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2018年5月

2018年5月13日 (日)

ケーブルで音が変わる理由4 振動で音が変わる7つの根拠

 ケーブルの話が続きます。

 繰り返しになりますが、ケーブルで音質が変化する原因については、タイムドメインの由井社長が、ケーブルを伝わる縦振動が原因であるという考え方を示しています。私はこれをもってケーブルで音が変わる主な原因については決着したものと考えています。しかし、だれもこのことについてまとめて書くものが現れず、一方で、いまだに、やれ、ケーブルを変えても電気的特性はわずかしかかわらないからケーブルで音はかわらないとか、いやそのわずかな電気的特性の変化を人間は聞き分けるのだとか、やれ心理効果だといった主張が多くみられるため、書き手としての力量、資格に疑問を持ちながらも書いているところです。

 ケーブルで音が変わる原因として、これまでに電気的特性による影響はマイナーと思われること、そして、心理効果による影響も、すくなくともオーディオケーブルの音質評価を俯瞰する際には考慮するほどのこととは考えられません。
 そこで、その次として、振動の影響について書いていきます。固い電線に指を触れると電流が観測されるため、振動は電流の影響することが考えられます。振動によりケーブルの音質が実際に変化していると考えられる根拠について列挙します。

・かないまる氏の「ケーブルのへそ

 かないまる氏はケーブルの振動をコントロールして音質を調整する方法として、ケーブルの途中にテープを巻付け、テープの種類や巻付位置によって音質を調整するという方法を提唱しています。この場合、テープを巻いた位置では電気的特性が変わりますが、あまりにも小さく問題にならないと思われます。さらに、ケーブルの途中のどの位置にテープがあってもそれによるケーブル全体の電気的特性は一切変化しません。
 ですから、この方法により音質が変えられることは振動によりケーブルの音質が変動していることを示しています。

・コンセントカバー(コンセントベース)によって音質が変わる
 オーディオ機器に給電するAC電源ケーブルによって音質が変わりますが、ケーブル本体のほか、電源プラグやコンセントを変えても音質が変化します。さらにコンセントカバー(コンセントベース)によっても音質が変わります。コンセントカバーは電源ケーブルと接触していないため、電源ケーブルの電気的特性を変えません。コンセントカバーがシールドになると思うかもしれませんが、コンセントの外側はシールドされていないのが普通であるので、コンセントカバーのみではシールドとしての効果はほとんど期待できません。したがって、電源ケーブルへ伝わる振動を変えることにより音質を変えていると考えられます。

・ケーブルスタビライザーによって音が変わる。
 ケーブルの下に設置したり挟んだりしてケーブルの振動対策を行うケーブルスタビライザーという製品があります。このような製品を使用する、また、製品ではなくても洗濯バサミなどでケーブルを浮かす(これは音が悪くなるようですが)ことにより、音質をかえる事例があります。ケーブルスタビライザーはケーブルの電気的特性をほとんど変えないため、ケーブルの振動が変化したことにより音質が変化する事例であるといえます。

・オーディオ機器は振動対策により音が変わる
 アンプやCDプレイヤー、DACだけではなく、PC本体や音源ファイルを保存するNAS、USBハブにおいてもおよそオーディオ用の機器は置き場所やインシュレーター、鉛テープ貼り付けなどの振動対策によって音が変動します。このことを考えるとケーブルだけがその例外であるとは考えにくいところです。


・金・銀・銅といった線材により固有の音質傾向がある。
 金線、銀線、銅線といった導線材料は固有の音質傾向を持っていると言われています。金、銀、銅は電気的特性が異なりますが、大きな差があるわけではなく、太さや長さ、構造を変えれば容易に逆転するものでしかありません。したがってこれらの音質の違いは材質の機械的な物性によるものと考えたほうがより蓋然性があります。


・ケーブルの固さや手触りなどの機械的な物性が音の影響する
 アナログケーブル、デジタルケーブル、電源ケーブルとも、固いケーブルは固い音、柔らかいケーブルは柔らかい音というようにケーブルの機械的な物性は音質と相関があることが知られている。このような物性は電気的特性とは相関がないため、振動が関係していると推測できます。

・同一製品の色違いケーブルで音が違う
 同一製品の色違いならば、導線の材質・構造は同一と推定され、被膜のみが異なると考えられます。このような色違いケーブルでも色によって音が異なることがわかる場合がある。電気的には静電容量が微妙に変化しますが、それが原因ならば長さを変えると音質が逆転するはずであるので、皮膜の機械的な物性による可能性が高いと思われます。

 まだまだあるかもしれませんが、これらによりケーブルの振動が有意に音に影響していることは間違いのない事実と考えられます。


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2018年5月12日 (土)

ケーブルで音が変わる理由3 心理効果(プラシーボ)

 ケーブルの音質変化について、ケーブルの電気的特性に続き、引き続き書いていきます。
 ケーブルによって音質が変わるか、ということについての見解は、大体、

1.ケーブルを変えることによる電気的特性の変化は極わずかであり、したがって音はほとんど変わらない。変わって聞こえるのは思い込みによる心理効果である。

2.ケーブルを変えることによる電気的特性の変化は極わずかであるが、それによっておこるわずかな音質の変化を敏感な人間の耳は聞き取ることができる。違いが分かる人間のために、良好な電気的特性を持ったケーブルが必要である。

3.ケーブルによって音は変化する。電気的特性が影響すると思われるため、電気的特性の向上対策を施したケーブルが望ましい。また、経験的には振動が影響するので、ケーブルには振動対策も施すべきである。

4.ケーブルの音質は振動を支配的な要因として変化する。

 このうち1はケーブルで音は変わらないとする意見、2~4は変わるとする意見ですが、このうち1で主張される心理効果について、検討します。

 良い音のはずである等の思い込みによって音が変わって聞こえる現象は定性的には間違いなく存在しますが、それはどのくらい支配的なのでしょうか。

 例えば、有名な「オーディオの科学」の管理人である志賀正幸氏はこう書いています(ただし、(専門ではない)心理学や脳科学についての問題であるので素人考えであると断ってはいます)。
(前略)
したがって、超高純度の銅を使ったり、凝った構造をした、高価なケーブルに変えて音が激変したという話しはまず心理効果と見て間違いないでしよう。
では、ケーブルの音質評価はどうなっているのかというと
・高純度銅を売りにしたケーブルはあるが、銅の純度が高いほど(高い純度を主張しているほど)音質評価が高いという現象は見られない。

・ケーブルの音質比較において、価格の低いケーブルの評価がより価格の高いケーブルを上回ることがあり、価格が高いほど評価が高いというはっきりした相関はない。(ただし、同一メーカーの製品については価格が高いもののほうが高音質である傾向がある)。

・上記の現象は、検聴者がもっている思い込みがバラバラであり、たとえば高純度銅に良いイメージを持っている者もいれば、高価格が良いと思い込む者もいることによるとの反論があるかもしれないが、それぞれのケーブルの試聴結果はランダムではなく、製品により一定の傾向があることからイメージに基づく思い込みで音質評価が大きく影響されている可能性は低い。

・ケーブルの交換は、音質が向上することを期待して行うことが多く、それによって交換した後のケーブルを期待感により高評価してしまうことが考えられる。しかし、期待してより音のよさそうなケーブルに変更したが良くならなかった、むしろ悪くなったという事例が一定数存在する(エージング不足などによりその後良くなったとしているものも心理効果に支配されなかったという意味では同様なのでこのケースに含まれる)。

・USBケーブルやLANケーブルでは、音が変化するというイメージが持ちにくい。オーディオ用USBケーブルやオーディオ用LANケーブルと一般ケーブルの比較ならば、オーディオ用の法yが高音質であるという思い込みを待ちやすいことが考えられる。しかし、このようなケーブルが登場する以前から通常のPC用ケーブルを使った比較試聴による音質変化が報告されている。このような比較試聴の場合、特にどのケーブルが高音質であるかの予断は持ちにくいはずであるが、それでも違いや優劣が報告されている。

 以上のような状況であり、これらの例のように心理学的には説明がつくのか、大いに疑問のあるケースが多く認められます。また、ケーブルによって音質差があるとしている試聴記を実際に読むと、心理効果とはとても考えられないものがあります。

 こうしたことから、ケーブルの音質変化に占める心理効果の寄与は限定的ではないかと考えています。


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2018年5月 6日 (日)

ケーブルで音が変わる理由2 電気的特性による音質変化2

 前回の記事に続き、ケーブルの電気的性質による音質変化がマイナーな効果しかないと考えられる別の理由について、列記します。

 スピーカーケーブルの抵抗によるダンピングファクターの変化による音質への影響については広く認められているところでありますが、これについては別に書くこととし、そのほかの電気的特性について書いていきます。

・抵抗値が高音質をもたらす可能性について
 抵抗を下げてやればもしかしてよい音になるのではないかとは考えがちなところだと思います。オーディオケーブルの世界では抵抗値が低い高純度銅を使ったケーブルが販売されています。これについては純度を高めることによるわずかの抵抗の低下の効果を疑問視する意見や、低抵抗が功奏する理論的根拠がないことからの批判があります。
 私が注目したいのは、高純度銅のケーブルを売っているメーカーは高純度についてはアピールしていますが、低抵抗だから高音質との明確な主張がないところです(筆の勢いで書いてしまったような記述はわずかにあります)。外野からの批判だけでなく、販売しているほうも主張していないのですから、低抵抗が高音質をもたらすとは誰も主張していないことになります。このことは低抵抗が高音質をもたらすものではないことを意味していると私は考えます。

・あらゆる種類のケーブルでケーブルによる音質変化があること
 ケーブルによる音質変化については、とくにアナログケーブルについて電気的性質であるL,C,R表皮効果に原因を求める見解があります。当然これらによって少しは音質が変化することは事実です。このことによる音質変化を主張する場合、デジタルケーブルについては言及しないかまたは変化について否定的な傾向があるように思います。ただし、実際にはアナログケーブルだけではなく、デジタルケーブルでも、USBケーブルやLANケーブルでも、さらには電源ケーブルでもケーブルによる音質変化が認められます。
 L,C,R,表皮効果が音質変化の主要因であるとすると、アナログケーブルは電流の変化がそのまま音になりますが、デジタルケーブルや電源ケーブルには異なる効き方をするはずです。それよりは、あらゆるケーブルに音質変化をもたらす共通の原理を考えたほうが、より説明がつきやすいはずです。

・ケーブルによる音質変化が多彩であること
 ケーブルにはそれぞれ音質に個性があり、多彩な変化を見せる。アナログケーブルの音質はL,C,R表皮効果による電流への影響を反映して定性的には変化するが、これが音質変化の主要因であるとすると、4つだけのパラメーターで多彩な個性を再現できるかという疑問がわきます。仮に、この4つのパラメーターでケーブルの音質変化が生じるとすると、これらはパラメーターごとの音質変化傾向がすでにまとめられそうですが、そのようなものはありません。したがって、L,C,R表皮効果は音質変化の主要因ではないと思われます。
 デジタルケーブルについて考えると、L,C,表皮効果はどれも矩形波の角を丸めて正弦波のような形状に近づける効果であり、似たような変化をもたらすと予想されます。L,C,(R),表皮効果が音質変化の主要因であるとして、それならば、デジタルケーブルによる音質変化は一方向になってしまいます。そうすると、音の異なるケーブルであっても、長さを調整して、ほぼ同じ音にすることが可能であることになりますが、そのような事実はありません。
 電源ケーブルでも交換により様々な音質変化がありますが、L,C,R表皮効果の影響ということならば、柱状トランスまたはブレーカーからの全延長分の電気的性質が影響するはずであり、末端の電源ケーブルのみの交換では電気的性質の変化が非常に小さく、多彩な音質変化を説明することは困難です。また、電源フィルターを挟むと、大きなL,Cが入ることになるため、電源ケーブルによる変化は電源フィルターに比べて無視できるくらい小さくなるはずですが、実際には、電源フィルターを挟んでも電源ケーブルで音が変わります。したがって電源ケーブルにおいても、L,C,R表皮効果は音質変化の主要因ではないと考えられます。

・電気的性質について対策を施したケーブルの評価
 電気的性質について、対策を施したオーディオケーブルがあります。オーディオテクニカのこちらのラインケーブルはインダクタンスの低減対策を講じたケーブルですが決して最高評価されているケーブルではありません。

・測定してみても
 こちらのサイトではラインケーブルを多数聞き比べ、合わせてLCRメータで測定を行っています。測定精度は不明ながら、こちらのサイトでは音質と電気的特性は必ずしも一致しなかったと書かれています。

・許容電流値は関係あるのか
 特に電源ケーブルによる音質変化について、許容電流値による電力供給能力により、音質に差が出るとする主張があります。これが本当ならば、消費電力が大きく、かつ電力変動が大きい大出力のパワーアンプでは電源ケーブルによる音質差が大きいが、プリアンプやDACではそれほどではなく、DDCやドライブを外付け化し余計なタスクが動いていないPCなどでは電源ケーブルではほとんど音質差が出ないといった現象が予想されますが、PCやDACの電源ケーブルでも音質の変化があります。また、許容電流値が問題ならば電源ケーブルが温まるにしたがって音が悪くなるような現象もありそうですが、聞いたことがありません。したがって、許容電流値は電源ケーブルによる音質変化には関係がないと考えられます。

以上のような理由で、ケーブルの電気的特性による音質変化はマイナーなものでしかないと考えています。内容に間違いなどございましたら、指摘いただければ幸いです。


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2018年5月 1日 (火)

ケーブルで音が変わる理由1 電気的特性による音質変化1

 オーディオにおいて単なる電線の交換でなぜ音が変化するのか(本当に音が変化するのか)ということは長年論じられてきました。

 本当に音が変わるかどうかということについては、変化が聞き取れてしまえば疑いの余地はなく、多くの方がケーブル交換による音質変化を報告しています。したがって、ケーブルにより音質が変化することは疑うことの出来ない事実であるとしか考えることが出来ません。

 音質が変化する原因については、タイムドメインの由井社長が、ケーブルを伝わる縦振動が原因であるという考え方を示しています。この考え方がケーブルによる音質変化を非常にうまく説明できるものであり、逆に、これ以外にはケーブルの音質変化をうまく説明できる論理は出てきていません。
 ですので、私は、本来すでに決着しているものであると考えています。ここからは、なぜ縦振動が原因で音質変化が生じるという考え方が妥当であるのかを論じていきます。
 まあ、私ごときが書くのか?という疑問は大いにあるのですが、待っていても誰も書きそうにないので筆を取った次第です。

ーケーブルの電気的性質で音が変わるか?その1-
 ケーブルで音が変化する原因として、まず考えがちなのはケーブルの電気的性質による音質の変化です。このことを検討した例として、オーディオに関する有名なサイト「オーディオの科学」があります。
 このサイトは、「あまりお金をかけずに演奏会にできるだけ近い雰囲気で家庭で音楽を再現するために、どのようなオーディオ装置を構築すればよいかを物理学的、技術的側面から検討した」と称しており、その記事の中で、スピーカーケーブルが音質に影響を和える可能性のある要素として、次のものを挙げています。
 (1) 直流抵抗値 (2) 表皮効果 (3) 静電容量 (4) 自己インダクタンス (5) 自己振動によるロス (6) その他、渦電流損失など
 このサイトでは、これらの影響の計算結果(主に周波数特性の変化)を示しています。その結果によれば
 (1) の直流抵抗については、

・抵抗による損失により
若干のパワーロスがある。
・抵抗がダンピングファクターに影響し、制動力低下がありうる。

としています。少し離れたところでは、もともとダンピングファクターが低いアンプならば影響は少ない、また、一般的にはダンピングファクターは20もあれば十分とする見解を紹介しています。

(2) 表皮効果 (3) 静電容量 (4) 自己インダクタンスについて、計算例を示し解説しています。それによれば、
(4)が最も効果があるが高域に微妙に効くかもしれない程度であり、ケーブル長が非常に長くない限りは可聴帯域では問題とならないとしています。
 示されている計算結果について一つ紹介すると、最も影響が大きい自己インダクタンスについてはある条件の並行2線ケーブル(長さ4m)について試算し、20kHzで位相遅れ3.5°減衰-0.016dBという計算結果を示しています。かなり小さい数値のうえ、ケーブル同士の相対値ならばより小さいため、これば原因でケーブルで音が変わるということは考えにくいと思います。

(5) 自己振動によるロスについては抵抗によるロスの1億分の1程度であり(できればdBで書いてほしいと思いますが)全く問題にならないとしています。なお、自己振動とは往復のケーブルに電気信号が流れることにより働く引力と斥力によりケーブルが左右に振動する現象のことです。

(6) その他、渦電流損失などについては特に根拠を示していませんが、可聴域では問題にならないはずだと書いています。

 さらに、このサイトの別のページでは同軸構造のピンケーブルについても同様の要素で論じており、それによれば同軸構造の場合はLよりもCが支配的であるという点が異なるが、やはり上記要素の影響は小さく、問題になるものではないとしています。
 以上は、アナログケーブルについての検討でありデジタルケーブルについては別に検討しなければなりません。この「オーディオの科学」ではデジタルケーブルについても項目を設けています。それによると、信号が多少変わってもデーターは変化しないこと、信号の変化によるジッターの変化は検知限界以下であるとの研究結果を引用しケーブルによる変化はないと述べるにとどまっています。

 これらを読んでみて、周波数特性ばかり強調し、波形そのものの変化はどうなか述べられていないところが気になりますが、影響が微小であるというところは間違いなさそうに思います。

 また、この「
オーディオの科学」におけるケーブルに関する計算について「AVケーブルの教科書」というサイトが批判を行っています。この「AVケーブルの教科書」においては計算方法の批判のほか、周波数特性の変曲点が音質上問題があるとの推測や、人間の耳が捉える波形の変化を考えれば可聴域と呼ばれる20kHz以下だでなくもっと上の周波数特性も影響するはずであると主張しており、だからケーブルの電気的特性により音質は変わるとの立場をとっています。

 しかし、
AVケーブルの教科書」とオーディオの科学」に載っている結果を見比べると、大局的にはどちらの計算結果もあまり変わりません。また、AVケーブルの教科書」はわずかな電気的な違いが大きな音質差を生むことに対して理由づけを述べることができていません。
 これらのことからすると、「オーディオの科学」が主張する電気的性質による音質への影響は軽微であるとの結論は動かないのではないかと私は見ています。
 この「電気的性質による音質への影響は軽微である」と考えることの別な根拠については次のエントリーで述べたいと思います。

(念のため繰り返しますが、私はケーブルで音が変わることは動かない事実であると考えています。)

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