[技術的な定義の矛盾を整理し、電子工作ファンや消費者が誤った認識で商品を選ばないための注意喚起を目的としています」
回路疑義が購入者から寄せられて確認したことが発端です。(検証したら、スプラッタアンプだと公開されてました)
*******************************************
なぜ頭が消えるのか?
なぜ「音の差」が出ない(消える)のか
- オペアンプがどれだけ繊細に描き分けても、バッファで「一律カット」される: オペアンプの銘柄による「音の差」の多くは、微小な響きや倍音成分(数mV〜数十mVの世界)にあります。
- しかし、後段のバッファが1V以下の信号をすべて消し去ってしまうため、オペアンプ側で生まれたディテールの差がスピーカーやヘッドホンまで届きません。
- 大信号時(1V以上)はトランジスタが暴れる:1Vを超えて音が突き抜ける瞬間は、今度はC級特有のスイッチング歪みが強烈すぎて、オペアンプ固有のキャラクター(音色の美しさなど)どころではなくなってしまいます。
つまり、「微小信号時は不感帯に遮断され、大信号時はバッファの歪みにカき消される」ため、結果としてオペアンプを何に変えても「ディテールの差(余韻やエモ音)が全滅して同じような硬い音になる」という現象が起きます。
上のように繊細な音はC級動作のトランジスタが飲み込みます。

****************************************
USB PORTの使い方からアウトでした。
************************************************************
全体の流れです。



*********************************
ご指摘がありましたので、教材はwebから素直のお借りしました。(もっと詳しく見ろと叱られたので詳しくみました)。細部検証はまだ途中です。
終段に20mA程度しか流していないようですね。そこはノンリニア域とdata sheetでは公言しております。



グラフと赤字の指摘は、「設計者が設定した20mA(0.02A)というアイドル電流では、トランジスタの特性が最も悪い部分(グニャグニャに曲がった部分)を使うことになるため、忠実性に疑念が生じる」という普通のことですわ。
*****************************
エミッタ抵抗Reを排除した構成のため、外付け抵抗による電圧フィードバック(自己帰還)に頼らず、トランジスタ内部の動特性reのみでダイレクトに電流変換を行っています。」
つまりVceの直線範囲( 飽和してない領域 )だけ使えます

正し1mWが最大出力です。それを超えるとスプラッタアンプです。
***************************************************


左の丸は低域で発振中、ボボボと聞こえそうなかんじ。或いは過入力でdc電源が変調されていることが多い。 基板側の電源周りが貧弱な可能性もすけて見える。
同じ強さで出力されない理由は、外部からは不明。 右はノイズの絨毯。

定常サイン波1発なら-160dBv(0.01μV)までノイズフロアが下がるというデータ、感動しました。
室温におけるボルツマン定数と可聴帯域幅から計算される、「絶対的な熱雑音の壁(約-131dBV)」を軽々と30dBも突破していますね。
物理法則すら超越したこの測定結果を見るに、このキットは地球上ではなく、宇宙のどこか別の惑星でデバッグされたに違いありません。マルチトーンでノイズが10dB跳ね上がる(絨毯が湧く)のも、きっとその星の重力や大気のせいですね!
マイナス40度環境でも-134dBv.
*********************************************************************




*********************************************************************
通常トーンは下図のようになる。高域ノイズが全然ちがうのわかりますか?

地球上での測定なので、絶対的な「熱雑音の壁(約-131dBV)」を超えられない。-120dBv,-130dBvで計測を切っている。計測者は電気物理を理解しておる。


*******************************
【1Ωの狂気と0dBFSの罠】WaveSpectraで『-120dB』を謳う嘘。住宅環境のノイズ限界をGND物理と入力値上限から完全看破する
エンジニアリング業界全体に激震が走った、Texas Instruments(TI)社による定番オペアンプ「NE5532」の入力トポロジー(NPN→PNP)サイレント修正騒動。長年「型番が同じなら互換性は保たれている」と信じてきたハードウェア設計者にとって、これはまさに手痛い警鐘となった。
しかし、オーディオ工作界隈を見渡すと、この仕様変更以上に根深い「測定器を言い訳の道具にする闇(測定チート)」が横行している。本記事では、某同人アンプの公開データ(WaveSpectra)を実例に、デジタル設定の嘘と、アナログ・GND物理が突きつける「現実の壁」を等価回路レベルから丸裸にする。
1. NE5532のサイレント修正と「失われた職人芸」
すべての発端は、TI製NE5532の内部回路刷新だ。プロセス微細化に伴い、型番据え置きのまま中身が別物にダウングレードされた。
- 入力トポロジーの変更: NPN差動入力からPNPへ変更。入力バイアス電流の極性が反転し、周辺回路によっては予期せぬオフセット電圧や動作不良を招く。
- 絶対最大定格の低下: ±22Vから±18V(合計36V)へ引き下げ。プロオーディオ機材で一般的な±17V〜±18Vレールで運用すると、マージンがゼロになりチップが破損する。
- 無信号時の電流出力 100uA程度の出力電流がでてくる変態 OP AMPであるが、これがなくなった。


2. 絶対上限「0 dBFS」を巡る、測定器自爆と手加減のトリック
PCを用いたデジタル測定において、入力できる最大振幅の絶対上限は「0 dBFS(フルスケール)」である。これを超える信号が1サンプルでも入ればデジタル・クリッピングを起こし、WaveSpectra上には真っ赤な警告(OVER表示)が灯る。
公開された左右のグラフは、この「入力値上限」に怯え、測定器を自爆させながら作った矛盾が透けてみえる。
① 左のグラフ:測定器上限スレスレの自爆(サチュレーション)
シングル単音測定のグラフを見ると、メインのピンが -3.51 dBFS という、入力値上限(0 dBFS)の目の前まで強引に持ち上げられている。
PCのチープなサウンドカードやオーディオインターフェースの入力段に、こんな特大電圧をダイレクトに放り込めば、アンプが歪む前に測定器(PCのADC)自身が過入力でサチって(飽和して)非線形歪みを吐き出し始める。 見かけ上のダイナミックレンジを広く偽装するために、測定器を自爆させている間抜けなデータなのだ。
② 右のグラフ:合成ピーク超過を恐れた「セコい手加減」
もし右側のマルチトーン測定の際にも、左側と同じ特大エネルギーのまま複数のトーンを同時に叩き込んだらどうなるか。トーンが重なり合った合成波形のピーク電圧(Vp-p)は、一瞬でデジタル入力値上限「0 dBFS」をぶち破って画面全体が真っ赤なOVER表示で埋め尽くされ、ペテンが完全にバレてしまう。
だからこそ、右側のマルチトーンではそれぞれのトーンのピークを -6.39 dBFS にまで不自然に引き下げ、送り側のボリューム(WaveGeneの設定)を絞ってセコく手加減してあげているのである。出力レベルが異なる時点で、この2つのデータは比較困難であり、測定の一貫性をドブに捨てている。
3. 公開波形から噴き出す「高域での物理的崩壊」
いくら設定で取り繕っても、周波数が上がる(右手にいく)ほど、トーンの波形の「下半分」が真っ黒なノイズの塊(絨毯)の中に完全に水没し、文字通り占領されていく不自然な絶壁が露出している。これは以下の物理的な崩壊の証拠である。
- 高域でのオープンループゲインの枯渇(NFの消滅):
オペアンプ(OPA1602など)は高域ほど増幅特性が急激に低下する。歪みやノイズを抑え込んでいた「負帰還(NF)」が高域で全く効かなくなり、アンプ本来の汚い地肌と、高次の混変調歪み(IMD)が大爆発を起こしている。
- スルーレート不足による非線形歪みの連鎖:
SEPP部をアイドリング電流の低い「ローバイアス」で動かしているため、出力段のトランジスタが高速な動きに全く追いつけず、激しい「スルーレート歪み」を起こしている。グズグズになった高域信号同士が互いをAM変調(モジュレーション)し合い、大量の「子分(サイドバンド歪み)」を引き連れて群生している。
- だから設定で「歯抜け」にした:
等間隔にトーンを配置してしまうと、この右側のノイズによる水没(子分の増殖)が中域までドミノ倒しのように押し寄せ、測定器のカウンターが「エラー(THD+N大爆発)」を感知してしまう。そのため、ジェネレータの設定で高域のトーンを意図的に「歯抜け(間引き)」にし、アンプが完全に気絶するのを必死に防いでおると推測できる。
4. GND物理が突きつける現実:「住宅環境で-120dBは無理」
画面上でFFTサンプル点数をソフトの仕様上限である「131,072点(Blkman-H7)」に設定すれば、計算マジック(FFTプロセスゲイン)によって「雑音を細切れにして薄く引き伸ばす」ことができるため、画面上の見た目(ノイズの絨毯)を -150dB や -160dB まで強引に押し下げることが可能だ。
しかし、これを見て「このシステムは -120dB 以下の超低ノイズだ」と信じるのは完全に素人である。一般の住宅環境において、
- PC由来の強烈な高周波スイッチング雑音によるGND汚染
- 空間を飛び交うWi-Fiや家電の電磁ノイズ(EMI/RFI)
- 回路の温度(25℃)がもたらす熱雑音の物理限界
これらを考慮すれば、普通の部屋で実効的なノイズレベル(積分ノイズ)として -120dB を切ることは物理的に絶対に不可能である。
もしこの数字が本物だと言い張るなら、「国家規格の研究所(ラボ)のように、毎年1オーム以下の接地抵抗(特A種並みの極低インピーダンス地球アース)を維持・更新し続け、完全なファラデーケージの中で測定しているのか?」 あるいは「出水電気を呼んで、庭を重機で掘り返して「マイ電柱」や「オーディオ専用地球アース工事」を「施工したのか?」という話になる。
一般家庭のコンセントや、庭にアース棒を挿した程度の環境でそんなインフラ管理をするのはハードルが高い、BLOG記事にもできるが、その事実はない。
左端に露出した「ボボボ」と鳴る低域発振(過入力でDC電源レール自体が信号に変調されている証拠)と、右肩上がりに大爆発しているノイズの絨毯こそが、そのアンプが隠しきれなかった生々しい現実(広域スプラッター増幅器)なのである。
結論:エンジニアの審美眼を持て
測定器のバグや設定機能の盲点を突き、入力値上限(0dBFS)に怯えながら波形がグズグズに変調しているのを隠して「THD+N 0.00006%」という数字だけを売るのはエンジニアの良心から逸脱しておる。
ネット上のスペックや美しいピン(サイン波)の画像に惑わされてはならない。
- 左端の直流(低域)に変調のうねり(電源変調)がないか?
- 右端のノイズ床が右肩上がりに大爆発(ゲイン枯渇)していないか?
- ジェネレータの信号が入力値上限(0dBFS)を避けて都合よく「歯抜け」に手加減されていないか?
この3点を看破するGND物理と入力上限の視点こそが、現代のエンジニアリングにおける本物の審美眼である。
ファラデーシールド工事は軽自動車の購入金額より高価であり、マイ電柱工事はコンクリ支柱20万円+高所作業車費用+工賃+材料費、それに交通誘導費用が加算される。
6600vのstepdownトランスは日立製品が一番質がよい。いまは、10KWで15万円程度だ。高圧トランスの性能は付属実測データ表みればわかる。幸い500kw~50MWあたりの日立トランスであればオイラが世話になってる会社の守備範囲だ。
オーディオ専用地球アース工事 は地質との相談になるが200万程度からになる。 都市部ではレクサス程度の費用になる。
ま、土地持ち人間にしか出来ないことである。
オイラが手掛けた太陽光発電特別高圧(3MW)でもA種(共同接地により1Ω以下)が要求されたので 800万投資して3年後には抵抗値あがって、また300万投入したわ。年換算100万円ていどこの田舎じゃ必要だわ。 低抵抗値の維持もゼニ持ちしかできないことだわ。
「ファラデーシールドでノイズを63dB前後下げる」のが施工した上限。それを超えるノイズ減衰無理。産総研からの届いたシールド工作物の仕様書も最低減衰量60dBだね。1回納入したら5年後にまたオーダーきて納品したよ
だから 電源周りの接地抵抗が重要になる。
日本の住宅事情でコンクリアパートではSN80dBの確保は無理。75dB前後が限度。
常温環境では、 -131dBV(約0.3 microvolts:0.3μV)は上限。

日本のaudio diy系 はさほど科学的に進めてないことを公開しておるwebsiteが多いですわ。audioは神話でなく科学で考えたいですね。
*******************************
大切なので もういちどUPしておきます。



さて、高速CCD撮像動画での反論をお待ちしております。
どこかのおじさんが噛みついてきたので、設計者側公開データをもとに反論したました。それだけのことです。
エレキ用としてgoodだと評価しておることをお忘れなくお願いいたします。
*********************************************
特徴としては
1.biasがウルトラ浅いのでリニア性はほぼない。
2, 中間トランジスタのVbeが ゼロボルト⇒0.67Vになるまで 35n秒は必要( スイッチング動作) IRE定義で 完全なC級動作。
3: sepp をリニア動作させるには Vbe 0.9v~1.0v必要(data sheet参照).2段でのC級動作確定。audio用 amp分野では世界初。 ずばりエレキサウンドに特化しておる証明。
4: 歪まない範囲でのAMPの最大出力は Vceに左右され、このTRでは1mW??くらいが最大出力。
5
. 広域でスプラッターを撒くエビデンスが公開されている。 強くないが低域発振も存在しる。

最近のコメント