DVD-Audioは死んだか? -惜しむべき24bitのフォーマット-

もう忘れられた存在なのかもしれませんが、CDの上位フォーマットとしてDVD-Audioというフォーマットがあります。同じPCMフォーマットでありながら通常のCDが44KHz、16ビットなのに対して、96/192KHz、24ビットと、情報量の点で圧倒的に有利です。ただDVD-Audioは現在ではほとんど虫の息で、秋葉原の石丸電気でかろうじて店頭販売されているくらいです。これは私から言わせてもらうと非常に残念な結果です。

そもそもCDのフォーマットには無理があります。
サンプリング周波数が44KHzで22KHzまで記録可能というのはそもそも情報理論的に伝達が可能ということであって、現実の回路を踏まえれば、ハイエンドオーディオ的見地からその品質を保証できるものではないからです。考えてみれば明らかなことで、20KHz付近では信号波形の最高値と最低値の情報だけで信号波形を再生しなければならず、なおかつ振幅と周波数もぴたりと再現しなければならないのですから、おのずと無理な話です。前提となっているのは、現信号波形にサンプリング周波数以上の信号成分がなく、完璧なLPFがあったときには周波数と振幅が原理的に再現できるという話で、前提に無理があるのです。

<CDデータから高域信号を再現する時のイメージ図(どうにでもなっちゃう?)>

まあCDフォーマットを決めた時代は今と異なるので、この辺がいっぱいいっぱいだったと思いますので、仕方ないのですが・・・・。

ビット数に関しても16ビットというのはSN比に換算すると96dBですが、デジタル信号のの96dBという数値は物足りません。アナログと違って、たとえば-40dB位で録音された音源に対するSN比(歪率といっても良い)はたったの56dB、0.1%も歪が乗ります。オーケストラで演奏する一人のバイオリンの音量が-40dBだとすると、そのバイオリンの音色を決定する高調波成分が-60dB(基音の1/10)とすれば、もう1%の歪が乗ることになるので(しかもかなり悪質な歪成分)、もう演奏がどうだとか楽器がどうだとか言うレベルを超えて音質が劣化してしまうと思うのです。

やはりどう考えても16ビットという情報量は、今となっては物足りないのです。「何とか24ビット処理」とういう機能を搭載してるCDPもありますが、これは無いよりましという程度のおもちゃで、実力的に24ビットとは程遠いものです。

そもそも、たとえばCDPでクロックの精度で音が変わること自体、CDフォーマットの不完全性を現しています。クロック精度云々より、より高精度なフォーマットに移行していったほうが、ほんとうは早道です。

SCADという別の(上位?)フォーマットもあり、こちらの方はかろうじてソフトも流通していますが、通常のCDに比較して必ずしも優れた方式とも思えません。実際に音を聞いてみると、中高音は確かに滑らかできれいなのですが、中低音の力強さが感じられず、全体的に物足りないのです。

そういった意味でDVD-Audioが普及していればなあーと思うのですが、残念な結果になってしまっています。

ただしDVD-Audioが普及しなかった事には必然性があります。
またDVD-Audioの音質がほんとうにCDに比較していいことが確認できるかという言うと、そう簡単でもありません。

長くなったので、その辺は次回書かせていただきたいと思います。

恐るべきミニコンポの実力 −って、それ置き方の問題でしょ!(その2)−

家に何気に設置したミニコンポの周波数特性がぶっちぎりで良かったのは実は理由があります。いくつかの偶然もありますが必然もあります。
homeminicomp.jpgミニコンポの設置状況(もう少し片付けてから撮ればよかった)

ミニコンポは出窓のところに設置していて丁度SPのバッフルが壁とそろうように置いてあります。左側のSPの左側と下側は壁になっているので、ちょうど平 面バッフルの様になっています。後ろは障子が見えていますが、その後ろはガラス窓です。下はこの部分のみ畳で、右側のSPのすぐ右には壁になります。つまりこんな感じ。

eothii300.gifミニコンポを設置した部屋のレイアウト

左SPの周波数特性が良かったのは、

1.周りを壁が囲んで平面バッフル状になっていた事
2.床が畳で低域の一時反射の影響が少なかったこと

が効いています。一般に高級SPほど壁から離して設置する傾向があります。中途半端に後ろ壁から離して設置すると後ろの壁との干渉が激しく中低域に大きなディップが発生して、中低域が抜けてしまいます。 そういう状態になってしまうともう補正のしようもないので、そうならないように設置することが大前提かとも思います。ただ市販の大型SPは壁から離しておくことを前提にバランスを取っていると思いますので、ただ後壁にくっつければいいというものではないかもしれません。

ただある程度の大型SPシステムでこのミニコンポくらいの周波数特性の平坦さが出ればかなり満足できるようになると思いますが現実には簡単ではないかもしれません。最初から壁にべたっとへばりつく形で設計し、かつその状態でバランスが取れるSPシステムを作らなければいけません。

それとついでにもう一つ。このミニコンポには「スーパーバス」(SB)という一種のトーンコントロールが付いています。先にお見せした特性はSB無しのもの(トーンコントロール無しのもの)ですが、SB無し、SB1、SB2(SB1、2の順に低音のブースとが強くなる)の特性をお見せします。

まずこれがフラットSB無し

onkyo-l.GIF
これがSB1(低音ブースト)

onkyo-lsb1.JPG

これがSB2(低音さらにブースト)

onkyo-lsb2.JPG

この3つの特性で聴感上最も好ましいと思ったのはSB1でSB1とSBoffを聞き比べてしまうとSBoffが寂しく聴こえてしまいます。SB2にすると低音を強調しすぎの感があります。SB1は100Hz近辺を5dbほど持ち上げている状態になります。一般にトーンコントロールのbassですとたとえば100hZ以下を持ち上げてしまい、50Hzあたりもブーストしてしまうので、SPの振幅が大きくなり歪んでしまうのですが、このSBは100Hzあたりだけ持ち上げ、それより下は持ち上げていないので、歪っぽくなることも無く上手に調整できています。100Hzあたりを少し増強するというのは、全体の音の厚み、豊かさに貢献し、非常に有効な手法だと思います。

ここで重要なのは元の周波数特性が平坦だったので、ある程度低音をブースとしても自然に聴こえましたが、一般に周波数特性は低音域にも結構なピークがありますので、そうなるとちょっとブースとしただけで(あるいはブースとしなくとも)特定の音域がボンボンいって、不自然になってしまうので、元の周波数特性を素直に整えることができるかどうかが重要だと思います。

一般にSPシステムの設置方法はオーディオ装置の中でも最も音質に影響を与える因子だと感じていますが、反面最も検討が少ない領域でもあります。直感的にはSPシステムの室内における周波数特性の暴れは少なくとも+-3dB内には抑えないといけないのではないかと思っています。もちろん(壁から離す)普通の置き方では不可能に近いのですが、今回のONKYOのミニコンポの特性を見ると、工夫すれば将来的には達成できる可能性もあると思っています。

恐るべきミニコンポの実力  −って、それ置き方の問題でしょ!−

自宅に置いてあるミニコンポの音質が妙に良い。ミニコンポの機種はONKYOの計5万円くらいで買えるごく普通のものものである。どう良いかというと、特に中低音が非常に自然でまろやか、かつ張り、厚みがある音質なのです。特にポンポンと強調された音ではないのですが、適度の厚みがあり、ボーカルなども非常に自然に聴こえる。普通の大型オーディオ装置よりも良く聞こえるといってもいいくらいなので、以前から気になっていた。

そこでミニコンポの周波数特性を計ってみたら、恐ろしい結果になっていた。周波数特性を見せる前に使用した測定ソフトを紹介しておく。周波数測定には「MySpeaker」というシェアウェアのソフトを使用した。(無償でも試用出来るが表示が見にくくなる)この測定ソフトだけでサイン波の周波数を連続的に変化させた信号を発生し、周波数特性を測定することができる。グラフ表示も見やすくスピーカーの測定には非常に重宝する。FFT解析もできるが今回はもちろんサイン波スイープにより測定した。

http://www.asahi-net.or.jp/~ab6s-med/NORTH/SP/myspeaker/index.htm

よくFFT解析でスピーカーの周波数特性を測定している例を見かけるが、分解能を高く設定しないと中低域のピーク・ディップを拾わないので実際よりかなり良く表示されたり、レベル変動を拾って低域が延びているように見えることがあるので、FFT解析はSPシステムの正確な測定には向いていないと思う。
測定したミニコンポの周波数特性はこの通り。

onkyo-l.GIF

断っておくが、これはSPからの距離約2mで実際の室内で測定した周波数特性である。恐ろしくフラットである。通常必ず見られる中低域の大きなピーク・ディップがまったく観測されていない。しいて言えば75Hzにディップがあるくらい。まるで無響室で測定したかの様なグラフである。 雑誌「無線と実験」でよくオーディオマニアを訪問し周波数特性を測定したグラフが載っているが、大きなうねりがだいたい+-10dBに収まっていればかなり優秀なほうで、今回の結果はその半分以下に収まっている。

低域も40Hzまで出ているように見える(ほんとか?) 高域は何故か9KHzで切れているが、10KHz以上はCDのフォーマット上、粗が目立ちやすいので、かえって聴感上好ましいかもしれない。

ちなみにスペアナ風に表示すると(これもMySpeakerの機能の一つ)、このようになります。
onkyo-lspeana.JPG

もうほとんど+-5dBに収まっているという恐るべき特性です。

一方Rchはこんな感じ、

onkyo-r.GIF

こちらは若干細かなピークディップがあるように見えるがそれでもかなり優秀である。RchのSPのすぐ右側に壁があるので、壁との干渉で少し荒れていると思う。またRchにはLchで見られた75Hzのディップがないので、Lchの75Hzのディップは右壁との干渉であることがわかる。

これだけ周波数特性が平坦だと音が良く聞こえて当然である。加えて10Khz以上をカットしているのでCD特有のぎらぎらした音が目立たない。ただこのミニコンポ、ミニコンポだけに限界はある。音像のスケールが小さいのである。ピアノのサイズが1mくらいに聞こえるし、ボーカルも身長80cmの人が歌っているように聴こえる。また高音が少し硬く聞こえる(おそらく高域の歪率が悪いのだと思う)。

ちなみにスピーカーの写真はこんな感じonkyo-sp.jpg たった12cmくらいののウーハーとドームツイーターの構成です・
このミニコンポの周波数特性が良い理由は、このコンポの特性がいいというよりも(もちろんそれもありますが)、その置き方にあります。置き方と周波数特性の関係はまた別のページで紹介したいと思います。

現行スピーカーシステムの紹介

もう長いことスピーカーについての記述はご無沙汰しているような気がします。実はは弊社のでのスピーカーシステムはだいぶ変わりました。そこで、今使用しているスピーカーシステムの近況を紹介したいと思います。

805Sは売却しました。
知り合いの方(真空管アンプを専門とする方)に薦められて購入しましたが、結局売却しました。音質の傾向は中高音がぎらぎらしていて、どれを聴いても「カーン」と鳴く様な個体音が聞こえるようなSPです。CDだとどちらかというと中高音がきつく聞こえる傾向があるのでなおさら組み合わせとしては良くありません。低音が不足している様にも聞こえますが、というよりも高音の耳障りな音があるために全体のバランスとしてそう聴こえるのだと思います。
困ったことにアンプの性能を上げていけば上げていくほどそういった癖が耳に付くようになりました。我慢していいところを伸ばそうと使い続けていましたが、聴けば聴くほど嫌いになって結局売却することにしました。幸いまだ市場では人気があるので購入価格の80%くらいで売却できましたので損でもなかったと思います。

もう一つのCDM-7NTの方は低価格バージョンにもかかわらず、そういうカーンと鳴く傾向は強くなく結構聴けます。こちらのSPはフェイスプラグがフレームについていますが、805Sの方は樹脂製のフェイスプラグがコーン紙に付けれられています。この樹脂製のフェースプラグが高音域でコーンをゆがませて共振しているのではないでしょうか?あるいはアルミドームツイーター固有の音なのでしょうか。現行バージョンではダイヤモンド?の振動板に成っていますが、メーカーとしてはそれまでの一番の欠点を改善するものだと思いいますので、B&Wとしてもひょうっとしてこの異音のようなものが気になっていたのかもしれません。

805Sはオークション市場にもたくさん出回っていますので、手に入れた他の皆さんも実際に聞いてから、すぐ手放しているのではないかと思います。
いまだに人気ランキングでは高順位にありますが、間違っても買わないことをお勧めします(持っている方、どうもすみません)。

現在こちらで使用しているSPは次の2つです。

1.Magngt Quantum908

2.六本木工学研究所(RIT) オリジナルキット KIT-HE151A

スピーカーシステム全景

特に高額なスピーカーではありませんがどちらも結構気に入っています。  他にB&W CDM-7NT、PARC AUDIOさんのフルレンジがあります。

マグナットのSP(5個のSPが見える奴)は定価はそこそこの価格ですが、モデルチェンジ時の在庫放出品とも言うべきものでかなり安く購入しました。このメーカーはむしろカーステレオSPで知られていて、高級品としては認知されていないと思いますが(第一、店頭で売ってない)、調べてみると結構面白い内容になっています。特にQuantumシリーズは結構力作です。 別途内容を紹介したいと思います。

2のRITのSPは2wayのUsherのウーハーとモレルのドームツイーターを組み合わせたものです。丁度今月の無線と実験にも製作記事が紹介されています。
このSPは小型ですが低音がゴリゴリと出て来て気持ちのいいSPです。高音もきっちり出るのにうるさくないという良さもあります。MJの記事では真空管アンプで鳴らして”ちょっと?”見たいな事が書いてありましたが、このSPは比較的低能率ですので、高性能のの半導体アンプでがんがん鳴らさないと真価を発揮しないのではないでしょうか? ちょっと大きめの音で鳴らすと20−50Wくらいは入っているようなので真空管ではつらいでしょう。

置き方もちょっと変則に見えますが、現在のシステムの音質は805Sを使用していたときと比べてはかなり良くなったと思います。

今後、周波数特性なども交えてより詳しく紹介していきたいと思います。

半田付けのぬれ衣 −半田付けは悪者か?−

アンプやCDプレーヤーといった半導体を使用したオーディオ機器には、必ずプリント基板が用いられています。このプリント基板による配線は基材に通常35μm厚の銅箔パターンがあって、この銅箔パターンによって電気的に接続されています。この銅箔パターンと各部品は当然のことながら半田付けによって接続されています。メーカーの製品では部品を実装してから半田槽につけるので均一に半田付けがされるわけですが、手で組み立ている場合は半田付けを忘れた箇所がまれにあったりします。(もちろん、これは正常に動作しないのでそういった製品が外に出ることはないのですが)

pcb-withdefect.JPG プリント基板で半田付けを忘れた箇所

たとえばこんな感じです。

さて、ここで問題です。

半田付けを忘れた箇所の電気的な接続は次の内どの様な状態でしょうか?

1.リード線と銅パターンが接触しているので、一応導通はある。

2.半田付けがされていないので導通があったり、なかったり不安定な状態になっている。

3.導通は一切ない状態になっている。

答えは3です。

導通はありません。

部品を指で少し倒せば導通が取れた状態になりますが、何もしないと98%導通はありません。

もちろんここで言いたいのは「半田付けを忘れてはいけません」 ということではありません。そうではなくて、

「すべての回路は半田付けによって接続されている」

という事実です。まあパワーアンプの出力側などは圧着端子で接続されていたりしますが、それでもパワートランジスタは基板に接続されているので結局半田付けなのです。

よく入出力端子に半田付けを使わないとか、そういったことが売りの非常に高価なコネクターなどがありますが、そういったものに凝っている方が実際のアンプ内部の実情を知ったら、卒倒してしまうのではないでしょうか。

アンプ回路の中でもNFBループのあたりは特に敏感で、もともと100万倍位あるアンプのゲインを数十倍に押さえているのはNFBの2本の抵抗ですから、ここは他の信号回路と比べても100倍敏感な場所といってもいいくらいです。

話は変わりますが、自動車のばね下重量軽減は通常の重量軽減のの3倍の効果がある とかいいますが、アンプの場合はNFBのところが100倍効果があるといってもいいのではないかと思います。

その敏感な部分ですら所詮半田付けでつながっていますから、他のところは、たとえそれが目に付いたとしても、あまり神経質になっても仕方がないのではないかと思います。もしやるとすればすべての接続を半田付けを使用しない方法で試さないと半田付けによる劣化とういのは検出できないはずです。

半田付けを使用しない配線方法に関してはアイデアはありますが、あまりにも大変なので将来余裕ができたときに道楽として試してみたいと思っています。