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久しぶりにクロックの大事なお話 [オーディオ]

最近 クロックに対するお話が増えています。
まあ デジタルオーディオですから 話があって当たり前といえば当たり前なのですが、 不思議なことに 気にならない人にとっては全く関係のない話です。 差がわかりずらい? のでしょうか??

さてさて 私はアマチュア無線で5600MHz まで 遊んでいますが、無線とオーディオでのクロックとの大きな違いがあります。

それは そもそも広帯域なのか 変調のための周波数 なのか の違いです。

無線の周波数表示は 昔の一般的には キャリアの周波数です。難しいことは言いませんが、 1000KHzのAMでしたら 中心が1000KHzです。 変な言い方ですが 1000KHzは ほぼ 1000KHzなのです。きれいな電波でしたら その上の高調波は現れません。音声が変調で乗っているので帯域は周波数の高いところと低いところに ちょっと振れます。

周波数が高くなっても この関係は変わらず 100MHzでも 5600MHzでも同じですね。

ところが オーディオ 特にデジタルオーディオではこの扱いが大きく変わります。

例えば 44.1KHzなどのオーディオクロックは 矩形波(方形波)ですが、こういったクロックは無線の高周波とは異なり、非常に広帯域の周波数成分を含みます。

わかりやすく言うと 100KHzの周波数ですと 3倍の高調波は 300KHz それも 歪などと異なりとんでもなく強大な成分で 1/3のレベルで含まれています。 同様に 奇数次 n の高調波は 1/nのレベルで含まれています。
-40dB程度のちょっと正確な波形伝送をしようとすると 100倍の周波数まで含まれるということも言えるわけです。-80dB程度の世界になると 10000倍!!! 100KHz×10000=1ギガヘルツの高調波が含まれているわけですし、この高調波を取ってしまうと波形が崩れるというわけです。

無線の世界では 減衰無く 効率よく 高周波伝送をするために、頑張っています(汗) アンテナやケーブルなどですね。 特性インピーダンスをしっかり合わせ 反射の無いようにしたり、同軸ケーブルで減衰することの無いように 太いケーブルを使ったり コネクタも特性インピーダンスの合っているしっかりしたものにします。
定在波比 SWRは 1.5以内で・・・・ とか いろいろ考えます。 インピーダンスが変われば当然 SWRも悪くなります。

家庭のテレビも同じですね。 衛星放送はもちろんですが、しっかりと同軸ケーブルで一生懸命頑張り きれいに映るようにしますよね。減衰すると映らなくなってしまいますし、ノイズが入るとデジタルでも 影響があります。

でも オーディオになると なんで? と思えるような機材、もしくは 何も考えなくなってしまうのです。

まあ 以前なんどか 話をしたかもしれませんので 繰り返しになりますが、アマチュア無線でローカルラグチューに人気のある 144MHz~430MHZ 帯などの電波では 日本の規格の 3D2Vでは 2dB程度~3dB程度の減衰があります。 RG58AUなど米軍陸海連合仕様書俗にいう MIL、及び防衛庁仕様等に準拠した高周波ケーブルでも おおよそ 200~400dB /kmほど減衰します。 つまり 10mで2-4dBとなりますね。
この値が 多いのか少ないのか!? 実は 3dBで2倍。つまり -3dBで電力は 半分になってしまうのです。

スピーカーに 100W入れていると思ったら・・・ 50Wだった・・・ は皆さん嫌ですよね。
クロックに関してこの感覚が無いように思えるのです。

アマチュア無線でいうと 25W送信で ケーブル無と50Wで10mのケーブルでは アンテナから放出される電波の強さは 同じことになります。4級アマチュア無線技士の最高出力が20Wで 3級のそれが50Wですから ロスをするくらいなら 4級最高出力でも それほど変わらないみたいなことになります。

いや オーディオは もっともっと低いから関係ない! といわれるかもしれませんが、思い出してください。 周波数成分は 広大で -60dBでさえ 1000倍です。 
単位が KHzから MHzに変わるわけですね。 これは大きな問題です。正確に伝送しようとすればするほど 理想的な矩形波を伝送しようとすればするほど どんどん 帯域は広がります。
反射や不要放射があれば ノイズをまき散らしますし、受けることもあります。

たかが 44.1KHz されど 44.1KHzです。 ケーブルに限らず そういう周波数を扱う ということは いろいろな意味で 重要な意味を持ちます。


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