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RIGOL DS1054Z オシロスコープ

5万円台で購入できる話題のデジタルオシロスコープを購入してみました。
なにが話題かというと、エントリーモデルと上位機種と中身が一緒で、ちょっと弄ると50MHzオシロが100MHzオシロに化けるとか、オプション機能も入っちゃうとかなんとか!?
ちょうど新しいオシロ欲しいなあと思ってたので買いましたよ。

CsinHd0VUAARe13.jpg


CsjDpAQUEAA7CQo.jpg


Csj0G5_VYAEclfM.jpg



使用レポートはリアルタイムでtwitterにまとめたので、こちらをご覧ください。
価格は安いし、デジタルオシロもここまでアナログ波形が見やすくなったのかと時代の進化を感じさせる一台でした。


RIGOL DS1054Z オシロスコープ使用レポ - Togetterまとめ
http://togetter.com/li/1026357




Lightning 3.5mmステレオヘッドホン端子変換アダプタ

iPhone7にて3.5mmステレオヘッドホンジャックが廃止されたことに伴い、Lightningコネクタからヘッドホン端子に変換するアダプタが発売されたので、これをテストしてみることにしました。

DSC_6260.jpg


ジャックの内部
DSC_6272.jpg
4極のジャックでiPodと同じようなボール型の接点があり、先端の極だけは左右から挟み込む形の接点となっており、これがスイッチを兼ねているようです。
ステレオ音声の出力以外にもマイクやリモコンといった機能を継承しているとみられます。

Lightningコネクタを備え、iOS10の動作するデバイスに対応とのことなので、iPod touch 6thに接続してテストしてみました。

まず、性能については最後にRMAAの測定結果を掲載していますが、基本的にはiPod touch 6thの直挿しと同等で、最大音量、周波数特性、残留ノイズ、出力インピーダンスあたりは概ね同等の性能を持っているようです。

しかし、出力インピーダンスについては直挿しのジャックよりも性能が劣るのか、測定時に値が安定しない傾向がみられました。ON OFF法にて測定しましたが、32Ω負荷時にプラグにすこし触れただけで0.3Ω~2Ωくらいで変動することがありました。

残留ノイズについてはボリューム操作によってノイズ量が増減するため、デジタルボリュームではなくアナログ段で行っている可能性もあると考えられます。これは直挿しでも同じです。一般的なデジタルボリュームを使用したプレーヤはボリューム位置に関わらず一定の高域ノイズが発生するため小音量時にS/N比が著しく悪化しますが、このあたりはApple製品の優秀なところです。



残留ノイズ 無音ファイル再生時 ボリューム最大
Lightning_nosig_volmax2.png



残留ノイズ 無音ファイル再生時 ボリューム最小
Lightning_nosig_volmin2.png







続いて
44.1kHz 16bit 1kHz 0dBFS信号をボリューム最大で再生したときのFFT波形をチェックしてみます。
Lightning_1kHz



こちらが同じ信号をiPodの本体端子から出力したときの波形
iPod_1kHz.png





ここで注目したいのが50kHz近辺にあるエイリアシングノイズとみられる2本のスペクトルです。

直挿しのこの部分を拡大してみますと、2つのスペクトルの中心周波数は44.1kHzとみられ、音源のサンプリング周波数と一致しています。
iPod_1kHz_zoom.png




しかし、Lightningアダプタの出力は上記とは異なる周波数にスペクトルが存在しています。
Lightning_1kHz_zoom.png




この歪成分はサンプリング周波数と信号波の和および差の周波数に出ているようですから、信号波を20Hzという低い値にして中心周波数をより正確に確認してみます。
Lightning_20Hz_zoom.png


すると、中心周波数すなわちサンプリング周波数はおおよそ49.42kHzであることが確認できました。これは再生する音声ファイルのサンプリング周波数が44.1kHzや48kHzであっても、何らかの理由によりこの値にリサンプリングされていると考えられます。


ちなみに直挿しの場合はファイルのサンプリング周波数に伴った歪成分が確認できており、ネイティブの再生であるといえるでしょう。


サンプリング周波数44.1kHzの音源の場合
iPod_20Hz_zoom441k.png


48kHzの場合
iPod_20Hz_zoom48k.png



このような半端な周波数にリサンプリングしているのはiOSデバイスの内部動作との兼ね合いなのかもしれませんが、96kHzなどのハイサンプリングならともかく、微妙に大きく半端な値にリサンプルされているというのは、何らかの都合のために信号品質を犠牲にしていると考えられるため、音質を求めるユーザーとしては歓迎できないのではないでしょうか。
ちなみにこの仕様はヘッドホン端子変換のみならず、今後発売されていくであろうLightning接続イヤホンにおいても同じであることが予想できます…。


続いて参考までにRMAA(RightMark Audio Analyzer)による性能チェックを行いました。

48kHz 24bit、RME Fireface UCの入力1,2を使用、ボリューム最大、無負荷によるテスト結果です。


■iPod touch 6th 直挿し
iPod touch 6th



■Lightning - 3.5 mmヘッドフォンジャックアダプタ 使用
Lightning Adapter



■比較
Lightning_Comp.png



ちなみにこのアダプタにイヤホンを繋いで音楽を聴いたときの音質ですが、ある意味今どきっぽいのでしょうか、派手ではあるのですが、どうも音が暴れていて聴いていてイライラするような印象を受けました。
この記事を書きながらも音楽を聞いているのですが、どうも落ち着かないので直挿しに戻しています。

iPodシリーズとしてはtouch 6thになってから性能低下がみられましたが、今回のLightningアダプタではさらに悪化しているようです。はてさて、iOSデバイスの音声出力の未来はどうなってしまうのでしょうか…





過去の参考記事

ブログ iPod touch 6th 測定の儀
http://fixerhpa.blog.fc2.com/blog-entry-305.html

ブログ WALKMAN F880シリーズの特性とか
http://fixerhpa.blog.fc2.com/blog-entry-257.html

Lightning to 30-pin Adapterの特性チェック
http://fixerhpa.web.fc2.com/rmaa_lightningadapter/lightning_RMAA.htm

iPod touch 5th generation の特性チェック
http://fixerhpa.web.fc2.com/rmaa_ipod_touch_5g/iPod_touch_5th_gen_rmaa.htm

iPod nano 4G ドックコネクタ出力 VS ヘッドホン出力対決
http://fixerhpa.web.fc2.com/rmaa_iPod_dock_vs_hp/index.htm

Luxury&Precision L3 不具合とか

ポタフェスのときに試聴したバランス端子つきのポータブルプレーヤー、Luxury&PrecisionのL3というモデルがなかなかいい感じだったので買ってみました。

製品ページ
http://www.cyras.jp/67507.html

でも、いざ使ってみると不具合だらけ。しかもボタンの説明が書いてある程度の簡易的な取説しか入っておらず、各機能の使い方がわからないなどと、色々問題が多いものでした。

4vihgmdj.jpg




代理店の対応もイマイチで、それでも問い合わせを入れた後からようやく少しずつ情報を出してきましたが、商品ページが更新されず、既知の不具合の一覧も用意される気配がないのでここにまとめておくことにしました。


まず、USBDAC機能について、取説では触れられていませんので、使い方や仕様が全くわかりません。

【USB DAC機能のサンプルレート】
まず公表スペックと異なるという、致命的な問題についてです。
製品仕様には「対応サンプリング周波数/ 量子化ビット数 PCM 最大192kHz/24bit」とありますが、USBDAC使用時には16bit 96kHzまでしか対応しません。このスペックであればUSBDAC機能を使用する予定の方は避けておくべきでしょう。

L31696.jpg

これはユーザーから指摘があった後、公式ツイッターより情報開示されました。
※仕様と現物の動作が異なる、重大な欠陥事項だと認識しています。購入済みでUSBDAC機能を使う方は販売店とお話したほうが良さそうです。



【iOS機器と接続するLightningケーブルについて】
販売ページでは、L3とiOSデバイスがストレートなケーブルで接続されています。
かつてはiOSデバイスを使ったUSBDACではカメラコネクションキットを用いることが一般的でしたが、近年はロールスイッチ機能とやらを用い、USBコネクタで直結できるタイプのUSBDACも出てきています。
そこで、接続図のようなケーブルが存在するものと思っていましたが、代理店からの返答では

「先ほどの図は、あくまで繋いであるイメージですので」

とのことでした。大変紛らわしいので修正が必要と考えます。


【iOS機器と繋いだけど動かない】
カメラコネクションキットを用いてL3とiOS機器を繋いでも認識しませんでした。これは「高度な設定」→「USB電源の設定」→「自給電パターン」を選択すれば良いと公式ツイッターの人に教えてもらいました。
USB接続モードの設定と一緒に書いてくれていれば良いのですが、別のページになっており、しかもページのめくり方がわかりにくいので気づきませんでした。そもそも取説が無いので。
それにしても「自給電パターン」って日本語じゃないだろ
ちなみにこのUSB関連の設定、電源入れる度にリセットされているように思われます。知らない間に元に戻ってたりします。



【AK70のUSB出力から繋いだ時に音が出ない】
USBDAC機能を試すためにAK70と接続してみましたが、認識はするものの、音は出ませんでした。原因は不明です
回答は「Androidとの相性は現時点では確認できておりません。」とのことでしたが、情報が公開されていなかったので、わかりませんでした。


【電源の入れ方がわからない】
店頭で試聴した方々からもtwitterあたりでちらほら言われていましたが、電源ボタンのマークがないので、どうやって電源を入れるのかがわからないようです。
しかも長押ししても反応しないようであったり、電源が入ったと思ったら落ちたとか、よくわからない挙動をすることがあるようです。


【iOSデバイスと接続時、ヘッドホン端子から音が出ない】
これは、USB接続前にヘッドホンを挿しておけば回避できるそうです。修正予定の不具合とのことです。


【電源再投入でライン出力のボリュームが最大になる問題】
これは上記の不具合の回避策として、ライン出力端子にヘッドホンを使用し、ボリューム調節をして使用していた場合に問題となったそうです。電源を入れ直すと音量が最大になるため耳を痛める事故を起こしかねないとのことです。


【S/PDIFのピンアサインについて】
例によって仕様が公開されていませんでした。3.5mmジャックのアナログライン出力と共用となっていますが、設定でS/PDIFをONにしても信号が出力されませんでした。調べてみると4極プラグで根元がGND、2番目がS/PDIF出力となるようです。現在は公式ツイッターにて案内されています。


【文字化けについて】
うちではiTunesで作成したMP3ファイルを主に使用しているのですが、アルバム名などで酷い文字化けをするものがいくつかありました。iTunesは一般的に使用されているソフトですから、最低限問題なく動くようにしておいて欲しいものですが、メーカー側では発生していないとのことでした。その後、この問題を調べてみると発生条件が複雑のようですので、原因究明されることを期待します。


【言語設定について】
購入時、最初に電源を入れた時に中国語の設定になっており、言語設定を変更することが困難でした。手探りでメニューを開いていき、なんとか日本語にしましたが、翻訳が不十分な部分があり、日本語がおかしいところがありました。
デフォルトの言語設定は今後変更されるそうです。取説などの封入物は日本仕様ですから最初から日本語設定にしておくか、せめて言語設定のメニューだけは英語にするとかしておいて欲しいところです。


【再生画面の表示の不具合】
曲再生中に、曲選択の画面から再生画面に戻ってきたときに、曲名、再生時間などの表示が消えてしまうことがある。



【アナログ出力およびデジタル出力の歪について】
これはさらに検証が必要な問題ですが、サイン波信号を出力した時に、一般的なDACと比較して性能が悪いというか、異常なスペクトル波形が観測されています。
どうやらS/PDIF出力もビットパーフェクトになっていないようで、何らかの原因で歪が発生していることが予想されます。メーカーでの検証をお願いいしたいところです。
CocH6zlUkAEtYOQ.jpg




以上、また不具合情報が確認され次第、更新することとします。これ以外にも使い勝手に関して修正をお願いしたい部分を追加すると相当な量のテキストとなってしまいます。


正直なところ、ここまで不具合が多いと、資料をまとめてメーカーに報告するだけでも大変な手間となってしまい、ただのユーザーでしかない私には付き合いきれないと感じました。

本来ならこれはリリース前にメーカーや代理店が行っておくべきことですが、問題発覚後の公式ツイッターを見ていても、いまいちやる気が感じられないというか。文面に不快感を持った方のツイートをみかけたり、知人も嫌々対応しているような様子が文面にあらわれているように感じるといっていたので、多くの人がそのように感じているのだなと思った次第です。

Luxury&Precision L3 はデザインも音質も魅力的な製品だと感じて購入したものですので、なんとか改善をして完成度を高めてもらいたいところです。




■期待したい機能改善とか
AACファイルへの対応
FAT32以外のフォーマット、exFATへの対応
スワイプ操作の導入
プラグを抜いたら再生停止
メディアライブラリー更新メニューの場所が悪く誤操作する
再生中にPCに接続すると強制的に再生が停止させられる
USBDACモード時にボリューム値表示
再生画面でEQとかリピート記号の部分をタッチして変更したい
スリープしてるのか電源落ちてるのかわからないのが困る
アートワークが表示されるものと、されないものがある
画面表示設定にID3 歌詞ってのあるけど、その情報がどこに表示されるのかわからないぞ


※2016/8/17追記
8/12に中国語のメーカーサイトで新しいファームウェアが公開されました。
http://www.luxuryprecision.net/xiazai/

8/17にはPhile-webに掲載されており、いくつかの不具合は改善されているようです。

しかし記事中にはファームウェアダウンロードのURLが記載されていません。
探してみたところ、代理店のサイラスのサイトに「L3 ファームウェアアップデート バージョン1.0.0.3」とありますが、リンク先は何故か404となっており、8/17現在、ダウンロードできない状態です。

ちなみにファームウェアアップデートについて公式のツイッターやfacebookページはだんまりで、呑気にこんな様子でした。


なんだかこれからも苦労が絶えないDAPになりそうですね(^L^)

Audio Precision SYS-2722 vs. Rohde & Schwarz UPV

オーディオアナライザー
Audio Precision SYS-2722とR&S UPVの性能比較
やったことてきとーにかくよ!

1hwck8j4.jpg


■周波数特性
各アナライザのループバック時の周波数特性を確認します。


Audio Precision SYS-2722
apfreq2.png



R&S UPV
UPVfreq.png


SYS-2722は自己完結スイープできる周波数帯域が10Hz~120kHzであるのに対し、UPVでは0.1Hz~80kHzとなっています。
高域を優先するか低域を優先するかの違いはありますが、あなたならどちらを選びますか?




■THD+NとTHDについて

SYS-2722のジェネレータから1kHz 2Vrmsの信号を出力。
SYS-2722で測定した値と、UPVでの値を比較する。
SYS-2722のジェネレータを使用するのは、こちらのほうが
アナログオシレーターで低歪のため。


SYS-2722の場合、THD+Nの測定はアナログ回路(フィルタ)を用いて行われ、
THDの場合はDSPアナライザによって行われる。
UPVはDSPアナライザしか搭載していない。


SYS-2722での測定
帯域幅は便宜上、22~30kHzとした。
APTHD.png


THD+Nは0.00016%と、かなり優秀な値を示している。
しかしTHDは0.0003%と、何故かTHD+Nより悪い値となってしまっている。
これはSYS-2722のDSPアナライザに用いられているADコンバータの性能やビット深度に
よる測定限界だと考えられる。

※SYS-2722のDSPアナライザでは解像度優先(24bit 65536ks/s)や、
帯域幅優先(16bit 262144ks/s)のモードがあるが、帯域上限30kHzなので解像度優先にしたが、
性能限界があり、アナログアナライザの性能には及ばなかった。

ちなみに、DSPアナライザでTHD+Nを測定した場合、0.00054%と、かなり悪い値となった。

APTHD2.png




続いてUPVによる測定

UPVの場合、入力された信号はATTを通った後は直ちにADコンバートされ、すべてDSPベースの
測定になる。
サンプリング周波数は44.1kHz、48kHz、96kHz、192kHz、500kHzから選択できる。



THD+Nは0.00021%と、SYS-2722のTHD+Nには劣りはするものの、
DSPアナライザのTHDと比べたら優秀な値が出ている。

UPVTHD1.png


THDのみの測定の場合は0.00007%とという驚異的な値が観測できた。
これはSYS-2722の低歪オシレータの出力のうち、ノイズ成分を除去して高調波歪のみを
忠実に抽出できているといえるだろう。

UPVTHD2.png




上記をふまえて、例えば限りなく優秀なD/Aコンバータの測定を行って、THD+Nとして
優秀な数値を出したいのであれば、アナログ式のSYS-2722に軍配が上がるのではないかと。

そうではなく、ノイズと高調波歪を分けて分析したいような場合、高調波歪のみ測定
したいような場合はUPVが向いているといえるだろう。





■SYS-2722のアナログアナライザのTHD+N測定で、SYS-2722とUPVのジェネレータをチェック!

SYS-2722にはアナログ式のジェネレータと、D/Aコンバータを用いたデジタル式のジェネレータを搭載。
UPVにはデジタル式のジェネレータのみ搭載(オプションでアナログジェネレータがある)

1kHz 2Vrmsの信号を観測する。


SYS-2722のジェネレータの場合
先ほどと同じ条件なので、THD+Nで0.00016%、THDで0.0003%という値が出ている。
ジェネレータチェックAP




UPVのジェネレータの場合

THDは0.00031%と、SYS-2722と大差ない値が出ている(実際、THD測定は値にふらつきがある)が、
THD+Nのほうは何故か0.002%と、かなり悪い値となっている。これはUPVのジェネレータは、歪は
少ないがノイズが多いといえるだろう。
ジェネレータチェックUPV




ちなみにSYS-2722のデジタル式のジェネレータの場合は
THD+N 0.00044%
THD 0.00058%

となり、UPVのデジタルジェネレータより性能は悪いといえる。
ジェネレータチェックAP_DA






■UPVのTHD測定で、SYS-2722とUPVのジェネレータをチェック!

UPVのジェネレータ出力 THD 0.00013%
SYS-2722のジェネレータ出力 THD 0.00007%
SYS-2722のジェネレータ出力(デジタル) THD 0.00031%
ジェネレータチェック2_upv



最後に、UPVのFFTアナライザで2つの信号を観測してみました。
緑色がSYS-2722、黄色がUPV
2枚目画像の黄色は信号無入力時の残留ノイズです。
黄色UPV緑AP


この時、アナライザに無入力時のノイズフロアを確認すべく、黄色側を無入力にしました
黄色無入力緑AP



高調波の様子がわかりにくい(ジェネレータの同期でUPVの高調波が見えやすくなってる?)
ので、帯域を狭くした画像も載せておきます。
黄色UPV緑AP2



SYS-2722のデジタルジェネレータの信号(緑)もご覧ください。
黄色UPV緑APデジタル





どちらがいいかは各自かんがえてください!

ボリュームフェーダーキット

新作のボリュームフェーダーキットが完成しました。


委託販売により秋葉原の三月兎 1号店もしくは通販にてお求めいただけます。
赤くてかわいいボリュームフェーダーキット 1,598円(税込)
三月兎-さんげっと
http://www.3-get.com/index.php?main_page=product_info&products_id=3638



秋葉原 ラジオデパート内 家電のケンちゃん にてお求めになれます。
http://www.kadenken.com/shopbrand/ct77/





IMG_4904001.jpg




DSC_6226001.jpg




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PCやポータブルオーディオプレーヤの出力とアンプ内蔵スピーカーやヘッドホンアンプとの間に接続することで、機敏な音量操作が可能となるボリュームフェーダーのキットです。

電子工作でスライドボリュームというと、長穴の加工が難しいために敬遠しがちですが、今回のキットでは前面パネルにプリント基板を用いることで、低コストで長穴加工およびシルク印刷を行うことを達成しました。
さらにワンタッチスペーサーを使うことで簡単に組み立てができ、ケースに納めなくともこの状態で使用することができます。また、このパネルを利用することにより、自作品アンプのケースに組み込むことも簡単に実現できます。

回路はBOURNS社の60mmスライドボリューム 10kΩ2連タイプを採用し、ありきたりの分圧回路となっています。

といったように、ボリュームをただ基板に取り付けただけの単純なキットですが、ボリュームのカーブおよびdB目盛の振りかたについて説明していきます。

回転型のボリュームと同様、スライドボリュームにも抵抗の変化特性があり、主に直線変化のBカーブと、オーディオ用(対数)変化のAカーブがあります。今回のキットではAカーブを用いますが、ひと言にAカーブといってもメーカーや品番によってカーブが異なるようですので、実測して確認します。

IMG_4750001.jpg



ボリューム最大時を基準の0dBとし、フェーダーを動かして実測値をみながら目盛を振っていきます。

IMG_4754001.jpg


こんな具合に目盛が振られましたが、ここで重要なのは負荷の抵抗値によってボリュームでの分圧値が変わってくるため、目盛も異なってくるということです。きちんとしたミキサー等のようにボリュームの前後にバッファ回路が入っている場合は接続機器によって目盛が変わるようなことはありませんが、今回のキットのようにパッシブで用いる場合は目盛がズレる可能性があるため注意が必要です。


では、どのくらい目盛がズレる可能性があるのか、ということを詳しく調べていきます。


今度は音声信号を使った実測値ではなく、可変抵抗器の抵抗値を1mm刻み、60mmなので60回測っていきます。

IMG_4762001.jpg




測定したデータをリスト化し、演算式を入力。負荷が変わったときのボリューム変化特性の違いをグラフ化していきます。

位置と減衰1




こんな具合で、負荷の重さによってカーブが変わることが確認できました。

位置と減衰




次に、グラフの描き方を変更し、実際の目盛の位置がわかるようにしてみました。

負荷と目盛



キットでは10kΩ負荷時での目盛を記しています。グラフの縦軸を実寸にして表示すれば、キットの目盛と合致することになります。
もし、負荷の値が異なった場合、目盛がどのくらいズレるのかが確認できます。
グラフによると2~3kΩ程度で受けた場合に目盛がバランス良くなりそうですが、一般的にはボリュームの抵抗値以上の負荷で受けますので、10kΩ負荷時の目盛を記しています。

プロフィール

fixer

Author:fixer
http://fixerhpa.web.fc2.com/
Twitter @fixerhpa
頒布中のバランスキット関連はこちら

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