メインシステムのゲイン調整を行いました。

 オーディオ・インターフェース(RME fireface)とアンプのゲインの関係を整理すると、デジタルチャンデバとして高音質な出力レベルを如何に確保するかが問題です。アナログVUメータの0dBを基準とした最大レベルを 0dBFS(Full Scale)として判断して、デジタルデータの0dBを再生して、出力のレベルが+2dBV(約+4.2dBu)で出力されるように各チャンネルのレベルを調整します。そして、この出力レベルでチャンネル毎のドライバーの音圧を最適化する様に、アナログ出力チャンネルのアッテネータをオプティマイズする必要が有ります。

アッテネータの準備
 アンバランスの場合は、ポテンショメータ(potentiometer)をオーディオ・インターフェースとパワーアンプとの間に入れれば簡単に調整可能です。又、パワーアンプによっては、ポテンショメータが備わっているのも有り、その調整だけで済みます。完全差動アンプ(Fully-Differential Amplifiers)の場合は、かなり厄介で、チャンネル数だけ独立したバランス型のアッテネータを用意する必要があります。

 -16dBFSで大まかなレベルを合わせて、その基準からの+/-6dB程度の調整は、firefaceのデジタル・ボリュームに任せます。
 -16dBFSの基準合わせは固定のバランス型のアッテネータで実現して、インアウトのインピーダンスの整合を行います。

アッテネータの作製
 以下の様にユニバーサル基板を切断します。又、バランス型のアッテネータは、O型として、チャンネル毎に4本の固定抵抗で構成します。作製したアッテネータは、XLRプラグの中に仕込み、アンプの入力の直前で減衰する様に接続します。オーディオインターフェースの出力側で減衰すると、SNRが悪化します。アッテネータに用いる抵抗は金属皮膜で1/8Wで十分な耐圧ワット数で小型に作れます。事前に抵抗値を測定しましたが、廉価な抵抗でも1%の誤差範囲に収まってます。
DSC02134.jpg

DSC02135.jpg


デジタル機器の基準レベル
 -16dBFS=0VUが一般的でありオシレーター、又は、1,000Hzの正弦波デジタルデータを基準信号として再生して、ピークレベルメーターが-16dBを示すように整えます。その時、firefaceの出力セティング基準を+4dBとして、アンプの音量を調整します。
 1,000Hz単音では、マルチチャンネルのレベルを同時に確認することが出来ないので、1,000Hz単音に200Hz、8,000Hzの変調を掛けて音源を作ります。

録音の国際基準
 デジタル機器の基準レベルは世界各国によって規定があります。基本的には0dBFSより20dB低いレベルポイントが基準(SMTPE、NAB)になっていますがこの基準レベルはダイナミックレンジの広いクラシックなどの録音を想定した値です。実際には音楽のジャンルや聴く環境を想定して、-18dBFS -12dBFS -6dBFSなどの基準レベルで録音されます。
Multi.jpg

レベル合わせ
 1,000Hz単音に200Hz、8,000Hzの変調を掛けた音源をfirefaceで再生してTotalMIXでレベルを確認した結果、以下の様に-5dBuで各チャンネルで調整ができました。-5dBuの音はかなり大きな音ですが、限りなくこの値で快適な音量で聴ける様にアッテネートするすると、入り口から出口まで、デジタルデータのロスを最小限に調整する事が可能です。
①:ソフトウェアーチャンネル
②:アナログ出力チャンネル
FULL-6.jpg

以下の様にゲインを調整すると、アナログ出力のフェーダーの減衰値を0dBとすると、最適な音量で音楽を楽しむ事が出来ます。
ウーファー: -21dBu
スコーカー: -24dBu
トゥーイータ : -26dBu

マルチチャンネルボリュームの代替策
 マルチチャンネルのボリュームは、悩みの種です、今回、SPL Volume8で玉砕状態となりましたので、従前の方法に戻す事にしました。RMEの製品の場合、内部処理をフローティング・ポイント46ビット(倍精度浮動小数点数)でDSP処理を行っているため、フェーダーを絞ることにより、ビット深度が浅くなることによる音質の悪化は、最小限にコントロールされています。そこで、各チャンネルのフェーダーを連動して、一括して音量の調整が可能となります。又、出力は、バランスのままで高いSNRのままメインアンプに出力する事が可能です。
A:ソフトウェアーからの出力
B:グルーピングされて、どのフェーダーを動かしても総てのグルーピングされた出力チャンネルが連動します。
fe-da-.jpg

今後の予定
 やはり、操作性を考えると、マルチチャンネルのボリュームがベストだと思います。何とか実現したいと思います。


 

べリンガー ケーブルテスターCT100

6-in-1のケーブルテスター
 べリンガー製で2,980円(三年前は1,700円だった)で廉価です。RCAケーブルとかACセパラ、インレットケーブルの結線を間違える事は少ないと思いますが、バランスのキャノンとTRSケーブルを6本程作製すると、1番のシールドは間違えないにしても、ホットとコールドは、一寸自信無いです。一本々テスターであたれば良いのですが、シールドがグラウンド(金属のフレーム)に接触しているか等のチェックをあわせて行うと、結構手間がかかります。そこで、このケーブルチェッカーの登場となるのですが、とても便利です。
 ケーブルチェックの機能の他に、テスト信号(440Hz、1kHz)のシグナル・ジェネレータとファンタム電源のチェック機能があります。
DSC02132.jpg

TRSとXLRの結線をチェック
対角線上にLEDが点灯すれば正当な結線と判断できます。ショートしていると、他のLEDが点灯します。金属フレームとの接触もわかります。
DSC02152.jpg

 なければ無いで済みますが、ケーブルのチェック時間を大幅に短縮する事が出来て良いと思います。
 単に導通のみでLEDを点灯していません、アッテネータを入れると違った点灯をします、マイコンチップが搭載されている様で、結構複雑な動作をします。

添付のマニュアル
 添付のマニュアルは、英文と中華です。日本語の怪しいマニュアルがサウンドハウスのホームページに貼り付けてありますが、この訳が酷くて、読むと解らなくなります。かなり程度の低い文系の方が、この機器の動作を理解しないで訳した物だと思います。

新マニュアル
 以下の様にべリンガーケーブルテスターの操作方法を纏めました。

1.ケーブルテストモード1
被テストケーブルの片方のプラグを任意の「Out」ジャックに挿し込みます、そして、もう片方のプラグを任意の「In」ジャックに挿しこみます。
(端子の両端が違う形状のケーブルでもチェックが可能です)
差し込んだ結果、In、Outそれに対応して、挿し込まれてた端子を指し示すLEDが点灯します。もし、対応するLEDが点灯しない場合は、ケーブルの導通がとれていません。断線している事を表します。
この時「Grounded Sheld」LEDが点灯した場合は、キャノン外側フレームと1番ピン(シールド)が接続されている事を表します。
「Grounded Sheld」LEDが点灯したケーブルを使うと、1番ピンがフレームグラウンドに落ちる事を表します。これはノイズ対策上大切な要件です。

2.ケーブルテストモード2
間欠的な断線、接触不良で不安定なケーブルの状態を調べる方法
「Cable Tester」にスイッチをスライドするとき、Resetボタンを押します。
結果、ケーブルの接続状態の表示が保存されると同時に、「Intermittent」のLED表示が消灯します。そこで、被テストケーブルを色んな方向に動かしてストレスを与えLEDの表示を見るます。断線、接触不良、短絡等により導通の変化が生じた場合、それが切っ掛けで、その部分に該当するLEDが点灯して、不安定な状態の個所(線)を知らせます。
リセットが押されるまで、接続の不安定個所を累積(一回でも生じたら)
LEDの点灯で知る事が出来ます。

3.ケーブルテストモード3
壁の中に配線されたパッチケーブルをテストする場合に有効なモードです。
このモードは、被テストケーブルをケーブルテスターに片方しか挿せない場合に使う方法です。

・Resetボタンを押しながら「Cable Tester」にスライドさせます。
・OnのLEDが点滅してInstalled Cabele Tester Modeになっている状態を確認します。
・対応するOut端子に被テストケーブルを接続ます。
・LEDがCable Tester Modeと同じ動作をするので、ケーブルの断線、結線の間違の試験が出来ます。LED点灯しない場合、断線している事が想定で出来ます。

4.テストトーンモード
テスト信号をケーブルテスターのOut側に出力して、それを活用することにより、導通を知ことが可能です。
 
・「Test Tone」にスライドスイッチをセットします。
・信号の強さは、+4dBu、-10dBu、-50dBuの3レベルで、「Test Tone Level」のスライドスイッチで選択します。-50dBuはマイクロホンケーブルの試験に最適です。
・信号の周波数は、Resetボタンを押す事により、1kHz、440Hzの何れかの選択が可能で、その状態をLEDの点灯で表示します。
・テスト信号は、正弦波ではなく、歪んだ矩形波もどきです。

5.ランプテスト
ケーブルテストを行うに前に全LEDの点灯試験を行う事をお勧めします。
Resetボタンを押しながら、「Test Tone」モードにスライドスイッチをセットすると、全LEDが順番に点灯/消灯してLEDランプが正常か否かの確認を行う事が出来ます。

オーディオ装置の脱PC化 その2

 オーディオ装置の脱PC化を目指して、マルチチャンネルボリュームを投入しましたが、残念ながら一歩前進/二歩後退です。SPL Volume8の為を思い多くを語らない方が良い様な気がします。しかしギャングエラーの件についてはソールエージェントのエレクトリに問い合わせたところ、先方も承知している件なので、まあ良いかなと思います。
DSC04724.jpg

チャンネル間のギャングエラー
 8チャンネルの1番目と最後の8番目のチャンネルで低レベルでかなりのギャングエラーが生じます。実はクロストークの良化を狙って、左右のトゥイータを一番遠くの1と8チャンネルに割り振りしたところ、ボリュームのレベルを0%にしても、右チャンネル(8番目)から音が漏れます。レベルを上げて50%程度にすると解らなくなります。これは固体の問題かと思い、エレクトリに問い合わせたところ、仕様の範疇とのことです。これには一寸興ざめです。ところで、%表示のスケールとはどの様な意味なのでしょう。音圧の場合は、一次関数では無いと思うのですが、・・・・

バックラッシュ
 ギャングエラーとあわせて、バックラッシュが生じます。ボリュームノブを50%から下げていっても、最後の8チャンネル目のレベルが下がるのが一寸遅れます。これは各チャンネル毎にボリュームのシャフトの固定に遊びが有るようです。これも困った現象です。

7.1チャンネル・ボリューム
 このボリュームは、能率の高いホーン等を用いたマルチウェー・システムでは、調整に難儀すると思われます。想像するには、7.1チャンネル・サラウンドの製作過程で、スタジオでのパワードモニター・スピーカーで検聴するために開発された様な気がします。極論ですが、フロントのL/Rチャンネルが定位すれば、他のチャネルは味付け程度ですので、レベルの誤差は容認できる訳です。

肝心な音
 やはり音に色づけがされます。何とオペアンプは、古典的で非オーディオ用のSTマイクロのTL072CP(Pch J-FET単価20円)が使われていて、音としては、ストレートで開放感が有るのですが、聴感上のSNRが悪くノイジーで荒っぽさを感じます。極めて短絡的に例えるとPAの音で歪っぽくオーディオの音ではないと思います。残念ながら、投入したボリュームを外してfirefaceの電子ボリュームに戻す事にしました。
基板上に設計者の「ヴォルフガング・ノイマン」の名称がシルク印刷されてます。
XDSC04718.jpg

設計者のノイマンさん
WN.jpg

ところで中身の作りは
 何と開腹して最初に目に入ったのが、小型ブルーのアルプス電気製8連のカーボン・ポテンショメータです。これはRK18型でOEMで初期の廉価なAVアンプに良く使われていたもので、サーボモータと連結してノブがモータで回転するひと昔前の定番製品です。
DSC04713.jpg
 オーディオ製品の肝の電解コンデンサーはJAMICONとB3Cという名称の聴いたことも見たことも無いコンデンサーで、電源は2,200μF程度の小容量、低容量のコンデンサーは、最近見ない円盤型のセラミックコンデンサーです。又、ミュート・リレーは日本製ではなく中国製ですので、使用している受動部品は殆どローエンドです。上代 81,000円ですが、コスト(部品代)は、1割に満たないと思います。

回路構成
 入出力ともバランスとうたってますが、バランス入力をアンバランスに変換するバッファー(アンプ)の後にカーボン・ポテンショメータで音量レベル調整を行い、その後アンバランスからバランス出力に変換する低インピーダンス・バッファーを配置して、なんちゃってバランスを実現しています。これ以上コストダウンできないほど合理化されている仕組みである事が、素人の私でも想像できます。 

実装
 何故、D-SUB25とスネーク・ケーブル(ブレークアウトケーブル)なのか疑問に思ってました。開腹してアルプスのポットの次に気になったのは、中身にかなり余裕が有る(スカスカ状態)ことです。
 デファクトスタンダードであるノイトリック製XLR(キャノン)レセプタクルの横幅が25mmですから8個横に並べて入出力2段であれば、200mm(25mm×8)であり、外形寸法(W×H×D):215 x 80 x 220 mmに充分収まる事になります。ましてTRSプラグでしたら全く問題ないと思われます。これを無理してD-SUB25に拘るのはひとえにコスト削減の目的のためのD-SUB25でしかありえません。ちなみにD-SUB25コネクターは、秋葉原で25円で、キャノン、TRS16個分の100分の1程度の価格です。
DSC04717.jpg

結論と今後の問題
 SPL Volume8は、納戸送りより早いところ里子に出した方が幸せになれそうです。しかし購入したスネーク・ケーブルが無駄になりました。・・・今となれば、一番廉価なHOSA製(大陸製)を購入していて良かったです。
MultiCab.jpg

 短気は損気と良く言ったもので、マルチチャンネルのボリューム探しの旅に出た方が良さそうです。

オーディオ装置の脱PC化 その1

 パソコンの操作は得意な方ですが、音楽を聴く場合パソコンなんて野暮なものを使いたくない、安らぎの時間までマウスやキィーボードを操作したくないです。パソコンの操作はもう沢山と言った感情が音楽を聴きながら沸いてきます。パソコンはメールを打ったり、調べ物をしたり、書類の作成するだけで充分です。そして、再生しながらパソコンの状態に気をやる自分がいます。
 しかしCDの枚数が増えて来ると、サーバーに音源を格納して、そこから再生するネットワーク・プレーヤーは必要ですが、オーディオ装置のルックスを持った機器を使いたいですね。
DSC04679.jpg

一つの解
 音楽再生のデマンドをパソコン操作からipadに移行してパソコンとの接触を極力避ける方法が現実的かと思われます。しかし残された問題として、オーディオ・インターフェース(デジタルチャンデバ後段)の音量調節をどの様に実現するかが、最大の課題である事は、従前どおり変わりありません。
Volume8.jpg

バランス伝送路のマルチボリューム
 マルチチャンネルでバランス(平衡)の音量調節を考察すると、その条件に叶ったもので、まともな機器は殆ど存在しません。Texas InstrumentsのコンシュマーユースのPGA2311AというボリュームICを用いた8チャンネルのボリュームを自作した事がありますが、音の良し悪し以前にダイナミックレンジが狭くて、サチュレーションを起こして、ピアノのアッタック等が歪むことが多々あり、作製して即納戸の肥やしになった事があります。又、アンバランスとバランスの場合、圧倒的なSNRの良さから、バランスの要件は外せません。片やPGA2311Aに対してシーラスロジックCS3310は電源電圧が高く使いづらいですが、Jeff Rowlandでも実績があり、PGA2311Aに比べて音に潤いがあるので、シーラスロジックCS3310で再作製を考えましたが、入手が困難なので諦めました。
製作記録はここです。

バランス伝送路のマルチボリュームの結論
 バランス伝送方式のリレーによるボリュームの自作を考えましたが、残された歳月がそれ程無いことと、その様な事に力を注いでいると、趣味の音楽を楽しむ時間と、大切な旅行の時間を失う事になりそうなので、マルチボリュームの件は、妥協策としてSPL Volume8で手を打つ事にしました。本心はリレー式のフルバランスのボリュームの方が優れていると思っています。
 SPL Volume8は、8チャンネル連動(ステレオ4Way)のバランス(平衡)の音量調整を行うために開発された機器です。通常DAコンバータやサウンドカードの多くは音量調整の為に、デジタルデータの下位ビット列をシフト(Right Shift)することにより桁落ちさせて調整を行います。しかし、その方式によって細部(ディテール)の信号を必ず音を失う事になり、激しい音質の劣化が生じます。又、アッテネータでない極普通のポテンショメータ(potentiometer)の場合、調整するレベル(抵抗値)によりインピーダンスの変化が生じて、ニアリティの悪化と後段のアンプの特性によりチャンネル間のバランスが崩れます。それをアクティブ・アナログ回路によって、定インピーダンス化を実現して、音の良し悪しとは別にボリュームに纏わる諸問題を解決しているとの事です。
DSC04701.jpg

SPL Volume8の使い分け
 SPL Volume8には、リモートコントロールが付いてません、そこでRMEのデジタルボリューム、プレーヤーのボリュームを以下の様に使い分けて、ビット落ちによる音質低下を防ぐ方式としました。
 firefaceのアナログライン出力は3段階のアナログ回路での出力ゲイン切り替えが可能で、その選択はfireface Settingsから行います。そのゲインレベルは以下の仕様であり、+4dBuを選択すると、最新のEBU規格に準拠しており、SPL Volume8との連動で最適化がなされます。

リファレンス     0dBFS@    ヘッドルーム
-10dbV      +2dBV      12dB
+4dBu      +13dBu       9dB
Hi Gain      +19dBu      15dB

・基本的なオーディオ・インターフェースのアナログ出力は、+4dBuの出力で最大音量となるようにアンプ入力のアッテネーションを行う。
・大幅な音量の調整は、アナログのSPL Volume8で行い、ミュート機能等を使い立ち上げ時、終了時の安全対策として用いる。
・通常の微細な音量調整は、+/-6dB程度は、プレーヤーのデジタルボリュームを用いる。


プレーヤーソフト
 プレーヤーソフトは、ipadアプリの「MonkeyMote 4 foobar2000 HD」を用います。foobar2000を制御するソフトなので、再生する音源はfoobar2000の要件に従います。音源はのフォーマットはFLAC、ALAC(Apple Lossless)、で有る事が必要です。
 このアプリとfoobar2000のプラグインについての詳細について触れません。
 詳細はここです。
DSC04683.jpg

肝心な音と、操作性につい
 音に関しては、foobar2000を直接操作したほうが、圧倒的に音が良いと思います。プラグインのモジュールにボリュームスケールの連動機能が有り、恐らくこれが悪さして悪化していると想定されます。試しにipadアプリのコンフィグレーションのボリュームを無効に設定したところ、大分改善される事が解りました。
 操作は、聴きたいアルバムアートから曲を選んで、キュー(待ち行列)に登録(ワンタッチ)すると順次再生されて、とても気持ち良く聴くことが出来ます。

今後について
 この方法で、飽きるまで聞き込んでみます。そのうち気に入ったデジタルチャンネルデバイダーの入手できたら、何時でもパソコンを無くす事ができますので、脱パソコン化が容易に実現できそうです。
 オーディオ装置の脱PC化 その2では、肝心な音のインプレッションと、このSPL Volumu8を開腹して設計と使用部品を確認したいと思います。
以下は、Volume 8 Model 2618の内部で、レーザトリミング硫酸抵抗器らしき物が窺えます。
DSC04711.jpg

評判のJRiver Media Center 22を試してみる。

 最近と言っても、既に数年前から「JRiver Media Center」の音が良いとの評判でしたので、最新バージョンの22を導入して試してみました。当初、上代6,980円の物が、最近売れ行きが芳しくないのか、4,980円のバーゲンセールを行っています。普通はバージョンアップして高機能に変わった場合、徐々に値上げして行くのですが、JRiverの場合は値下げですね。

普通に音だし
 先ずは普通に動作させてみました。ファンクションは早い話がApple iTunes、又は、Windows Medeia Playerと同じです。操作画面は、オーディオ評論家から悪評のfoobar2000の「Default User Interface」をかなり意識して酷似しています。JRiverの唯一、他プレーヤーとの差別化として、MP3、FLAC、CD音源をアップ・サンプリングしてDSDに変換して再生する事が可能との事ですが、そこまで、Illogical な事は興味無いです。録音時点から一度もPCMに変換無しにネイティブなDSD音源の入手ができない現在では、全く意味不明の機能です。

DSD VS PCMの評価
 英国のChord Electronics社のDAC設計者のRobert Watts氏曰く、「PCMからDSDに変換すると、小信号を捨て微細な情報が失われ解像度の低いDSDになる、空間の奥行きや音離れを捨てることは無い」、PCMで十分でありPCMはDSDよりも解像感が高いと言ってます。現状では、DSDのままでは編集が出来ないので、PCMに変換して編集を施して、後に再度DSDに戻して販売しているのが現状です。DSDはリスナーからのニーズからきたものでは無く、オーディオ業界からのシーズからきたものですね。

JR.jpg

肝心な音は
 ハッキリ言って、何の変哲も無いファイル・プレーヤーと言えます。これでしたら、無料のApple iTunes、Windows Medeia Playerの方が、遥かに完成度が高いだけに優れていると言えます。

画面の構成
 機能が盛りだくさんで、田舎紳士(ミネソタ州 ミネアポリス)ですね。ハッキリ言って、画面のレイアウト、ワードのセンスが全くなっていません、それでも音が少しでも良ければ、我慢できるのですが、残念です。

ワード
 オーディオ、画像、ビデオ、ドキュメント、TV、パーフォーマーストアー、
 ポットキャスト、プレイリスト、ドライブとデバイス、サービスとプラグイン

以下のロゴは、安物のDVDプレーヤーの操作ボタンの様で如何なものかと・・・
Jrogo.jpg

カーネルストリーミングで高音質を狙う
 試しに、JRiverからカーネルストリーミングで出力して、その信号をRMEのtotalMIXでソフトウェアー・ループバックでチャンデバ機能を有するソフトに取り込みメインシステムで、再生してみました。
 以下が、その画面で、かなり複雑怪奇で、音を出すまで大いに手間が掛かり、一番嫌いなノン・ターンキーソリューション(Non-turnkey solution)と言えます。この方法は、スタビリティーが低く安定稼動しません。
samp2.jpg

そして、その音は
 サンプリング周波数と、ビット深度を192k/24bitで行い、ルビジウム・クロックでロックしましたが、音に鮮度が全く有りません。一寸聴いた印象は、「マイルド、滑らか、静か」と言った印象ですが、ハッキリ言ってメリハリが無くて、つまらない音です。恐らく、良い音に設定するには、それなりの知識が必要であり、未だその域に達して無いのが理由かと思われます。

何時もの画面
 何時も聞いているfoobar2000の画面と、RME DIGICheckの画面です。
 Columns UI機能を用いて、カスタマイズを行うと、結構使いやすくなります。
samp.jpg

今日確認した事
 今日は、アンプとDACの残留ノイズを調べるために、音量(ボリューム)を最大にして、ニアフィールドでノイズを検証してみました。結果としてノイズは皆無で安心しました。やはりフォノイコのケーブルを除いて、総ての伝送が平衡(バランス)で、総てのアンプが差動という事が効を奏していると思われます。残留ノイズについては、試聴する多くのシステムで、「シー」という微弱音がトゥーイータから出てる事が多々あり、私としてはとても気になります。加齢とともに聞こえなくなるので、一寸悲しいですね。