最近行ったコンサート -ジョーサンプルとランディークロフォード-

最近行ったコンサートといえばJoe SampleトリオとRandy Crawfordのコンサートです。

 パンフレットはこれ

Joe Sampleさんは古くはクルセーダーズで演奏していましたが、むしろ最近は上手な歌手と一緒に非常に録音の良いCDを出しているので気になっていたのです。Jazz系のCDだと音質が良くても当たり前ですが、このCDの録音はCDの持っている癖を上手に利用した優れものと思っているからです。実際に録音にたずさわった人はかなりの達人だと勝手に判断しています。単にその方が心地よく聞こえるからという理由でそういう録音になっているのか、あるいはCDの特性を技術的に熟知していてわざとそういう録音をしているのかまではわかりませんが結果的にすごいと思います。
  録音の良いCD「Feeling Good」
以前にこのCDのDVD-AudioフォーマットをPCで作成した時に気づいたのですが、音楽信号のレベルがほとんど-3dBくらいに張り付いていました。-3dBというのは最大振幅の70%で、普通だったら時々クリップして耳障りな歪を発生するはずですが、このCDはそういった不快な音はしません。想像するには、わざと録音レベルを通常の2倍くらいにあげて、ひずみそうなところは上手にリミッターがかかっているいるのではないかと思います。昔カセットで録音した人には身に覚えがあると思いますが、録音レベルを下げすぎるとSNも悪く、迫力のない音になりますし、レベルを上げすぎると音が詰まってしまい、結構録音レベルの調整には苦労したはずです。CDのダイナミックレンジは大きいので、そんなにシビアではないのでは?と思われるかもしれませんが、CDの実力は16bit分無い様に思います。低位bit当たりなどは不快なデジタルノイズにまみれていて、その辺から如何に遠ざかるかが(録音レベルを上げられるかが)実際のCD録音・再生のコツだと思っているのです。で、このCDはそういった音をまるめてでも最高位ビットに近いあたりを使用しているので、非常に元気の良い、心地よいサウンドになっているのでは?と思っていたのです。

前置きが長くなりましたが、Joe Sampleさんの最近のCD録音が良かったので、ひょっとしてこの人はこの辺の録音にこだわっている人なのではないか?とずっと思っていたので、実際にコンサートをきいたらもっといいのではないかと思っていたら、丁度東京でコンサートがあるので行ってみたのでした。

そのコンサートはどうだったかというと内容はすばらしかったのですが、Joe Sampleさんが特に音質にこだわりがある訳ではないようです。
まず歌のほうですが、実際に聞いてみるとランディーの歌声というのは自然なのに凄いという感じです。マイクを通しているので生とういう訳ではないのですが、スーと高域まで延びた声が普通に出ているというか、聴いていて心地よいのです。一緒に行った妻も(下手の横好きでJazzボーカルを習っている)今まで聞いたボーカルの中で断トツに一番上手だと言っていました。
演奏の方はどうかというと、演奏そのものはいいのですが音質は残念ながら並でした。普通のPA装置のスピーカーから出てきている音を聞いているので、むしろ家で聴くCDの音質よりも悪いのです。PA装置やマイクセッティングにも特にこだわった点はなく、音質自体はハイエンド機器に比べるとかなり悪いです。

ということで、Joe SampleさんのCDの音質が良かったのは彼が音質にこだわっていたわけではなく、録音したスタッフが優れていたからだということになりそうです。そういった良いエンジニアが録音に携わるという事自体も彼の実力と実績によるものといえば言えなくもないのですが。

こういったJazzのトリオ(+ボーカル)の大物のコンサートはどうしても大きなホールでPA装置を通して聞くことになるので、音質的には家のCDより悪くなります。生演奏を聴きに行っているはずなのに普段聴いている音質より悪いので、この点はトホホです。

クラッシックも小編成の弦楽器などでは同様の事が起こります。大きなホールだと音量も足りず、近くで聞いていても、普段聞いているCDの音質よりも悪く聞こえてしまうことすらあります。Jazzのトリオにしろ、小編成の弦楽器にしろ、本来大きなホールで演奏するものではなく、小さい部屋で演奏するのが自然なので、仕方ないといえば仕方ないのですが・・・。

クラッシックでもJazzでもそうですが、聴衆に実際に聞こえている音の質に気をくばったコンサートというものはできないものでしょうか?

ハイエンドショー2009春に出展します

今年も春のハイエンドショーに出展します。今年の開催は5月22日(金)からです。
ハイエンドショー
昨年の春に初めて出展しましたが、秋は一回お休みしました。年に2回の出展は弊社の様な規模では大変なのと、申し込みが3ヶ月前なので3ヵ月後にそれだけの余裕があるかどうかを見極めるのは正直難しい・・・。弊社の規模だと出展前後は事実上が業務が止まってしまうので大変です。

<昨年のハイエンドショーの反省>
昨年春の出展は初めてでいろいろ反省点がありました。何より出ていた音が今ひとつで、説明している本人が納得いかない状態でした。装置を事務所に持ち帰ってからはいつもの通りいい音質で鳴っていたので、原因はなんだろうと考えていた部分もあるのですが、最近この辺じゃないかという見当はつきました。部屋が違うのでスピーカーの部屋も含めた音響特性が変わることはもちろんですが、それ以外にも考慮すべき事があります。詳細は秘密ですが、通常の家庭での使用状況では問題にならないことでも、ああいった大規模のビルというか展示会場では問題になる点もあります(ということに出展して初めて気づいたのです)。
会場での音質調整は一発勝負で、そもそも弊社だけが音を出せる時間というのは開場前には無いので、本番を通じて必要ならセッティングを調整する必要があります(そんなことできるのか?)。まあ少なくとも多少の調節ができるような小道具、大道具は事前に準備しておくべきだったなーと思っています。

<今年のハイエンドショーでの工夫>
また、説明の仕方ももう少し工夫して、音を聴きながら製品内容を理解していただける様にしたり、展示ももう少し工夫してみたいと思います。
製品内容はこれまでのプリ、パワーに加えて、できればもう一機種(試作品レベルになるかもしれませんが)加えて、弊社のアンプの音質の良さを少しでも多く伝えられるようなデモを工夫して見たいと思います。いま通常業務の合間を縫って新製品を間に合わせるべく鋭意開発中です。
展示に関するアイデアはいろいろあるのですが、最近注文も多くなってきたのでどの程度ショーに盛り込めるかはわからないところもあるのですが、昨年は新製品のパワーアンプを間に合わせるのが精一杯でしたので(フロントパネルのシルク印刷がない状態でした)、それよりは余裕があるかもしれません。

今年のハイエンドショーはいつものとおり有楽町の交通会館で5月22日(金)からですので、是非会場へ足を運んで頂ければと思います。

ちなみに事務所の方もかなり落ち着いてきまして、既に何人かの方に試聴にいらして頂きました。以前の事務所で聴いたいただいたときよりも、よりご好評をいただいていると思います。

続きを読む

オーディオアンプの左右独立電源について考える(2) -パワーアンプ編-

前回のコラムで左右独立電源にについてプリアンプを念頭に置いて解説しましたが、やや説明というか内容がわかりにくかったかもしれません。今回の話はその続きですが、さらにわかりにくいかもしれませんがお付き合い下さい。今回はパワーアンプの左右分離電源について考えてみます。

パワーアンプというのは電力供給系とアース系の処理がかなり複雑にならざるを得ず、しかもこの配線の仕方が非常に重要です。 パワーアンプの電力系の配線に非常に太い線材を使用しているとしても50mΩ/m位の抵抗がありますから、20cmで10mΩ、ここに5A流れればこれだけで50mVの電圧が発生する事になります。50mVというのは通常のパワーアンプの残留ノイズの1000倍になりますから、結構な大きさです。まあ、無信号時には5Aも流れないでしょうが、平滑用電解コンデンサに流れているリップル成分とかはそこそこあると思いますし、いずれにしろ通常の小信号理論だけで考えているととんでもないわなに落ちる事があります。ちょっと横道にそれますが、パワーアンプというのは

1.通常の電子回路の技術に加えて、

2.電力系統としての取り扱い(強電分野)とそして

3.高周波領域の電子回路の知識(想像力)

という3点の考察が必要になります。通常の電子回路の技術者はこのどれか1分野の専門家でこれらの3つのすべてに通じているというという事はなかなかないと思います(これに加えて世間一般ではデザインとか機械強度なども問題になるのかもしれないが・・・・)。ですのでパワーアンプというのは詳しく見てみると製品の弱点も露呈しやすいのです。

話を元に戻すと、そのパワーアンプですが、電力系統の配線が難しいといいましたが、どういう事かというとこういう事です。

power-g-wirering2.gif
パワーアンプの回路部品(アース配線はこのGと書いた記号をつないでいく)

上の図はパワーアンプの電圧増幅段に安定化電源を使用した場合の部品構成を簡略化して示したものです。この図で例えばGとかいたところはアース電位になるべきなので、すべて接続します。Gの接続方法によってノイズレベルは大きく変わってきます。その接続の仕方はこの場合で単純に組み合わせと考えてもGの数が17なので一筆書きで配線した場合 (17-1)! (=16*15*14・・・・)となって約21兆通り、まあ実際に自然な接続の仕方だけでも数十通りはあると思います。よく言われるのは一点アースと呼ばれる考え方で、ここでいうとすべてのGをシャーシアースに接続するということでしょうか?この一点アースは基本的にはその通りなのですが、必ずしも最適な配線方法ではありません。

配線の仕方・考え方は苦労して習得したノウハウなので詳細は秘密なのですが、かわりに配線が上手にできたかをはかるバロメーターをお教えします。それは残留ノイズです。残留ノイズは入力をショートしたときに出力に現れるノイズ成分ですが、配線が不適切だとその分ノイズ成分が大きくなる傾向があります。下の図は市販パワーアンの残留ノイズを比較したものです。通常よくできたパワーアンプの残留ノイズは数十uV(A補正)レベルです。酷いのになると数百uV以上あります。ちなみに弊社のパワーアンプの残留ノイズは平均で7uVでこれはもう抵抗が原理的に発生するノイズレベル(黄色の領域)に近いのです。すなわち余計なノイズをほとんど拾っていないのですが、一般のパワーアンプでは配線材の引き回しによってピンクの矢印の分だけノイズを拾っているといえます。

power-noise-earth.gif
■が他社のアンプ△が弊社のパワーアンプのの残留ノイズ、黄色は抵抗の熱雑音レベル

老舗アンプメーカーの配線もかなり怪しいというものがあります(カタログの内部写真からわかってしまう)。そもそもよくあるパワートランスと電解コンデンサ を中心に配置して両脇にアンプ基板を配置するという構成は見ためには安定感があっていいのですが、配線上は問題を抱え込みやすいのです。左右のアンプの基板の中に電力系のトランスと電解コンデンサが並んでいる ので、配線が長くなって、アンプ回路の中にノイズ源を抱え込んでしまっている様なものなのです。

さらに実際問題として、残留ノイズがパワーアンプ単体では聞こえなくてもプリアンプに接続するとハムが聞こえるというケースもあります。これはパワーアンプの入力線によってループができて、そのループの磁束変化を検出しているのだと思います。実際に電力ラインの配線化を徹底的に行うとこの種のハムも消えるので、配線の不適切な部分が使用状況によって露呈しているだけという言い方もできます。トータルで同じ電源容量で左右分離電源にしたら音質が向上したというケースがあったとしても、この様な配線の不備が緩和されただけというケースもあるの思うので、それだけの結果で左右分離電源の方がいいと結論付ける事は早計だと思うのです。配線を最適化するという観点からも左右共通電源のの方がまとまりやすく、性能も出やすいということも確かなのです。

もちろん左右分離電源パワーアンプには
1.同じ電源構成(トランス容量、コンデンサ容量)で左右独立構成として、総電源容量が結果的に2倍になれば音質も当然良くなることが期待できる。

2.ステレオアンプからモノーラルアンプx2にすると、パワーアンプの配置がSPにも近くなるので結果的にSPケーブルも短くなって音質も向上する。

という効果は期待できます。

ですので左右分離電源がいいとおっしゃる方は弊社のパワーアンプのを2台購入いただき、(片CH使用しないで)モノーラルアンプとしてお使いいただくか、バイアンプ構成で高音、低音にそれぞれのCHを振り分けて頂ければより音質は向上すると思います。
以上パワーアンプの左右分離電源について考えてみました。

オーディオアンプの左右独立電源について考える(1) -プリアンプ編-

以前に安定化電源の性能をコラムで紹介しましたが、今回はアンプの電源構成などに広げて考えてみたいと思います。

一般にオーディオアンプの電源は左右独立電源の方が良いと思われている方が多いのですが、私に言わせると逆効果の場合が多いと思います。
一般に左右独立電源のメリットとして挙げられているのは次のような事だと思います、

  • 左右独立なのでお互いの信号が干渉しない
  • なので音質も良くなる

ところが(少なくとも良質な安定化電源を使用した場合)、上記に技術的な根拠はまったく無く、逆に以下の短所があります、

  • 左右分離により電源配線、アース配線の引き回しが長くなる(アンプの信号理論ではアースと電源は等価(同じという意味)です)
  • 多重アースの原因となる、またアースループの懸念もある
  • 左右独立電源は当然コストがかかる、同じコスト内で比較すると左右独立電源の方が当然貧弱になる

という様な事です。

ただしパワーアンプを2台に分けてモノーラルにするのは大いに意味があります。これは独立電源というよりセパーレートアンプ化でスピーカーの近くにパワーアンプを配置するという点だけでもメリットがありますので。パワーアンプに関しては別途説明させて頂きますが、ここではプリアンプあるいはパワーアンプの電圧増幅段と考えて頂きたいと思います。

なぜ左右独立にしても効果が無いと考えるかというと、電源を左右に分けても結局は左右つながっているから(電子工学的には分離されていないから)です。

左右独立電源の内部配線の引き回しはこうなります。
ampregsepaos300.gif<左右独立電源の回路図>
ここで太い黒線はアース線で、赤い線はプラス側の電源の供給線になります。また右上に延びているのが入力ケーブルのアース側を現しています。赤い線は電源電圧の分だけ高い電圧にありますが、アンプの交流信号理論上はアース線とまったく同じです。半導体アンプは普通プラスマイナスの電源が供給されますが、マイナス側は省略しています。緑の領域がアース線(電源線を含む)で囲まれた領域になります。

一方、共通電源の場合はこうなります

ampregcomrs300.gif<左右共通電源の回路図>
左右共通電源の方が緑の領域が小さい事がわかります。これらの図は簡略化した図ですので大差ないように見えますが、実際のアンプでは配線の引き回しはもっと長い事が多いので、結構なちがいになります。この様に左右独立電源は意味がないだけでなく、配線の引き回しが必然的に長くなり、かつアース線のループ(単なる多重アースとも考えられるが)も大きくなります。

安定化電源基板が不完全であれば電源電圧変動の影響も考慮する必要があるのですが、よくできた安定化電源の場合、少なくともプリアンプでの使用状況では電源電圧の変動がまったく無いので、この図の通りです。弊社の安定化電源などは出力インピーダンスが10mΩ程度で、これは実用状態の1000倍の出力電流変動(200mA)を起こした際にやっと2mVだけ電源電圧が変動するというレベルで測定するのが大変なくらいです。万が一電源電圧変動があったとしても現代のアンプは差動アンプ構成なので電源電圧変動の1/1000程度の成分しか出力には現れません。

左右独立電源にしても結局は配線が(アース配線を互いに接続するので)つながっているので意味がないのです。言い換えれば「左右独立電源にする」というのは左右が独立になるのではなく、単にアースラインを長く引き伸ばすということと等価です。
さらに最悪なのがプリアンプなのにわざわざモノーラルコンストラクションと称して左右のシャーシーを分離することです。

ampregmonors400.gif
<モノーラルコンストラクションの回路図>
内部で両シャーシーを接続していなくても(図中点線で示した)後段のパワーアンプで接続されているか(ステレオ(2CH)パワーアンプを使用した場合)、電源コードのアース線を通じて両シャーシーが接続された場合は最悪となります。

なぜ悪くなるかというとアース線で囲まれた領域が大きくなるためで、わざわざ外部の磁束変化を大きな網で受け取ろうとしている様な物です。

こうなると実際の使用状態になると明らかに音質が劣化しているのではないかと他人事ながら心配してしまいます。実際この辺に凝っている人(あるいは運悪くこういったアンプを手に入れてしまった人)にかぎって、半導体アンプなのにハムに悩まされていたりしている方がいるのです。

この辺の事情は実際にアンプを作る人(それもかなりの上級者)でないと考察できないので、むしろ下手なノウハウは導入しないほうがいいのです。いくら知識の豊富なオーディオ暦の長い人に聞いても迷宮入りしてしまう事になりかねません。

今回の説明はちょっとわかりにくかったかもしれませんが、左右分離電源、モノ構成というものが、よくよく考えてみるとメリットが無い(弊害はある)という結論にどうしてもなってしまいます。

お客様の中には左右別電源にこだわる方も多く、プリアンプの電源を左右別電源にしたものを何台か特注でお引き受けした事がありますが、出荷前の試聴検査ではいつものプリとの差は私自身には感じられませんでした。ただお客様のほうが微妙な差を感じられる事も多いですし、特性も特に悪化はしていないので、お客様自身の満足度としては高くなることがあると思います。
ただパワーアンプになるとまた説明・解釈が若干異なってきますので、この辺は別の機会に紹介したいと思います。

オーディオにおける交互作用の話 -良い物と良い物の組み合わせで悪くなる?-

<長い前置き>
オーディオアンプの他の方の作り方、あるいは弊社アンプにいただくご意見の中でもそうなのですが、???と思う事があります。
よくアンプの設計・製作過程において、試聴で回路や部品を吟味したとか、試聴で作りこんだというような事をい人がいるのですが、本当にそういうことをやっているのか(できるのか)疑問に思うのです。なぜなら、
1.回路を少し変えたぐらいで音質上簡単に判別が付くほど変化があるのか?
2.回路あるいは部品を単純に変更すると、結果として過度応答特性等が変わってくる場合があるが、位相補正などを再調整しているのか?
3.音質に有意差があったとして、試聴システムに依存しないでどちらかの方が良いといえるのか?
という事です。
アンプの音質というのはもちろん貧弱なアンプと立派なアンプを試聴すれば差は歴然ですが、そこそこ出来上がったアンプでごく一部を変更しても、試聴しても簡単には判別付かないくらいのレベルです。大体、試聴比較するときにケーブルを付け替えているようではまったくわからないのではないでしょうか? 弊社はまずアンプの音質比較のために、納得いくセレクターをつくり(売ってもいるが)瞬時比較に使用していますが、この様にするとなおさら差が小さい事を思い知らされるのが常です。
 「それではアンプの音質にそもそもあまり違いが無いということではないのか?」と聞かれれば、やはりそれも違うのです。アンプにはいろいろといじるところがあり、一つ一つは非常に小さい影響でも、それを10個も積み上げれば結果として結構な差になってきます。
もう一つは試聴の結果が信頼できるかという問題です。例えば部品Aよりも部品Bの方が好ましかったとして、再生系のスピーカーを代えれば逆転する可能性もあると思います。例えば、比較的柔らかな音を出しやすいソフトドーム系のSPとカチッとした音が得意なホーン型SPでは好ましいアンプの部品の判定も逆転する可能性があると考えるのが当然です。

もちろん、試聴結果が重要でないといっているわけではなく、最終的に試聴した音質が最良とするためにはどうしたらよいかというアプローチに試聴結果に頼るだけでは不十分だと言いたいのです。

<音質向上のための工学的アプローチ>
前置きが長くなりましたが、もう少し別の切り口でこの問題を取り上げてみましょう。

音質評価は人間の官能評価ですが、統計学的には適当な手法で数値化することもできます。たとえば個人でいくつかの項目で5段階評価をつけて総合点をつけるとか、複数の人に試聴してもらい良いとした人の割合を使用するとかです。

ここであるアンプAとBを試聴してBの方が良かったとします。またあるスピーカー1と2を試聴して2の方が良かったとします。それではアンプBとスピーカー2の組み合わせが最もよいかというと、そうではない場合もあると思います。統計学的にいうとこの現象を交互作用があるといいます。

別の表現をして見ましょう。下の図はアンプとスピーカーの評価結果を表しています。X軸がアンプの種類(図ではアンプの評価点数とした)、Y軸がスピーカーの種類(図ではスピーカーの評価点数とした)です。そしてZ軸(縦軸)が組み合わせた音質の評価結果です。この図では単純にアンプとスピーカの評価点数の足し算で音質評価の総合点数が決まっています。これらの関係を式で表すとこうなります。

音質評価の点数=アンプの点数+スピーカーの点数

総合点がアンプとスピーカーの良さに比例するというごく当たり前の式ですね。

一方次の図はいいアンプといいスピーカーを組み合わせた場合に音質が悪くなる例を示しています。これを統計学では交互作用があるといいます。数式で言うと、

音質評価の点数=アンプの点数+スピーカーの点数+(アンプの点数*スピーカーの点数)
と表されます。
右辺第3項にアンプとスピーカーの交互作用(組み合わせたときの効果)の項が付け足されている点が異なります。

図ではその交互作用の項がマイナスの場合を示しています。グラフで本来なら一番音がいいはずの(いいものといいものを組み合わせた)右上の方が逆に点数が悪くなってしまっています。こういう現象はより一般的な工業製品の評価においてもよくあることで、こういった効果を考慮しながら最適化を計る「実験計画法」なる手法があるくらいで(これだけで1冊の本が書ける)、工学を学んだ人にとっては当たり前の事です。

したがって(できる)エンジニアであれば数値化まではしないまでも常に頭の中にこういう構図をぼんやり描いていて、何がどのくらい効いているかおよその感覚はもっているのが普通です(ほんと?)。

話は戻ってこの部品はいい音がするとか、この材料を使用したら音が良くなった(と判断したから)といって、それをアンプの一般に通用すると単順に考えるのは危険です。
例えて言えば、ある車の走行性能がいいからといってそのサスペンションの部品一つを取り出して他の車に装着したからと言って、その車の性能が上がる訳が無いのと同じです。
音質が良くなった場合は、それは何故か(音質が良くなった様に聞こえるのは何故か)を考え(仮説をたて)、その仮説に基づいてさらに音質が良くなるはずの回路なり部品を選択してアンプを作り、仮説が正しいかどうかを検証するという作業が必要だと思います。そういった地道な技術と努力の積み重ねが出来上がったアンプの音質を左右すると考えています。

例えば弊社のプリアンプやパワーアンプに対して時々、「xx回路は良くない」とか「yy部品の音は良くない」とかいう方がいらっしゃるのですが、その様な次元で作っていないのになーと内心思ってしまいます。

とはいえ、すべての部品、回路の検討を吟味しつくした訳ではなく、とりあえずオーディオ用として良いとされている部品を使用している箇所もありますが・・・。

最後に、お客様からいただく音質に関する感想(デザインなどに対するご意見も含めて)などは非常にありがたく、また参考にさせて頂いておりますので、誤解の無い様にお願いします。