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オーディオに関する私の考え
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「電子回路設計者の立場から」
私は電子回路設計・開発のスペシャリスト、いわゆるサーキットマスターとして、オーディオを感覚論や評論ではなく、電子工学および制御理論の立場から捉えている。
専門はマイコンとその周辺回路だが、設計者としての根はアナログ回路にあり、その延長としてオーディオに深く関わってきた。
本シリーズでは、現代のデバイスおよび回路技術を前提に、オーディオシステムの「あるべき姿」を再定義することを目的とする。
なお、本稿では「音の良し悪し」については語らない。音の評価は個人の主観であり、他者と完全に共有できるものではないからである。
「設計コンセプト」
扱うオーディオ回路設計の基本思想は、次の４点に集約される。
１）必要最小限のパーツで仕様を満たすこと （余計な物は要らない）
余計なものは入れない。回路は単純であるほど、設計者の意図が明確になる。
２）外界および部品の影響を極力排除すること （構成部品の影響を排除）
環境変動や部品ばらつきに依存しない構造こそが、再現性のある設計を可能にする。
３）電圧伝送ではなく電流伝送を基本とすること （ノイズに強く伝送路の影響を受けない）
電流伝送はノイズに強く、伝送路や負荷条件の影響を受けにくい。
４）可聴帯域内の位相回転を回避し、極は可能な限り可聴帯域外に追いやる。
「スピーカードライブと制御の限界」
スピーカーのドライブを電圧制御や電流制御ではなく、「電力制御」として扱うと、フィードバック制御に伴う遅れが原理的に致命的となる。
これは単に制御帯域を広げれば解決する問題ではない。
交流信号における瞬時電力はゼロクロス近傍に特異点を持つ、このため瞬時電力を制御量として扱うこと自体が制御理論的な破綻を内包している。
したがって「より高速なフィードバック」を追求する発想そのものが誤りでありフィードバックに依存しない制御構造、すなわちアクティブ制御や状態量制御へと発想を転換する必要がある。
電力は制御量ではない。
電力は評価量であり、保護・制限・長時間挙動の指標として扱うべきものであって、瞬時制御の対象にすべきではない。
「スピーカーをアクチュエーターとして扱う」
Motional Servo Bass（MSB）のように、振動板の加速度という一次の物理量を直接取得し位相遅れの少ない形で入力信号へ反映する手法は、スピーカーを単なる負荷ではなく「増幅回路 制御内」のアクチュエーターとして扱うための、現実的かつ本質的な解である。
電子回路がどれほど理想に近づいたとしても、スピーカーという物理アクチュエーターは、回路設計者にとって扱いにくい存在であり続ける。
だからこそ、どこを攻め、どこで妥協し、どこを構造で逃がすかを見極める設計者の思考が決定的に重要となる。
「位相特性を無視した最適化は存在しない」
アナログ回路設計においては、DCカット周波数を極力低域（2Hz以下）に配置し、位相補償用コンデンサの時定数を十分に高域（100kHz以上）へ追いやることで、可聴帯域内の位相回転を回避できる。
周波数特性がフラットであることは必要条件に過ぎず、それだけでは最適化されたとは言えない。
そのことを示すため、周波数（1kHz）は同一で位相のみが異なる音源を用意した。
すべて1kHz、左右同音量で、
・左右同相（モノラル）
https://drive.google.com/file/d/1Q3NCIiB2Gb4SdIOiN4p9sITpUKYXlPmc/view?usp=drive_link
・左右位相90度差
https://drive.google.com/file/d/1eFDHtFFgcbeGYk-5e5LWkcwB6rvShBsv/view?usp=drive_link
・左右位相180度差（反転）
https://drive.google.com/file/d/1mE-kvTdjjxuw7Fs-nFoDEmfKNPWVc3yS/view?usp=drive_link
可聴帯域内で位相がずれるとは、こう言う事です。
画像
「イコライザという「避けられない矛盾」
イコライザアンプだけは、オーディオ帯域内に極を持たざるを得ず、位相回転や群遅延から逃れることはできない。
この事実こそが、本シリーズにおける思考の出発点である。
この領域は、理論だけでも、シミュレーションだけでも、AIだけでも完結しない。
実装の痛みと、聴感上の違和感の両方を知る設計者だけが踏み込める領域である。
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オーディオ用の低雑音電源を設計しました。
商用電源(AC100V)からのコモンモード／ノーマルモードノイズを極力排除し、増幅回路に変動を持ち込まない構成
・LRCフィルタ → シリーズレギュレーター
・MCヘッドアンプなど微小信号用途を想定
回路図・詳細説明はこちらに掲載しています：
https://elchika.com/article/8cef745d-7d88-471e-a937-c36a90bdc7ec/
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『オーディオに関する私の考え』シリーズ 第3回
前回は電源回路について述べましたが、今回はMCカートリッジからヘッドアンプまでの新しい構成について述べます。
本稿のコンセプトは、
１）低ノイズ
「ノイズを発生させない」
２）電流伝送
「ノイズを受けない」
３）インピーダンス整合
「負荷を最適化する」
の3点です。
一般的なMCヘッドアンプは電圧伝送を前提に設計されますが、本稿ではMCカートリッジを小信号電流源として捉え、仮想接地による電流伝送（VCT：Virtual Current Transmission）の考え方で再構成しています。
また、全く新しい回路をAIにそのまま評価させても既存事例との類推に終始しやすいため、本稿では回路ブロックごとの役割と設計意図を明示しながら説明しています。
回路図および詳細説明はこちら
https://elchika.com/article/cf818647-2700-40f1-8218-50195c447e26/
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ZOTLテクノロジーにたいしての お考えは
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＞通りすがり
ZOTL（Zero-Hysteresis Output Transformer-Less）アンプについてですが、
本シリーズは「現代のデバイスおよび回路技術を前提に、オーディオシステムのあるべき姿を工学的観点から再定義する」ことを目的としています。
ZOTLは、真空管出力を高周波キャリアへ変換してインピーダンス変換を行う方式であり、従来の出力トランスが抱えるヒステリシスや帯域制限といった問題を回避できる点は興味深い技術だと思います。
一方で、真空管そのものは現代の半導体デバイスと比較すると、gmのばらつきや経年変化、発熱、サイズ、消費電力などの制約を持っています。
そのため私は、真空管技術を否定するのではなく、その設計思想や問題意識を踏まえつつも、現代の半導体技術やDSP技術を前提としてシステム全体を再構築する方向に関心があります。
したがって、本シリーズで扱うテーマとしては、ZOTLそのものよりも、現代デバイスによる制御技術やシステム設計の方へ重点を置いています。
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IRE 定義1931にたいしてのご不満は？
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＞オーディオシステムのあるべき姿
欧米と日本では 音についての右脳、左脳に役割がかなり異なりますね。
観点をどうしますか？
欧州におきますか？
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＞通りすがり
投稿内では、あらかじめ「音の好みや音色については論じない」と宣言しております。
ご質問は真空管アンプや音の評価に関する話題と理解しましたが、本シリーズの目的は特定の方式や機器の優劣を論じることではありません。
私は今後、いくつかのアンプやスピーカーシステムの構成を提案していきますが、それらは単に新しい回路を並べるものではなく、明確な設計目標に基づいています。
その目標とは、アンプからスピーカーシステムまでを一つのシステムとして捉え、音色や個性といった付帯要素に依存しない再生系を構築することです。
すでに投稿した電源回路やヘッドアンプも、その方向性へ至るための要素技術として提示しています。
したがって、本シリーズで扱う観点は、欧州流・日本流といった音の評価軸ではなく、電子工学・制御工学・音響工学に基づくシステム設計です。
今後も「オーディオシステムのあるべき姿」を工学的観点から再構築するという立場で発表を続けていきます。
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aesでお願いします
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＞スピーカーをアクチュエーターとして扱う
空気が存在しておる空間での挙動だと思われます。
まずは運動式をご提示ください。
気圧と湿度、それに磁場、印加電圧での追従性を加味した式をご提示ください。
室内での温度勾配も加味できるようでしたら是非おねがいします。
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＞通りすがり
本シリーズでは、あらかじめ「音の好みや音色については論じない」と宣言しております。
また、本シリーズの目的は、特定方式の優劣を論じたり、AES論文レベルの空間音響モデルを提示したりすることではありません。
私が扱っているのは、アンプ・伝送系・スピーカーシステムを一つの再生システムとして捉え、その構造を電子工学・制御工学・音響工学の観点から再構築するための設計論です。
「スピーカーをアクチュエータとして扱う」という表現も、気圧・湿度・温度勾配・磁場などを含む空間全体の厳密シミュレーションを意味するものではありません。
ここで述べているのは、スピーカーを電気－機械－音響の連成系として捉え、制御対象として扱うという工学的な立場です。
もちろん、実際の音場には気温、湿度、気圧、室内反射、定在波など多数の要素が関与します。しかし、それらは本シリーズの主題ではなく、現時点で私が論じている範囲を超えています。
本シリーズは、再生系を構成する各要素を工学的に整理し、「オーディオシステムのあるべき姿」を考察することを目的としています。
今後もその立場で発表を続けていきます。
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AESの会員ではないのか？？？？？？
信号量で見ると「デジタルはアナログの半分しか伝えられない。」
0と1での処理なので半分は捨てる。
正しく云うと楽器等の音響信号の半分は受け取れないのがデジタル。
受け取れなかった信号を受ける回路を興すともう一つspを鳴らすこともできる。 そこまで不思議なのがデジタル。
エネルギー工学において「単相のスイッチング（ON/OFF）が持つ宿命」と、
それを解決するために生まれた「BTL（Bridged-Tied Load）駆動や差動回路」。
オーディオシステムのあるべき姿は、「信号脚色しない構成」しかない。
アンプは変調器ゆえに、その視点も確認したい。
時間軸では遅延制御。20ナノ秒程度遅延した制御。 それで由とする算出式の提示を乞う。
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IRE 定義1931に沿って論ずべし
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＞本シリーズは、再生系を構成する各要素を工学的に整理し
dcをacに変換しておるのがaudio.
再生ではない。本当にエンジニア？？？？？？
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制御工学。
1960年のようにdiode系で制御できれば 面白いね 、ゼヒ 頼む。
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>いわゆるサーキットマスター
ふ～ん。IEEEに入らないサーキットマスター？ っても存在するんだ。
オツムの良い者は そういうところで切磋琢磨してると思ってたわ。 わん
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『オーディオに関する私の考え』シリーズ 第4回
前回はMCカートリッジからヘッドアンプまでの構成を述べました、今回はMMヘッドアンプについて述べます。
本稿のコンセプトは、
１）低ノイズ
「ノイズを発生させない」
２）電流伝送
「ノイズを受けない」
３）インピーダンス整合
「負荷を最適化する」
の3点です。
本稿では、まずMM＋ケーブルのLC共振と位相問題を整理し、次に100kΩダンピングによる一次フィルタ化を示し、その状態を保ったまま無電圧電流伝送するVCT応用回路を提案する
また、全く新しい回路をAIにそのまま評価させても既存事例との類推に終始しやすいため、本稿では回路ブロックごとの役割と設計意図を明示しながら説明しています。
回路図および詳細説明はこちら
https://elchika.com/article/df101d9f-11f5-40f5-ba9a-e4221987b1b7/
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＞この大きなインダクタンスが問題の根源である
当時の技術史において、先人達の創意工夫を否定するのは、ヒトとしてだめだな。
自称：サーキットマスターさま
あと80年もすれば君のいうことも否定されてるとおもうよ
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サーキットマスターの 電源回路をみたよ。
君は 100v 交流を観測したことないね。 君の電源回路では acラインに重畳してるノイズとれないよ。 自宅のac100vを観測してね
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78l09では25mAも流すと制御おいつかなくなるけど、実験してないサーキットマスターなのね。
出力50mW アンプなのかな？
平滑回路専用の電解コンデンサもでてるし、ESR検査すりゃ選別できるし、机上エンジニアだってゲロしてＲわ。
抵抗入力 OR チョーク入力 は1970年には答えでてるけどね。
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『オーディオに関する私の考え』シリーズ 第５回
ダンピングファクターは本当に“スピーカー制御力”の指標なのか？
ーー駆動方式の違いから見える本質
詳細説明はこちら
https://elchika.com/article/adcd9b3d-280e-44a7-bbb2-b6bcdfc41c01/
※技術的な観点から DF の本質を整理し、電圧駆動／電流駆動の違いが生む挙動についてまとめています。
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少々荒れ気味なので、一定期間で書き込みを削除しますね。
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SNSでは時々こうした流れになることもありますので、特に気にしていません。
技術的な話題を発信していれば、賛同もあれば反対意見もありますし、時には感情的な反応もあります。
私はそれも含めて公開の議論の一部だと考えています。
むしろ、こうした現実があることを共有しておくのも良いと思っています。
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