piu lentoの日々 (piu lento days)

うまく行かなかった話なので簡単に書きたい(でも長くなったｗ)。

前回などに書いた、嫌なボット、邪悪な企業、不正アクセスのブロックや、以前書いた(初歩的な)国際化の作業をしていて、再び、このブログのアクセス解析(例: どのページが人気あるか、どの地域からアクセスされるか)をしたくなった。

実際、何かをした効果を知るために測定することは重要だ。

ちなみに、プラグインの評価のために、WP Staticticsを短期間使って調べたところでは、以前試した時と同様にMusicBee関連ページへのアクセスが最も多かった。アクセス元は、当然ながら国内が最も多く、次は中国だった。また、アクセス頻度は少なく、訪問者(ユニークIPアドレス)数は1日100件前後、アクセスページ数は1日200件前後だった(どちらもボットを除く)。

数年前にSlimstat Analyticsなど試したが、機能や出来が今一つだったのと、解析することに大きな意味がない※と思って止めたため、今回も同じような結果になりそうだと思いつつも始めたが、やっぱり駄目だった。

※「エゴサーチ」に近いものがあると思っている。熱中したり一喜一憂すると、良いことはない。そして、アクセス数が多くなるような稿を書くのが目的でなく、書いたものが結果的にアクセスが多くなれば良しだ。

そもそも、良い(僕の用途・要望に合う)アクセス解析プラグインがなかった。(プラグインではないが)Google Analyticsも含めて いろいろ検討したが、どれも以下の問題があって今一つだった。

• アクセスを捕捉できない。
  • 正しく or 全く捕捉できない。
• 機能が不足している・貧弱。
• 問題・不具合が多い。
• 無料でない/有料サービスに誘導する。

それでも いろいろ探して以下を試してみたが、ボロボロだった。それらの重要な問題を書く。

• WP Statictics: アクセス捕捉のために訪問者のブラウザからREST APIにアクセスさせるのは、現在の一般的なセキュリティの認識からは不適切で常識に欠ける。
  • 近頃の更新でREST API(wp-json)にアクセスさせるようになったようだ。
    • 変更履歴にサラッと書いてあったが、もっとちゃんと説明すべきだと思う。このプラグインは そういう説明不足な点が多い。
  • WPのセキュリティ面での弱点になるため、ログインユーザ以外からのREST APIをブロックするセキュリティプラグインがある。それを有効にしている場合はアクセスを集計できない。
  • そもそも、後述のadmin-ajaxも含め、多くの弱点を作り出しているWPが悪いのだが、今は置いておく。
• Slimstat Analytics(以下、Slimstat): (まともに使えるようにするための)設定に手間が掛かり過ぎるうえに、問題・欠点・我慢すべきことが多過ぎて、使う気が失せる。
  • IPv6アドレス(範囲)での除外ができない。
    • 以前使った時はIPv4アドレスでの除外処理に不具合があって、修正案を連絡したものの随分長く放置された(どうも、作者が(メンタル面で)調子悪かったようだ)。
  • 余りにも問題が多い。最初は連絡して直してもらおうと思って居たが、多過ぎる!: 以下に例を挙げる。
    • リダイレクト(HTTP 301)を除外できないため、アクセス数が重複してカウントされてしまう。
      • このブログは、現在の一般的な規範?に従い、HTTPをHTTPSに自動リダイレクトしている。
    • ブラウザのad-blockerを解除しないと、管理画面が ちゃんと出ない。
      • 変なサイトから部品を取り込んでいるのだろうか?
    • トラッカーをクライアント(JavaScript(以下、JS)でアクセスを捕捉する)にすると、最近のブラウザ・サーバのプライバシー・セキュリティ強化(例: トラッキング拒否, CSP)のため、アクセスを捕捉できない場合が多い。
      • 特に、Edgeは ほとんど駄目だった。
    • グラフの日付の処理が まともにできていない(これで使う気がなくなった!)。: 過去1か月や1週間の表示の時に、表示期間全部のデータがない場合に期間の頭からグラフを描くので、日がズレる。
      • 以前使った時もそうだった気がする。

      • 

        WP Slimstatのグラフの処理がおかしい例: 5/24から過去1か月の表示が4/27からになっている。 (使用開始は5/23)

  • 機能は多いが、それらの詰めが甘い。
  • アクセスを捕捉するために、訪問者のブラウザからadmin-ajaxにアクセスさせる。
    • REST APIと同様にセキュリティ的に不安がある。
      • ただ、簡単に塞ぐことができないし、塞ぐことは一般的でないので、仕方ない。
• Koko Analytics: ちゃんと集計できない。機能が少な過ぎる。
  • ちゃんと集計できないのはWP Staticticsと同じ原因(REST API)だろうか?
  • IPアドレスでの除外設定ができない。
  • アクセス元の地域を調べられない。
• (プラグインではないが)Google Analytics (以下、GA)
  • プラグインが全滅だったので、手軽に ちゃんと動きそうなので試した。
  • ところが、最近のブラウザ・サーバのプライバシー・セキュリティ強化(上を参照)のために、アクセス捕捉用のJSが実行できず、アクセスを全く捕捉できなかった。
    • 上記のSlimstatよりひどく、僕が主に使っているVivaldiとFirefox(どちらもプライバシー設定を一番厳密にしている)ではJSが実行できないために、全く捕捉できなかった。
    • 他の訪問者からのアクセスも、全く捕捉しなかった。
    • 捕捉用JSをローカルに持って来て使っている方が居るようだが、見てみると、(どんな複雑なことをしているのか分からないが、)異常にサイズが大きく、難読化されていて論外なので、全くその気が起こらなかった。

 

使えるものが何もなくなったので、自分でサーバのアクセスログから集計するプログラムを作るほうが良さそうだと思った＊ものの、それも大変なので、ログを集計するソフト※を探して使うのが良さそうだという結論になった。

＊サーバのログにはアクセス履歴が全部あるのだから、それを使えばサイトやページを変更することなく解析できるし、嫌われている・問題になっているユーザのトラッキングを しなくて済む。

ただ、サーバのログを集計するのは問題でないのかは不明だ。: 例えば、GDPR的には どうなんだろうか?: まあ、自サイトだけの集計は「トラッキング」(追跡: 他サイトへのアクセスも含めて調査することを指すと思われる)とは言わなさそうではある。

※探したらいくつかあったが、まあ、やる気が継続していたら試すことにする。

 

おまけ: Internet Archiveの謎

アクセスログのチェックやアクセス解析をしていて不思議に思ったのは、Internet Archive (Wayback Machine)は一体どうやってページを収集しているのかということだ。

というのは、先月以降のログを検索しても、それらのUAが全く出て来なかったからだ。※ とすると、以前書いた邪悪な企業と同様に、「あらゆる手段」＊で収集しているとしか思えない。: 調べると、公式ページにはアクセス元を識別するための情報は見付からなかった(UAは あったかも知れない)し、他者の情報によれば、UAやドメインは複数あるし、IPアドレスは随時変化するらしいからだ。

※更に、Wayback Machineの このブログの最終収集日(5/6)に サーバにアクセスはなかった。

＊他の団体からの情報提供も受けているのかも知れない。

いかにもUS的な、「正しいことは何でも独断で やって良い」みたいな思想なのだろうか。それで嫌ってブロックする人も居るから、ちゃんとすればいいと思う。

全くの想像だが、これや以前書いた邪悪なセキュリティ企業は、密かにUSの情報面での戦力として位置づけられているので、「やり放題」なのかも知れない。

なんて書くと、「おや、誰か来―」になってしまうかも? 危ないな。

 

おまけ2: WPとプラグインの危うさ

良く「＊プラグインの脆弱性が見付かった」という記事が出るが、危ないものを「無効」にしているだけでは危険を防げないことを、(本文に書いた)アクセス解析や不正アクセスの検出のためにログを見ている時に気付いた。というのは、「無効」にしてもプラグインのファイルはそのままなので、外部からURLを推測されてアクセスされれば、脆弱性を突かれてしまうのだ。。。※ だから、プラグインのディレクトリごと削除しないと駄目なのだ。

※ログには、そういう脆弱と思われるプラグインのファイル(PHP)をアクセスしようとしているものがあった。PHPの前に、プラグインの有無を調べるためか、テキストファイルにアクセスしているものもあった。

以前、「無効にしているだけでは不充分」と読んだのは このことだったのだ。

WPのクソさに呆れている。

なぜ、WPは そういう問題があるのを知っているはずなのに直さないのだろうか?

耳の問題の原因調査と昨年末からのアンプ・DACの改良の草稿や余りを捨てるのも もったいないので、最低限の加筆・修正で公開して「消化」する。僕以外の方に有用かは不明だ。

最終的に「分かった」こととは異なる内容や今までの稿と重複している内容もあるが、発端や経緯や試行錯誤が うかがえる。

稿を書き出した順序や内容から、アンプなどの改良をし出し(てしまっ)た切っ掛けが分かった。: まず、冬になって耳の問題が起こりやすくなり、その原因を調べているうちに、DACのカップリングコンデンサの劣化を疑い、試しにコンデンサを追加したら効果があったことから始まったようだ。

なお、補足を「注: ＊＊＊ (2023/5/16記)」のように書いた。また、公開する時に図(主にグラフ)を追加しようと思って居たが、概ね却下したもの または公開した稿で更新しているので、以下には ない。

---

「[耳・オーディオ] 耳の問題の原因が概ね分かった!」の余り (草稿: 2022/12/5-)

音が悪いと耳が辛くなる(耳閉感が多い)現象・症状

※身(耳)調の影響は大きい。それと外部要因を切り分けるのが難しい。かと言って、耳閉感が全部身(耳)調からのものという訳ではない。というのは、それまで調子は問題なかったのに、悪い音を聞いた途端に なることがあるからだ。

• ASUSで44kHz(フィルタ: slow)は問題なく、sharpだと危うい(昔は問題なかったが、近頃は ほとんど駄目)が、96kHz(sharp)なら問題ないので、超高域の量ではなさそう。
  • 可聴域ギリギリの高音域(15k-20kHz)での位相(か何か)の急変が関係あるのかも知れない。
    • 実際、中低域でも急なフィルタは駄目だった。 → 高域・位相とは限らず、どの帯域でも急なフィルタが駄目なのかも知れない。 (原因候補1)
      • それが何(歪み? 雑音? 位相?)に関係して耳閉感になるのか、まだ分からない。
      • 超低域(原因候補4)との関係が不明。独立なのか、超低域を補強するのか。12/31の投稿を参照。 (2023/1/3)
  • slowは問題ないが、特性が物理的に正しくないことが分かったので、使わないことにした。 (12/15)
  • なぜか、96kHzのslowが良かった。次は44kのslow。sharpは ほとんど駄目な感じ。12/31の投稿を参照。 (1/3)
  • 注: "ASUS": Essence STX II (DAC);  "44kHz", "96kHz": サンプリング周波数; "sharp", "slow": DACのフィルタの特性 (2023/5/16記)
• また、Scarlett(96kHz)は駄目だったので、全体的な歪みと雑音の量も関係あるではないか。 (原因候補2)
  • 信じられないことに、それらの上限は とても低いようで、Scarlettの歪み: -94dB, 雑音(DR): 108.5dB(A)※では駄目だ。
    • ※ScarlettとASUSの差は約16dBなので、ASUSの約6倍。
    • 更に、(昔の?)CirrusのDACやADC(Scarlettのはコーデック)は、駄目なノイズシェイピングで可聴域外の雑音が多いせいか、耳閉感が起こる。
      • → 20kHz以上を落とす簡易なLPFを試したが失敗した。。。
        • LPF自体の性能(落とし方)の問題か、出力回路のドライブ能力の制限のために歪みが増えるためかは不明。
  • ASUSは歪み: -110dB, 雑音(SNR): 124dB(A)なので、仮に その2倍まで耐えられるとすると、歪み(THD+N): -104dB, 雑音(SNR, DR): 118dB(A)くらいだろうか?: ここらはCDの限界を超えているから、どうも信じられない。
    • 雑音の質(アナログ(ホワイトノイズなど)とかデジタル(量子誤差)とかのタイプや周波数的分布)にも関係するのかも知れない。
      • 例: 上のCirrusの可聴域外の雑音。
    • あと、小音量・SPの近くで聴いているのも関係あるだろうか。
    • 車とかヘッドフォンの音(特性・性能)は随分悪いはずなのに耳閉感が起こらないのが、謎。
      • アンプと関係ある?
        • 微細な雑音や歪みまで忠実に増幅するため?
        • 本当に発振していない? (以前測定した時は、100kHz辺りまでは大丈夫だったが・・・: スピーカーの上限が40kHzなので、100kHz以上は出なさそう。ただ、それより低い音が変質する可能性はある。)
          • 音を出していなければ症状は出ない。 → 発振していないか、音に合わせて発振することがあるか。
          • 音を出していても、「駄目なこと」(上記・下記)をしなければ問題ない。 → 発振していない可能性が高い。
  • 超低域(原因候補4)との関係が不明。独立なのか、超低域を補強するのか。12/31の投稿を参照。 (2023/1/3)

その後の追加

• 雑音(34kHzなど)の結果 → (原因候補3)?
  • 34kHz → (3-1)
  • 8kHzと高調波 → (3-2)?
  • 1kHz以下の広い雑音 → (3-3)?
• DACのカップリングコンデンサの劣化による超低域の変動? → (原因候補4)
  • DACのフィルタ(slow, sharp)や超高域の量や補正フィルタの傾きは無関係??
  • ただ、ASUSは そうでも、他のDAC(DS-200), インタフェース(Scarlett, DEQ)は無関係では。
  • なぜか、本当にコンデンサで音が違う。 (12/22) (DACのフィルタの稿に書く?)
    • 以前買って使わなかった黄色いものは悪くなかった(最初は少し違和感があった)が、WIMAは全然駄目だった。 (どちらも1uF)
      • 注: 「黄色いもの」: PARC Audioのフィルムコンデンサ (2023/5/16記)
    • 特性は全く同じ。
    • その前の電解コンデンサとの相性?
• コンデンサの劣化とは関係なく、容量が大き過ぎて超低域がスピーカーから出て来て・あるいは超低域が変動して耳閉感が起こったようだ。12/31の投稿を参照。 (2023/1/3, 2/7) → (原因候補4)
  • 気付いた切っ掛けは、クラシック音楽を掛けると耳閉感が出て、ポップ音楽にすると消えたこと。それがリピートした。 (1/3)
  • カップリングコンデンサをフィルムに換え、アンプのフィードバックの電解コンデンサもフィルムに換えた。 (2/7記)
• アンプのフィードバックのマイカコンデンサは音が悪いことが分かった。それが耳閉感に関係していたかも。 →  フィルムに換えた。 (2/7記) → (原因候補5?)
  • 誘電体吸収のため。 (2/13記)
• 音以外に耳の調子によるものはある。朝、食後に問題が起こりやすい。  (2/7記) → (原因候補6)
  • 太い道路の自動車(朝の通勤時間帯は渋滞する)の低周波騒音? (2/13)

 

新DAC: 今のところ、手が出せる価格帯で可能な製品が ほとんどない。: iD4とAXE I/Oだけ(ESSとサポートがクソなところを除外した場合)。だが、どちらもCirrusなので超高域の雑音が駄目っぽい。

注: "iD4": Audient社; "AXE I/O": IK Multimedia社; "ESS", "Cirrus": DACのチップメーカー (2023/5/16記)

---

「三歩進んで二歩下がる? オーディオは作っては壊し? (今のDACのフィルタの謎解き → なぜか他のフィルタを作り直し)」 (改良の発端の頃の草稿: 2022/12/11-)

僕のオーディオシステムはソフトの割合が結構多いので、ハードを いじらなくても、主に部屋の影響の補正関係の調整や改良ができる※のだが、それで却って堂々巡りみたいなことをしている。ソフトなので、指を動かすだけで いくらでも作り直しができるのが痛し痒しだ。

※この前提は、基本的に出力装置(DACやアンプ)が音を そのまま出すこと、(何度も書いている、)無色透明・無味無臭なことである。そうでなかったら、何を補正するのか分からなくなってしまう。

 

DACのフィルタの謎

(いつも困っている)耳閉感の原因調査をしている時に、サウンドカードのDAC(PCM1792A)のデジタルフィルタのsharpとslowの違いを調べたら、思わぬことが分かった。: sharpは きっちりと減らすべき成分を減らすのだが、slowは超高域で大量に漏らしているのである。その成分はナイキスト周波数(サンプリング周波数の1/2)より上なので、僕の普通の測定では分からなかったことで、たまたま、スイープ信号や正弦波で調べていて気付いた。

それでいろいろ調べたら、slowの「漏れ」は既知のことだったようだ。

そんなに漏れがあるのに、僕の耳に合って耳閉感を起こさなかったのが不思議だ。 想像だが、漏れた成分の位相が逆になっていて、ナイキスト周波数の反対側の成分(本来の音)とうまく打ち消しあっているのだろうか。僕の環境では、そこまで測定するのは難しい。それでslowの緩いカーブが実現できているのだとしたら、TI(BB)のエンジニアはすごいと思う。

逆に、以前も書いたが、サンプリングレートが44.1kHzの場合は きっちり漏れないsharpが耳にキツいのも謎で、まだ良くわからない。これも想像だが、やっぱり急なフィルタ(の謎の副作用)が良くないのではないかと思っている。更に想像だが、調べていて、sharpにある長いプリ・ポストエコー(リンギング)の影響かも知れないとも思うが、はっきりしない。そもそも、このプリ・ポストエコーを含めてDACの音が構成される理論なので、見た目はおかしくても※必要なんだと思う。

※slowとsharpのインパルス応答を比較すると、slowはプリ・ポストエコーがほとんどなくて綺麗だ。ただ、必ずしも それが正しいとは限らない。

正しい処理(フィルタリング)を実装してみた。

44kHz+slowの音は耳に合うが、ナイキスト周波数の上の漏れが多いのは物理的に「正しくない」気がするので、アップサンプリング(96kHz)と耳閉感を抑えるため、超高域を減らすslowに似せた特性の LPFを使うことにした。 (→ 参考? → 参考?: 偶然だが少し似たシステムがあった)

趣味なので、別に正しくなくても、耳に合って気分良き聴ければいいとは思うが、物事はなるべく綺麗にしたいという気持ちもあるので、敢えて苦労・苦闘した。

LPFは いろいろ試行錯誤して、音が悪くならず(耳を痛めず)、特性がslowに近くなるものを見付け・調整した。

これのインパルス応答はslowほどではないものの結構綺麗で、プリエコーがほとんどない。

まあ、全くの酔狂ではあるが、これがうまく行けば、あとでDACを買い替えた時に、仮にそのフィルタが耳に合わず、更に切り替えできなくても、この方法で音を調整できそうだから良い。

この音をしばらく試して問題なければ「一段落」となり、載せる図などを集めて文章を整えれば終わりのはずだったのだが、、、

ちゃぶ台返し! (フィルタ関係を ほとんど全取っ替え)

そのLPFを いろいろ確認・調整・改良している うちに、位相や振幅の周波数変化や左右差が大きいのは良くない(要するに、音に対する処理は最低限にしたい)と考えて、(苦労した)上のフィルタも(その前にちょっと思い付いた)HD2Cも止め、補正フィルタも左右統合して、処理を随分簡素化した。

部屋の特性補正用のフィルタの超低域(< 100Hz)の歪みが増大しているのが気になって、上で使ったフィルタにしてみたら うまく減ったのが切っ掛けだった。

注: HD2C: ソフトでDACの2次歪みを補償する(しようとした)処理 (2023/5/16記)

スピーカーから出した実際の特性は分からないが、聴感は良い。何となく、音がよりクリアになり(音が「一皮剥けた」感じ)、よりストレートに聞こえるのにキツくなく、却って聞きやすくなった気がする(例によって、たまたまとか耳の調子とか気のせいの気はするが)。

→ 実際の特性は問題なかった。その後、微調整したり長く聴くにつれ、本当に音がクリアになったのを実感している。いつものように、今まで聞こえなかった音が更に聞こえるようになった。「情報量が増した」ってやつか。

左右の特性(特に位相?)を揃えるのは重要そうだ。 (12/22)

その代わり、HD2Cも止めたので歪みは全域で左右がアンバランスだ。ただ、歪みが増大しているといっても、RがLの約2倍になって0.0012%程度なので、大きな問題ではない(実際、HD2Cを入れる前も気にならなかった)気がする。それでも何とか解消したくて、原因と対処案を考えている。が、それはソフトではできないので、貴重なサウンドカードを壊す可能性もある・・・ (12/13 17:37)

更にどんでん返しが!

昨夜寝る前に、96kHzへのアップサンプルは良くない気がした。というのは、96kHzは44.1kHzの整数倍でないので、複数のサンプルが混じるためだ(まあ、高精度な処理をすれば実害はないのだが)。

それで、44kHzに戻ることを考え、その時のフィルタをどうするかと、slowとsharpフィルタのエイリアシング成分の漏れを再度比較するためにグラフを見返していたら、おかしなことに気付いた。入力している周波数のエイリアシング成分でない、更に高い周波数に大きい漏れがあるのだ。どうも、測定時に意図しないレート変換があったようで、どうやら、測定のために44.1kHzのテスト信号を再生する時にALSAが48kHzに変換していたようだ。

が、それでも、slowフィルタが良くないことには変わりない。

それで、結局、一番最初に戻って44.1kHzでsharpフィルタで試すことにした。これが耳に合わないなら、96kHzにアップサンプルするか。。。 (12/15 7:39)

だがしかし、まだまだｗ

やっぱり44.1kHzとsharpフィルタは駄目で、数時間で耳に来た。耳閉感が起こり、音が悪くも感じた。それで96kHzにしたら、耳は嘘のように治り、音がクリアになった。それから丸一日聴いているけど、問題は起こっていない。

全く謎は深い。

その後、アップサンプルに使うリサンプラを比較して、PAのものだとspeex-float-10が一番良さそうだった。なお、soxr-vhqが良い説が強く、最初はそれにして居たが、比べたら1kHzくらいからの位相の遅れが気になるので止めた。speex-float-10はsoxr-vhqの半分くらいだった。

また、GMBはPAにもJACKに出せるので、JACKに出す時に設定するリサンプラGstreamerのaudioresampleの引数を変えてPA(speex-float-10)と比較したら、特性の測定が難しいこともあって、明確な答えが出なかった。今は、小さな差ではあるが、雑音は多いものの歪みが少ない(まだ結果に自信がない)ので、PAに出すことにしている。 (12/16記)

注: "PA": PulseAudio(Linuxのサウンド系), "JACK": JACK Audio(Linuxのサウンド系), "GMB": gmusicbrowser(Linuxの音楽再生アプリ) (2023/5/16記)

まだまだ!

(出力の追加コンデンサで、なぜか耳閉感が出なくなった話。あと、コンデンサの音の話)

注: 「出力の追加コンデンサ」: ASUSのDAC出力にコンデンサを追加したこと。代替カップリングコンデンサの最初。 (2023/5/16記)

 

最後に言い訳じみたことを書くが、僕は決してオーディオの音を良く・好みにしようとして こんなことをしている訳ではない。部屋の作りとスピーカーと聴く位置で音が変わるから補正は必要だし、DACは そのままの音で問題なければ何もしないが、たまたま元々の音が耳に合わない(例: 耳閉感)※ので、仕方なく調整しているのだ。まあ、おそらく一般の方は全く関係ないことで、僕の耳が過敏とかちょっと病気なためだろう・・・

※記憶をたどると、サウンドカードを買ったばかりの頃は問題なかったが、ここ数年で合わなくなったようだ。アンプを自作に換えたのと時期が合うのが気になる。: アンプが劣化して雑音が多いのか、逆にすごく良くなって微細な音(雑音まで)も聞こえるようになったのか・・・

 

(あと、ScarlettのLPFも書く? Focusriteへの問い合わせの結果(やっぱりクソだった)と一緒に別にする?)

注: 「ScarlettのLPF」: ScarlettのDACから30kHz以上の雑音が出ていたので、外付けのアナログLPFで抑制しようとしたけど うまく行かなかった話。 (2023/5/16記)

いつからだったか、PCのサウンドカード(ASUS Essence STX II, 以下ASUS)で収録した音の右の歪み(全高調波歪み率, THD)が左より大きいことに気付いていた。劣化だと思って放置していたのだが、先日 とあるDACを試用した時の測定で気になって、ちゃんと調べてみた。

すると、振幅(音量)が大きい(例: -10dBFS)場合に2次高調波が大きくなっており(例: 左チャネルの約3倍)、それでTHDが大きくなっている(例: 左チャネルの約2倍)ことが分かった。

問題の部位を探す。

原因として、サウンドカードのDACまたはADCの右チャネルの特性が劣化していると考え(最初は、以前壊して直した(+性能が悪いので嫌いなｗ)ADCだと思った)、右(出力)→右(入力), 同右→左, 同左→右のように たすき掛けで特性を測定・比較したところ、入力するチャネルに関わらず、右で出力した場合に歪みが大きいので、右のDAC部が劣化していることが分かった。

過去の測定データから 劣化が始まった時期を調べたら、どうやら2021年3月辺りのようだ。この頃に過大入力でADCの入力部のオペアンプを壊して直したが、それに関係あるのだろうか?: グラフでは、最後の正常だったデータ(上の青: L, 赤: R)では左右の差が小さいが、ADC修理後(黄緑, ベージュ)は左右に差ができ、その後差が出る帯域が広がって現在(下の青, 赤)に至る。

なお、不思議なことに雑音に左右差はない。ここに何かヒントがあるかも知れないと思ったが、DACから出力していないので なさそうだ。まあ、(雑音の多い)ADCに問題がない証拠では あろう。

DAC部の劣化する要素としては、以下の可能性がありそうだ。

• DACチップ
• 周辺のアナログ回路
  • I/V変換回路(DACの出力を電圧に変換する)
  • ライン出力バッファ(等倍アンプ: マニュアルにはLPFと書いてあるが、旧版ではバッファとなっている)
• 電源回路(上の3つのそれぞれ)
  • 特に電解コンデンサ

DACチップの片チャネルだけおかしくなるということがあるのか、分からない(ただ、以前はオペアンプの半分だけ壊れたのであるかも知れない)。電源の電解コンデンサが劣化することは大いにあり得る。ただ、気軽には交換できない。

(11/28 10:47) DACチップPCM1795Aのピンを見ると、左右チャネルの出力用電源(VCC2L/R, AGND3L/R)が別になっているので、その右側用(バイパスコンデンサ?: 写真右側のぐるっとチップを取り囲んでいる金・銀色のうちの一つ・・・)が駄目なのかも知れない。

そこで、たまたまサウンドカードに交換用オペアンプ(LME49720)が添付されていたので、I/V変換回路と出力バッファのオペアンプを交換して試してみた。: まず、出力バッファのオペアンプ(1個)を換えてみたが、歪みに変化はなかった。次に、I/V変換回路(2個)の左右を入れ替えてみたが、これも変化はなかった。

すると、残りは、周辺回路の受動部品(コンデンサ・抵抗)か電源回路かDACとなる。どれも容易には交換できず、交換しても成功するとは限らないので、新しいサウンドカードや外付けDACに交換するのが良さそうだ。

とは言え、今までに書いて来たたように、なかなか「これ」という候補がないので、ソフト(信号処理)で暫定対処してみた。

暫定対処1: 振幅を下げる。

ます、振幅が大きい(約-16dBFS以上)場合に左チャネルより右チャネルの歪みが増すので、DACに入れる振幅を下げれば歪みは増えないと考えて、DACの前にアッテネータを入れてみた。試行錯誤したところ、アッテネータの減衰量が16dB以上なら歪みは増えないので、16dBにした。

目論見どおり、歪みの左右差はなくなった。が、何となく音が悪い気がした。16dBは約2.7ビットに相当するので、それなりに音は劣化しているはずだが、それ以前に気分が良くない(数値もそうだが、趣味なので これは重要だ)。それに、振幅が小さいため、全体としての歪み率は減らないし(元のグラフと対処後のグラフの左上の囲いの中のTHDの値を参照)、小さくしたものを再度アンプで大きくするのは とても馬鹿らしい。

再考

そこで、そもそもに戻って2次高調波が増える原因を調べたが、なかなか分からなかった。が「KAKUSAN真空管アンプ」の「２次歪みの打ち消し その1」という、おっ!と思わせるページがあった。このページは、(自作アンプの製作の際にも参考にした、)「私のアンプ設計マニュアル」の「真空管で発生する歪み(負帰還の予備知識)」を参考にされており、それを読んだら、2次高調波が増えるメカニズムが少し分かった気がした。

要するに、回路(アンプなど)の正負の特性が非対称になっているようだ。非対称になる原因は分からないが、やっぱり電源、特に電解コンデンサの劣化で正負電源の能力が非対称になっている、つまり、負荷の高い時にどちらかが電圧降下してしまうのではないかと想像する。

上は良くありそうな考えだが、良く考えると、PCの電源はそんなにヤワじゃないし、DACやオペアンプが そこまで電力を消費するとも思えない(とは言え、DACやオペアンプの周りに電解コンデンサが並んでいるところを見ると、やっぱり消費するのか)。それに、調べては居ないが、元々DACやオペアンプはPSRR(電源電圧変動除去比)が高そうではないか(でも、コンデンサを並べるってことは、それほどでもないのか)。

仮に電源でないとすれば、DACやオペアンプの劣化(損傷)なのだろうか?

(11/27 9:55) 上の他に、リレー(写真の白い長方形)の接点の劣化の可能性も ありそうだ(こういう症状になるかは不明)。

結局、電解コンデンサの交換に帰着して容易でないことに変わりはない。が、最初に挙げたページから「歪みを打ち消す」という発想に気付き、回路でなくソフトでやってみることにした。

暫定対処2: 歪みを補償(キャンセル)する。

つまり、右チャネルの信号をDACに出す直前に、DACで発生するであろう歪みを引いておけば、歪みが出なくなるのではないか。早速JACK(JACK rack)のモジュールを探すと、Harmonic generatorというのがあり、まさに2-10次までの高調波が加えられる。それで、波形(1kHzのスペクトラム)を見ながら、加える量(係数)を調整したところ、0.000035が良さそうで、見事に歪みが減った。予想に反して符号が正だった(引くのでなく足した)が、参照したページと逆の歪み方をしているのかと想像している。 (以後、HD2Cと呼ぶ)

その後、広い周波数帯域・振幅で調整して係数を0.000017とした。※ グラフ(再掲)で、右チャネルの歪みは下側の赤(補正前)からピンク(補正後)まで減り、左チャネル(下側の青)に近くなっている。

※補正係数に単位はなさそう(比)だが、歪み率の差に近いようだった。

なお、いいのか悪いのか、音(聴いた感じ)に特に変化はない模様だ。そもそも、歪みが多いと言っても絶対値は小さい(増えている場合で0.002%など)し、今まで聴いていて歪みが多くなっていることに気付かなかったのだから、その歪みが小さくなっても違いが分からなくて当然な気がする。※ 逆に、数値としては問題なくても、補正処理で音が何らかの劣化をすることや、時間経過でDACの劣化具合が変わって係数が合わなくなることが心配なので、しばらく様子を見たい。

※聞こえないからと言って放置する気には全くならない。それではラジオと一緒だ。: まず趣味(オーディオだけでなく、計測・測定も)だし、良くない状態を なかったことにして使い続けるのは嫌だ。

とは言え、僕は数値特性至上主義ではない。数値が良いだけで いい音は出ないのだろう。かと言って「耳・感性がすべて」などと言うのには大反対だし、似非・疑似科学なんて もっての他だ。もちろん、何の根拠もなく・提示せずに「音がいい」などと言うのは論外だ!

では何かと言うと、「腐った機器で いい音は出せない」だ。最低限クリアすることがある。例えば、特性のしきい値、実装の常識があるはずだ。「音がいい」とい言うのは それからだ。

あるいは、おいそれと物理法則を覆すことはできないってことだ。もし覆したなら、隠さず・誤魔化さずに論理的に説明して欲しい。

でも、そんなことより重要なのは、音の良さと演奏の良し悪しは全く関係ないことだ。どんな機器でも いい演奏を楽しみ、感動することはできる。

それに、そういう微小だけど広範囲な歪みは ちょっと聞いただけでは分からないけど、再生音の微細な ところや全体の雰囲気に影響を及ぼすかも知れないと思う(それは時間を掛けて検証しないと確認できない)。

 

ところで、こういう歪み低減方式は見たことがないが、アナログアンプのフィードフォワードみたいなものだろうか。そして、この方式なら、2次高調波に限らず幅広い高調波歪みが減らせ(補償・キャンセル)そうだが(実際、試した時は左チャネルより歪みが小さくなった)、採用しないのは何か理由がありそうだ。

そもそも、固定の小さくない歪みが出るのは回路がクソ駄目だからで、設計時や出荷前に直す・調整するだろうし、出荷後や稼働(再生)中にダイナミックに歪みをキャンセルするのは困難だからだろう。それでも、電源on直後とかの初期化時や無音時やマニュアルで補正係数を求めれば それなりに効果がありそうな気がするが、きっと余り良くないことがあるのだろう。

大体、自分で やっておいて なんだが、効果が すご過ぎて信用できないｗ

まあ、微細な歪みを測定できるADCは高いし、プロセッサを付けるのも面倒だし、それで雑音が増えるだろうから、手軽ではない。

今気付いたが、これは処理としてはイヤフォンやヘッドフォンのANCみたいなものだ。だから、そのうち出て来るかも知れないな。そういえば、デジタルアンプであった気がした。 (→ 例: DDFA: これはフィードフォワードでなく、普通のフィードバックのようだ。)

 

One more thing... (また思い付きだよ・・・ｗ)

これとは別に、歪みの値や交換用オペアンプ(LME49720)を眺めていたら、例によって思い付いた。: 折角だから、現状のもの(I/V: MUSES8920, バッファ: MUSES8820)よりLME49720のほうが特性が良いなら交換したくなった。調べたら、MUSES8820は歪み率やスルーレートが他より悪いようなので、(標準をこれにした理由は 何かあるのだろうが、)LME49720に交換してみた。

ちなみに、「オペアンプの音」というのは余り信じてはいないし期待もしていないものの、音質比較のページもいくつか参考にした。 (→ 参照1, 参照2, 参照3, 参照4: これに一番「背中を押された」かも?＾＾)

個人的には、本当に音が変わるとすれば、オペアンプのチップを換えることで特性が変わる以外に、それで微妙に回路の挙動が変わるために、特にダイナミックな特性や消費電力の変動特性が変わるためではないかと思う。そして、僕は その変化があることが良いとは思えない。特性の違いによる変化は あるべきだが、それ以外の変化は想定外の事象だと思う。

特性は全く変わらなかった※ものの、(気のせいや耳の調子の関係やプラシボ効果だとは思うが、)音は変わった。: 高音が少し強い感じで、音が軽目になった気がする。これもしばらく様子を見たい。

※ADCやサウンドカード(実装)の限界で 違いが測定できなかった可能性もある。

 

本題に戻るが、LME49720に交換しても特性(歪みの左右差も)が変わらなかったということは、少なくとも出力バッファ回路、特に電源関係の劣化は問題なさそうだ。もし劣化しているなら、オペアンプの交換で消費電力が微妙に変わって歪みの出方が変わるはずだと思うからだ。

 

その後 (11/28 9:32)

例によって、とりあえず対処出来ただけで安心することなく、(飽きずに)再挑戦、見直しなどをしていた。疲れたので簡単に書く。

1. 再度、歪み増大の原因(箇所)の究明とハード的な対処の試行をしたが、成功せず。
   1. 問題の起こるライン出力とヘッドフォン出力の歪みを比べてみた。 → ヘッドフォン出力の歪みは大きいものの、左右の歪みの差がなかった。 (→ グラフ: 濃色: ライン出力, 淡色: ヘッドフォン出力)
      • ヘッドフォンアンプへ信号が分岐される、I/Vのあとのリレーの接点、バッファ、もう一個のリレー、コンデンサが悪そう。 (信号経路は下の接続図を参照)
        • だが、ヘッドフォン出力は左右ともに2次高調波が大きい(歪みは ほとんど2次)ので、違うのかも知れない。
        • が、ここにヒントがありそう。
   2. 基板を見てDACから出力までの回路を推定した。
      • DACからライン出力までの接続は以下である。部品番号は基板の写真を参照のこと。
        • ライン出力 ← RL2 ← C3/4 ← バッファ (A3) ← RL1-1/2 ← I/V (A1/2) ← DAC
          • A1/2: I/V用オペアンプ (2個: LR)
            • 1個ずつ、左右それぞれの正負を処理する。
          • A3: バッファ(LPF)用オペアンプ
          • RL1-1/2: ライン出力とヘッドフォン出力切り替えのリレー(2個: LR)
          • RL2: ライン出力ミュート用リレー?
          • C3/4: 出力のカップリングコンデンサ(2個: LR)
   3. 出力のカップリングコンデンサの劣化の可能性を考えてスキップしてみた(コンデンサ(C3)の手前から出力を出した)が、効果なし。
      • まあ、電源でなく信号だし、それほど熱くなるとは思えないので、劣化している可能性は低い。
        • しかも、片チャネルだけどいうのは余りなさそうだ。
   4. リレーの接点の劣化の可能性を考えて、I/Vのあとの1個(右用: RL1-1)をスキップしてみたが、効果なし。
      • まあ、寿命になるほど使っていないと思う。
   5. カップリングコンデンサとリレー(2個)をスキップしてみた(リレー(右用: RL1-1, RL2)とコンデンサ(C3)を短絡させた)が、効果なし。
      • 出力端子に並列に抵抗※があるのを忘れていて、最初のコンデンサのスキップでは不充分だったかも知れないと思って試した。
        • 論理的に考えてもシミュレーションでも影響がないのは分かっていたが、試した。
        • ※アナログテスターのため、抵抗値が50Ωか50kΩか判然としなかった。が、もし50Ωだったら、小さくてオペアンプが過負荷になっている可能性もある。
          • が、そんなに小さい抵抗を付けるほど常識がないとは思えないし、左では問題が起こらないのには合わない。
   6. → やっぱり「手に負えない」 → DACを買う必要がある。 → 細かい条件の検討を開始した。
2. 上の変更を元に戻す時に、再度オペアンプを交換してみた。
   • 思い付き・直感(毎度懲りないｗ)でやったのだが、その後、PCM1792Aのデータシートの外付けアナログ回路の推奨オペアンプの説明("APPLICATION CIRCUIT"の"I/V Section", "Differential Section")を参考にLME49720とMUSES8920の特性を比較したら、(後付けの論理ではあるが)悪くなさそうなことが分かった。
     • I/V: LME49720
       • TIのデータシートによれば、バンド幅, セトリング時間, スルーレートが重要そう。
       • → バンド幅が広いため これで良さそうだ。また、低歪み・低雑音でもあるので、これを前に入れるほうが良さそうだ。
     • バッファ: MUSES8920
       • 同、低雑音が重要そう。
       • → 測定方法によるが、こちらも低雑音な感じなので良さそうだ。
   • 特性を測ったら、全域で わずかに右の歪みが下がったが、なぜか左は変わらななった。 → この辺り(DACからI/Vの辺り?)が歪みの問題に関係ありそう。
   • また、右チャネルの歪みキャンセル処理(HD2C)後の歪みが より左に近くなった。
   • ちょっと聴いてみると、LME49720をバッファにした時より良い感じ(馴染める、耳閉感が起こらなそう)と右の高域がクリア(だけどキツくない)になった感じだが、まあ、気のせいや体調の関係だろう。
     • ただ、好みの音ではある。
     • 全体としてはオリジナル(I/V: MUSES8920, バッファ: MUSES8820)に近い。
3. HD2C(DACに出す前に高調波を加えて歪みをキャンセルする方法)の副作用などが見付かった。
   • 高調波を加えるために振幅が大きくなって、DACでオーバーフローする可能性がある。
     • → たまたま、部屋の特性補正のためのフィルタの前に(念のため)1dB下げている(約0.89倍)ので、問題は起こらないことが分かった。
   • 低域の位相が少し進む(50Hzで約8°)。
     • 気にはなるが、部屋の特性補正のためのフィルタでは もっと変わるので、大きな問題ではない(止むなし)とした。
   • 低域の振幅がわずかに下がる(20Hzで0.5dB程度)。: 高調波を加えるために使ったHarmonic generatorのため。
     • 微小な差なので問題はない。
   • どれも致命的な問題ではないが、調子に乗って「全部の高調波を減らして歪み0にしそう!」なんてやったら ひどいことになってそうだ。(上に書いたように、)「(余計でもそうでなくても)処理は増やさないほうが良い」という直感は正しかった。

延々と続く部屋の改造改良・異臭への対処: 今回は ちょっと失敗だった。改良作業自体は うまく行ったのだが、事前検討・確認不足でボツにしたので作業が無駄になった。それでも、異臭については改善できた。

近頃、トイレの換気扇を掃除したあとだったと思うが、トイレで鼻がムズムズすることに気付いた。その後、居間でもムズムズするようになった。 (← 下記のとおり、掃除の前からトイレでしていた。)

掃除する前はムズムズしなかった気がするが、確かではない。もしそうなら、なぜ以前は臭わなかったかは謎だ。もしかすると、掃除前はもっと臭いがひどくて、今はしない薬品臭や農薬臭(や煙草臭: これは汚れとは無関係にある)が起こっていたのかも知れない。 ← 記録を調べたら、トイレの換気扇(エアコンも)の掃除の前、6月頃にトイレでムズムズしていたので、どちらも関係なさそうだ。 (9/1 8:58)

それは、(居間については)エアコンの(ファンの)汚れ(カビ?)によるものか、風呂の換気扇による負圧や外からの風でトイレの換気扇※から臭い空気が出て来て(逆流して)、トイレだけでなく居間にまで達するためだと推測した。

※なぜか、風呂の換気扇からは臭いは出て来ない。ダクトが長いため抵抗が大きくて外から風が入りにくいのと、間欠運転で頻繁に排気しているためだと推測している。

エアコンのファンの汚れについては、数回掃除したが完全には綺麗にできていない。いずれファンを外して丸洗いしたいと思っている。

換気扇については、最初は臭いの元はダクト内部に付いた汚れ※だと考えていたが、逆流して風が吹き出ていても臭わないこともあるので、外の臭いが主なようだ。＊

※ダクトは蛇腹状になっているので(→ 例: これは外に通じていないので綺麗)、その溝に汚れが溜まっていると想像した。

＊それであれば、換気扇だけでなく、通常の空気取り入れ口から入った空気でもムズムズするはずだが、なぜか余りひどくない。ムズムズする成分が換気扇の排気口付近に溜まるのだろうか? 天井の影響?

一方、エアコンを掛けた車でもムズムズすることがあるし しないこともあるので、エアコンよりは外の臭いが主因だと思う。

あと、部屋で洗濯物を干している時にもそうなるので、水道水に含まれる成分(塩素? カルシウム?)が関係しているのかも知れない。ただ、車の排気ガスの成分のような気はする。

いずれにしても、ムズムズを防ぐにはトイレの換気扇から風が入らないように(逆流しないように)すれば良い。そのために、風呂の換気扇を回している時にトイレの換気扇から逆流しないようにすることを考えた。

この時は外の風での逆流を防ぐことは考えていなかった。というのは、部屋の換気扇の反対側の開口は閉じているので、論理的には風での逆流は ほとんど起こらないはずだと考えていたからだ。ただ、微妙な漏れがあるのかトイレの換気扇のダクトが短いせいか、実際には起こるようだ。

そうするには、トイレの換気扇に逆止シャッターを付けるか風呂の換気扇と同時にトイレの換気扇も回せば良い。前者は以前行った時には若干の漏れがあって完全には逆流を防げなかったので、より確実そうな後者にした。簡単に書くと、風呂とトイレの換気扇のスイッチと間欠運転用のリレーを並列に接続した。そうすれば、いずれかのスイッチかリレーをonすれば、両方の換気扇が回る。

必要な材料を揃えて、換気扇制御タイマーの変更や配線などを行い、うまく動作しムズムズも ほとんど収まって一件落着と思ったのだが、寝ていて目が覚めた時に、トイレの換気扇が結構うるさい(主に低音)ことが分かった。

どういう訳か、風呂のは静かだがトイレのは寝室に響くようだ。また、なぜか居間では うるさくないので、部屋の構造が関係しているようだ。

結局、うるさいと睡眠に悪影響がありそうなので、トイレの換気扇は頻繁に動かしたくなくなり、風呂のと連動させるのを止め、グリルに逆止シャッター※を付けて逆流を防ぐようにした。

※以前、風呂の換気扇用にクリアフォルダーで作ったものを少し変更して作った。

なお、元々換気扇のダクト側にシャッターは付いているが、密閉性が悪いせいか(強風が対象のようだ)結構漏れるので、僕には不充分だ。

ただ、シャッターには微妙な漏れがあるし、(上にも書いたように、)そもそも換気で外からの空気が入って来るため、まだムズムズすることはある。それでも、ないよりはずっと良くなった。

 

良くあることだが、何かをする前に問題がないか充分に考え・確かめることは重要だ。とは言え、考えてばかりだと結局何もしないで終わることもあるから、事前検討段階で素早く問題を見抜く(結構苦手だ)力が重要そうだ。

あと、いくら苦労したって、「駄目なものは駄目」で さっさと損切するのも重要だ。

その点では、どこかの国のように、(下らないプライドのために)一旦決めたら いくら不都合・不合理があっても やり抜き、そのあとで延々と不都合を我慢するほどの馬鹿でないのは ちょっとした誇りだ。

 

以下、作業にまつわる話を書く。: 作業が無駄だったので無意味なこともあるが、新たな知見・経験も得られた。

• 当然ながら、2つの換気扇を連動させる(同時に回す)とCO₂減少速度が向上した(換気能力が高まった)。: 約1.4倍になった。
  • 2つの換気扇が同様な能力なのに2倍近くならないのは、トイレの換気扇が吸気口(玄関)に近いのと、CO₂を測定している居間から遠いせいだと推測している。
• 秋月のXHコネクタの互換品(中国製)は全く駄目。信頼性・耐久性がない。
  • ピンに半田付けすると穴が緩くなってレセプタクル(ジャック)に挿すと抜けてしまうので、ピンごとに瞬間接着剤での固定が必要で、とても実用にならない。。。
    • それに懲りて、2回目の半田付けでは、ピンに即席の放熱板(お酒のアルミのキャップカバーを加工したもの)を付けたが、それでも不充分で、挿す時に後ろにズレた。
  • 「互換性を充分に検証した」のように書かれていたけど、駄目だった。サイズは合っていても、材質や耐久性まではチェックしなかったのかも知れない。
• コードの容量(許容電流)について、今まで誤解していた(良く考えていなかった)。
  • 物理的に、コードの導体(線)が細ければ細いほど、大電流を流した時に発熱量が増える。 (→ 参照)
  • だから、コードの容量は、主に被覆の耐熱性(溶ける温度)で決まると考えられる。
    • 「細いけど なぜか許容電流が大きい」コードは、発熱するけど被覆が耐えるというだけで、特別な魔術はない。
      • 上は どのコードも導体が同じ(銅)とした場合である。金や銀のように抵抗の小さい導体なら発熱量は小さくなるし、超伝導のコードなら発熱しない(想像)。
    • だから、例えば、被覆が数百度に耐えるために許容電流が大きい細いコードに大電流(許容範囲内)を流すと、周囲は かなりの高温になって、(そのコードは問題ないけど)周囲は想定外の事態になりそうだ。
  • そういう訳で、電力用途では、(表示の許容電流を盲信せず)なるべく導体が太いコードを選ぶほうが良いことが分かった。
• 今回は、コードを壁に留めるのに ひっつき虫(コクヨ)を使った。
  • 以前使ったブルタックは色(薄い水色)が付いていて(若干)目立つのと、柔らかいため、暑いと弱い(コードの力で浮いて来る)ので、その前に使ったハリ玉を買ったが、硬くて付きにくかったので ひっつき虫にした。
  • ただ、ひっつき虫もブルタックと同じくらい柔らかいので、暑いと弱そうだ。もう少し丁度良いものがあるか、気になるところだ。
    • 以前見送った ウフ ペタフィックスというのに興味はあるが、ブルタックもハリ玉もひっつき虫も随分残って居るので、まだ先だ。
  • いずれにしても、とりあえず、以前のブルタックは ひっつき虫に換えたい。
• 換気扇には関係ないが、エアコンのファンを外さずに完全に清掃するのは難しい。
  • 前回の清掃のあとに、再度ボロ布を割り箸に巻いて清掃したが、余り綺麗にならなかった。
  • 次に、100円ショップの筒用ブラシ(ダイソー 注ぎ口洗いブラシ, 太いほう, 径約1.5-2cm)で擦ってからセスキ水と水を噴霧したが、上の写真のようにやっぱり茶色い汚れが残った。
    • ただ、擦ると黒い煤状の汚れの塊が落ち、セスキ水では黒い水が垂れたが以前ほど汚くなかったので、それなりに落ちては居るようだ。
    • また、ファンの全部の隙間を掃除してもブラシは問題なかったので、意外に耐久性があるようだ。
  • なお、少し毛羽の付いた布を棒に被せるクリーナー(ダイソー おそうじ棒)も試したが、すぐに汚れるため、掃除する箇所が多いとクリーナー自体の掃除が頻繁になるのと、ファンの羽根は微妙に湾曲していて布ではそこまで綺麗にできないので、使わなかった。
    • ファンの羽根の隙間は狭いので、割り箸を削って作った棒に被せた。
  • いずれにしても、分解してファン単体を丸洗いしたいところだが、難度は高い。

 

(9/1 7:40 文章と写真を追加; 9/1 8:58, 10:16, 10:34, 15:54 加筆・修正)

先日買った無印良品のサーキュレーター(MJ-CF18JP-W)は、その前にサーキュレーターとして使っていた東芝の扇風機(F-LR8)同様に、連続運転(例: 1日以上)したら頭痛がしたり気持ちが悪くなった。無印に、モーターなどから症状に繋がるような臭いが出る可能性を問い合わせたところ、否定はされなかったが、不明とのことだった(同様の問い合わせは今までなかったそうだ)。

前に書いたように、調べたところでは、(一般的な話として、)モーターを連続運転させるとコイルや軸受や基板やケースなどから臭いが出る可能性はあるが、企画・販売会社が分からないのでは、それ以上は進めようがない。

連続運転しても臭い物質が出ないのなら使い続けるし、出るのなら止める判断が できたのだが・・・ まあ、ここが不明でも、僕の想定外だったこととして、連続運転は仕様の想定外(8時間までを想定)だったので、いずれにしても使い続けることはできなかった。

日本のほとんどのサーキュレーターに言えるのだが、大々的に「冷暖房効率の向上」をうたっているのに、連続運転は8(あるいは10)時間までを想定して作っているところに大きな欺瞞を感じる。今の多くの家は ずっと冷暖房したままではないか? 8時間なり経ったら、停めて(次の日まで?)待つなんてことを期待している? 寝ている時はどうする? そんなのはサーキュレーターじゃなくて扇風機だ。一方、その想定を無視して使い続ければ、寿命が縮んで1-2年で交換だ。全く使い物にならない。

推測だが、メーカーでは そういう評価・検証をしていないのかも知れない。あと、後述するが、その機種はモーターが密閉型なうえに構造として冷却が今一つな感じなので過熱しやすいのかも知れない(実際、長時間運転後はモーターが熱かった)。

仕方ないので返品し、ボルネードの633DC-JPを書い直した。実に高価で、無印の約5倍(2.4万円)もした。しかも、円安や暑さや政府の節電依頼のせいか、買う直前に約3千円値上がりしたのが悔しかった。が、まあ仕方ない。

ただ、USでの価格の2倍くらいになっているのは ちょっと暴利かなあとも思うが、まあ、輸入とかマニュアル作成とかPSEとかサポートなど いろいろやっているだろうし、正規輸入品はモーターの10年間保証も適用されるので、これも まあ仕方ない。

機種選定

以下の3機種について、(風量は どれでも問題ないと思われるので、)主に運転音(騒音)の静かさを検討・推測して、633DC-JPにした。

• 533DC-JP
  • 運転音: 32以下-60 (dB)
    • 32dBは無印の風量中レベル。
    • 騒音の質は今一つな感じ。高い成分が多そう。 (→ 参照)
  • 回転数: 239-2732 (rpm)
    • 回転数の最小値が一番小さい。
      • が、低い回転数でどの程度の風量が出るかは不明。
  • 風量だけなら、僕の部屋には これで充分と思われる。
    • ただ、(他の機種も同様だが)風量の測定方法がUSの規格で日本と異なっているために無印とは単純に比較できないので、実際のところは分からなかった。
  • ファンが小さいため、通常使用時は回転数が高目になり、騒音が他より大きそうな気がするので却下した。
• 633DC-JP
  • 運転音: 30以下-56 (dB)
    • 騒音の質はまあまあな感じ。 (→ 参照)
  • 回転数: 400-1800 (rpm)
    • 回転数の最大値が一番小さい。
• 610DC2-JP
  • 運転音: 30未満-55 (dB)
    • 騒音の質は悪くなさそうな感じ(610DC※)。 (→ 参照)
      • ※USの情報を検索しても610DCばかりで、610DC2の情報は なかった。
  • 回転数: 505-1835 (rpm)
  • グリルの前面に凹み(溝)があって そこに埃が溜まりそうなのと※、ACアダプタ式で煩雑なので却下した。
    • ※買ってから気付いたが、633DC-JPには背面に同様な凹みがあり、そのほうが埃が溜まりやすいかも知れない(が、目立たないので良しとする)。

感想など

全体的には概ね問題ない。風量は全く問題なく、風の到達力は強い。今まで数日間連続運転している(移動や分解などの時以外は停めていない)が、無印などのように気持ちが悪くなることはなかったので、その問題は起こらなそうだ。

約1日の連続運転後にモーター付近(ケースに覆われているので、直接は触れなかった)に触ってみたが、全然温まっていなかったので、連続運転は問題なさそうだ。モーターを冷却するような構造なのが いいのではないかと思った。

一方、無印(メーカー: 三菱系)は、どういう訳か密閉型モーターを採用しているとのことだが、放熱しなかったら、劣化が進んで長く使えないに決まっている。なぜ密閉型にしたのだろうか? 騒音抑制のため? (無印のページに書いてあった気がするが面倒なので、調べない。)

構造を見ても、モーターの前半分は外気に触れるが、後ろ半分はケースの中に埋め込まれていて、全く放熱できなさそうだ。前半分だけで冷却が充分なのかも知れないが、その前半分も触ると熱いくらいになる。それでも問題ないのか、1日8時間しか使わない前提だからそうしているのか、僕には分からないが、いい印象ではない。

(僕が使う範囲の)運転音は うるさくない(もちろん、風量を増すと(例: ツマミの右半分の領域)途端に すごくなる)。ものすごく静かとは言えないが、エアコンの送風音(弱)と同等か小さいことが多い。他には、風呂の換気扇より小さく、冷蔵庫よりは ずっと静かだ。音の質は悪くなく、耳障りではない。左に挙げた中では冷蔵庫の音が一番悪質で、本機はエアコンと同じくらいで一番上等なレベルだ。

ただ、買った直後は、無印のは いろいろ工夫されているようなので、(大きい機種の中古やジャンクを買って)そのファンやケースを流用して静音化したいと思った。が、その後、ボルネードは風の到達力を確保するようなグリル形状にしているようなので(後述)、他のを流用したら意味がなくなってしまうことに気付いた。

他に気付いたことや、いくつかの不満や謎を以下に書く。

• 風量調整が無段階で便利だが、クリックがないので再現性が劣る。 → 良く使う位置にテープで目印を付けた。
  • ただ、ツマミの回転角で実用になる(僕が使う)範囲が狭い(全体の約1/4-1/3: 9時から12時くらいまで)のが惜しい。
  • また、ツマミのoff(6時)から9時くらいまでは最弱で一定のようで、9時以下にしても それより弱くはできない。 (写真: ツマミ左から下の太線の範囲の風量は最弱で一定)
  • ツマミの実用範囲が狭いので改造して拡大したいが、そこまで細かい調整はしないので、現状でも大きな問題はない。
  • 同様に、最大風量が大き過ぎるので、(全体的に弱くして)最大を今の2/3くらいにしたいが、壊すリスクや保証を損なう可能性があるので、安易にはできない。
• 同様に、ファンの上下角度調整も無段階で便利だが、クリックがないので再現性が劣る。 → 良く使う位置にテープで目印を付けた。
  • 上下を繰り返すと いつか磨り減って固定しなくなるかも知れないが、その時は何とかする。
• グリル(前面カバー)は「外れない」・「外しにくい」と散々文句を言われているが、マニュアルのとおりにしたら全く問題なく外れた。今までの他の製品に比べれば楽なほどだ。経験や慣れの問題か。
  • ただ、グリルがきちんと取り付いていないと運転音(風切り音)が大きくなるので注意が必要だ(ネジを締めれば問題ない)。
    • グリルと本体の(縁の)密着度が結構重要なようだ。
• なぜか、風が回折しやすいようだ。
  • 寝ている時、寝室と居間の区切りのカーテンの陰に居るのに風が当たる。
  • ボルネードの風の特徴なのかも知れない。
  • 似たようなこととして、意外に風が広がるようで、サーキュレーターの近くでも風の範囲が広い。
• 使っていると音が大きく/小さくなることがある?
  • 最初はツマミのボリュームの誤差で設定回転数が変動するのかと思ったが、調べたら、DCモーターは負荷変動で回転数が変わるとのことなので、それが原因なのかも知れない。 (→ 参照)
    • 負荷変動としては、温度(室温 → モーターの温度)、湿度、経時変化があるそうだ。
  • サーキュレーターが回転数が正確に一定になるように制御しているとは思えないので、負荷変動で回転数が若干変わり、その時々で音量が変わるのだろうと推測している。
    • 音のスペクトラムを測れば、回転数が分かって確かめられそうだが、さすがに面倒だ。

設置・設定

届いてから結構な時間・手間を掛けて設置・設定を調整したが、結局、今までの扇風機や無印のサーキュレーターと同じ場所(エアコンの手前)から、少し上向き(昼は約60°(自作目盛りの「中」)※, 寝る時は約30°(同「低」))で寝室に向けるのが良さそうなことが分かった。また、風量は、昼は自作目盛りの「中」、夜は同「弱」辺りが良さそうだ。

※なぜか、昼は上に向けると涼しく感じる。

また、サーキュレーター自体ではないが、前述のように、寝ている身体にカーテン(居間と寝室の区切り)で回折した風が当たらないようにするため(弱くても風が当たり続けるのが嫌いなのと、無印の時に弱い風をずっと当てていたら風邪をひいたため)、カーテンの中央を閉じる(両端を開ける)ようにしている。

更に、なぜかカーテンの開度は換気にも影響するようで、約1/2くらい開かないと換気効率が悪くなる(CO₂の減りが遅い)ので、両端の1/4ずつを開けるようにしている。

カーテンが抵抗になるのだろうが、その割にはドアは15cmくらい開ければ充分なので、素材や表面の作り、あるいは空気の通り方に依存するのだろうか。

例によって(思い付きの)改造(は失敗ｗ)

運転音(風切り音)をなるべく小さくできないかとちょっと試したのだが、効果がないか失敗だった。

なぜそうしたかったかと言うと、グリルを外したあとに付けた時に、手抜きをしてネジを締めなかったためにグリルの下部がちゃんと付いておらず、運転音が大き目になったためである。その後気付いて付け直したら、問題ない音量になった。

まず、グリルのフィン(グリル前面の渦巻き状の骨)の間隔が狭くて いかにも風切り音が大きそうだったので中を見たら、中央のロゴ部の裏側が凹んでいたので、発泡スチロールで埋めてみた。が、効果は実感できなかった。中央辺りは風が少ないので、騒音が出にくいのだろうか。

更に、うるさそうなグリルを止めれば(使わなければ)静音化できそうだと思って外して動かしたら、確かに静かだった。それで、安全確保のために試しに段ボールと滑り止めネットで素通しグリルを作ったが、全然風が届かなくなってしまって失敗だった。このことから、ボルネードの特徴的なグリルは飾りではなく、ちゃんと機能していることが分かった。

もちろん、こういうのには理論があるのだろうが、全く知らないので勘とか想像でしか言えない。

静音化のため、グリルのフィンの数を減らす(間引く)ことも考えたが、間隔などが うまく計算されたものだった場合に素通し同様に台無しになったり、却ってうるさくなる可能性もあるので止めた。

ちなみに、フィンはそれなりに空力的な感じで、単に同じ太さ(厚さ)ではなく、ある程度奥行き方向に太さが変化しているようだ。

ただ、良く見るとバリ※があったり、本体との接合部の密着性が必ずしもいいとは言えないので、そこら辺を研磨したりなどとチューニングする余地はあるかも知れないが、単に「素人が無駄なことをした」的な結果になりそうだ(良く、車であるねｗ)。

※そのバリに見える形状も実は意図されている可能性があるので、磨いたら逆効果かも知れない。

 

てな訳で、いつものように(?)思い付きは失敗したが、オリジナルのままで期待通り動いている。冬はどういう場所・設定がいいのか興味があるところだが(しかも、加湿器と共存させなければならない)、今は暑いので その時に考えることにする。

 

壮大な(余計な)改造計画(希望)

満足は しているものの、実は改造してみたいことがある。上述の風量調整範囲の変更や全体的な風量を抑えるのもいいが、それとは別(・一緒)に風量の調整をリモコンやPCから したい。実物は椅子のすぐ後ろ(1mくらい)にあるから そんな必要はないのだが、純粋な遊びとしてやりたい。実用面でも、風量設定の再現性を高められるという(取って付けた)メリットはある。

が、サーキュレーターの風量をそこまで厳密に合わせる必要はないし、本文に書いたように、モーターの回転数が変動するから意味がないとすら言える。

リモコンについては、駄目になった扇風機の回路が使えそうだ。本機の風量調整用ボリューム辺りを調べて、プリセットしたい風量(強・中・弱など)と同じ電圧を制御部に出せばいいのではないか。電子ボリュームを使えば、安全・簡単かつ柔軟になりそうだ。

PCからの制御は簡単ではなさそうだが、リモコンが できればできそうだ。GPIOインタフェースや、GPIO端子のあるマイコンでできるのではないか。DCモーターだから高電圧は使われていないので、気軽ではある(とはいえ、電源は24Vのようなので、PCに入ったら壊れるだろう)。

この時の問題はPCとの接続方法である。居間にあるので有線では邪魔だから無線にしたいが、途端に面倒かつ少し高くなる。 → そこで、リモコン経由なら いいかも知れない。 (7/8 6:17)

 

(7/8 6:07 若干加筆・補足、調整; 6:17 改造計画を追記; 8:03 日本のサーキュレーターについての意見を加筆; 10:21 わずかに加筆)