Digital-RIAA (4)音出し第1弾-by miniDSP biquad

RIAAイコライジングをアナログではなく、ディジタルドメインで実行するプロジェクト。RIAAイコライザーをそっくりディジタルに置き換えてしまうというのは考えただけでWkWkする面白さを持ったテーマですね。

本日はとうとう最初の音が出るぞ！（のご報告）

まずは録音 : Audio I/Fダイレクト

さて、何をするにもまずは録音から。というのも、

• MC-カートリッジは微弱すぎて直結ではA/Dできない
• ということはFlatプリアンプが必要
• オーディオI/Fのマイクプリアンプを転用する
• オーディオI/Fには、何とディジタルでのスルーアウトが存在しない

という流れで、オーディオI/FをPCで受けて一旦はそれを録音するしかない。
私がもしもまだ安井式MCヘッドアンプを捨てていなければ、

 　MC – 安井式 – WiiM Ultra – miniDSP

というシーケンスで直結Digital-RIAAが実現できたかもしれません。・・・いや、無理だな。。。だって安井式は20dBくらいのゲインしか無いので、オーディオI/Fマイクアンプに比べても全然ゲインが足りない。。。

まず、録音のスキームとしてはこうですね。
MCカートリッジをマイクアンプに直結して録音。このためだけに、アームケーブルの延長ケーブル（50cm）を買う羽目になりました。

使っているオーディオI/Fは最大24/192kHzです。これをAudacityの32/192で受けて編集します。マイクアンプはローインピーダンス受け…つまり600ohms内外にして、かつ入力ボリュームは最大ゲインにしておきます。

さて、手始めに何を録音するかって話ですが

これにしてみました。さっと取り出せるSTARSHIP。
高音質よりも聴き慣れたソースの方が瞬間的に判断できるであろうと。

つい最近もMX-1000Hで聴いたばかりだからまだ耳も覚えているであろうと？（笑）

廻せ回せ〜　（Nottinghamは手で回します、マヂで。）

オーディオ経路に信号は来ません。録音してるだけ。

冒頭のWe Built This CityとSaraの途中まで、ほんの数分を録音してテストです。

それで、フルゲインで録音した波形がこちら。
どう見ても超低空飛行でゲインが足りていません。ピークホールドを確認する限り、ざっと20dBは不足しているようです。仕方がないのでとりあえずAudacityを使い-2.0dB程度でノーマライズしてみます。

これでレベル的には十分。

この状態のままちょっとMacのスピーカーで聞いてみる。不思議なことに意外と聞けてしまう。勿論ハイ上がりだが、ちゃ〜んと音楽に聞こえる。低音も全くのゼロではなく微かに気配は感じる。Mac内蔵スピーカーの倍音列演出が巧いことも関係しているかも知れない。
採れた音を 24/96 でWavに落として、ファイル準備は完了。
次は再生環境。

miniDSPへのBiquadセットアップ

これが再生のスキームですね。
保管されたWavファイルはRIAAイコライジングが掛かっていない、所謂プリエンファシスの信号で収納されています。これをどこかでディエンファシス＝RIAAイコライジングしなければなりません。RIAAフィルはminiDSPのプレ段のBiquadフィルタとして実装します。

FlexEightのPRE段のPEQの中にBiquadを組み込んでいきます。
再生対象ラウドスピーカーは、MX-1000HのVerE-3.0です。

今回アペンドしたBiquadのCoefsは以下の通りです。integratedタイプ。

biquad1,
b0=1.000000000000000,
b1=-0.755552100000000,
b2=-0.164625711300000,
a1=1.732765500000000,
a2=-0.73455344360000

フィルタが実装された状況がこちら。上部が見切れていますが、正しくRIAAカーヴが掛かっています。

さぁ再生してみよう

再生経路が整ったので、早速再生してみましょう~。DKDKしますね。

・・・と行きたいところだったのですが、実は色々トラブル続出で音が出ず。トラシューだけで数時間を費やしてしまいました。（トラブルの様子は冗長なので、別稿にでも回します）

・・・さあ、音が出たぞ。結論はちょっと早すぎるかも知れないのですが、もうこのテーマの本質は解っちゃった気がしました。一聴、ビックリしました。朗々と音が出た、そしてあまりにも自然な音で。なんだ普通じゃないか、全然問題ないじゃないか〜、当たり前なのかも知れませんが。少なくとも、帯域バランスに違和感は微塵もありません。いつものMX-1000Hの音です。

ただし、、、　パッと聴きは上記のように好印象だったのです😎が。
同じ数分間を何度もリピートしつつ、じーっと傾聴しているにつれ、徐々に気になる部分が・・・。一番分かりやすいのはまずS/Nの悪さですね。サーというサーフェスノイズがずっと乗っています。かなりの高レベルで、ボリュームを上げるとモーレツレベルの酷さ。PPや無音部になるとかなり目立つ。POPSには何とか使えても、これではClassicでは実用にならないと思います。次に気になるのは高域の荒れです。何やらざらついているというのか、なんとなくイガイガと荒れた感触があるのです。

MX-1000でこの聴こえだとすると、ANDROMEDAでは… 一層顕著に悪い聴こえ方になると思われます。

原因考察

やはり根本原因としては、ゲイン不足とフロントエンドのSN耐性の問題だと思いました。私は取り込んでからAudacityで無理にゲインを20dBも上げたわけなんですけれども、それではやはり粗が出てしまうということなんでしょう。
また、マイクアンプをフォノヘッドアンプ代わりに使っているという問題点もあります。マイクアンプはマイクアンプでしかなく、カートリッジの1mVを切るような小信号には最適化されていないのです。有り体に言えばMCに使うとS/Nが悪くて使えない。

安井式のMCヘッド＋市販フォノイコや、それから私の使ってる金ちゃん式のMC専用アンプ。これらではほぼ静的ノイズを感じないのです。過去に使っていたPIONEERやTRIOのMCアンプもほぼ無ノイズで素晴らしかった。MCに特化し最適化されたアンプのノイズ設計は凄いなと思います。

たとえば、MCヘッドは超ローノイズBJTを他パラレル構成にしたものが多くみられます。なぜってノイズがn乗根分の1で減るからです。この用途にもそうした構成のアンプが良いんでしょうね。またマイクアンプはMCヘッドに比べ入力インピーダンスが高すぎることもデメリット。受けが高いとノイズ耐性が弱くなります、これはAIも述べていました。

高域の荒れ感については、有効ビット深度が足りてないのに無理やりスケーリングで引き伸ばした影響もありそうです。

・・・

というわけで、初回の試験では、一聴良さげに聴こえたものの、仔細に視聴するとNGレベルでした。「MCカートリッジに最適化されたフロントエンド受け」をしない限り、勝てないということなんです。このあとAudacity上での編集もしようと思っていましたがおそらく無駄ですね。まだ評価の土俵に上がれていません。それでも致命的な欠陥とは言えないところがなんとも（実際、最初は良い音だと思いましたし。）なんだろうな、高級イコライザが急に安物の数千円イコライザに替えられてしまったかのような？・・・そんな感触でした。

この課題を回避するには、MCの出力に最適化した自作のヘッドアンプ（フラットアンプ）を準備する必要があります。そうすると（以前から述べてきたとおり）金田式アンプ対自作アンプ　の音質対決に持ち込まれ、Digital-RIAA vs Analog-RIAAの対決構図とはならないです。アナログのアンプの音質インパクトは大変大きなものです。RIAAの偏差を生む要因がアナログの素子なのか、それともディジタル計算なのか・・・そこだけの比較なら、あまり意味のない実験に思えてきました。

まあ・・・今でも、金田式アンプ vs. オーディオIFマイクアンプ　の構図になってしまっているのですが・・・。

さて次。どうするか〜？

1. まずは予定通りAudacity上でのRIAA適用をやってみる。このままやっても無駄だけど。
   （これはすぐできる）
2. オーディオI/Fの前段に使える超高SNRのヘッドアンプを自作する？ +40dBくらいの？
   （２については回路図も引いてみたのですが答えが透けて見えるのでいまいち食指が動きません。）