#2 その5 CDプレーヤでの再生について Part 2

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Posted on 27th 9月 2007 by admin in ものつくりの現場から

CDから読み出された音楽データは、CDプレーヤの場合はDACでアナログ信号に変換するために、I2Sと呼ばれるフォーマットのリニアPCM信号に変換されます。この信号に変換する際に、またDACでアナログ信号に変換する際に44.1kHzのサンプリングクロック(fs)と、その32倍のbit Clock,それらを作成するためのMaster Clock(fsの64倍または128倍など)が必要です。これらのクロックが録音時のAD変換のクロックとずれたり(Jitter)、CDプレーヤ内部の発信回路の偏差や温度特性などで周波数がずれたり、ぶれたりすると音が変わってしまいます。CDトランスポートやCDプレーヤのデジタル出力の場合は、I2Sに変換してプレーヤ内部のDACに送り込まずに、S/PDIFのフォーマットの信号を生成して光出力端子や同軸用のRCAジャックから送り出します。この際にも基準サンプリングクロック(44.1kHz,fs)やbit Clock, Master Clock(64fsなど)が必要です。当然、外部のDACでアナログ信号に変換する場合もこれらのクロックが必要ですので、S/PDIFではデータの先頭部にプリアンブルと呼ばれる部分を設け、DAC側で受信時にこのプリアンブルからサンプリングクロックやbit Clockなどを抽出しています。CDトランスポートやプレーヤのデジタル出力とDACの入力の間には、当然、同軸ケーブルや光ファイバや送受信回路が挿入されますので、これらの部分にインピーダンス不整合などがあるとクロックを正しくDACに伝えられず、受信側でも正確なクロックを抽出できないことになります。そのため、このクロックの誤差(Jitter)の影響を抑えるために、高級機ではクロックの同期機能が用意されている機種もあります。DAC側で生成したクロックをCDトランスポート側に送りこんで、そのクロックを基準にS/PDIF信号を生成させるというものです。

 CDプレーヤに振動対策を行ったり、DACとの間のケーブルを交換したり、ちょうどアナログLP時代にカートリッジやトーンアーム、ターンテーブルにいろいろ手を加たように、いろいろ工夫をして「いい音を追求する」のもオーディオの醍醐味のひとつだと思います。測定してJitterが少ないほうが「いい音」がするのか、理論上Jitterが多いはずなのに「いい音」がするのか、音を聴いてみるまでわからないのがオーディオの面白いところです。

 PCをHDDトランスポートとして使用し、USB-Wireless-DACとしてのREX-Linkシリーズは、CDの方式とは再生の仕組みが少し違いますが、CDによる再生とは別の「いじるところ」がありますので、オーディオの醍醐味は味わっていただけると思います。

本Blogの「REX-Link2武者修行 編 #1」に対して「なんちゃさん」から、CDプレーヤでの再生とREX-Link2やAir Mac Expressでの再生の違いに関するコメントをいただきました。続編でも説明しますが、REX-Link(USBオーディオ)とTCP/IPやUDP上の音楽ファイル転送は少し仕組みが違いますUSBオーディオはどちらかというとAVに特化したIEEE1394(i-Link)のIsochrounous転送のマネ(?)をしています。
余談ですが、i-LinkによるDVカムコーダとの間の映像・音声の転送については、私たちは約10年間付き合ってきました。最近のHD-CAMはUSB 2.0による転送が多くなってしまいましたが、私たちはまだPC用のIEEE1394インターフェイスを作り続けています。本当はi-LinkでSACDのDSD信号を取り出し、Wirelessで飛ばしたいのですが、ライセンスなどが絡み合っていますのでSACDがなくなる(?)までに商品化できるかどうか…というところです。

#2 その5 CDプレーヤでの再生について Part 1

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Posted on 25th 9月 2007 by admin in ものつくりの現場から

最初にCDプレーヤ(CDトランスポート+DACを含めて)による音楽の再生について簡単に見てゆくことにします。
 
CDの上にはデジタルデータとして音楽データがトラックと呼ばれる線上に記録されています。同時にその音楽データに平行してSub-Qと呼ばれる信号が記録されており、音楽再生中にSub-Qを読み出すことにより現在位置(CDのアルバムの先頭からの時間情報、曲内での時間情報など)を知ることができます。トラックはCDの中心部から始まって、蚊取り線香のように渦巻き状の一筆書きで周縁部へと展開されています。したがって、円の周囲の長さは半径に比例しますので、同じ回転速度でも中心部では線速度が遅く周縁部では速くなってしまいます。このままではデータの読出し速度が一定せず、D/A変換のサンプリングクロックにも影響し、音楽のテンポや音の高さが変わってしまいますので、読出しヘッド(光学レンズ)の位置によって何段階か速度を変えています。中心部では速く(500rpm)、周縁部では遅く(200rpm)回転させるわけです。音楽CDではない、データ用のCDーROMの標準平均読出し速度は150k/sec.ですので(CD-RWなどでx倍速という場合の基準、1倍速はこの150kB/sec.です)、毎秒153,600バイトということになります。音楽CDの場合も同じ標準回転数ですが、記録フォーマットが違います。

しかし、Stereo 16bit/44.1kHzでは最低でも176,400バイト/秒くらいの読出し速度がないと音楽を正しく再生できません。CDのトラック上の音楽データは適当な大きさ(約1,000バイト)ごとにブロック化され、誤りチェック用のCIRCデータが付加されています。しかし、CDの場合は先に述べたように一筆書きの渦巻状ですので「読出したデータのどこがが誤っている」ことを発見しても、簡単にもう一度読み出すという訳にはゆきません。
なぜなら、既にそのブロックは行過ぎてしまっているからです。もう一度読み出すためには、目的のブロックの前(内側)にヘッドを戻してデータとSub-Qを読み出しながら、目的のブロックを見つけるしかありません。ヘッドの移動に必要な時間やCDドライブの内部のマイコンの処理時間、ソフトウェアの処理時間などを考慮して、「目分量」で見当をつけてヘッドの移動量を決めるわけですが、失敗すると、移動量を大きくしてリトライすることになります。

音楽再生時にはこんな悠長なことをしていると、曲が途切れて戻ってしまいますので、一般的にはCIRCによるデータ欠落の穴埋めは行っていますが、「エラーチェック」は行っていません。CDの場合は、空気中で回っていますので、偏心や振動、傷や汚れなどによって読出し信号が影響を受けますので、エラー訂正なしというのは、ずっとコンピュータの世界にいる私達から見ると「ほんまかいな?」と思いますが、LPレコードだって、傷や誇り、溝や針の磨耗などいろんな問題があった訳ですから、オーディオの世界では許容範囲なのかもしれません。ちなみに、後述しますが、iTunesでCDをリッピングする際に、CD読出し時のエラー訂正をするかしないかというチェックボックスがあります。「する」にチェックマークを入れるとCDの読出し時にエラーが発生すると、正しいデータが読めるまでリトライを行います。少し、リッピングに時間がかかりますがREX-Link2を使用される場合は、こちらの方法でのリッピングをお奨めします。

#2 その4 REX-Link2EXのデジタル出力について。

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Posted on 20th 9月 2007 by admin in ものつくりの現場から

9月13日の本Blogに質問コメントをumi_nekoさんからいただきました。同軸デジタル出力が用意されていないということに対するご意見でしたので、DACの出力段の電解コンデンサの実験のことをお話する前に、REX-Link2EXのデジタル出力について少し触れておきたいと思います。
 ご存知のようにオーディオ信号の機器間のデジタルインターフェイスとして民生用の伝送規格としてはS/PDIF(SはSONYの、PはPhillipsのイニシャルで両社が決めました)が一般的に使用されています。物理的な媒体としては、TOSlink(東芝)をベースにしたプラスチックファイバーを使用するタイプ(光)と、同軸ケーブルを使用するタイプ(RCAジャック)があります。CDプレーヤのリアパネルにはデジタル出力として、角型の光コネクタと同軸ケーブル用のRCAジャックが並んでいるのを思い出してください。

では、なぜREX-Link2EXには同軸ケーブル用のデジタル出力を用意しなかったのか、その理由は

  1. 同軸タイプはケーブルからの不要輻射が大きく、きちんと対策をしないとRF部や他のオーディオ機器にノイズをばら撒いてしまう。また、光ファイバに比べて外来ノイズにも弱く、パルストランスなどで アイソレーションをきちんと行わないとGNDが共通になってしまい特にノイズに弱くなる
  2. Wireless部の帯域幅の制限により、16bit/44.1kHzのリニアPCM信号のみを伝送し、Dolby圧縮データなどの BitStreamやDVDオーディオの96kHzサンプリングのデータを伝送するわけではないので帯域幅の広い同軸出力は必要がない
  3. 先にも書きましたが、REX-Link2EXを使用していただきたいユーザの環境として、プリメインアンプのAUXもしくはLINE入力(TUNER入力)に接続して聴いていただくことを想定して設計しました。一般的なプリメインアンプにはデジタル入力がない。あってもMD用の光のみが多い。

というのが主な理由です。

光によるデジタル出力の伝送がオーディオ機器で採用されるようになったのは、元々EMI(不要輻射)対策ノイズ対策(出す方も、影響される方も)が理由だと思います。また、REX-Linkシリーズを販売するためには家庭用電子機器の基準(日本ではVCCI ClassA)に合格させなければなりませんので、上記2と3の理由とも合わせてREX-Linkシリーズでは、今のところ同軸デジタル出力は採用せずに、アナログオーディオでピュアオーディオを追求されている方々のために、DACまわりを充実させることを目標としています。

それともうひとつ、以前から同軸デジタル出力について疑問に思っていたこともあります。
私達は25年前からLAN(昔はEtherNetと呼ばれていました)の開発を行ってきました。最近のLANケーブルは電話線を太くしたようなツイストペアケーブルとモジュラープラグ/ジャックが使用されていますが、25年前は直径が15mmから20mmくらいの太くて頑丈な黄色いケーブルが使用されていました。その後、10BASE-2という規格の3C2Vくらいの太さの50Ωの同軸ケーブルが使用されるようになりました。しかし、これらの同軸ケーブルはインピーダンスがうまく整合していなかったり、間違えてTV放送用の75Ωの同軸ケーブルやターミネータが同一経路内に混じってしまうと通信できなくなってしまいました。ところが、デジタルオーディオ用の同軸出力を見るとRCAジャックやプラグが使用され、75ΩのBNCコネクタは使用されていません。また、75Ωの同軸ケーブルを使用せずに、インピーダンス不明(?)のRCAケーブルで接続されていたり、AVアンプや5.1ch用ヘッドホンのアンプなどでは入力側が75Ωの抵抗1個と0.01uのコンデンサ一発でDIRの入力(シュミットトリガ付?)に接続されているだけの製品が多いようです。
オーディオ信号の伝送は誤り訂正や再送信などがないので、「これでいいんかいな」と疑問に思っていることも理由のひとつです。電気的な信号伝送という面ではハチャメチャでも、「光より同軸の方が音がいいこともある」というのがオーディオの「おもしろさ」でもあるのですが。

 umi_nekoさんからは、上記以外にCDのJitterについてもコメントをいただいています。
それに関しては次回に。

Tips #25 アプリごとに音量の設定をする

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Posted on 19th 9月 2007 by admin in Tips

Windows XPで音楽を聴こうと思ってボリュームを調節すると、もちろんシステム音やメール着信音も一緒に大きくなり、驚くことはありませんか?
音楽は大きな音で、システム音やメール着信音は小さな音で聴きたいモノです。

Windows Vistaになり、Windows XPでは出来なかったアプリケーションごとの音量調節が出来るようになりました。今回はその設定方法を紹介したいと思います。

◆「音量ミキサ」を開く
○タスクバーから…
タスクバーのサウンドのアイコンを左クリックする
「音量ミキサを開く」をクリックする
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○コントロールパネルから…
1.画面左下にあるスタートメニューをクリックする
   「コントロールパネル」をクリックする

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2.「ハードウェアとサウンド」をクリックする
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3.「サウンド」の「システム音量の調整」をクリックすると「音量ミキサ」が開く
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◆「音量ミキサ」で設定
1.デバイスが複数ある場合は、メニューの「デバイス」をクリックして音量を調節するデバイスをクリックする
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2.デバイスの音量とアプリーケーションの音量を調節する
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Windows Vistaと相性の良いREX-Link2REX-WHP2でアプリケーションごとに設定をした音量で快適な音楽ライフを試してみませんか?

#2 その3 ヒアリングテスト用に新しくPCとアンプを買う。

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Posted on 18th 9月 2007 by admin in ものつくりの現場から

PCオーディオのインターフェイスやヘッドホンをつくっていて、新しくできたものが前よりも「いい音」がすると、次々とCDを買いたくなり、いいスピーカーやアンプが欲しくなります。今回は試聴用のPCとして新しくWindows Vista搭載のVAIOのノートPCを購入したので、スピーカーまでは予算が回らず(置き場所も用意しなければならないので)、先にアンプを購入しました。

Cr2rxbc4_luxman_1 これまで試聴は主に自作のTripath TA-2020を使用したアンプや、Flying Moleのアンプモジュールなどのデジタルアンプで行っていました。そのため、ちょっと違うものをということでLuxmanのSQ-N100を選びました。DENONのPMA-CX3も購入するつもりだったのですが、デジタルアンプなので今回は先に真空管アンプのSQ-N100を購入しました。いつものように逸品館で他の真空管アンプの音も聴かせてもらいましたが、SQ-N100が一番"くせ"がないように感じました。それにきちんとしたプリアンプを内蔵しており、入力感度も150mV/47KΩでCD/LINE1/LINE2と3系統使用できます(Phono入力も内蔵されていますがREX-Linkでは使用しません)。問題があるとすれば、6BQ5のUL接続ですので出力が12W+12Wと小ぶりですので、大出力のデジタルアンプとの接続を前提にしたような最近流行の能率の低いスピーカとは、あんまり相性がよくないということです。私たちもSQ-N100用に、そのうち能率の高いスピーカーを購入しようと思っています。

Airbow_2Cr2rxbc4_demo_2_2 ヒアリングテストは写真のようにSQ-N100のCD入力にYAMAHAのユニバーサルプレイヤ(DVD-S2500)を、LINE1入力に受信機の試作機を、LINE2入力にも受信機の別の試作機を接続して切り替えて行っています。スピーカーは本Blogでも紹介したことのある逸品館AIRBOW IMAGE11/KAIでアサダザクラのブロックの上に載せています。

送信用のPCはVAIO(Windows Vista、XP Homeの2台のノートPC)、DELL Dimention9150(Windows XP Pro)、Mac Book Proなどです。CDの音楽はAIFFの16bit/44kHz(非圧縮)でエラー訂正ありでHDDにインポートし、iTunesのその時点の最新版(現在は7.3.2.6)で再生しています。VAIOノート2台はそれぞれワイヤレスLANでNapsterやNAXOSに接続して、Wi-Fi LANで受信しながらREX-Linkで送信するということを行いながら、REX-LinkのRF部の電波干渉試験も兼ねてヒアリングテストを行っています。アンプやスピーカーについては、もっと高級なものを使用すべきだというご意見もいただきましたが、REX-Linkシリーズを使用していただきたいユーザの実際の環境に近いものでテストを行うべきと考えていますので、今のところはこの組合せを使用しています。

音楽CDは完全に個人的嗜好で選んでいますので、モンク、マイルス、コルトレーンに澤野工房ヨーロピアンJAZZがほとんどです。こんなに偏っているとオーディオマニアの方からは怒られそうですが、音が変わったのを判別するためには、いつも聴いている音楽でないとわからないからです。スピーカーやMCカートリッジ作りの場合とは違って、インターフェイスつくりの場合はそれらの製品の音をぶち壊してしまわないことが肝要ですので、クラッシクやジャズなどのジャンルには関係がない(あってはいけない)と考えています。ユーザの皆さんが作り上げた音をぶち壊さないこと、これがインターフェイスに要求される基本的な役割だと思っています。

#2  その2 オーディオアンプっぽいデザインへの変更とメタルケース、外部アンテナの採用。

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Posted on 13th 9月 2007 by admin in ものつくりの現場から

REX-Link2EXは、まず外観が変わりました。
Rexlink2_ex今までは電波がよく透過するようにABS樹脂の成型品でしたが、今度は半世紀くらい前から続いているオーディオアンプの基本的なデザインと構造を踏襲したオール金属製ケースとしました
ワイヤレスLANや電子レンジだけでなく日本国内でもコードレスホンも2.4GHzの製品が使用されるようになり、ごく最近では大型TVのリモコンも2.4GHz(Zigbeeという規格です)に移行しつつあります。
このように家庭内でも2.4GHzの電波が"ばんばん"飛び交うような状況になりつつありますので、RF部(受信部)を強化するために受信機のアンテナを外部アンテナに変更しました。同時に、アンテナ以外の部分から余計な電磁波やノイズが飛び込んでこないよう金属製のケースとし、がっちりシールド処理を行うことにしました。アンテナを大きくして指向性をなくし、感度を上げるということは、他の2.4GHzの電波に対しても感度が上がってしまうということですので、そのままでは"やぶへび"となってしまいますが、そこは受信部のフィルタやソフトウェアで処理を行い、余計なものはカットしています。

前面の5mmの厚さのアルミパネルはデザイン上だけでなく、後部の外部アンテナを立てたときにひっくり返らないように、「おもし」としての役割も果たしています。デザイン面はオーディオアンプの近くに置いても違和感がない伝統的なデザインに落ち着きました。
Audiobasic0908_2でも、REX-Link1REX-Link2の頭部が丸い円筒形のデザインも意外に真空管アンプと並べると違和感がありません。9月8日発売の「AUDIO BASIC」の当社の広告の写真をご覧ください。ボディの大きさがちょうどKT88のガラスチューブと同じくらいの大きさですので、こんどはガラスチューブを使用した真空管アンプ風の受信機、あるいは林立する真空管の間に受信機がまぎれ込んだ真空管パワーアンプでもつくると面白いかもしれません。
 

受信機のアンテナを外部に出すことにより、指向性が改善され受信機の置き方や送信機(パソコン)の配置に苦労することはなくなりました。しかし、商品として販売するためにはTELECの認定が必要ですので、送信機の出力はそのままにしています。受信性能が向上した分、いく分かは到達距離は伸びましたが、基本的には10mちょっとです。日本の住宅事情などを考えるとパソコン(リスニングポジション)からアンプまでの直線距離は、コンクリートホーン装備の広いリスニングルームでも10m以下ですので、これで充分と思います。

受信性能が向上し、安定したおかげで、送信機や受信機を手で覆ったり、前に立ったりしても通信が不安定になることが少なくなりました。また、RF(受信機)に起因するブチッという気になる音(実際にはRFよりもパソコン側のUSB関係が原因であることが多いのですが)も頻度が少なくなり、音質もいくらかクリアになったようです。

「REX-Link2」in Magazine

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Posted on 11th 9月 2007 by admin in お知らせ

Audiobasci_44AUDIO BASIC』(共同通信社)2007年AUTUMN 44号に「REX-Link2」が掲載されました。

「iPodからはじめるオーディオライフ」と言う記事で掲載されています。
REX-Link2自体はiPodに直接接続できませんが、iTunesの音楽をワイヤレスでオーディオ機器から聴くことが出来ることが紹介されています。
ぜひ、ご覧ください。

ものづくりの現場から #2  その1 プロローグ

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Posted on 10th 9月 2007 by admin in ものつくりの現場から

お久しぶりです。
約6ヶ月間休んでいた「ものづくりの現場から」のBlogを再開します。

Cr2rxbc4_luxman_1 まず、右の写真をご覧ください。Luxmanの真空管アンプの電源トランスカバーの上にちょこんと置かれているのが、先日発表したREX-Link2EXの受信機です。

REX-Link2の発売以来、商品モニターをお願いした方やご購入いただいた方をはじめ、販売店の方、さらにはこれまで私達とは縁の薄かったオーディオ販売店の方やオーディオ関係の雑誌の編集部の方々からいろんなご意見をいただきました。
同時に、PC周辺機器やPCインターフェイスとは違った「音を聴くためのインターフェイス」、オーディオ製品としてのREX-Linkシリーズを開発・提供してゆくためには、私達が何を目標に何をすべきかということも教えていただきました。
「どんな音を出したいのか」という自分たちの目標やメーカとしての立場をはっきりとさせた上で、’いい音’を追い続けるために、いろんなヒアリングテストを行い、それらのいただいたご意見を整理、取捨選択しながら、ものづくりを続けてゆきたいと考えています。

PC周辺機器やインターフェイスの場合は接続する相手やOS,アプリケーションソフトウェアがどんどんモデルチェンジしてゆきますので、それらと競争で互換性の検証テストや対応のための改造を続けていますが、REX-Linkの場合は、さらにそれらの検証テストに加えて「音を聴いて」改良するということを続けなければなりません。

Cr2rxbc4_1 それらのすべての結果を反映しているわけではありませんが、近日発売の製品としてまとめたのが写真の受信機です。まだまだ、改良の途中ですので、実際に発売される製品は少し変わるかも知れませんが、どこをどう改良したのか順番に紹介してゆくことにします。

本日発表!「REX-Link2EX」

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Posted on 6th 9月 2007 by admin in お知らせ

お待たせいたしました!

Rexlink2ex_2 REX-Linkの新しいモデル「REX-Link2EX」が10月下旬より出荷開始いたします。

パソコンにとりためた音楽や、NAXOS,Napsterなどの音楽ストリームを非圧縮リニアPCM・デジタルワイヤレスで伝送、オーディオシステムで楽しめるUSBワイヤレスオーディオアダプタの新モデルです。

団塊の世代を中心としたハイグレードコンポ購入層やピュアオーディオ回帰層、あるいはオーディオマニアのセカンドシステム購入層にぴったり!

高級オーディオシステムになじむアルミパネルとスチールを使用したシンプルなデザインを採用。オーディオ用最高級コンデンサ、および、無指向性の外部アンテナの採用など、高音質で安定した音楽再生を実現しました。
さらに別売にて、音質面での向上に効果のある「専用電源ユニット」の提供を予定しています。