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■■■ 音の増幅編 その3 パソコン及びインターネット・オーディオ関係■■■ 1) インターネットラジオの製作 2) パソコンを使った簡単オーディオ特性の測定 スピーカーの周波数特性測定 ライン出力信号等の波形チェック スピーカーのインピーダンス特性測定 (2009/06/20に項目追加) その他 3) パソコンを使ったオーディオ再生(PCオーディオ) (2009/07/08 追加) パソコンを使ったオーディオ再生(PCオーディオ) PCオーディオ用の機器設定 MP3再生ソフトfoobar2000で真空管アンプシミュレータ(TubeSound)
■■インターネットラジオの製作■■ ■ Webラジオ・キット（BB-SHOUT） 8,200円 (製作完了) インターネットラジオを再生する秋月のキット。ストリーミングサイトはアドレスが時々変わるみたいで接続 テスト時にはデフォルトで入っているURL中では1件しか受信出来ませんでしたが、アクセス先は特定のインデックス・ サーバ等は不要ですし、新しいサイトの追加や各設定はパソコンからでもLAN経由で設定可能です、通常使用時には パソコンも不要でストリーム放送をクリアな音質でBGMとして楽しめる素晴しいボードです。 満足度95点 ( 市販品と比べても遜色ないし、機能・実用性では数ある秋月キットの中でもこれは傑作かも )
☆BB-SHOUTの関連資料のLink
秋月電子通商 http://akizukidenshi.com/
■■ パソコンを使った簡単オーディオ特性の測定 ■■ 最近はパソコンのサウンド・カードを使用する事で、高価な専用計測機器がないアマチュアでも簡単にオーディオ 機器の性能測定が出来るような時代になりました、まあ精度的にはプロ用計測機器にはかなわないものの自作スピーカ の調整などを根気とカンだけでやっていた昔の事を思うと客観的なデータもあると言う事は気分的に楽ですし効率も 良いです。 ■ スピーカーの周波数特性測定 必要な物： 1) マイク入力とオーディオ出力があるWindowsパソコン 2) PC用エレクレットコンデンサ・マイク (ヘッドセット用途などの単体MIC \500から\1500位) (※業務用コンデンサ・マイク等はファンタム電源DC48Vとかで不可、PC用ECMはPCのマイク入力からDC4〜9V位が 供給されるようです) 3) 測定ソフト 高速リアルタイム スペクトラムアナライザ WaveSpectra (無料ソフト) 又はその他の同等品 4) 測定用音源 20Hzから20kHz位が記録されているWAVファイルなど 測定例: 20Hzから20kHzまでのスィープ波形 ※撮影用に出したPCの音声出力なんでSPではこんな平坦になりませんけれども
■ ライン出力信号等の波形チェック
必要な物：
1) ライン入力があるWindowsパソコン
2) 測定用ケーブル 3.5φステレオミニプラグ＜-----＞ワニ口クリップ(2ch分) ※自作する
3) パソコン用測定ソフト サウンドカードオシロスコープ SoftOscillo2 (トラ技の付録 2006年8月号 ) 又はその他の同等品
サウンド・カード使用のオシロなのでDC成分や高い電圧は見られませんが小信号電圧の波形チェックなどは十分
使えます。
測定例: FMチューナからのライン出力(ステレオ)
■ スピーカーのインピーダンス特性測定 (2009/06/20にインピーダンス測定項目追加)
精度の方はそこそこですが、正体不明のスピーカーを拾ってきた時やバスレフポートの共振点の確認くらい
には使えそうです。
必要な物：
1) ヘッドフォン出力とライン入力があるWindowsパソコン
2) 測定用ケーブル 3.5φステレオミニプラグ ＜---抵抗--＞ワニ口クリップ(1ch分) ※自作する(下図参照)
3.5φステレオミニプラグ ＜----|
3) パソコン用スピーカー測定ソフト MySpeaker1.23 ( シェアウェア 試用可 ) 又はその他の同等品
※ 抵抗はスピーカのグランド(マイナス)線側に直列取りつける事。
(推奨は0.5ΩだがIN/OUTの逆接対策も兼ねて今回は20Ω、MICジャック誤挿入対策で信号側はL-ch使用)
※ 結線及び接続ジャックを間違えるとパソコン本体破損の恐れもあるので、安物の外付けUSB
オーディオアダプタなどを経由して使用した方が無難かもしれません。(特にノートPCでは)
測定例: ONKYO S080701E 口径：8cm インピーダンス：6Ω 最低共振周波数(fo)：100Hz 再生周波数帯域：100〜12,000Hz
耐入力：7w 出力音圧レベル：84db マグネットサイズ：φ60×12mm/117g 総重量：330g
※ 測定はヘッドフォン出力を低めから徐々に上げて何回かやるとソフト側のf0の検出が
うまく機能するようです。 (50,100Hzのへこみはたぶんスピーカが拾っている外部騒音)
■ ついでに ソフトウェアラジオ！ (測定とは関係ないんですがサウンド・カードで最近はこんな技術もあるらしいと言う事で)
パソコンのサウンド・カード関連のソフトは進化は著しいようで、シンプルな受信回路とデジタルICを使った
簡単なハードウェアだけで高周波帯域をオーディオ帯域に周波数変換して、パソコン側で音声信号の復調をやる
ような物まで出来ています、たいていはアマチュア無線バンド用みたいですがハード側の発信周波数を変える
ことで普通のAM放送も聞けるみたいです。
ＡＭ放送を受信するためのソフトウエアラジオのHPより
そのうちパソコンのサウンド・カード自体もDC電圧から1MHz位まで扱えるような物のが出てくるかもしれませんな。
☆パソコン用測定ソフト関連資料のLink
スペアナ系の定番ソフト (フリーソフト)
WaveSpectra http://www.ne.jp/asahi/fa/efu/index.html
スピーカー専用の測定ソフト (測定モードも多数有りWAVファイルも付いてるので便利 シェアウェア)
MySpeaker http://www.asahi-net.or.jp/~ab6s-med/NORTH/SP/myspeaker/index.htm
スペアナ系 RightMark社製 DAコンバーター用の自動測定ソフト (フリーソフト)
RMAA http://audio.rightmark.org/products/rmaa.shtml
オシロスコープ系ソフト （ダウンロードはありません紹介のみ トラ技付録）
SoftOscillo2 http://www.digitalfilter.com/products/softoscillo2/softoscillo2.html
ソフトウエアラジオ
ＡＭ放送を受信するためのソフトウエアラジオのHP http://www5e.biglobe.ne.jp/~jr1ata/sdrdesign.html
■■ パソコンを使ったオーディオ再生(PCオーディオ) ■■ (2009/07/08 追加) 何でも出来るがみんな中途半端と言われ続けてきたパソコンも2000年前後からオーディオ機器としては無視 できない存在になってきました、今では普段の再生比率はパソコン,レコード,CD で 90:8:2くらいです。 必要な物： パソコン：必須 ほとんど騒音が出ない一般オーディオ機器と違い、PCオーディオの場合は再生時の動作音やファンなどの騒音 源があるので、使用するパソコンはデスクトップ型よりノートPCの方がオーディオ用途では有利なようです。 PCオーディオについてはCDよりもクォリティーの高い音源も再生できる事など、もっぱら音質面での優位性 が紹介される事が多いのですが、それよりも音楽再生、音響測定、音源自体の編集や加工、音源の製作録音 など、すべての工程がシームレスに処理出来る統合環境という面の方がPCオーディオのもっとも際立った 特長ではないかと思います。 つまり一般的な音楽ファンからスピーカやアンプの特性にこだわるオーディオマニア、そして音源自体を製作 する側のミュージシャンや生録マニアまでPCオーディオという共通の環境の中でそれぞれの音楽を楽しむ事が 出来る訳です。 PCオーディオのソフト例 左: MP3再生ソフト foobar2000 中: FFTアナライザ WaveSpectra 右: MP3加工編集ソフト audacity
スピーカー又はヘッドフォン：必須
パソコンのライン出力をスタジオ用パワードモニターなどにつなげば、パソコンとスピーカだけの大変に
シンプルな構成にはなりますが、スピーカーの選択肢が少なかったり一般向けでなかったりしますので
通常の音楽鑑賞では8〜16cmくらいの2WAYあるいはフルレンジと小型アンプがあれば十分だと思います。
デジタルアンプ：スピーカー使用時はアナログ又はデジタルアンプが必要
小型、高性能、低価格、そして省電力と時代の要求にマッチした高CPオーディオ機器です。これ１台
持ってればパワーアンプに関しては、ほかの選択肢はあまりないでしょう。
サブウーハー：特になくても可ですが小口径ユニット使用時はあった方が良いです
メインスピーカー１組だけよりも、サブウーハー使用の方が一種のマルチアンプシステムなので無理が
なく自然な音が出てるような気がします、スピーカは１本ですから干渉による影響も少ないしスペース
もとりません。
USBオーディオアダプター：パソコンのヘッドフォン/ライン出力でも代替可
アナログ出力が２系統(R/L)のみの簡易的なDACから5.1CH出力や光入出力まで付いた多機能モデル
まで\2000〜\9800位であり、高級機(\25000以上)では24bit/192k対応する物もあるが普段使うには
16dit/44k対応の簡易的なDACでも問題はないです。
ただFFTソフトで高調波歪みや無音時のノイズを観測してみると、PC付属サウンドカードと安価なUSB
オーディオアダプターでは大差はない場合もありますので、購入の際は定評のある製品やノイズレベル
が仕様に記載されている機器などを選んだ方が良いでしょう。(下図参照)
ノートPC TP2652付属サウンドカードにてWAVE出力MIX録音時
上：無音時のノイズ (1kHzで-100db以下,2kHzに-90dbのピークがあるが再生時は出ないみたいだ)
下：1kHzでの高調波歪みのチェック (目立った高調波は特になし)
市販USBオーディオアダプターその１ 価格\3000 (光入出力,5.1CH出力付き) にてWAVE出力MIX録音時
上：無音時のノイズ (1kHzで-80db以下,2kHz以上に高調波多数あり)
中：1kHzでの高調波歪みのチェック (同じく2kHz以上に高調波多数あり)
下：サインスイープ時
(20〜20kHzの単音をスイープさせてるだけなので本来はだいたい1kHzサイン波と同様の波形に
なるはずですが全体のレベルが上がってしまっている。発振？ 多機能なので光入出力の実験用に
購入した製品ですが特性を見ると普段はあまり使う気になれません )
市販USBオーディオアダプターその１ 価格\3000 (光入出力,5.1CH出力付き) にてS/PDIF入力録音時
同じ機器で光入出力の特性も見てみたがスイープ時の不安定さはまだ出るが、特性自体はなかなか
良好です、完全な無信号時は-180db以上で計測できず、仮に1kHzの低レベル信号を入れた状態でも
-120db近くあり、1kHzでの高調波歪みのチェックも良好でした。
S/PDIF対応アンプは持っていないので、今回は残念ながら実際の音はモニタ出来ませんでしたが、
S/N比に関しての性能はパソコン側からS/PDIFの出力を送り、S/PDIF対応のパワーアンプ又はパワード
スピーカでデジタル信号のままで受けるという構成がやはり最強かもしれないですね。
(光電変換の立ち上り特性の影響があるらしく、光S/PDIFよりも同軸型S/PDIFの方が音は良いようです)
上：1kHzの低レベル信号を入れた時 (-115db以下,目立った高調波は特になし)
下：1kHzでの高調波歪みのチェック (目立った高調波は特になし)
追記: S/N比等では優秀な性能のしめすS/PDIF(デジタル)出力ですが、良い事ばかりでは無いようで
著作権保護されている高音質音源(24bit/96KHz等)ではコピー防止の為にデジタル出力からは
出せなかったりするらしく、もし出力できてもCD音質レベル(16Bit/44.1KHz)位までと思った方
がよさそうです。
これでは高音質音源の場合は、わざわざデジタルで出力するよりもむしろアナログ出力の方が
ましという結論になりそうです。 そういう訳でS/PDIF(デジタル)入出力の実験はこれ以上続行
してもあまり意味がなさそうですから中断しました。
市販USBオーディオアダプターその２
Creative SoundBlaster DigitalMusic SX 価格\9800 にて再生リダイレクト録音時
音質では定評のあるCreative製のUSBオーディオアダプターを新規購入、さすがに3000円クラスの
製品よりもはるかにノイズレベルは低いです、周波数特性が中高音域でやや波打っているのが気に
なりますが動作は安定してます。
光入出力/ライン入出力/マイク入力がありUSBオーディオアダプターとして以外に、ACアダプター
使用時にはパソコン不要のスタンドアロン機器として各入出力やヘッドフォンが使用出来ます。
上：1kHzの低レベル信号を入れた時 (-120db以下、目立った高調波は特になし)
下：1kHzでの高調波歪みのチェック (3kHzに-90dbがあるが全体的にノイズレベルは大変に低い)
■ PCオーディオ用の機器設定： パソコン 初期の頃のCD-R書き込みと同じ手法で、OSとオーディオ再生ソフト以外のサービスを停止する。 もしオーディオ専用に使えるパソコンがあるならばサービス停止のほかに日本語FEPも削除する とかも効果的かもしれません(キー入力は英語のみになる)。 オーディオ装置 1) 電源コンセント (マニアックなケーブル自体の話とかではありませんよ) パソコンの電源は小型・大容量化の為に高周波で動作するスイッチング電源を使用していますし PC内部にも液晶バックライトなどの各種ノイズ源があるのでオーディオ装置などとは出来れば 別のコンセントから供給した方が良いでしょう。 × 図の上側 パソコン電源を手前のするとノイズがオーディオ装置全体に乗り易い ○ 図の下側 小信号を扱うオーディオ装置をなるべく手前にして、パソコン電源は後ろ側にする。
■ MP3再生ソフトfoobar2000で真空管アンプシミュレータ(TubeSound) foobar2000に真空管アンプシミュレータのプラグインがあるのでテストしてみました。 まずはプラグインを入れる前にfoobar2000の通常状態で1kHzサイン波を再生してみる。 [ 1kHzサイン波 シミュレータなし ]
続いて\foobar2000\componentsフォルダにfoo_dsp_tube.dllを入れたらfoobar2000を再起動させて
File >Preferences >playback >DSP Manager >でTube Soundを選択し左のActiveDSP欄へ移動させ
ConfigerSelctedで設定する。
TubeSound のConfigerSelcted を設定 (Defult)
今回はDefult設定のままですが1kHzとその倍音の2kHzがちゃんと現れています。
[ 1kHzサイン波 真空管アンプシミュレータTubeSound オン時 ]
さてかんじんな音の方ですが。真空管っぽい明るい音にはなっているんだけどもDefult設定
のままでは音が歪みすぎなかんじで、これなら200Hz以下とかは倍音が出ない方が良いような
気もします。
まあシミュレータ自体はフリーソフトなので気軽に試せますので、これから管球アンプ自作や購入
を検討している方には、真空管の音の傾向やエフェクター的な雰囲気を少しは味わえるのではない
かとおもいます。
☆真空管アンプシミュレータ関連資料のLink
Foobar2000ver1.0 http://www.foobar2000.org/
Foobar2000:Tube Sound http://skipyrich.com/wiki/Foobar2000:Tube_Sound
※拡張子が7zという圧縮フォーマットなのでLhazなどで解凍の事。
☆PCオーディオ関連資料のLink foobar2000公式サイト http://www.foobar2000.org/ CDex Digital Audio CD Extractor http://cdexos.sourceforge.net/ LAME Mp3 Encoder http://lame.sourceforge.net/ WaveSpectra http://www.ne.jp/asahi/fa/efu/index.html MySpeaker http://www.asahi-net.or.jp/~ab6s-med/NORTH/SP/myspeaker/index.htm Audacity http://audacity.sourceforge.net/?lang=ja 超録 パソコン長時間録音 http://pino.to/choroku/ :
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