スポンサーサイト

上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。

UD-503を測る

15/09/06初稿

 新たに「フルエンシー理論によるアップコンバート機能」のスペクトルを採取したのをきっかけに、「UD-503を試す」記事からデジタル処理関連の情報を分離しました。もともとひとつの記事だとちょっと冗長度高いかなと思ってましたので。


 こちらもとりあえず「である」調にて。「試す」記事を前提に記させていただきます。


■非公開のデジタル処理せず素直に再生しているか

 UDA-1での確認と同じ内容を、“アナログキャプチャ”して確認した。アップコンバートOFF、デジタルフィルタOFF、DSDフィルタ150kHzにて。
 再生&キャプチャ環境は≪foobar2000≫のLPF性能を確認した時と同じ。ただし録音レベルは46、UD-503のRCA出力は「VARIABLE」にして0dBを調整。

 結果、DSDモードもPCMモードも問題なし。≪foobar2000≫のDSD変換でシェイピングされた高域ノイズの“形”もUDA-1と同じと判断(つまりfb2k出力のまま何もしてない)。
 DSDモードは「Volume Bypass」動作している証左にもなると判断。


■「アップコンバート」とは何か

・高域補間かアップサンプリングか
 とりあえずアナログ出力をキャプチャしてみたところ、確かに「アップサンプリング」ではなく「高域補間」している。LPFかかっておらず、例えば2Fsにすると44.1kHzあたりまで高域信号がある。なんてこったい。

 Esoteric製DACユニットD-07Xに搭載されている「RDOT」なる機能(*)がやはり「フルエンシー理論に基づく高域類推補完」とのことで、この展開と推定。

*:http://www.esoteric.jp/products/esoteric/d07x/index.html

 UD-501にも載ってたと思うが売り文句が異なる。そもそもほとんどウリにしてないのは何故?

・効果確認
 ということで、本当に有効な補間できているのか試してみた。
 有効かどうかは「倍音が増えているか」が判りやすい(ていうかそれくらいしか見る術がない)。なので、倍音が豊富な音の代表、ヴァイオリン曲(CD音源)のスペクトルを採取。

UpConvert 8Fs
(アナログキャプチャ)

 …ナイキスト以上に倍音が山ほどある(ように見える)。一方で、“折り返している”ように見えなくもない(苦笑)。
 本当にヴァイオリンの倍音になっているか確認する方法は思いつかないが、≪WaveSpectra≫のカーソル表示からの簡易計算では、22.05kHz以下の倍音周期と22.05kHz以上の(補間生成された)倍音成分周期は一致していた。が、リアル倍音と生成倍音の周波数の差分は周期の倍数になっていない。はて。誤差累積によるものかも知れない。
 そもそも、同じ基音に対する倍音なのかも判らないのでなんとも言えない。

 ということで本当に正しく倍音なのかは流石に解らないが、ちょっと驚いた。

 それではと、自然音源ではなく≪WaveGene≫で人工生成した1200Hz-6dBのノコギリ波で試してみた。まずは2448データをUPCONVERT OFFで再生(PCMデジタルフィルタはFIR SHARP)。

ノコギリ1200Hz-6dB2448 NOP
(アナログキャプチャ)

 これを8Fsしたのが以下。

ノコギリ1200Hz-6dB2448 8Fs
(アナログキャプチャ)

 また驚いた。
 この結果からは、本当に失われた倍音成分を生成補間しているように見える。

 といっても、この程度の調査では正確なことは解らない。仮にある程度効果があるとしても、いろいろな楽曲に対する実効的効果のほどは解らない。
 が、少なくとも“名前だけ”“スペックのためだけ”などとは言えなそう。4Fsや8FsにしてOSDFをOFFする(つまりOSDFの代わりにする)使い方もアリかも。
 失礼ながら、ちょっと意外(苦笑)。

・Impulse応答
 どんな処理してるのかの参考に、インパルス応答がどうなるのか採ってみた。1644データに対するFIR SHARP(上)と8Fs(下)。

Impulse FIR 8Fs
(アナログキャプチャ)

 アナログキャプチャなのでAD変換時のフィルタ変形も含まれているが、アップコンバートではインパルス応答しないと見てよいであろう。明らかに普通のLPFなどとは異なる処理している。
 なお、8FsにするとデジタルフィルタONでもインパルス応答しない(OFFでもONでも変化しない)。取説にもそうあるが、確かに352.8/384kHz時はOSDFかからないということ。
 また、デジタルフィルタをOFF→ONすると、アップコンバート結果のナイキスト周波数以上がカットオフされることも確認した。


■「デジタルフィルタ」とは何か

・「PCMデジタルフィルタ」とは?
 「アップコンバート」が高域補間機能だということは「デジタルフィルタ」機能には普通無関係。ということはそれをやっているFPGAの機能とも考えにくい。よって、AK4490搭載のOSDFを設定していると推定。

 AK4490のOSDFは以下の4種(Short Delayがデフォルトとは意外)。
    ・Sharp roll-off filter
    ・Slow roll-off filter
    ・Short delay Sharp roll-off filter(default)
    ・Short delay Slow roll-off filter

 UD-503の4種は
    ・FIR SHARP
    ・FIR SLOW
    ・SDLY SHARP
    ・SDLY SLOW

 なので、AK4490のOSDF名の略称と推定(*)。

*:15/10/10:「試す」記事に示したphileweb15/10/09付けリンク先記述もそのように読める。

 以下に、≪JRMC20≫や≪AudioGate≫のアップサンプリング特性=LPF特性を採取した時の考え方で得たLPF特性を示す。
 24bit/44.1kHz -3dBのホワイトノイズファイルをPC側では何も加工しないでPCM再生。


・FIR SHARP (アナログキャプチャ)

WN2444-3dB:FIRSHARP


・FIR SLOW (アナログキャプチャ)

WN2444-3dB:FIRSLOW


・SDLY SHARP (アナログキャプチャ)

WN2444-3dB:SDLYSHARP


・SDLY SLOW (アナログキャプチャ)

WN2444-3dB:SDLYSLOW


・フィルタOFF (アナログキャプチャ)
 なめらかに繋がっているが22.05kHz以上はイメージングノイズ。22.05kHzを中心に“左右対称”になっている。

WN2444-3dB:OFF


 データシートによると44.1kHzのSHARPフィルタ特性はPassBand=20.0kHz、StopBand=24.1kHz。SLOWはそれぞれ4.4kHz,39.1kHz。実際そのようになっていると判断(とするならこの機能はやはりDACフィルタのことという証左にもなる)。
 SLOWだとイメージングノイズはかなりの高域まで残留していると言える。

 旭化成のDACフィルタ解説(*)を見ると、SDLYとはSoX Resamplerなどにおける位相応答設定でエコー成分をポスト側に集中させたのと同じと推定。プリエコーがないのはメリットかも知れないがデメリットもあるということ(位相応答がノンリニアになる。波形変形も発生する)。Resampler-Vだとプリの分がポストに回っているのが判りやすい。
 つまりPC側でいかようにもフィルタできるということでもある。その場合はDACチップ側のフィルタはOFFしたい。その設定が解放されている点は高く評価したい。

*:http://www.phileweb.com/review/closeup/akemd-ak4399/

・工場出荷状態では「サンプリング定理」不成立?
 UD-501などと同じくやっぱりフィルタOFFがデフォルト。アップコンバート機能もデフォルトOFFなので、工場出荷状態で使うとOSDF(リコンストラクションフィルタ)がどこでもかからず、と言って補間された成分もなく、ナイキスト以上はイメージングノイズそのまま状態だけどいいのか?

・旭化成DACのOSDFコンセプト
 UD-503マニュアルには、352.8kHzと384kHzの場合はデジタルフィルタOFFになるとある。
 AK4490データシートには192kHzまでしかフィルタ特性データがない。
 つまり、AK4490のOSDF倍率は入力周波数によって可変で「fsの8倍(352.8 or 384kHz)が最大」ということか(*)。「どんな入力でも8倍」のTI社とは異なったコンセプトの模様。とすると、ΔΣブロックでのオーバーサンプリング倍率が高くなってしまう(最終256倍にしているようなので、8倍PCMをさらに32倍しているハズ)が、そのあたりは不利にならないのか?
 「PCで悉くやっちゃう作戦」の場合は関係ないけど。

*:上記アップコンバート検証中、8fsソースにはインパルス応答しないことを確認しているので、AK4490搭載機なら明示的にデジタルフィルタをOFFする機能がなくても「352.8kHzまたは384kHzで(CDフォーマットなら8倍して)入れてやればデジタルフィルタブロックをバイバスできる」ということではないか。
 AK4490、OSDF&ΔΣ型DACの構造として王道すぎ(笑)。

・「DSDデジタルフィルタ」とは?
 これもAK4490の機能設定と考えられる。アップコンバート機能に無関係だし、50kHzと150kHz(OFFはなし)というモードもAK4490のスペックだし。
 以下、50kHzと150kHzの差を示す。シェイピングされたノイズに対するフィルタ特性を見るのが目的なので、2444-6dBの441kHzサイン波を≪foobar2000≫でPCM→DSD64変換し、UDA-1動作確認と同じ環境にてアナログキャプチャ。赤が50kHz。

sin441-6dB2444→DSD64:UD-503フィルタ2種
(アナログキャプチャ)

 予想を覆す微妙な差。DSD128でも同様(DSD256では差が判らない)。もしかしたら100kHz以上の領域での減衰に大きな差があるのかも知れないが…
 DSDストリームをアナログ化する部分なので、単純なLPFカットオフ特性の違いではないということか?

 ちなみに、「DSD“デジタル”フィルタ」というのはちょっと語弊がある気が。おそらくSCF特性を変更しているハズなので(SCFは駆動クロック周波数で特性変えられるらしいが、それをデジタルと言うのはどうか)。


■あこがれの(笑)NOS-DAC

 「デジタルフィルタやアップサンプリング」について考えた時いじってみたかった「NOS-DAC」を入手したことに。アナログポストフィルタがかかることはさておき、DACチップ動作としてはなんちゃってではない“リアルNOS-DAC(笑)”。NOS=Non-OverSamplingであることがキモで、その後がマルチビットかΔΣかは関係ないハズとして。

 早速NOS-DAC状態にするとアナログ出力が「カクカク」になる様子を見てみた。
 PC側では1200Hzサイン波1648ファイルを「何もしない」でPCM再生。カクカクを見るので念のため16bitで。


・フィルタOFF=NOS-DAC状態 (アナログキャプチャ)

sin1200Hz0dB1648:UD-503フィルタOFF


・FIR SHARP (アナログキャプチャ)

sin1200Hz0dB1648:UD-503フィルタON


 確かにPC側でもDAC側でもフィルタリングしないと「カクカク」している(サンプリング定理に準じていないのでアタリマエ)。
 ただし、完全な「垂直と水平」ではなくやや角が取れてオーバーシュートが立っている。おそらく100kHzくらいで遮断しているアナログポストフィルタによるもの(垂直部分は100kHzのサインカーブになってしまうハズ)だと推定されるが、キャプチャ時AD変換の変形も入っている。

 15/12/06追記:“ちゃんとリコンストラクション”しないとヘンテコな矩形波みたいになっちゃうナイキストの2/3の周波数のサイン波などもそのまま再生されていることになる。

 やっぱり、個人的にはNOSした音がいいとは思えない。


メインメニューへ

テーマ : オーディオ
ジャンル : 趣味・実用

ERIへようこそ

Author:らかせ
 「最新記事」または「メインメニュー」からどうぞ

・ファイルへの直接リンク以外はリンクフリー(連絡不要)です
・一応、拍手にコメント(非公開)付けられるようにしてあります
・DB的に利用しており、過去記事もガシガシ書き換えています。特に「最新記事」は初稿から一週間くらいは直してることが多く、大幅に変わっちゃうことも。ご了承ください
・ということもありますし、記すまでもないですが無断転載(ファイル含む)はご遠慮ください
・引用の考え方については「007:諸事」をご参照ください
・アフィリエイトはAmazonのみです
・ハイパーリンクは当Blog記事のみです(054:節電記事のみ例外)

最新記事
カテゴリ
検索フォーム
FC2カウンター
上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。