XLR入力換算雑音電圧は (-42-77.6) dBu = -119.6 dBu = 0.811 μVrms と算出される。
これは入力オープンのため実力値ではない、実力はもっと良い。
＋アルミ箔に手を触れる
（ThinkPadのディスプレイヒンジに手を触れても同じ）
(a)に比べて少しましだが解決にはなっていない。XLR端子に飛びつく誘導はLine Inを短絡してもなくならないため。
＋アルミ箔に手を触れる
＋Lch Line INを短絡
(d)とほぼ同じ
2010/12/22, 2011/10/11
先代PC ThinkPad X40の老朽故障に伴い導入した新PC ThinkPad X201のOSはWindows7 64bitで、10年来使い込んできたUA-100が非対応で動かなくなってしまいました。X201のイヤホン出力はX40に比べるとずいぶん良くなり一応使えなくはないレベルだが、十分ではないし録音はもちろんできない。
というわけで当座の必要に迫られて、これを買ってみました。まあ、値段相応の音でしかないが必要十分でもあり、そのままでも使えないことはないが、問題点もあります。値段相応を十分覚悟の上で買ったのだから、色々と試して勉強して、何とか頑張って使いこなしてみましょう。
このレポートで対象にしているのは、USB接続I/Fでよく話題になるプチノイズ・音飛び等ではありません。それらは皆無です。このレポートの主対象は、誘導ノイズ（ハムノイズ。ボディに手を近づけるとブー音）のことです。(2013/01/07)
| 入力条件 | 規定入力レベル | 最大入力レベル | |
| XLR 入力 2.2 kΩ |
INPUT つまみ MIC 時 | -58 dBu | -58 + (+2 - (-14)) = -42 dBu ※取説に非掲載 |
| INPUT つまみ Line 時 | -14 dBu | +2 dBu 実測 実効値 1 V 弱の正弦波入力時 0 dBFS |
|
| TRS 入力 15 kΩ |
INPUT つまみ MIC 時 | -40 dBu | -40 + (+2 - (-14)) = -24 dBu ※取説に非掲載 |
| INPUT つまみ Line 時 | +4 dBu | +20 dBu | |
規定入力レベルが何を「規定」するのかは不明ですが、他の数値から-16dBFSのことと逆算できます。また最大入力レベルはA/D変換器がフルスケール目一杯になるような正弦波入力電圧をdBu表示したものであることが確認できます。ちなみに、0dBu=0.775Vrms=-2.214dBV です。
INPUT LEVELつまみは左右独立になっています。この手のデバイスでは、どのメーカーも宅録を意識してゲイン調整が左右独立となっており選択の余地はありません。ナマロク用や別媒体からの変換A/D用には左右が高精度で連動しているほうが使い勝手が良いが、そういう需要はマイナーなんでしょうか。2chフィールドレコーダーはたいてい左右連動だが消費電力節約や小型化のために低電力（高雑音・高ひずみ）Op-Ampや超小型VR、電子アッテネッター等アナログ系が頼りないものが多いので、こういったUSB I/Fで左右連動ゲイン調整にもそれなりの魅力はありそうなのですが。
WaveSpectra（Efu氏作）で見るとASIOの方がローノイズで、MMEおよびDirectSoundではノイズフロアが上昇する。これはUS-122MKII自身の問題ではなくWindows内部のミキサーコントロールおよびサンプリングレート変換に伴うもの。よって、できるだけASIOモードで使うべき。
なお、どうしてもMMEおよびDirectSoundで使わざるを得ない場合は、使用するサンプリングレートをあらかじめコントロールパネルで設定し、Windowsのレート変換を回避する必要がある。たとえば、コントロールパネルでの設定が44.1kHzになっていると、録音ソフトウェアで96kHzを指定してもデバイス側は44.1kHzで動作してしまい、無意味になる。これはWaveSpectra等で実際に確認できる。
ASIOの場合は録音ソフトウェア側のサンプリングレート設定が常に優先されるが、ASIOとMMEを同時に使用する（何かの拍子にWindowsの警報サウンドが出る等）とMME側のサンプルレートが狂ってしまうし切り替え時にノイズが入るので、やはりコントロールパネルでの設定を行っておく方が無難であるし、クリティカルな用途においてはWindowsを「サウンドなし」の設定で使用するべきである。
また、これもUS-122MKII自身の問題ではなくWindowsの仕様だが、電源オプションでスタンバイや休止状態への移行、アイドル時におけるCPU速度ランクの変更やディスプレイ輝度自動調整、ウイルスチェッカ等の、自動で起動するいろいろなものを無効にしておかないと痛い目を見ます。
使用PC: Lenovo ThinkPad X201 3249CTO (Core™ i5-520M 2.40GHz メモリ4GB)、Windows7 Home Premium 64bit。BIOS設定でHyper ThreadingをDisabledに変更（純2コアCPUとして動作）。US-122MKIIドライババージョン2.02(64bit)。
このインターフェイスで巷で話題になっているプチノイズ・音飛び等は、どのLatency設定でも皆無です。最新のドライバとファームウェアを使う限り、それら起因の不具合は生じないようです。条件：WaveSpectra v1.40、ASIOモード、Latency=Normal、24bit 44.1kHz、入力はXLR/TRSとも無接続、INPUTつまみをMIC（最大）、ファンタムOFF
| PCをACアダプタ動作 | PCをバッテリー動作 | |
| (a) そのまま | |
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| (b) 左サイドパネルに手を触れる | |
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| (c) ケースの手前半分をアルミ箔（ヘッドフォンジャックを利用してGND）でシールド | |
XLR入力換算雑音電圧は (-42-77.6) dBu = -119.6 dBu = 0.811 μVrms と算出される。 これは入力オープンのため実力値ではない、実力はもっと良い。 |
| (d) アルミ箔でシールド ＋アルミ箔に手を触れる （ThinkPadのディスプレイヒンジに手を触れても同じ） |
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バッテリー動作の(c)とほとんど同じ |
| (e) シールドなし、Lch Line INを短絡 | (a)に比べて少しましだが解決にはなっていない。XLR端子に飛びつく誘導はLine Inを短絡してもなくならないため。 |
実験省略 |
| (f) アルミ箔でシールド ＋アルミ箔に手を触れる ＋Lch Line INを短絡 |
(d)とほぼ同じ |
実験省略 |
まとめ
なお、ファンタムは、入力に何もつながなければほとんどノイズは増えないが、電流を取るとそれなりにノイズが現れます（＝DC-DCまわりのアースラインの処理か部品配置に問題あり）。楽器やボーカル直近の宅録では問題ないレベルだが、オフ録音では出力電圧が比較的高い（おおむね-35dBV/1Pa以上）マイクでないとS/Nが厳しくなります。
注意：よい子は、ここに書いてあることの真似をしてはいけません。言うまでもありませんがメーカー保証外行為です。
シールドを強化しないと、特にライン入力では録音機としてとても使い物にならないと判断しました。そもそもケースの上半分が全部プラスチック製なのがいけないんですが、製品企画上、このご時世のコスト制約とデザイン優先でこうするしかなかったのでしょう。今すぐに新しい金属ケースを加工して入れるのは大変なので、できる範囲で改造を強行。
分解方法はここを参考にしました。入力部サブパネルは下側に引っ掛けがあるので上面側からはがすようにすると外れる。
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改造前の状態。横倒しに接着されているでかい電解コンデンサは明らかに後付で、古いロットではついていないみたいです。それにしても、高インピーダンス回路である右ch INPUT LEVEL VRの直近にファンタムDC-DCコンバータ用インダクタを配置するというお粗末。外観デザインばかり優先して音デバイスの本質を見失っているという印象です。 |
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ADC、DACともAKM（旭化成）製。写真の色がへんなのはチップの刻印が見えるようにLEDライトで照らしているからです。ちなみにファンタムのDC-DC convはNJM2374A。Op-ampはNJM4580に実測±7.2V程度（こちらのDC-DC convのICは接着剤の下敷きで不明）の電源電圧をかけている。 |
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シールド材はこれを使いました。磁性体ではないのだから磁気シールドをうたうのはちょっと変では？ |
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静電誘導を受けやすいのがXLR入力ジャック、左chのライン入力ジャック、ファンタムDCカットコンデンサ、初段トランジスタとそのエミッタ間コンデンサであることがわかったため、それらを銅箔テープでシールドする。トップパネルとぶつからないように気を付ける。 |
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シールドは当初は右ch XLRコネクタの1ピンに巻き付けてグランドに接続していましたが接触不安定でノイジーになることがありました。そこで、下面筐体の取り付けねじGNDパッドに卵ラグ共締めで接続しなおして解決。 |
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元々どこにもつながっていないアルミ製サイドパネルをGNDに接続すべく、本体側ねじ受けの隙間に銅箔テープを挿入し、抵抗の足の切れ端をバネ状に加工。反対側も同様。 |
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組み合わせるとこうなります。これで、ねじまでは導通する。 |
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パネルのアルマイト被膜を破るためバネ座金を挿入。本当は菊座金を使うべきですが手持ちで妥協。ただし、バネ座金で被膜が破れた結果ねじだけで導通が取れるようになり、現在はバネ座金を取り除いています。 |
以上、一見かなり不十分な静電シールドですが効果は絶大で、PCをACアダプタ動作としてもバッテリー動作の(c)とほとんど同じノイズレベルに安定しました。オープン状態のXLR端子に手を近づけるとまだわずかにハムが乗るがこれは搭載されているXLRコネクタの構造上不可避で、実使用状態では接続するコネクタのシェルでシールドされ問題ないので、いったん、これでよいことにします。
実際にパターンを追ってみるとLine入力は直列にRとC（DCカット）を介してマイク入力回路に注入するような構成である。つまり、Line入力は単に抵抗分圧でマイクレベルまで減衰しているだけである。（除Guitarモード）
INPUT LEVEL可変VRが、ヘッドアンプの個別トランジスタ（2SA1084-Eがついている）のエミッタ間可変抵抗として使われている。VRと直列に普通の有極性電解コンデンサがついている。INPUT LEVELのVRは、その抵抗値を1kΩ（目盛でいうと7付近）にすると、MIC IN端子が概ね200mVで0dBFSとなる。またこのときノイズは-98dB(rms)と出た。
対策後ノイズレベル、ASIOモード、24bit 44.1kHz、入力はXLRのHot-Cold間に160Ω接続（グランドリフト状態）・Lineオープン、INPUTつまみをMIC（最大）、ファンタムOFF、PCはACアダプタ動作
ノイズレベルの信号源抵抗による変化。WaveSpectraのrms値（フルスケールsin波の値を0dBとする：ON）そのままをプロット。
実測0dB=-44.2dBV(=6.157mVrms)より、160Ω時-129.7dBV=-127.5dBu、入力ショート時-132.8dBV。なお、入力ショート時時、Hot-ColdともGND接続時とグランドリフト状態とで差はほとんどありませんでした。
8kHzのピークが気になるものの、数値だけなら中々のポテンシャルがあることがわかりました（といっても音は値段相応でしかないが）。ノーマル状態ではシールド不十分ゆえ、この性能が出ていないのは残念なことです。
ノイズ対信号源抵抗特性はバイポーラ入力の特徴が如実に出ていますが、Rs=33Ωでもうノイズが上昇し始めているので、コレクタ電流が結構大きいようです。
[2011/10/11] 結論から言うと、これ単独では、歪ませないギターの録音用としては全くお勧めできません。
音質以前の問題として音の立ち上がりの瞬間や長いサスティーンでガサガサ言います。ガサガサ音ががSIG/OLインジケーター点滅と同期し、点灯・消灯の境目付近の音量でガサガサ言います。
LED点灯回路のグランドとDI回路のグランドが一緒くたになって、点灯用電流が音声回路に飛び込んでいるのでしょうか。いずれ機会があったら蓋を開けて調べてみます…。
MIC/LINE入力のときはこの問題はありません。クリーンを録音したかったら、LINEモードにして別途DIを用意すれば良いでしょう。
値段相応でしかないとはいえ値段を考えたら音は一応合格なので勿体ない。設計者の技量が情けないレベルだということですが、それも含めた値段なのかもしれません。お粗末。US-200〜800の系統ではどうなんでしょうかね。
つづく…か？