2003/11/11
CDが発売されて既に20年近く経つと言うのに、やっと最近になって音楽ファンが納得する音質のCDプレーヤーが出てきたと言えるのではないだろうか？
今までにも高価な機器は存在したが、数万円の機器とそれらのハイエンド機器の音質を比較しても、価格に比例しているとはとても思えない音質であったと言うのが実感だった。
現に私の店では、当初はフィリップス系のCDプレーヤーしか販売していなかったのである。
しかも、MARANTZ CD34（定価\59,800.-)で十分であり、それ以上の機器を買っても意味が無いとまで言っていたのを、覚えておられるお客様もおられるのではないだろうか？
それが、やっと今になってワードシンクジェネレーターを外付けした高価な機器だけが、他とは一線を画す音質となったと認められるのである。
CDプレーヤーがディジタル機器である以上は、マスタークロックの発振を基準にして動作している事は既にご存知の通りだが、そのクロックのジッター精度が音質に重大な影響を及ぼすと言う事は、10年位前にイギリスのオーディオコム社が発表するまでは、巷では全く問題にされていなかったのである。
恥ずかしながら、私も認識していなかった内の一人なのだが、MARANTZのCD95をベクトルジャパンというグループでチューニングしていた時代に、福岡のスペースオーディオの湊さんがX-TALとアース間に入っているセラミックコンデンサーをディップマイカに交換すると音質が良くなる事を発表し、グループのチューニングに取り入れた経緯がある。
今から思えば、これも僅かながらジッターに影響していたのだろう。
さて、ここでLC-audio社の第4世代クロック XO3の開発者の言葉を借りて、ジッターについて考査してみようと思う。
ジッターとはノイズであるが、電圧ノイズではなく時間的なノイズである。
D/AコンバーターからS/Nの良いアナログ信号を取り出そうとすれば、電圧リファレンスが重要であることは明らかであるが、例えD/AコンバーターのS/Nが100db取れていたとしても、電圧リファレンスが80dbであれば、結果的にD/AコンバーターのS/Nは80dbしか取れず、その潜在能力を十分に発揮できないのである。
例えば2～3のサンプルの中で、フルプラスからフルマイナスまでジャンプする様な高い過度現象を持つD/Aコンバーターを想定すると、電圧リファレンスはそれ程決定的なものではなくなる筈だ。
つまり、過度重信号では時間のリファレンスがD/A変換性能のネックとなって現れ、低周波信号では電圧リファレンスがネックとなって現れるのである。
オーディオ用D/Aコンバーターは既に約100dbのS/Nを持っており、リファレンス電圧はこの性能を保つために高級な安定化電源や大容量のコンデンサーによってクリーンに保たれている。
しかし、クロック信号あるいはタイムリファレンスは殆ど全てのプレーヤーで見過ごされており、これは一番高価なプレーヤーにおいても同様なのだ。
価格に関係なく、現在市販されているプレーヤーの大半が74HCU04というゲートICを使ってクロックを構成しており、作るのが簡単であるというメリット以外には音質的なメリットは何も無い。
この方式には次の3つの問題がある。
1.この発振による矩形波は、X-TALに多くの非調和振動を与え、X-TALが最適なポイントで動作するのを阻害する
2.アナログアンプではなく、ゲートによって増幅された信号はS/Nが悪く、発振器に高いジッターを発生させる
3.この発振回路は、数百キロオームのインピーダンスがあり、プレーヤー内部の不要輻射の影響を大きく受ける。
ちなみに、我々の回路ではディジタルノイズの侵入が1/1000である
従って、オシレーターのノイズによる影響を一番良く知っているのは、オーディオエンジニアではなくアマチュア無線家なのである。
現に、ANRR（米国無線中継器協会）の要約には、この回路は組み立て易いが、非常に不安定で大変雑音が多いと書かれているのだ。
かなり、技術用語が出て来たので嫌になられた方もおられると思うが、ここまでを要約すると、CDプレーヤなどのディジタル機器に使われている発振回路は、およそ音質云々を言える高級なものではなく、我々が証明した様に音質に重大な影響を及ぼすにも関わらず、簡易型であり使い物にならない。
高周波を理解したエンジニアが作った物が、我々のリファレンスクロックXO3である。と言う事だろうか…
そう言えば私も昔アマチュア無線をやっていた。（ちなみにコールはJA4GEQ）無線機を組み立てた事も有るが、発振周波数が11MHZ～45MHZともなると、チョットした事で寄生発振を起こして大変苦労したものだ。
2003/11/17
Lclock XO3 設計者の話を続けよう。
現在市販されているCD/SACD/DVDプレーヤーの殆どは、ノイズの多いピアスオシレーターを使っている。
これらのメーカーのエンジニアは、6個のゲートを持つ74HCU04がノイズをあまり出さないが如く使っており、ノイズの影響を少なくする為に他のゲートをバッファとして使っている物もある。
しかし、ゲートのどれか一つがハイからローへ、あるいはローからハイへレベルがシフトする度に数百ミリボルトのスイッチングノイズがVCCへ現れ、その半分がピアスオシレーターのインプットに現れるのだ。
中には類似したゲートがサーボプロセッサー或いはD/Aコンバーターに組み込まれている物もあるが、ややベターであると言うだけで、ピアス発振回路を使っている以上は大差は無いのである。
それ以外には、発振回路が金属のケースに組み込まれている物がある。
これには、74HCU04に一つしかゲートが無いので、他よりはずっと良いが、オシレーターのS/Nは40dbを下回るので満足には程遠い。
ジッターはどんな音がする？
ジッターは聞こえるんだ！CDプレーヤーにジッターがあると、あたかも２本のスピーカーの間にある箱の中から音楽が聞こえてくる様な音がする。
ある楽器が他の楽器の前あるいは後ろに配置されていると、その音は聞こえず高い音か低い音かが聞こえるだけである。
低音を再生すると、スローでゴロゴロいう音がして細かな音の区別が付かない。
ここで大事な事は、低価格なプレーヤーも高価なプレーヤーも電気的に重要な部分には大差ないと言う事だ。
違うとすれば、過大な電源回路やハイテクな外装くらいであり、これらも音質には影響するがクロックのジッターの問題からすれば、その影響は微々たるものなのだ。
しかし、この事は我々にとって好都合である！安価なプレーヤーからスタートする良い機会であり、貴方はデザインの良い物を探す事だけに焦点を置き、良いクロックへと投資すれば良いのだ。
XO3への道のり
XO3のオシレーターはコルピッツタイプ（前出のANRRより最もノイズが少ないと称されている）である。
これは純粋な正弦波を出すオシレーターで、不要輻射は無く中心周波数のみである。
X-TALは他からのディジタルノイズの注入を最小とする為に、直列共振モードで動作する。
精密さを保つ為の周波数をコントロールするのはX-TALのみであり、能動部分は5GHZローノイズ超高周波増幅用トランジスタである。
コルピッツオシレーターは純粋な正弦波オシレーターなので、X-TALは最適稼動状態にある！その為ジッターレベルは測定可能限界ギリギリの低さである。
その正弦波は、トランスコンダクタンスカップリングからボルテージコンパレーターの入力に超低位相歪、低ノイズで入るが、その種のチップでは世界最高のものを使っている。
これは、クロックジェネレーターの一番重要な部品なので、2つの電源を持っており出力回路は入力ステージにノイズを再誘導しない設計となっている。
コンパレーターからの矩形波信号は、ハイロジックバッファを通して直接同軸ケーブルへ出力されるが、これらは全てノイズを遮断する為の4層基板で作られている。
この様に、CD/SACD/DVDへ世界最高のリファレンスクロックを供給する為に最適化されているのだ！」
とまあこんな具合である。
要するに、XO3クロックはジッターを最小に抑え、他の回路からの影響が最小となる様に設計されていると言う事だ。
しかし、ここまで細かく説明すれば、他のメーカーが真似をしそうな筈だが、おそらく高周波基板の設計において、他が真似の出来ない自信とノウハウを持っての事だろう。
ここで、一つ重要な問題が有る。
それは、XO3のジッターが1ppmで測定限界値と発表している事だ。
最近、あちこちで高精度と謳ったマスタークロックを見かける様になったが、中には0.1ppmなどと発表しているメーカーもある。
しかし、話に聞くとその数値は高価なルビジューム素子でなければ達成できないジッター値だという？
実際にジッターがその値であるのなら、それは立派な事であり、そのクロックを使えばおそらく物凄く良い音になるに違いないし、その価格も納得できる。
しかし、私の目にはどう見てもゲートICを使った金属ケースが付いている様にしか見えないのだ。
もし、自信があるのなら、方や測定限界と言っているのだから、その計測方法を発表してはどうだろうか？
但し、その数値が温度特性や長期的な周波数安定度であったとすれば、これは直接音質に影響するものではないから、論点が全く異なってしまいお話にならない。
クロック交換に興味をお持ちの方は、単に数値だけで判断するのではなく、それがジッター値である事の確認と、投資に見合った音質の変化を確認した上で決定して欲しいと思うのだ。
XO3の１ppmのジッターとは、標準的な16.9344MHZ（16.934.400HZ）のクロックがリアルタイムで16HZしか時間的なノイズが無いと言う事なのだが、これがどの様に音質に影響してくるのかをXO2の2ppmとの比較試聴で表現してみよう。
| 1.サウンドステージが、より3次元的になる |
| 2.部屋全体に響きが充満するのを聞き取れる |
| 3.小型スピーカーでも、低音の解像度が上がったのをハッキリ認識できる |
| 4.細部の音がより明確に聞こえる。 |
| 5.良い意味で音が太く、エネルギーバランスが全体域で整う |
どうだろうか？これだけの変化を他の方法で求めるとしたら、10倍いや100倍の投資が必要？いや、それでも追い付かないのではないだろうか….
Lclock XO3万歳！