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LXU-OT2 測定編

IMG_0126.jpg

LXU-OT2にどんな問題があって、改造後どのくらい改善ができたのか。
これをRMAA(RightMark Audio Analyzer)というソフトを使用して確認してみます。

RMAAはPCのサウンドカードの評価用のソフトで、サウンドカードの入出力をケーブルで結んだ状態でPC上からテスト信号を発生、サウンドカードから出力された音声信号をそのまま入力端子を通してPCで録音し、その音声を解析することでサウンドカードの性能を測定することができるツールです。

大変良くできているソフトなのですが、誰でも簡単にデータが取れて便利な反面、測定の際に十分な環境整備が整っていないと実際と異なる間違ったデータを出してしまうことになりかねません。
通常、オシロスコープ等を用いて測定を行う場合はノイズ混入等について配慮するのが常識ですが、RMAAを用いる場合は技術面に関しての配慮が不足になりがちです。対策が不十分な場合、測定結果は大抵悪い方向に現れますので気をつけましょう。
RMAAではかなり微小なノイズ成分も測定されてしまうため、結線にも注意が必要です。
特に今回のように複数の機器を接続する場合はGNDループなどといったGND絡みのノイズが発生しますので必ず対策が必要となります。
良い機会ですので3種類の結線方法により測定結果にどのような違いが出るのかを試してみました。


手始めに測定条件が整えやすく簡単なLXU-OT2のライン出力について測定をしてみます。

テスト信号の出力には被測定対象であるLXU-OT2を用い、ライン出力をRME FirefaceUCのライン入力に接続します。
この時、単純にRCAピンケーブルを用いるとGNDラインに流れる電流によってノイズが付加されてしまう可能性があります。というか、大抵付加されます。PCオーディオ絡みではもちろん、通常のオーディオシステムでも起こっている問題ですが、何故か気にする人はほとんどいません。

そこで測定を行う場合によく使われる方法ですが、これを回避するために差動入力、すなわちバランス入力を使用する方法があります。アンバランス出力の信号を差動受けする結線方法は以下のようになります。


入力側
IMG_0125.jpg
入力側はTRSプラグによるバランス入力となります。2芯ラインケーブルを用いてHot Cold GNDの3線を接続します。こちらはごく一般的な結線です。



出力側
IMG_0123.jpg
出力側はGNDは接続せずフローティングにします。Hot側はそのまま信号ラインへ、ColdをRCAピンのGNDに接続します。これによりGNDラインに電流を流すことなく信号のみを伝送することが可能です。
なお、GNDについては接続したほうが特性の良い場合は接続します。なお、GNDを接続した場合でも信号ラインをGNDと共用しない結線のため、単純にアンバランスで接続するよりは忠実な伝送を期待できます。



RCAケーブルによる単純な接続、GNDをフローティングした差動受け接続、差動受けでGNDを接続した3種類でノーマル状態のLXU-OT2のライン出力を測定してみました。


RCAケーブル(約1.5m)によるアンバランス接続
LXU-OT2 unbalance


フローティングの差動受け
LXU-OT2 float


差動受けGND接続
LXU-OT2_balance_GND.png


上記3つの比較
connection_Comparison.png


いかがでしょうか、こんな些細な結線の違いだけでも、これだけ測定結果に違いが出てしまいます。
通常用いられているアンバランス接続ではPoor評価が3つも出ており明らかに信号が劣化しているといえます。
測定環境への配慮がどれだけ重要であるかが改めて実感できました。



これらを踏まえてLXU-OT2のノーマルと改造後を比較してみます。


ノーマル
LXU-OT2 float


改造後(オペアンプ未変更)
LXU-OT2_custom_Line_balance_float.png


上記2つの比較
custom_Comparison.png


改造によってAverageからGoodになった項目が2つ、GoodからVery goodが2つ、Very goodからExcellentが1つと改造によって性能が向上したことが確認できたと思います。総合評価もGood からVery goodに格上げされました。


特に問題となっていたピーノイズとクロストークについてグラフをピックアップしてみます。



ノイズレベル
LXU-OT2_noise.png
赤丸部分のスペクトルが立っている部分がピーノイズの成分です。
改造後には無くなっていることが確認できます。


クロストーク
LXU-OT2_crosstalk.png

こちらは低域はもちろん全体的に改善していることが確認できます。



ざっとこんな感じですが、いかがでしょうか?

ちなみに測定に使用したFireface UC単独での特性は以下となります。
LXU-OT2の出力レベルに近くなるよう低めのレベルで測定していますので若干不利ではありますが、基準として使用した製品の性能はこんなもんです。
本来なら神レベルのインターフェイスを探して使いたいところですが、そうあるものではありません。ここが測定器を使用しない測定の難しいところだといえるでしょう。

RME Fireface UC analog1_2_-10dBV
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