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やってはいけない!サウンドカード改造

皆さんこんばんは、カバオです。
NE5532の件は、各回路図の下に補足を入れることにしました。ご迷惑をおかけしましたm(_ _;)m

気を取り直しまして、今回は、

「サウンドカード改造においてやっていけない or やらない方がいいこと」

を、まとめていきたいと思います。一応、カバオの失敗と大失敗と勘違いによる経験則、そして他サイト様の情報が元です。

1.OPアンプ交換

R1000TC改造オペアンプ R1000TCオペアンプ

1.1.データシートを見ない

 耐電圧や消費電流、1chOPアンプか2chOPアンプかなどなど、確認せずに交換を行う方が稀にいます。耐電圧を超過していると確実に破壊するので、たとえデータシートが英語でも(大抵そうですが・・・・・・)、頑張って読みましょう。

 →見方や英語がよくわからないようでしたら、インターネットで検索して3例以上交換されているOPアンプを使用するのが無難です。

1.2.出力直近のOPアンプを超高値のOPアンプ(例;OPA627BP*2など)に変更

 サウンドカード程度の改造に、そこまでお金を(10k円以上)かけても圧倒的に音質が改善するわけではありません。
 高ければ性能もいいはずだ! というのは大きな間違いで、実際OPアンプで1kも2kもするようなものは、単に生産終了して入手しづらいか、少量生産であるものかのどちらかです。確かに音質はNE5532やNJM4580よりは多少向上すると思いますが、対費用効果としてはかなり悪い部類でしょう。

 ぶっちゃけ、そんなにお金があるんなら、40k程度のデジタル入力のあるプリメインアンプを買うか、DA53Nあたりを使った方が、間違いなく高音質化できます。

2.コンデンサ交換

R1000TC電源コンデンサ R1000TC改造電源コンデンサ


2.1.なんでもかんでもオーディオコンデンサに変更する

 ろくに回路を解析せずに耐電圧だけ合わせてやると、最悪動きません。特に電源部は皆さん特に交換したくなる場所かと思いますが、チャージポンプ用のコンデンサや、定電圧レギュレータ、DCDCコンバータの出力部などには、一定以上の内部抵抗が必要だったり、逆に一定以下の内部抵抗が必要だったりします。
 同様に、容量を大きくすると出力が不安定になる箇所もあります。注意が必要です。

 こちらも、わからないようでしたら、インターネットで確認された交換だけを行うのが無難です。

2.2.カップリングコンデンサに固体高分子コンデンサ(特にOS-CON)を用いる
 OSコン

 他サイト様でもよく言われていることですが、OS-CONなどの固体高分子コンデンサは内部抵抗が非常に低く。良い音で鳴ると評判ですが、これまた警告でよく言われる通り、もれ電流が多く、はんだによる熱破壊でそれはさらに増加します。これによって直流成分が通過する可能性があるそうです。 だったらジャンパした方がましなような気もする? (無音時の出力が±30mV以下の場合に限り)
 はんだせずソケットやらクリップを使う手もありますが、不安定だし、なにより内部抵抗が増加します。お勧めできません。
 特に、アンプ(ボリウムつきスピーカー)への出力用なら、アンプの入力部にカップリングコンデンサが基本的に存在するので直流がもれても大した問題にはなりませんが、ヘッドホン端子直近にあるヘッドホンアンプ用のカップリングコンデンサだと、ヘッドホンを損傷させる原因になります

2.3.カップリングコンデンサの容量を大きくする
 アンプ(ボリウムつきスピーカー)への出力用に配置されているカップリングコンデンサの「容量のみ」を増加させることは、ほとんど無意味です。単に通常、容量大=低内部抵抗なので、そっちの恩恵にあずかっているだけです。アンプの入力部におけるカップリングコンデンサは大抵10uFを下回るので、カットオフ周波数とかを考える必要はありません。精精22-47uFで十分です。


3.電源をACアダプタ(スイッチング電源)から、トランス電源に変更する

トランス電源横

 ここまでする人は滅多にいないと思いますが(笑)、USBサウンドカードで、電源を別に取らなければいけないものの時、100%スイッチング電源となります。大抵入力電圧は5Vです。確かに、スイッチング電源よりトランスで生成された電源の方が、ノイズは少なくなります。
 しかし、結局、中でDCDCコンバータなどのスイッチングICを使用して負電源や+12Vを作っていることが多いので、効果は薄いです。DCDCコンバータは入力側にも影響を及ぼすので、5Vや3.3Vもその影響から逃れられません。
 また、トランス電源は市販品、パッケージ品の類だと、非安定化出力の可能性もあります。この場合、それ前提で組んでいる回路でないと動きません。破壊の原因になります。
 トランスや容量の大きなコンデンサはお金もかかるので、やらない方が賢明かと思います。

おまけ.デジタルケーブルやスピーカーケーブル等を高級品に変更する
 こちらは改造ではありませんが、PCオーディオ環境の高音質化に関係あるので、一応。
これは9割方無意味です。
詳しくはこちらの「オーディオの科学」様のケープルに関する記述をご覧ください。材料工学や磁性物理学が専門の方で、非常に手っ取り早く説明しておられます。
http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/Audio.htm

読むのがめんどくさい方は、以下3つの点に留意くだされば十分です。

1.スピーカーケーブル、RCAケーブルは無酸素銅を使ったそれなりの太さの線なら音質は変わらない
2.デジタルケーブルの質もほぼ同様。影響は極小。
3.ただし、光デジタルケーブルは同軸デジタルケーブルより、ジッタという点については劣る模様

 これらの意見には賛否両論ありますが、賛否両者総じて皆さんがよく言うことは、対費用効果が極めて低いことです。数十万、数百万つぎ込む方々はともかく、PC用の軽いオーディオでこの部分にお金をつぎ込むことは必要無いでしょう。

 スピーカーを購入したときについてきたケーブルがあんまり細くて頼りなさげな場合は、コーナンで売ってる140円/m程度の無酸素銅ケーブルなんか安くてお勧めです。さすがにもうちょっと気張っても、ばちは当たりませんが。

 あ、後、当然電源ケーブルやコンセントも一緒です。屋内配線全部とか、場合によっては屋外配線、自家発電機まで手を出す最強者で無い限り、必要ないと思います。DCDC削って、さらにバッテリーを電源にしようってんなら別かもですけどね(^^;
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サウンドカードの接続方法

しょっぱなから言っちゃいますが、サウンドカードの接続方法を紹介する記事じゃありません(^^;
あと、先日、親知らずを抜いたばっかりなので、口の中が痛くてちょっと攻撃的です。ご容赦ください。

今回の記事は紹介ではなく、ちょっとした愚痴です。最近、価格.comなどの掲示板で、2~3万ぐらいのサウンドカードの光出力、あるいはコアキシャル出力を1~2万ぐらいのスピーカーに繋いで音を鳴らしている方をよく見かけます。
また、サウンドカードの比較をするのに、両方ともデジタルでつないで聞いている方も稀に見かけます。

正気か!?
・・・・・・失礼しました。

よく、デジタルとアナログのどっちで繋げばいいですかーという書き込みも見かけますので、多分、あまりこういうことに関心のない方が多いんでしょう。
と、いうわけで、今回は、「PCに取り付けるサウンドカードのデジタル出力とアナログ出力の違いと選択」について考えていこうと思います(しまった、これタイトルの方が良かったかも・・・・・・)
ただし、今回は2.1chに限ります。5.1chとか7.1chはあまり詳しくないので、考えないことにします。

さて、一応、接続端子について整理をします。(PC用サウンドカードなので、XLRなんかは省きます)


名称用例種別
ステレオミニヘッドホン、マイク、小型スピーカーなどアナログ
ステレオヘッドホン、マイクなどアナログ
RCA(赤白)スピーカーなどアナログ
コアキシャルスピーカーなどデジタル
スピーカーなどデジタル

 


割と高いサウンドカード(1.5万以上程度)だと、大抵はRCA(アナログ)と光出力(デジタル)がついています。コアキシャル出力は、あまりポピュラーではないのか、ついていないことが多いですが、何故かP5K-PROなどのマザーボードの音響用デジタル出力は光ではなくコアキシャルであったりします。ここら辺の事情は私もよく知りません。

ちなみに、光出力のコネクタは角型が多く、コアキシャルのコネクタがRCAと同型で、橙色であることが多いです。

どちらのケーブルの方が音質が良いかは賛否両論で、超高級品だと光が、廉価、中級品だとコアキシャルが勝るなど、色々なことが言われています。ただ、ケーブル関係は専門家でもハンガーの針金と10万/mのケーブルの差がわからなかった、なんて笑い話もあるぐらいなので、あまりにも細く劣悪なものはともかく、500~1000/mくらいのそれなりのケーブルを短く繋げば問題ないでしょう。言ってしまえば、PC用に使うサウンドーカードの音質では、ここを気にするぐらいならもっと気を使う場所があると思います(^^;

さて、話を戻します。次に、PCでの大まかな音響用信号(造語です)の流れを下図に示します。
※スピーカーは、アンプを内蔵している(つまりボリューム付の)ものを前提としています。

接続例1


接続例2

 えー、見たらわかると思うんですが(というか、わかってる人が見たら怒りそうな図です)、サウンドカードとスピーカーをアナログで繋ぐかデジタルで繋ぐか、というのは、要するにサウンドカードが搭載しているDACを使うか、スピーカーが搭載しているDACを使うか、と言うことに尽きます。

 DACというのは、 Digital to Analog Converterの略称です。PCからのデジタル信号を、スピーカーユニットへ入力するためのアナログ信号、すなわち音に変換する回路のことです。実際は、コレをアンプによって増幅したものをスピーカーユニットに入力します。稀に誤解される方がいますが、デジタルで繋ごうが何しようが、スピーカー内部にあるスピーカーユニットへの入力信号はアナログです。

 よくサウンドカードやデジタル入力のあるスピーカーの仕様表で、S/N比や、SNRと書かれているものは、このDACの出力における、ノイズの少なさみたいなものです。この値が高ければ高いほど出力にノイズが含まれにくく、一般的に良いとされる音質で出力されます。

 とはいっても、判別するのは感覚的な人の耳なので、S/N比が音質の全てと言うわけでは絶対に無いんですが、コレを基準とした場合、

 S/N比120超のサウンドカードなのにS/N比100程度のスピーカーにデジタルで繋ぐのは、明らかに性能の無駄遣い

 と言えます。S/N比はDACの性能なんですから、わざわざ(数値上は)性能の悪いDACを使うことは、そのスピーカーのDACの音が余程自分好みであった場合以外、必要ないことかと思います。

 また、高いやつはデジタル信号だって質が良い、ということはほぼありません。コアキシャルの場合、パルストランスなどが入っていると安物よりは良いですが、そんなに費用もかからないはずなのに、搭載したものを見かけません。その筋では結構有名なDr.DAC2にも載っていないようです。
 それ以上にデジタル信号の質を良くしようと思うと、光でもコアキシャルでも、相当費用が必要になってきます。そして、そこまでデジタル部にお金のかけられたサウンドカードは、多分、無いと思います。

 なぜなら、基本的にサウンドカードの命はDACだからです。デジタル信号の方は、あくまでおまけという認識だと思います。
逆に、スピーカーの命は、当然ながらスピーカーユニットと、箱の構造です。DACはおまけにすぎません。

 高音質なDACを搭載したスピーカーも探せばあるかもしれませんが、それは、そこに割いた費用分、スピーカーから引かれていることになります。同価格帯のスピーカーに比べると少々不利になることは否めないかと思います。

 しかし、これはあくまでも、高価格帯のサウンドカードとスピーカーを2.1chで使用した場合の話です。たとえば、マザーボードからのコアキシャル出力や、安物のサウンドカードからの光出力を、それなりの値段のスピーカーへ入力して鳴らす、というのであれば、スピーカーのデジタル入力にも、充分な意味があると言えます。

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Author:カバオ
1984年5月25日生まれ 2008年12月現在 電子回路歴3年、オーディオ回路歴1年の、いわゆる初心者。

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