-Hiroo-のブログ一覧

アンプとスピーカーを買い替えしました。

そもそも１階のシアタールームのピュア2chモードの音に劣っていて、スマホ＋ポタアン＋ヘッドホンや車載オーディオにも劣っていたのをずっと我慢していた。

CDはそこそこで鳴るのに、何故かハイレゾ再生になると音が破綻して悪くなるという謎の症状に悩まされていた。

同じ曲でCDとSACDを聴き比べるとSACDでは高音が歪み、周波数特性も山あり谷ありのフラット感が失われていた。

先にアンプは入替済みだけど悪い症状は変わらず出る。原因はスピーカーであることが明らか。

このアンプはマランツのSTEREO 70s

AVアンプのCINEMA 70sのサラウンドを切り捨てて2ch専用にした感じのアンプです。

利便性で選び音質的にはミドルクラス。

入力は、アナログ×3、Phono×1、光デジタル×1、同軸デジタル×1 、HDMI×6

HDMIはアンプの電源を落としてもテレビに映像と音声信号を送れるパススルー機能があるためテレビ側は１本のケーブルで済むようになり、ケーブルはスッキリまとまりテレビでの入力切替の手間が無くなりました。

アンプ入替の１ヵ月後に届いたのが、POLK AUDIOのSIGNATURE ELITE ES60

正直、ポークオーディオは今年に入るまで存在すら知らなかった。当初はKEFあたりを狙っていたのだが情報をネットで探ってみるとポークオーディオがお勧めで表示されることが多々あった。これは広告バーナーではなく、YouTubeやAmazonで別動画や別商品のお勧めで出てくるもの。

それで今度はポークオーディオの情報を探ってみると条件を満たしてくれる、とんでもないスピーカーであることが判明。何と言っても最強のコスパを持ち合わせていること。同価格帯で他社でポークオーディオと同等以上の質を検討しても、それは困難を極めることになる。

AV WatchやPHILE WEBでも数多く特集されていますので興味のある方は下にリンクを貼っておきます。

AV Watch

5万円以下! 学生でも買えるスピーカー「Polk Audio」で始めるオーディオ

「学生でも買える」Polk Audio、“ほぼ10万円”のフロア型で始めるオーディオ

学生でも買える! 超コスパスピーカー「Polk Audio」聴き比べ

お手頃価格で大傑作! Polk Audioフロア型3シリーズ聴き比べ。ブックシェルフとどっちがいい?

PHILE WEB

“リーズナブルでHiFi”の代名詞、Polk Audioのブックシェルフスピーカー聴き比べ

Polk Audioは“ロックやポップス”にもハマる！米津玄師やビルボード上位曲でも納得の音楽性を発揮

“音質も最高”の「グラミー賞2024」受賞曲、人気のPolk Audioスピーカー3機種で聴き倒す！

【対談】評論家も太鼓判の「Polk Audio」のスピーカー。VGP2023 SUMMERで「金賞」多数の理由は？

オーディオ評論家が“推し”のモデルを選んだ！ マイベスト POLK AUDIO

ポークオーディオのスピーカーなら“5万円で始められる”、良い音のある暮らしを提案

価格設定が安いし、更に値引きもあるので本当に破格値。

届いたES60は想像以上の大きさ重さで、箱には一旦底を開いて立ててから脱がすように上から抜けとイラストは示しているが、日本の住宅事情を知らないのだろう。どう考えても脱がしきる前に天井に達してしまう。

横にして底を開封した。運よく開封した上の面がスピーカーユニット側だった。緩衝材と説明書とサランネットを抜く。

独自の特許技術であるパワーポートが見えてきた。底面バスレフポート式だがポートの直径を測ると10cm超えの穴。真下に円錐形のピラミッドがあるが先端は閉じており、音はピラミッドの外側で拡散し風切り音を無くしつつ、音圧を従来のバスレフ構造よりも＋3db上昇させるとのこと。

立たせてみるとトールボーイタイプでは有り得ない程の奥行。幅と奥行きの比率がヤバイ。しかしこれが実売価格ペア12万円台で購入できる筐体だとは驚くしかない。

２階に運ぶためキズ防止でサランネットと緩衝材を付ける。

サランネットは今主流であるマグネット式。ピン＆ピンホール式は古いということを自覚させてくれた。

階段下まで床にバスタオルを敷いて引きずっていく。

ここからが大変で、パワーポートの溝に手をかけて肩に当てつつ一気に階段を上る。

腰が逝くかと思った。旧スピーカーはINFINITYのBT-40　こいつが曲者だったとは。

それよりも背が高い113cmであるES60

奥行きも当然ES60が方が長い。比べてみても見た目の質の高さが窺える。エンクロージャーがとにかく美しい。これら同価格帯であることが信じられない。

さあ後もう一本上げないと…

バナナプラグを挿すためカバーを取り除くのだが、これがゴム製でなく樹脂製で固くキリの先で引っ掛けて浮かし皮スキで取り除く。結局キズが入ったが普段は見えないので気にしないつもり。

アンプが対応できるのでバイアンプ接続。

エージングも終えて音の感想はと言うと。「我が家で出せる最高の音となりました。」

正に評価やクチコミ通りの音。ポークオーディオは価格が安いため地方の専門店でも置いている率が高い。実際に私でもMXT70を視聴できました。

すっかり忘れ去っていたホームオーディオ熱を再加熱されてみてはいかがでしょうか。

ポークオーディオだと、その近道になるはずです。

さて元凶だったBT-40ですが、INFINITYと言えばKappaシリーズが過去有名でした。

上の画像の筐体ですね。これと同じようにC.M.M.D.が採用されていて説明は以下の通りです。

スピーカーユニットには新開発の振動板であるC.M.M.D.(Ceramic Metal Matrix Diaphragms)を採用しています。この振動板にはアルミナと呼ばれる軽量かつ剛性が高いセラミック系化合物を採用しており、アルミニウムをベースにアルミナでサンドイッチした複合構造となっています。これにより、中・低域ユニットではダンピング特性が改善され大きな振幅にも俊敏に対応し、高域ユニットでは共振周波数を可聴帯域外に追い出す事で特性を改善しています。

これを最初見たとき納得してしまった。「高域ユニットでは共振周波数を可聴帯域外に追い出す事で特性を改善しています。」という部分。これでは荒れまくった倍音が基音も荒らしてしまう。それでハイレゾのみ破綻させる理由となる。

そうは言ってもハイレゾ配信開始以前の代物だから仕方ない…　いや同時期に購入した１階のモニターオーディオはそんなことは無かった。

INFINITYがあの時代、先の時代を読めていなかったって事でしょう。

アンプとスピーカーは、アンプ千円スピーカー６千円の合計７千円でハードオフの出張買取によって第２の人生を歩み始めました。お疲れ様、今までありがとう。

解析してみて、周波数分布は下の様になります。

参考として、この下のグラフも比較してみて下さい。

アーティストは別ですが、よく似ていませんか。上はCDから192kHz/24bitのFLACに自作でアップコンバートしたものです。共通点としては20kHzに段差があり、そこから違和感のあるスロープとなっています。なだらかな繋がりのあるカーブを描いておらず、急激に角度を変えています。何世代前の古いアップコンバーターなのか、自作レベル以下の出来です。それを、あの価格で販売というのは、どうかと思いますが。

前作の1984は、どうなのかというと、

こちらは、まともな分布図となっています。これと比べても不自然さが分かると思います。

K2HDプロセッシングですが。

K2HDプロセッシングでハイレゾ化した音源のひとつ。

これを解析してみると。

イメージ通りのスムーズな繋がりではないことが分かります。

ちなみに、自作96kHz/24bit FLACではどうなるかというと。

これもまた、アーティストは別なものですが、特性が変化しK2HDプロセッシングより1kHz多くスムーズに伸びるのですが段差が醜いほど出てしまいます。

最近、リマスターされてハイレゾ化された音源が本当なのか調べてみます。

解析すると。

安心して下さい。本物です。

この時代では、独自規格のDAT96kHz/24bitが存在していたので、MTRからトラックダウンしたマスター音源は確かにデジタルであったと思われます。

ですがひとつ問題があります。それがこちらになります。

リマスターでレベルを抑えてピークに達していないのですが海苔音源だったことが判明。あの時代から海苔ってたのかと思うと嘆かわしいところですね。

海苔音源とは、

こういうことです。

ピークを越えて波形の頭が平坦になり、クリップ起こしまくりの音源という意味です。音量を上げれば上げるほど歪みが目立つようになります。

いつもの音量で聴いていて、このアルバムはやたら音量が大きくなるといったものは海苔音源とみて間違いありません。

手持ちの中で最も音量がでかいのがこれ。

これはどんな波形編集ソフトを使っても修復は不可能ですが、32bit-float でレコーディングされて配信されている音源だと修復可能となります。再生機器が対応でなくとも、パソコンで曲全体のレベルを下げるだけで正常な波形に戻すことができ、非対応機器でも正しい波形で聴くことができるので切実にJ-POPは、今後32bit-float化して頂きたいところです。

何故、海苔音源を作ってしまうのか？　素人でもピークを超えないようにするのは常識なのに、どうしてプロが？　その理由とは。

リンク先から重要なポイントを抜粋。ついでにマスタリングの実情についても抜粋し貼っておきます。

別パターンでヤバイ音源があります。ニセレゾではないのですが、究極にヤバイ音源となっています。

解析すると…

解析ミスと思われても致し方ないのですが、窓関数やサイズを変えても、こんな山のグラフになります。これはエンジニアが知識を持っていなくて安易にSACD(DSD)からFLACに変換してしまった事で起きる実例です。要するにDSDがこういった分布図になっているのです。右の山は量子化ノイズ(誤差)で、⊿Σ変調の宿命でもあります。量子化ノイズを高域にわざと追いやります。これはノイズシェーピングといって、これをしなければ高周波ノイズは発生しないが、逆に可聴帯域でのノイズフロアが増えることになります。通常は再生時にSACD(DSD)ではノイズシェーピングした部分はカットされるのですが、FLACでは当然ですがカットされません。96kHzでダウンコンバートで聴いているのであれば、ナイキスト周波数の48kHz以降は消えて無くなるので問題無いのですが、192kHzのままで聴いていると問題が発生します。とは言え、音的には変化はほぼ無い。右の山は倍音の定義から逸脱しているので倍音成分とはならず30kHzまでの波形に影響を与えない。右の山は新たな基音として存在することになりますが、そこはそもそも聞こえない。

倍音が付く定義としては、

これはノコギリ波の倍音の付き方ですが、波形によって整数倍・奇数倍・偶数倍と付いたり、スロープの傾斜が変わったりしますが、基本は倍音がひとつ上で付くごとに音量が小さくなって収束していくことになります。

問題なのは、これ程まで大きなレベルの高周波ノイズを再生すると、ツイーターに悪影響を及ぼすことになります。最悪、痛めて壊す可能性もあります。そこまでいかなくても、ツイーターを正常に鳴らすことは困難になる可能性もあります。

理解しているエンジニアなら、DSDからFLACに変換する前にノイズシェーピング部分はカットしてから変換してるはずだが、そうではないエンジニアもいるということ。

最近は配信音源を買ったら、すぐには再生せず、まずは解析してみるといった癖がついてしまいました。

間違いなく良い音で、これぞハイレゾ中のハイレゾと言える音源を、いくつか紹介します。注目したのはマイクです。三研マイクロホンで、CO-100Kという100kHzまで収録できる量産のマイクがあります。それを使用しているレコーディングスタジオを探しました。

沢口音楽工房 その２

それと、200kHzまで収録できるハンドメイドのエテルナ・ムシカNo.13&14 を使用したレコーディングスタジオ。

沢口音楽工房　清水絵理子／Afterglow【コンデンサーマイク・バージョン】

沢口音楽工房　『Contigo en La Distancia』~遠く離れていても~/喜多直毅 x 田中信正

沢口音楽工房　Cats on the Fence/Kota Sawaguchi Trio

MIXER'S LAB SOUND SERIES VOL.1/角田健一ビッグバンド

MEISTER MUSIC　ピアノ三重奏曲 第27番 ピアノ三重奏曲 第2番/葵トリオ

入手してから２ヵ月経ってしまったのですが、ひとつ問題が発生して未だにインストールできずに自宅に眠ったままの現状となっています。構想は固まっていて変化点としては、DSP載せ替えと、AMPとSPを追加するだけです。プロショップ施工で発注もしているのですが、ひとつ納入待ちのままとなっています。

このBRAX DSPを普通に購入できる方は経済的にも余裕があり、AMPやSPも高級高額の海外製だったりしますが、一般庶民の私にはそんな余力は残っていません。中古とはいえ無理して身の丈の合わない買い物だったので自業自得なのですが。それでも、この後は最安価格で唯一無二の優越を付ける存在感あるシステムに仕上げようと思います。そんなことができるのか？ と思うでしょうが、そこは〇乏人ならでは知識と知恵で乗り切ります。

まずはアンプですがこれを使います。

カロッツェリアのPRS-A900

これぐらいしか手が出せない。選んだ理由は100kHzまでの周波数特性がある４chアンプとしては、これが最安値の部類だからというだけ。ここは可もなく不可もなく。

続いてスピーカーですが、フロント３WAY化するのですが、通常なら今までの２WAYにスコーカーをプラスするところですが、現状はTS-Z172PRSを使ってます。これが、スコーカーいらずの Open & Smoothコンセプト を持つスピーカーなのでスコーカーは導入しません。

 

いくら中音の上がりが良いからといっても、前方定位は不利と思われるでしょうが、不思議とツイーターの設定値より明らかに低い周波数帯が前から飛んで来るのです。

で、導入するのはこちらになります。同時に切り札でもあります。

カロッツェリアのチューンアップツイーターのTS-ST910

これ半年前まで勘違いしていました。チューンアップと名が付いているのでチューンアップウーハーと同様に専用アンプ付きの高音を強調するものだと勝手に思ってました。だがしかし、これは100kHzまで再生できる純粋な真のスーパーツイーターだったのです。勿論、アンプなんか付きません。他を探しても、ここまで伸びてる車載用スーパーツイーターはこれしかない。

アンプは先月の中旬には２台とも揃っているのですが、このTS-ST910が現在品薄で回って来ないんです。価格コムもAmazonでも在庫無し。こんなスーパーニッチなアイテムが毎日生産されてるわけがありません。Amazon出荷時期を観察すると、どうやら月２回の生産スケジュールがあるように思えます。発注依頼したのは、1/5でその時は最短で２月中旬だったのですが納品待ちは現在も進行中のまま。調べると海外でも販売されているようで内外含めて需要が高まってるかと思われます。(BRAX DSPやZAPCO HDSP-Z16V AD-8Aの影響か?)

転売屋も出るほどに…

これを普通に設置すると、一癖も二癖もあるのでバランスを取ることが難しくなります。まず設置はプロショップ任せで、Aピラーに角度を付けて埋め込んでもらいます。音は周波数が上がれば上がるほど指向性が強くなり狭くなっていきます。可聴帯域でバランスがとれてても、その上では直進のままになってるかもしれません。なので極力、人に向けての設置を依頼しています。

クセがあるといいましたが周波数特性グラフがこちらです。

 結構な変動があります。これを付属のネットワークを使わずアンプに直結してDSPでコントロールします。設定値はこの様になります。

 通常音量では、ほぼ自分では聞き取れないレベルです。ちなみパソコンでセルフテストを100Hz単位で検査したところ、16.3kHzが限界でした。

これで20kHz付近までの山を抑え込み、２・3次高調波歪みも無視できます。

個人的には20kHzを超えたところを弄りたいのですが、BRAX DSPでもHPF、LPF、EQ値の調整幅や値はHELIXとMATCHと変わりがありません。

既存のTS-Z172PRSの周波数特性グラフがこちらになります。

上は35kHzというカタログスペックでしたが実際には25kHzくらいでした。現状ではこれも付属のネットワークを使わずDSPで制御してますが、これも弄ります。

ツイーターのみ変更しますが、見て分かると思いますが、ツイーターにLPFをかけます。44.1kHzや48kHzといったフォーマットでは問題ないのですが、これが192kHzフォーマットだと能率オーバーの入力となり無駄となるので、負担を消し去り無駄な動きをツイーターに与えないようにして、より効率的にする目的がひとつと、

スーパーツイーターと合わせて可聴帯域外の変動を10dB未満の一桁台に抑えようという目的のためです。クロスオーバーポイントに谷があるのは、重なった部分は音圧が上昇するので、この様にしないとフラットに持っていけないのです。後は各チャンネルごとのアッテネーター値変更で最終バランスをとっていきます。

 

聞こえないスピーカーを設置するだの、ツイーターにLPFをかけるだの前代未聞のことかもしれませんが、これはBRAX DSPで再生できる倍音を全て出し切り、倍音効果を最大限取得する最終目的のためです。

倍音効果についてまだ、知らない方は、こちらへどうぞ。以前のブログでクドイほど書いてます。

BRAX DSP または、ZAPCO HDSP-Z16V AD-8Aの検索キーワードで、ここへ来られた方も多いと思いますが、この内容はアンチテーゼでもあり、提案でもあります。

本物中の本物の192kHzハイレゾ音源の周波数解析をするとこちらになります。

これだけの情報が詰まっているのに、

これでいいのですか？

具体的に、どの様な結果になるかといえば。

上限25kHz止まりだとすると4kHzの矩形波の倍音は、

4kHz×3倍＝12kHz

4kHz×5倍＝20kHz

この２つのみで上の波形にしかなりません。いくら高額なアンプやスピーカーを導入しても、この波形を超えることはできません。

しかし、この提案だと、

4kHz×3倍＝12kHz

4kHz×5倍＝20kHz

4kHz×7倍＝28kHz

4kHz×9倍＝36kHz

4kHz×11倍＝44kHz

4kHz×13倍＝52kHz

4kHz×15倍＝60kHz

4kHz×17倍＝68kHz

4kHz×19倍＝76kHz

倍音は９つ付くことになり下の波形が手に入るというわけです。

次回ブログ予告

【配信】パソコン解析で分かったニセレゾとマジレゾの違い【音源】

今回も、導入済みの方は閲覧注意と致します。今回は残りの３番目の周波数特性 とオススメのDSP、オススメできないDSPをズバリ書いていきます。賛否両論あるとは思いますが、それも覚悟のうえで書き記していきます。

繰り返しで言いますが、CDフォーマットで聴く場合は、どのDSPを選んでも問題はありません。ハイレゾ再生ではスペックに左右され、同じサンプリングレートでも差が大きく出てしまうので、あくまでハイレゾ限定の話であることを御理解して下さい。

前回を読んでない方は、こちらから。

３.周波数特性 について

これが最重要項目となります。人の可聴域は、20Hz～20kHzというのは誰もが知っていることであり、加齢とともに高音が聞こえなくなることも事実。(可聴周波数の調査　年齢別調査) CDフォーマットですら16kHz以上は必要無いと思う方も多いと思います。では何故、20kHzを超える再生領域があるツイーターが存在しているのか？ 多くの方は、「20kHz以下の可聴域の音を余裕をもって鳴らすため」と考えているのでは、でもそれは付加価値にしかすぎません。真の目的は倍音再生のためです。楽器を弾いている方は知っていますよね。基音から１オクターブごとに出てくる音のことです。基音と倍音は密接な関係があり、基音の倍音成分をカットしてしまうと基音の波形が素に戻り、なまるのです。倍音は、人が聞こえなくてもスピーカーから出す必要があるのです。ハイレゾを生かすのも殺すのも、この倍音の扱い方次第ということです。ホームオーディオでは、後付けのスーパーツイーターの中で設定によって、人の可聴域を超えた周波数から100kHzまで再生できるものがあるほどです。

基音と倍音については、以下のサイトに詳しく記述されています。

オーディオライフ !　

『ザ・用語解説！』 Part12 「基音」と「倍音」
聴こえないところにこそ、音楽の｢楽しさ｣ってあるのかも

ここで、 ”音の原理や「音色は基音と倍音によって決まる」ことがよく理解できる” の中で動画が紹介されています。まだ見てない方は必見です。

これを視聴して「ピアノでこんなことができるんだ！」と思うだけなく、音響工学という観点で再度見て下さい。みるべきポイントはここです。

鍵盤の動き方に注目。

これを、シンセサイザーや自動ピアノでなく生ピアノを使って、パソコン制御のソレノイドで弾くというのが斬新な試みとなっています。倍音成分も整数倍、奇数倍、偶数倍と刻々と変化しています。この倍音成分を抜いてしまうと、「人が話す音程を再現するピアノ」に成り下がってしまうでしょう。

倍音が基音の波形に与える影響力、倍音の存在が如何に重要であることが分かる動画となっています。

この仕組みは動画内でも解説されていますが、もう一度解説をすると、

少年のしゃべりを録音し、ピアノの鍵盤ごとの周波数で、どのタイミングで立ち上がり収束するかを解析し、MIDIシーケンサーでデータをまとめます。でも、MIDIを生ピアノに直結はできないので、別ソフトや専用デバイスを経由してピアノを弾いていると考えられます。鍵盤を叩く強さもある程度段階的にコントロールしているとか(MIDIシーケンサー画面で通常はパート別に音色を変えて打ち込みをして色分けをするのですが、この色分けでは別の意味を持っていそうです)、解析の段階で、どれくらいの音量レベルからデータを取るといった独自のノウハウもありそうですが、類いの動画の中で、これが一番クオリティの高い動画となっています。

でも、よく考えて下さい。紙やカーボンといった素材が前後するだけで人の声や動物の声も再現できるものがあるじゃないですか?!

そう、スピーカーですよね。

固定振動か可変振動の違いです。固定振動(固定波形)であっても、88WAY(88鍵)あれば、このくらいことは可能だということです。基音の波形が変わったら倍音成分も変わる。その逆で、その倍音成分を正確に再現できると固定波形であっても変化してしまうということです。

興味深い検証実験を見つけたので貼っておきます。元ソースはこちら(pdfファイル)

編集時に誤ったのか、図８以降は逆位相となっていますが、そこはスルーで。

一通り見て、図７:スピーカ(ウーハのみ) が何故、矩形波(方形波)から正弦波になっているのか説明すると、まず倍音が出てないので基音の基本波形の正弦波が残ります。それで、なまる(鈍る)ことになるのですが、矩形波はダイレクト(倍音無しで)にスピーカーで再現することが、そもそも不可能なのです。時間軸０でスピーカーのコーンを前後させるなんて物理的に無理があります。

正弦波は自然界には存在しない音なので、楽曲中の波形でも正弦波が出てくることは皆無です。アナログシンセで、VCOでサイン波のままでキーボードソロ弾いてる曲なんて聞いたことも見たことも無いです。曲中の楽器の一音一音全てに倍音が付帯されているということです。

矩形波の倍音付加数の推移がこちらになります。

左上から左下 ０から４つ

右上から右下 ５から９つ

倍音は人が聴ける範囲を超えていても出さないと正確な波形にはなりません。

CDフォーマットの20kHzの正弦波でも、

DACを通ってスピーカーに出力された波形は、奇麗な正弦波に変わります。

低サンプリングで波形が崩れたため倍音が付くようになったのだが、その倍音が無いため基本波形が残って正弦波に戻るということですが、振幅の上下のバラつきさえも無くなります。一般的なツイーターでは慣性に負けてしまい一定振動となってしまうからです。

これは結果オーライにみえるかもしれませんが、元の20kHzの音が三角波・のこぎり波だったらどうでしょうか。サンプリングは曲線は苦手でも直線的な波形は得意としています。少ないサンプリング回数でも容易に再現できます。これも正弦波になってしまうのは、やはり問題ですよね。

話は戻り、DSPの周波数特性ですが、これは、動作サンプリングレート(内部演算レート)に影響されます。サンプリング周波数の半分が限界値となります。これをナイキスト周波数といいます。192kHz機だと96kHz、96kHz機だと48kHz、48kHz機だと24kHz、44.1kHz機だと22.05kHzとなり、これが上限となります。

何故、半分なのか、半分より上をサンプリングすると、どうなるのか説明します。

仮にナイキスト周波数の振幅の頂点で２回サンプリングしたとすると、波形は違っていても同じ周波数が再現できます。(1周期でみると最低２回のサンプリングが必要)しかし、これ以上の高い周波数を入れてサンプリングしてもサンプリングポイントは赤線上で間隔は変わらないので、ナイキスト周波数を超える周波数のデータ取りができません。また、折り返しという現象も発生します。この現象はエイリアシングといって、図解するとこうなります。

ざっくりと描いたのですが、更に高い周波数を入れてしまうと実際の波形と大きく誤差が生じてしまい、ナイキスト周波数にも満たない極端に低い周波数の波形が新たにできてしまうのです。これでは元の音源を濁すノイズや歪の元になってしまうのです。

このエイリアシングノイズを発生させないように(サンプリングした後から高域をカットをするとエイリアシングノイズは取り除くことが不可能になる)、サンプリングする前にLPFを使ってナイキスト周波数より高い周波数をカットします。

では、ナイキスト周波数ギリギリまでサンプリングすると、どうなるかCDフォーマットで正弦波22kHzをサンプリングしてみると。

もう少し拡大してみます。

まあ、まともな波形は作れません。最低でもナイキスト周波数の一割前後手前からカットするのが一般的です。

しかし、DSPではこのカットする割合が各メーカーごとにバラバラで、特に192kHz機においては極端すぎるほどの差が出ています。同じサンプリングレートの機種でも周波数特性に違いがあるため、この項目は見逃してはいけない重要項目なのです。

周波数特性の見かたですが、グラフがあると一目瞭然ですが全メーカー用意してるわけでもない。でも、この様な表記の場合は、

10Hz～44kHz(－3dB)

表示の周波数範囲内では出力の許容出力変動幅は1kHzを基準として－3dB以内に収まることを表しています。

こういった表記ではなく、10Hz～44kHz だけ書いてる場合は注意が必要です。フラットであるはずがなく、海外の本家のサイトでテクニカルシートを見るとグラフでは上限値が－10dB以上落ちていたなんてことはよくあることです。

スペックで動作サンプリングレート(内部演算レート)を公表していないメーカー・機種がありますが、周波数特性を見て逆算すると答えが見えてきます。

ARC AUDIO DSP8Univaersal (～24kHz) 48kHz機が濃厚

ARC AUDIO PS8 (～23.5kHz) 48kHz機が濃厚

μ-DIMENSION DSP-680AMP (～22kHz) 48kHz機が濃厚

FOCAL FSP-8 (～21kHz) 48kHz機が濃厚

Rockford DSR-1 (～20kHz) 44.1kHz機が濃厚

動作サンプリングレート(内部演算レート)についてですが、方向性が逆なメーカーも存在します。一般的にアンプ内蔵タイプよりも、アンプレスタイプの方がスペックが高いのですが、JL AUDIO ではアンプレスのTwK-88 Twk-D8 は48kHzとなっていて、アンプ内蔵タイプの方が96kHzとスペックが高くなっています。

さて、まずはオススメのDSPですが、96kHz機以上をオススメします。

大多数のハイレゾ音源が96kHz以下なので、ここをネイティブで聴けるメリットがあります。周波数特性も40kHz前後まであると、大半の車用ツイーターを余裕をもってカバーできるのです。ツイーターの性能を使い切ることができるのは大きなメリットとなります。

96kHz機は選択肢が多いのですが、192kHz機でオススメできるは、

BRAX DSP

ZAPCO HDSP-Z16V AD-8A

mosconi GLADEN DSP 8TO12 AEROSPACE

この３つのみ。

オススメできないDSPは44.1kHz機と…ここは非難が集中するかもしれませんが、これから導入したい方のためにメーカー名、機種名を挙げていきます。

ESX

XE6440-DSP　XE4240-DSP　QE80.8DSP　QE80.6DSP　QE804DSP　X-DSP

GROUND ZERO

GZDSP4.80AMP　GZDSP4.80A-PRO　GZDSP6-8X　GZDSP6-8XPRO

Hifonics

TRX6006DSP　TRX5005DSP　TRX4004DSP　M8-DSP

低価格帯の192kHz機ですが、スペックは同一です。これら全ての心臓部がシーラスロジック社製の32bit／192kHzシングルコア8chプロセッサーとなっています。コスト重視で作られたのは明白です。致命的な問題があるのは周波数特性が、～20kHz(－3dB)となっています。シーラスロジックの技術屋は倍音の概念が無いのか、可聴域の数値だけ残して切り捨てています。1/4の48kHz機よりも周波数特性が狭いとか異常です。

ハイレゾを一般的な機材(20Hz～20kHz)のアンプ、イヤフォン、ヘッドフォン、スピーカーで聴くとCDフォーマットとの違いが判断できないといった事例がありますが、この理由は説明しなくても、ここまで読んで頂けたのなら分かりますよね。

ハイサンプリングの目的は、倍音を一つでも多く再生し基音の波形を崩さないようにするためです。サンプリング回数が増えて緻密化するのは副産物だと思って下さい。この副産物が良くても上が無いと台無しとなり崩れてしまうのです。

DSPを購入するあたって知識０の状態で、広告・宣伝「192kHzの音源にも対応！」の謳い文句を見たり聞いたりすると、「192kHzで再生できるのか！」と勘違いしたまま購入。実際には光デジタルで96kHzにダウンコンバートされ、更に内部処理で48kHzにダウンコンバートされたもので、想像してた音とは別物の音になってたということは実際にある話なので、スペックを理解し本質を見極めて選んでほしいと思ってます。

最後に、DSPのデメリットについて書きます。

「アナログ入力の音は過度の期待をしないこと！」

結論から言うと劣化します。アナログはアナログで処理するのが一番です。DSPに入ったアナログ信号は、AD変換された後にDA変換されます。例え、DSP内で無調整でスルーしても、入り口と出口が同じ波形になるわけがありません。ヘッドからの処理を加えるとDACを２回通ることにもなりますから。現実として、ノイズ・歪は増えるし音痩せもします。既に完成されたシステム構成で、ヘッドも高機能で、TA・EQ・位相といった調整も可能で、ハイレゾもある程度ネイティブ再生できるものであれば、粗が目立つことになります。逆にマツコネのように、トーンコントロール・前後左右のバランス調整しかないヘッドであれば、調整項目が増えることによるプラス面もあるので調整次第では、一定音量までなら劣化を幾分抑え込むことは可能です。マツコネでも、DSPを導入してトータルでシステムアップすると、アナログ入力でも純正状態よりは一応マシにはなります。

DSPを既に導入して、まだ一度もデジタル接続を試したことが無い方は試してみて下さい。きっと考え方が変わると思います。お金をかけない方法として、CDプレイヤー、BD/DVDプレイヤー(レコーダー)、ゲーム機等といったCDが再生できて光デジタル端子の付いている機材がひとつはあるはずです。それを電源延長ケーブルで車まで引っ張って、光デジタルケーブルで繋ぐだけです。ケーブルが揃っているのなら手間はかかるけどタダです。試せば、ビックリするほど別物に大化けしますよ。

追記

自分も買い替えを考えていて、色々と調べてみてきたんですが、一番の衝撃は、

DIATONE SOUND NAVI がWAV､FLACは44.1kHz/24bitへダウンサンプリング再生だったということ。全国各地のプロショップが推奨プランとして扱っている定番ものですが、これを何割のユーザーが把握してるのか……

エムズラインのサイトに、BRAX HELIX MATCH の比較表と、プロショップであるサウンドプロさんのサイトに、全60アイテム！DSP製品データベースが掲載されています。この中で重要な項目は３つ。

１.動作サンプルレート(内部演算レート)

２.デジタル入力端子

３.周波数特性

動作サンプルレート(内部演算レート)の説明の前に基礎から説明します。音の波形からですが、

これは、正弦波(サインウェーブ)の波形で、この振幅一つを1周期(1サイクル)と言います。1秒間に1つだと1Hz 、1秒間に20繋がっていると20Hz 、1秒間に20000繋がっていると20kHz となります。サンプリング周波数というのは、1秒間にサンプルを取る回数になります。CDだと、44.1kHzなので1秒間に44100回サンプルを取ることになります。これを1周期でのサンプル回数で表すと、20Hzでは44100割る20で2205回、20kHzでは44100割る20000で2.205回です。1周期でのサンプル回数の数値をみても低音は波形再現が容易でも高音は回数が少なくなっていくので難しくなります。では、パソコンで正弦波のサンプリングを見てみましょう。

これはCDフォーマットで200Hzの正弦波をサンプリングしています。1周期あたりの回数は、220.5回。CDフォーマットでも低音域はオーバースペックと言ってもいいぐらい奇麗に再現できています。

では、20kHzではどうなるか!?　またパソコンで再現します。

一応これは、スピーカーで出力された波形でもなく、DAC前のデジタルデータとなります。

参考になるように青で本来あるべき姿の正弦波を、1周期だけ表示しています。やはり、2.205回では無理がありますね。見た目が心電図っぽい波形になってしまいます。

次は20kHzの正弦波を48kHzのサンプリングで表します。

1周期あたり2.4回となりますが、正弦波とは言えず三角波と言ったほうがいいかもしれません。

次は20kHzの正弦波を96kHzのサンプリングで表します。

1周期あたり4.8回となり、やっと三角波の呪縛から解かれてはいますが、周期的に三角波に近い波形が現れます。

では最後に20kHzの正弦波を192kHzのサンプリングで表します。

1周期あたり9.6回となり、完全再現ではないのだが、今までの中で当たり前ですが正弦波に一番近い波形になります。

これらは、元の音源のデジタルデータだけでなく、仮にDSPのアナログ入力にノイズが無い完璧な正弦波を入れたとしてもAD変換で、それぞれの動作サンプルレート(内部演算レート)で、この様な波形に処理をされるというわけです。つまり、192kHz/24bitのハイレゾの曲をデジタルで入力してもネイティブで処理再生できるのは192kHzのDSPのみで、それ以外は各サンプリングの数値にダウンコンバートされるということになります。

量子化(16bit 24bit 32bit等)はダイナミックレンジで、識別可能な信号の最小値と最大値の比率ですが、そもそも人間の聞き分け可能なダイナミックレンジは120dBと言われています。16bitだと96dB、24bitだと144dB、32bitだと192dBとなり、24bitから人間の識別可能な最大値を超えます。とは言え、32bitだとデジタルボリュームで大きく絞った時にビット落ちの面で有利とされています。しかし、走行中の車内では音楽以外の音が入り込むので、ある程度は音量を上げて聴いていますし、フェードインやフェードアウトした曲であっても、曲の無音との境目も他の音にかき消されているのが現状です。なので120dBを超えている24bitと32bitでは静かな屋内であっても聞き分けが難しいとされていますので、なおさら車内の環境では聞き分け不可能だと思います。

でも、32bitフロートは別物です。DAPでネイティブで再生できるのは、Astell&Kern の A&futura SE100 以上の機種。DSPでは、まだネイティブで対応されている機種は無いのですが、今後に注目しておくべき規格だと思います。

２.デジタル入力端子 について

光デジタル、同軸デジタル、USBとありますが、それぞれに規格があります。光デジタルは、96kHz/24bitまで。同軸デジタルは、192kHz/24bitまで。

光と同軸は、基本的に再生機側で規格を超えたフォーマットはダウンコンバートして、それぞれの規格に合わせて出力しています。

USBですが、USB2.0以上であれば配信されているハイレゾ音源は全て伝送可能なのですがDSP側で制限をかけています。AUDIOTEC FISCHERでは、USBポートに192kHz/32bitまでと制限しています。

一見USBが一番イイと思われますが、例外があります。384kHzのサンプリング周波数の音源は不可になります。このようなケースは、DAPをFiiOのM9以上にして同軸出力させるか、Audio TechnicaのAT-HRD500を使って変換するしかありません。

ここでAT-HRD500のスペックを見て「おやっ?」と思われた方いらっしゃるのでは。光デジタルの入出力が、192kHz/24bitが可能となっています。元々、光ケーブルは伝送能力が高くなく、そのため96kHz/24bitと制定されたのですが、AUDIOTRAKのGlass BlackⅡ+という規格外のケーブルが出現したため、Audio Technicaが独自にポートの制限を引き上げたと考えられます。でも、いくら光で192kHzを伝送しても受け手が従来のままだと有効ではないのですが。

DSP192kHz機では、USB or 同軸デジタルの入力端子が必須となります。96kHz機以下では光デジタルだけでもOKとなります。

長くなったので続きは、次回ということで…