して、主にこちらの方でデモを行いました。弊社の事務所ではMagnatが中高音の出方が普通に聞こえ、RITの方は若干おとなしめの感じになるのですが、ショー会場ではMagnatは相当うるさく、RITのスピーカーでもややうるさい感じでした。デモ後のお客様の反応も悪くなく、中にはRITのスピーカーのほうに興味をもたれた方もいらっしゃる様でした。
音質の良否だけでなく、音の傾向も結構変わっていたので、アンプの音質の特徴を記述したスライド説明をどれだけ納得して頂けたかもちょっと??ですね。スライドでは”量感は減るがとても締まった低音”と書いていたのですが、会場の音は”やたらに低音が出ていて、特にはしまっていないかも”という感じだったかもしれません。アンプを購入されたお客様やオーディオ評論家の方の評価も必ず同じ様なプラスの評価をいただくので、間違いないと思うのですが、何故かあの会場では傾向が大きく変わるのかが、ハイエンドショーでの残された課題ですね。

<ハイエンドショーの音質のオーディオデザイン的言い訳>
今回のハイエンドショー会場で朝一番に周波数特性を取ってみました。スピーカーはMagnatの方ですが、RITのほうも同様です。全体的に悪くありません。低域が上昇しているのは低域の方が回折しやすいから(壁からの反射成分が多い)と床がカーペットなので高音域が吸収されてしまうからです。これだけ見るとほぼ同等なのですが、唯一気になる所はハイエンドショー会場の方は5KHz以上の周波数特性の山谷の差が相当有ることです。10dBを超える勢いで、弊社事務所の2倍はあります。10dBというと3倍の音量、これだけ荒れているとうるさく聞こえるのでしょうか?ショー会場は左右に壁が無く、床は厚いカーペットなので高音域の反射はほとんど無いはずです。その分高域は平坦になっていい様なものですが、逆に反射が少ないために天井からの反射と直接波との2音源干渉のような事になってしまい、激しい山谷が現れているのかもしれません。


事務所での周波数特性


会場の周波数特性(左側SPからの距離3mくらい)

<ハイエンドショーの収穫>
お客様といろいろお話できた事は大変有意義でしたが、弊社としての最大の収穫は最終日の終わりのコラボレーションの時間帯に(もうお客様はほとんどいなかったのですが)、FOCAL社のスピーカー826Vをロッキーインターナショナルさんからお借りして鳴らせた事です。他のスピーカーで気になっていた中高音のうるささがうその様に消えて、見事ななりっぷりでした。ちょっと低音が出すぎのような気もしましたが、出すぎの分にはダクトに何か入れて減らす事ができますので問題ありません。前面に見えているバスレフポートのほかに底面部からも放出するダブルバスレフポートを装着しているそうです。あれで1本15万円は安すぎます。ハイエンドショー用に手に入れたい一品でした。これを事務所で鳴らしたらどういう音になるのでしょうか?

<行くなら2日目以降に限るかも>
今回面白い事に気づきました。初日の金曜日は各ブース結構変な音も出ていましたが、2日目以降は結構心地よく感じるようになって来ました。機材も限られていますので、チューニングなどといっても限界があるのですが、皆さんがやっていたのはかけるソフトを変更していくということです(実は私もやっていました)。やはり現場で鳴らして初めていい、悪いがわかる部分もあるので、初日で傾向をつかんで2日目以降は反応のいいものだけ演奏するのです。CDによってしばらく鳴らしていると人が集まってきて、座る人が増えるCDがあります。結果的にどこのブースでも低音よりのCDソフトが多くなった様に思います。弦楽器で言えばベースかチェロくらいまで、あるいはボーカルにベースが加わったものなどが多くなりました。会場でやたらと低音がぼんぼん言っていたかと思いますが、そういった背景もあると思います。

<お客さんの層について>
オーディオの購買層の主役は結構年配の方が多いのですが(オーディオ全盛期をご存知の方)、ハイエンドショーには若い方も結構いらっしゃると思います。ただ今回気づいたのは、30-40代のご夫婦の方もちらほらお見えになったことです。若い方は技術的に興味が大いにあっても、購買までには至らない事も多いと思いますが、30-40代のご夫婦がお見えになる事は非常にうれしい事です。通常は奥さんの方が装置には興味が無く、ご主人の方が音楽を聴いていると怒られる様な環境も多いと思いますが、奥様の方も興味を持ってもらえば、堂々と大きなスピーカーも置けますしね。今後はピンクの塗装とか出てくるかも・・・。

<音元出版でのデモンストレーション>
今回、音元出版さんのブースでの「5大注目国産オーディオメーカー
で弊社のプリとパワーアンプを紹介して頂きました。
井上先生が冒頭、「オーディオデザイン社は純国産メーカーです」とおっしゃったのを聴いて驚きました。そうか「オーディオデザイン」と聴いただけでは、知らない人(ほとんどの人がそう)は海外製をどこかが輸入していると思う事もあるわけで、そりゃそうだとはっとしました。
音も出して頂いたのですが、現場で無調整でのぶっつけ本番ですので、その場では必ずしも十分本領が発揮できた音ではなかったのですが、井上先生のアンプの音質のご説明は非常に力強く、本当に歪感無く立ち上がりの早いいい音のするアンプです(正確ではないがこんな感じ)と紹介して頂いたので非常にうれしく思いました。

ハイエンドショーでは小林先生(小林先生もパワーアンプの試聴をされています)にもお会いできたので、評価結果をじかに伺いましたら、本当に気に入って頂いていた様でした。

<関連サイト>
PhileWEBでの紹介記事
PhileWEBでの紹介記事2

録音の良いCDはどれですか? -これです-

今まで聞いた中で録音の良いCDはどれかと聞かれたら今なら「これ」と答えると思う。

高嶋ちさ子さん、Freedom

高嶋ちさ子さんは個人的に好きなアーティストなので、多少ひいきにしている分はあるかもしれないが、それを差っぴいてもこれは録音がすばらしいと最近特に思うようになってきた。

このアルバムはクラシックというよりはバイオリンがリードしたJazzと思った方が良い。バイオリンもう一人とピアノ、ベース、邦楽、パーカッションが加わっている。ただしアルバム全体の音楽性は全体に軽く流したという感じで(実際には熱演されているのだろうと思いますが)「アラウンド・ザ・ワールド」のようにアルバムが一つにまとまった感じは無いです(この事はちさ子さんの自著でもその様な事がかかれているくらいだ)。

このCD、発売は04年で最初に聞いたときから、妙にいい音だなと思ったが、システムのクオリティーが上がれば上がるほど恐ろしく音が良くなって聞こえてきたように感じる。どういいかというと、

・全体、全楽器に対して歪感がまったく無い
・音(特に中高音)がクリアーで透明感がある
・低音が締まっていて、しかもよく抜けている(こもっていない)
・中低音に厚みがある、帯域バランスはCDではなくレコードを聴いているような感じ
・全体の帯域バランスが中低音によっていて心地よい

一般にジャズなどはどれも音質は良くて当たり前の感があるが、このCDの音質はまたそれのワンランク上を行っている気がしていた。
先日何気にCDジャケットを見直してみたら、赤坂のコロンビアのスタジオの録音で録音技師の名前が書いてあった。「塩澤利安さん」とある、私はこの辺は詳しくないので調べてみたら、びっくりというか、やっぱりというか、なるほどというか、この方は録音では相当有名な方で、数々の録音賞も獲られているそうです。おまけに音響芸術専門学校の先生もされている様で、道理で録音が普通じゃない訳です。

このCDを聞いていると現システムでも何の不満も無くただただ満足できるというか、聞くたびに音質の良さに感動できるというか、そんなCDです。これで「アラウンド・ザ・ワールド」の様なアルバム全体のまとまりがあれば・・・・。「アラウンド・ザ・ワールド」の方も録音が良いと褒めましたが、これは古い機材を使用して上手に録音しましたという感じ、「Feedom」の方は超現代的です。

これを聴くとオーディオ再生で最も効く所、ネックになっている所は録音なんじゃないかと思います。スタジオの機材は相当な品質のものを使用されているのかも知れませんが、いわゆるPA用の機器は驚くほど安く、また品質もいまいちな物が多いですから、普通に録音すると音質云々を議論するレベルまで行かないのかもしれませんね。

パワーアンプの基板設計の重要性について

弊社のパワーアンプの性能がいい事はスペックを見て頂ければわかると思いますが、なぜ良くなったかを一言で説明するのは難しい点もあります。アンプ回路は性能が出やすい回路構成とはいえ、従来からあるもので新規回路というほどのものではありません(もちろんいろいろと工夫はしている点は多々ありますが)。よくなった原因は従来は局所帰還で逃げていたものを、出力段からのトータルのNFBを高域まで安定にかけられる様にプリント基板を最適化した事です。これはいくら口で言ってもみなさんピンと来ないようで、説明した人に首を「うんうん」とうなずいてもらった記憶がありません。先日の引越しの際に古いパワーアンプの基板が出てきたので(貧乏性なので過去の基板が捨てられない)少しまとめてみました。以下の写真はパワーアンプ用のプリント基板で試作当初から現在の製品に至るまでの変遷を表しています。

思いつくままにポイントを列挙すると、

  • 各プリント基板は動作させたあと位相補正の最適化、必要に応じてCRの定数変更、(バラック配線による)配線・回路変更等を各基板ごとに行っています。ですので各基板毎の限界特性を見ているといってもいいかと思います。
  • 各最適化、調整時の完成度の指標としては、過度応答、歪率特性等を使用しています(この過程では試聴などはまったくあてになりません)。
  • 出力段からのNFBをかける際には基板毎の限界があるのですが、その障害の原因を探り改善するという正攻法で改善しています。
  • すべての基板を保存しているわけではないのでところどころ抜けています。
  • 以下の写真を見てもそれだけでは何をどう変えてよくなったのかとういう詳細はわかりません。基板の設計思想はノウハウなので解説できませんが、証拠としてご覧いただいています。

power-pcb1st.jpgver.1

power-pcb2nd.jpgver.2


powerpcb4th.jpgver.4

powerpcbprod.jpgver.5

残念ながらあまり詳細に記述できないのですが、現プリント基板のバージョンは5世代目位です。さらにこの他にも当初はプリアンプ基板に電力出力段を増設したものを試したり、他のアンプ回路も試しているのでこれらがすべてという訳ではありません。これらの基板最適化だけでトータル1年以上費やし、もっとも労力を割くことになりました。その結果何がよくなったかといえば、MHz帯の高周波領域まで安定にNFBをかけられる様になったので、高域の歪率が減少しました。その推移を表したのが下図です。

power-pcb-genereation.gif
           パワーアンプの10KHzの全高調波歪率特性(8Ω負荷)

現製品では10KHzの歪率特性が0.01%から0.001%レベルにまで低下しているのがわかります。この10KHzの歪率特性はよくできたアンプよりも一桁低い値です。これだけ下げても1KHz以下の歪率と比較するとやや大きい値になっています。これ以上はA級動作にするか、より進んだ回路構成にする必要があると思います。ただ、このレベルになるともう十分で実際高域の歪が聞こえるというレベルではないと思います。

この10Khzの歪は最終段の電力増幅用のトランジスタによるスイッチング歪であることがわかっています(無負荷では0.0005%であるのに対し、8Ω負荷にすると一桁上昇しているので)。一方1Khz以下では8Ω負荷でも低歪なのに10Khzで歪率が上昇するのは高域では(NFBを安定にかけられないために)NFB量が減少しているからです。市販アンプの中には(というかほとんどが)A級アンプなのに歪率がこれよりも一桁以上多いものがあります。そういったアンプは本当にアンプの検討をしているのだろか?と首をかしげてしまいます。

これだけ低歪にすると歪なく音楽を楽しめるのかというと、実はそうは問屋が卸しません。低歪のアンプで音楽を聴くと、低歪に聞こえるのではなく、むしろ他の箇所の歪がよりはっきり聞こえるようになるのです。ほとんどの場合はソースの歪で、歪感の少ないCDは非常に良いのですが、CDによっては小さな歪まで聴き分けられてしまいます。例えて言うならば、ものすごい高解像のめがねをかけて非常によく見えるようになったとしても、異性がきれいに見えるわけではなく、しわや毛穴の汚れが見えるようになってかえって気になってしまうといったらニュアンスが伝わるでしょうか。もちろん、良い録音のソースを聴いたときのリアル感は絶品で、後戻りできるものではありません。

以上パワーアンプの基板について説明しました。

新事務所のご案内(2)

事務所を移転して早くも1ヶ月が過ぎ、だいぶ落ち着いてきました。今度の事務所はスペースが広くなっており、試聴スペースが作業スペースを分かれておりますので、在籍時は常時試聴に対応する事ができます。気の早い方には既にご来訪いただきご試聴いただいております。

最寄り駅は東急池上線、戸越銀座駅(五反田より2駅)で徒歩6分、中原街道沿いの青いマンションの2階になります。以前の五反田駅からは若干離れていますが、その分サービスの向上にはなっていると思います。

またセレクター、小物等の製品展示スペースも確保しておりますので、より直接購入にも対応しやすくなりました。また、すぐに購入したいとか、製品を見て、聴いて購入したいという方には便利になったと思います。

<試聴のコツとお願い>
(–>申し訳ございませんが現在、直接購入、事務所での試聴はお断りしております。4/6/10記)
・常時試聴可能ですが、不在の場合もございますので必ず事前にお問い合わせ下さい。
・試聴のお時間はおおむね1時間内でお願いします。10曲位が限度だと思います。音楽鑑賞会ではないのでご理解の程お願いいたします。
・お客様が日常聞いてらっしゃるCDをお持ちいただく事はもちろん結構ですが、弊社のお薦めのCDも2,3曲聴いていただくことをお薦めします(お客様のお持ちになるCDは特定のシステムに適した録音を知らずと選んでいる事も多いのではと感じます)。
・弊社は店舗ではなく会社です。こちらにもスケジュールがございますので、できるだけ前日までにご連絡下さい。いきなり「ピンポン」とご来訪いただいても、出荷作業などで時間が取れない場合はお断りする事もあります。

以上、当たり前のことをお願いして申し訳ありませんがよろしくお願いいたします。

試聴設備の様子

スピーカー
製品棚

こちらの2階になります。

新住所はこちら(電話番号も変わりました)
有限会社オーディオデザイン
〒142-0051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
FAX:03-5498-0764

最寄り駅:東急池上線戸越銀座駅
交通:
JR五反田駅から東急池上線に乗り戸越銀座駅(五反田から2駅)で下車、踏切を渡って400m程商店街を歩き、中原街道の荏原2丁目の交差点を渡らずに左に折れ、30m歩いた青いマンションの2階になります。

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