この日記は先日の？helicats様の日記「パソコンで歪率の測定をしました。」に
触発されて書こうと思い立ったものです。

こちらの内容は、私が過去に思いもつかなかった比較。
矩形波と三角波の歪率の理論値に言及されてその理論値とＰＣ測定値の比較をしようというものでした。非常に興味深い日記でした。そこに触発されました。

ＰＣで測定と聞くと 当然？
『理論値 と 歪率計 の 比較』  も したくなるものです。
それが本日の日記になります。万人向けに細かい事は省略して淡々と紹介してみます。

 

.

.

で、いきない出落ちですが
私はマトモな波形生成器（ファンクションジェネレーター）を所有しておりませんで、簡易的にパソコンの波形生成ソフト WaveGene（efu様作）を使用してパソコンに接続のDAC（Topping製 UDB-DAC D10）から信号を出力します。出落ちというのは・・・一般に、ＣＤプレーヤーやDACからはまともな矩形波は出力できない！！という事実です。
程度の差はあれど、皆様のＤＡＣから矩形波を出力するとこんな波形になります。
（例外的に、最近流行のR2-R型DACなら矩形波も綺麗に再現しますが）

↑図：Topping D10Sから出力の１ｋHz矩形波の観察

.

.

以前にも一度紹介しましたが、ふたたび
AudioDesign社のコラムから画像を紹介してみます。

引用ここから

CDプレーヤーが言いました「私脱いだら凄いんです」　-知っているようで知らないCDプレーヤーの怖さ-

引用ここまで

 

 

new_western_elec様は レコードの矩形波応答も記事にされています。

こちらも少しだけ引用をば　ここから

引用ここまで

つまり、ＤＡＣが矩形波を綺麗に再現できないからといって
落胆する必要は全く無い！！　ということですね。レコードだって矩形波を再生したらリンギングっぽいのが出る。
もちろん綺麗に再現できた方が気分は良いのですが・・・
20kHzだとか40kHzだとか低いところが上限の限定的な周波数帯域では
原理的に矩形波の再現は不可能なんですね。
（例外的に、最近流行のR2-R型DACなら矩形波も綺麗に再現します）

.

.

というわけで（前置きが長い！）
今回は　三角波　だけにフォーカスします。　三角波も　矩形波とおなじく 無限に近い 奇数次の高調波を含むらしいですが、上の帯域に行くに連れ減衰するらしいので矩形波ほど再生が難しいわけではありません。

↑図：Topping D10Sから出力の１ｋHz三角波の観察

安価なDAC、D10Sでも 見た目にはふつうの三角波ですよね（＾＾

ここで三角波の歪み率のおさらい。

真空管オーディオの実験部屋様

引用ここまで　（赤線は nightwish_daisukiが入れた）

よく理解できていませんが、三角波の歪み率は計算上で
10.3％らしい。　そして、筆者さんが歪み率で測定してみたら
12％だったらしい。

.

.

そろそろ実測です（遅い！）

使用する歪率計なんですが、私は高価で校正もしっかりした測定器をもちあわせていません。
というか校正サービスが終了した古い製品ばかり・・・。
これを聞いた時点でページを閉じる人もいらっしゃるでしょう。気持ちはわかります。閉じてもらっても大丈夫です。。。

私は古い測定器を複数台所有して、相互に測定値を観察しています。おかしい値を出すようになった測定器は、前線からは退いてもらっています。このように複数台、似たような値を指す測定器を持っていれば・・・メーカー校正せずともアマチュアが趣味で使うには十分な？結果を得ることができます。　セルフ 相互プチ校正？

↑図：三角波を歪み率の測定の様子（最下段は前線を退いた測定器）

最上段の測定器は歪み率（THD+N)　１２％　を指しています。
真空管オーディオの実験部屋様とまったく同じですね。

２段目と３段目はアナログメーターなので読み取り方が少しわかりにくいですがフルスケールで３０％のランプが点灯していますので針を読み取ると・・・・

２段目が　１２％、　３段目が１３％　を指しています。
３段目はともかくとして、１２％っぽい事がわかりますね。

余談になりますが　３段目の歪率計は
フルスケール３０％のレンジでの歪み率を本当の値よりも多めに指す傾向がありそうだと考察できます。
とはいえ、こんな数十％もの歪み率を　アンプやＤＡＣで測定する事はあり得ないのでオーディオ分野ではこのレンジの不調は無視できます。
オーディオ趣味では０．１％の歪み率を持つ供試信号をちゃんと０．１％ ±0.2％、　０．０３％の歪率を持つ供試信号をきちんと０．０３％±0.05くらいの精度でもって指示してくる性能があれば個人的には合格にしようかなと考えています。

メーカーはどんな条件で歪み率を測定しているのでしょうか？
実はそんなにメーカー間で統一された決まりごとがあるようで実際は無い（使用する測定器も測定条件も統一されていない，測定条件は最低限記載が必要だが不十分なものも少なくない？）のが現状のようです。
「情熱の真空管」で有名なぺるけさんのMy Tube Amp Manualから歪率のお話を少し紹介します。その辺りの雰囲気が感じられます。

LPFをかけるのが普通なので？無限の高調波を持つ矩形波や高調波を先にも述べたような
20kHzだとか40kHzだとか低いところが上限の限定的な周波数帯域で測定しても
理論値通りの結果が得られないことは何となく想像できます。ＣＤは元より 20kHz(22.05kHz)以上の信号を記録できないし、当たり前の事ながら再生もできない。

※冒頭で書きましたが今回の測定に於いてＬＰＦやＨＰＦの介在が実際にはあるものの、測定器が違うと全くおなじ設定を施すことができない（条件を統一できない）ので、あえて測定条件は省略している背景があります。細かいことは省略して淡々と。。。と省略したことは本当は重要なこと。重要な事をこの日記は省略して書かれています。

余談おわり。とりあえず三角波の測定の結論？は・・・・

↑三角波：16％　　今回の環境＋設定では 値が大きく出るっぽい。（窓関数はHanningなんだけどなぁ何でだろう？）

ここで、helicats様のＰＣ環境 三角波の測定値 を思い出すと・・・なんと  11.9% でした！！　今から見ると拙宅の歪率計と真空管オーディオの実験部屋様結果の12％と良く合致する値ですね（＾＾。　helicats邸の結果は・・・ 実は 凄く良い結果だったのかも？

.

続いて正弦波！！

↑正弦波：0.007％　スペクトルをみると50kHz以上にノイズが・・・

24ビット 192kＨｚサンプリングレートでＡＤ変換取り込みしているので・・・可聴帯域外のノイズが THD+N に大きく影響しているっぽいのかも？　そこで 96kHzサンプリングレートに落として50kHz以上の余計な高域が根本的に入ってこないようにしてみました。（歪率計では 80kHzローパスフィルターを入れてました）

それでも 0.002%かぁ。。。。　

今回、アナログ信号の取り込みに使用した RME Babyface PRO FS の性能からすると　工夫したら　もっと、歪率計に近い値を出せそうな気がするけれど。今日は時間切れ。

ここまで！！

.

.

.

 

ＰＣでの歪み率測定の先達で超有名なのは
善本様です。http://yoshimoto.a.la9.jp/

善本様は WaveSpectraを使って Tektronix社製の歪率計とほぼ同じ結果を叩き出すことに成功しています。この情報はとても参考になります。

.

..

また、WaveSpectraの作者であらせられる efu様。残念ながらホームページが閉鎖されてネット上から消えています。でも、あるところにはあって今でもページを見ることもソフトのＤＬも可能です。

efuさんのページ（http://efu.jp.net）です。WaveSpectraで有名も有名。

現在は internet archive でクロール結果の閲覧が可能です。ソフトのＤＬも可能。

■消えたページ  Since 1998/06/20

ｈttp://efu.jp.net

　　↓↓↓

https://web.archive.org/web/20191223114706/http://efu.jp.net/

サイト丸ごとコピーされて残っています。

 internet archive は消えた過去のＨＰを閲覧するのに便利です。

まるで タイムマシーンのよう。

.

オーロラサウンドさんの測定器の考え方　14分37秒～ です

耳が痛い（笑）　最新の測定器は羨ましい限り。

.

.