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気ままにでんきこうさく

RIAA測定用CDの作り方

RIAA特性の測定方法(1)

イコライザアンプの入力段や出力段のことを考えてたら、まとまらなくなってきました。^^;

ま、こういう時はいろんなことを平行してやるといいですね。

というわけで、完成した後のことを考えて、RIAA特性の測定方法について考えてみました。^^;

普通はオシレータで所定の周波数をイコライザアンプに入力して出力をプロットすればいいのでしょうが、ウチのはDDS(ダイレクト・ディジタル・シンセサイザー)方式じゃないので、周波数を合わせるのだけで一苦労です。

そこでWAVEファイルを使う方法を思いつきました。^^

WAVEファイルを作るときに、逆RIAA特性になるように作成すれば、RIAA偏差は測定値を直読すればいいし、リニアリティの測定だって簡単に出来そうです。

PIC9801さんに教えていただいたWaveGeneを使います。

WaveGene

左端にある周波数とレベルの部分は、プルダウンメニューになっていますが、実は直接入力することができるんですね。
レベルの上限は0dBなので、逆RIAA特性が0dB以内に収まるようにしなければなりません。

逆RIAA特性

上の表はRIAA特性と逆RIAA特性を示した表ですが、一番右に逆RIAA特性から20dB減じた値が書いてあります。これをWaveGeneに入力してファイルを作成します。

完成したら、パソコンでそのまま出力してもいいし、CDに焼いて利用してもいいですね。
出力を適当に抵抗分割してイコライザアンプに入れればOKです。
測定信号の入力方法

リニアリティを測定するときは、図のR1を変化させればOKですね。^^

分かったフリをして書いていますが、まだやってません。アイディアだけです。^^;;;

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RIAA特性の測定方法(2)

さっそくCDにしてみました。

まずはWaveGeneで必要なファイルを作ります。

WAVEファイルの作成

20Hzから20KHzまで、40個のWAVEファイルを作りました。
これをCD-Rに書き込んで、CDプレーヤで再生します。

逆RIAA特性の測定中

上の写真は、作成したCDの測定中です。

左上がCDプレーヤ(ONKYO C-733)、右は岩通SS-5705で、左端は自作の低周波交流電圧計です。1KHzを測定しているところです。

以下は測定結果です。

逆RIAA特性CDの測定結果

黄色と緑で示したところが実測値で、測定器のレンジによって色分けしています。
その右の列がdB値で、一番右が偏差です。

70Hz以下で偏差が大きくなっていますが、大体0.1dB以内におさまっています。

逆RIAA特性CDの測定結果

グラフにすると分かりやすいですね。^^

逆RIAA特性のCD完成

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RIAA特性の測定方法(3)

前回の日記をアップした後、偏差の分だけ補正したデータでCDを作ったら?と思ったので作ってみました。^^

具体的には、「補正なしのCD記録レベル」に「補正なしの偏差」を加減したものを、「補正ありのCD記録レベル」としました。

下表の20Hzを例に取ると、CD記録レベル「-39.27」に偏差「-0.24」を減じた数値「-39.03」を補正ありのCD記録レベルとしています。

逆RIAA特性CDの測定結果(補正あり)

結果は、±0.03dB以内でした。

逆RIAA特性CDの測定結果(補正あり)

赤い線が補正ありです。

これはかなり使えそうです。^^

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RIAA特性の測定方法(4)

周波数特性を測定するためのCDの作成は出来ましたが、それを用いて歪も測定可能かどうか検討しました。

というのも、イコライザアンプなどのような周波数特性がフラットでないアンプの場合は、出力を一定にして歪率を測定すべし、という話もあるからです。

そこで、CDプレーヤ(ONKYO C-733)の出力をWSというソフトで測定してみました。(サウンドカードはONKYO SE-80PCI)

20Hz、1KHz、20KHzの3ポイントで測定してみました。

20Hzでの歪
20Hzでの測定です。

1KHzでの歪
1KHzでの測定です。

20KHzでの歪
20KHzでの測定です。

20Hzではちょっと歪は0.17%と大きいですが、上には示していませんが50Hz以上で0.1%未満になります。(たぶん使用するCDプレーヤによって変わると思います)

周波数が低いところで歪が大きい理由ですが、振幅が小さくなってS/Nが悪くなるのと相対的に量子化が粗くなるためだと思います。

それでも、アマチュアの歪の測定には十分使えそうです。^^

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RIAA特性の測定方法(5)

20KHzの歪を96KHzサンプリングで見てみたいというリクエスト^^をいただきましたので測定してみました。

使用したCODECは、マザーボードに搭載されたRealtekのALC888です。
ADCは最大96KHzサンプリングです。

例によって、WSというソフトで20Hz、1KHz、20KHzの3ポイントを測定してみました。

20Hz(96KHzサンプリング)での歪
20Hz(96KHzサンプリング)での測定です。

1KHz(96KHzサンプリング)での歪
1KHz(96KHzサンプリング)での測定です。

20KHz(96KHzサンプリング)での歪
20KHz(96KHzサンプリング)での測定です。

前回のONKYOと今回のRealtekの違いを見ると、結構面白いことが分かります。

20Hzでは、ONKYOの方は第19高調波ぐらいまでは出ていることがハッキリ分かりますが、Realtekの方は高調波がはっきりしません。また全体的にノイズが多いです(特に20KHz以上)。THDは3倍、THD+Nは2倍ぐらいあります。

1KHzもほぼ同様の傾向です。(高調波がハッキリしない。全体的にノイズが多い)
THDは同等で、THD+Nは2倍ぐらいです。

20KHzでは、40KHzに高調波が出ているのが見えるようになりました。ノイズは相変わらず多くて、THD+Nが4倍ぐらいあります。

こうやって見ると、ONKYOとRealtekでずいぶん違います。
単純にサンプリングレートだけ見ると、Realtekの方が高性能のように見えますが、8年前のCODECも捨てたものでもないですね。^^

(終わり)




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