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zoom RSS KAF-A55のトーンコントロール

<<   作成日時 : 2013/02/25 17:37   >>

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KAF-A55のトーンコントロールはBassやTrebleの変化に比べてMidの変化が少ないように感じる。 確かに効いている気はするんだけど、曲によっては ? と思うこともある。 Midがコントロールできるアンプはそれほどなかったりするので、ここでもオマケ的な要素が強いのかなぁ とも思ったりしたのだが・・。

そこでKAF-A55の周波数特性を簡単に調べてみることにした(ちなみに、本格的にできる機材などがないので)。 簡単に、ということなので、手持ちの ミニジャック―RCA変換ケーブル を使ってヘッドホン出力から信号を取り出せばいいのだが、いやしかし、今回はスピーカー出力から取り出して調べてみようと思う。

接続系統と手法は、USBメモリのデジタルデータをKAF-A55(以降、KAFと呼ぶ)で再生、そのスピーカー出力をONKYOのSE-U55(以降、SE)のアナログ入力へ入力、XP(SP3)が動くPCでDigiOnSound4で分析するというもの。 SEもDigiOnSound4も10年以上前のものであるが何とか使えている。ただ、SEのアナログ入力はボリュームを絞り切っても-80dBぐらいの残留ノイズがある。
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スピーカー出力にはスピーカーを接続せず、ダミー用の抵抗5.1Ω2Wを使い電圧をRCAジャックで取り出す。
注意点はスピーカー出力のグランド(−)同士を接続しないこと。 つまりモノ用のRCAジャックを使用し、SEにはR、Lを同時に接続せず片側のみを使う。 それは最近のこの手のアンプのスピーカー出力が、BTLであることが多いことを警戒してのことだ。
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スピーカー出力の(−)が本当にグランドなのか、それとも信号の極性を表示しているだけかを調べるのは、何か適当な音楽を鳴らしているときにRとLのグランド端子にスピーカーをつないでみればよい。 BTLなら音が出るはずだ。 それはともかく、大事をとって接続しないと決めておいた方が良い。 こんな測定ぐらいで万一大事な機械を壊したくはない。

重要なテスト用の音源は、デンオンオーディオテクニカルCD(38C39-7147)からホワイトノイズ(M系列分布)のトラックを、wma(320kHz)に変換して使った。 まずその変換した直後のwmaファイルの周波数分布を、DigiOnSoundのFFT解析で比較してみる。 グラフはそれぞれ測定したふたつのグラフを重ねたものである。
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グラフがほぼ重なっていてちょっと分かりにくいが、茶色がオリジナルデータで青色がwma、黒い部分は両者が重なっている部分である。 よくよく見てみると、オリジナルでは22050Hzの帯域いっぱいにレベルが分布しているが、wmaでは20000Hz以上できれいに切れている。 20000Hz以上の音は存在しないのである。 そして全体のレベルがほんのわずか低くなっているようだ。

ここで、「なぜホワイトノイズを使うのか」であるが、それは何といっても簡単にできるということにある。 トーンコントロールのような周波数カーブを測定するにはそれなりに周波数の測定ポイントを増やさないといけないが、USB基本でやっているので測定用の単信号を全帯域にわたって作ってファイルにしなければならないし、実際の測定はもっと労力を要する。

さて問題のトーンコントロールの測定をしたいが、その前にストレートでの再生特性を見てみる。 ここで気をつけなければいけないのは、SEのアナログ特性も含まれているということだ。 青色がwmaの特性、茶色がKAFで再生した特性である。 茶色のレベルが低いのはSEのアナログ入力を-6dBぐらいに絞っているからである。
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高域はwmaのいっぱいまで、低域は3〜4Hzまで全体としてフラットである。 低域のだら下がりはSEの特性が出ているように思える。 アナログ入力回路にはコンデンサが使われているし、一方のKAFのキャッチは「プリアンプ部、パワーアンプ部がフルデジタル」である。 このことばの中には、「直流増幅もイケまっせ」が暗に含まれているのかもしれない。 いつかUSBで0.5Hzの矩形波の再生をしてオシロで確認してみたい。
どっちにしても10Hzから下はお呼びじゃないからグラフの表示からも切って捨てたいところだが、わざわざそんな面倒なことはできない。 見ないことにして。

ようやくトーンコントロールの測定にたどりついた。 Bass、Mid、Trebleの各帯域でそれぞれ +6、+3、-3、-6のレンジごとにホワイトノイズを2分間再生し、それをPCのDigiOnSoundで録音してFFT解析を行なった。 それぞれの帯域ごとに各レンジのグラフを色分けして重ねてみると下のようになった。 なお、トーンコントロールOFFが黒である。

Bass

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Mid

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Treble

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さらに、各帯域とストレートのグラフも含めて13枚のグラフを1枚に重ねてみると、以下のようになった。
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こうしてみるとMidの受け持ち範囲が2kHzを中心に1.5kHz〜3kHzとたしかに狭い。 また、先鋭度が大きいことでせまい範囲の特定の音が強調される、あるいは音色を変化させる気がする。 中音ということであれば1kHzを中心に400Hz〜3kHzぐらいを可変の範囲にしてほしかったな。 そうすれば女性ボーカルの多くの音域がカバーできたはずだ。

加えてBassやTrebleの守備範囲もせまい。 Bassは500Hzぐらいから、Trebleは3kHzあたりから、そして周波数特性がゆるやかにコントロールが効き始めるといいのではないか。 Midのコントロール範囲とある程度オーバーラップしていると、かなりスムーズな周波数特性になったはずだ。 こうやって眺めてみると、まるでグライコで一部周波数だけをいじったのと同じに見える。 これでは音の変化が物足りないというより、音にクセが出て使いづらい。 帯域全体をゆるやかに変化させてこそトーンコントロールと呼べると思うのだが。

下にBass、Mid、Treble全部をブースト(+6)したグラフと、逆にアッテネート(-6)したグラフを重ねてみた。 やっぱりこのデコボコ(笑)
上のグラフと変わり映えしないかもしれないが、よくみるとBassのブーストが低域に行くに従ってだら下がりになっている。 どうしてなのか、トーンコントロールをいろいろいじっていると、Trebleをブーストした時になることが分かった。 その前にTrebleを測定したときに、低音域があばれているのに気がつくべきだった。 ま、さしたる問題ではないだろうけど。
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