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有機センサー受光素子の開発が進んでいるらしい

2018年 02月 17日

パナソニックの有機センサー開発


数日前にネットの紹介記事を読んで印象的だったので、元の資料を読んでみました。 資料は以下のリンクにあるので、興味のある方は読んでみて下さい。



この記事の有機センサーに限らず、薄膜有機センサーの特徴は「光電変換部」と「電荷蓄積部」を分離して構成出来ることでしょう。 これによって受光素子の光と無関係な背部に、電荷を処理する広い回路部を設ける事が出来る様です。

上記のページの受光素子の構成図はえらく粗いので、ちょっと清書してみました。

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そして、この自由になった回路部の工夫で、従来のC-MOSセンサーでは不可能だった多くの事が可能になり、各社は各様にその開発を進めている様です。

パナの説明では、上図の「ITO電極」にかける電圧を制御する事で「グローバルシャッター」「無段階NDフィルター機能」「高感度モード・高飽和モードの切替」が可能だそうです。 また、高解像度で高速な画素ノイズを抑制する「画素内-容量結合型ノイズキャンセル技術」など、8Kに都合の良い機能も盛り込んでいる様です。

まあ、良い事づくめな話ですが、今すぐこのセンサーのカメラが発売されるかと言えば、それは未だ先でしょう。 有機薄膜センサーの発色や実用感度などが、現在のセンサーの実力を越えて、その生産の歩留まりで、コストが見合う物になるには、少し時間が必要でしょうから。



有機センサーを競うメーカー


「有機センサー」で検索すると、積極的にセンサー開発が進められている様子が感じられます。 やはりソニーはそのトップですが、今後はこの実用化が煮詰められるのではと思えます。「有機センサー」が出来るぞという話は昔からありましたが、このバナの話もかなり現実味を帯びて来ている様で、私達がそんなカメラを手にする事は、そう遠くなさそうに感じます。

例えば、この数年で一般化した有機ELのファインダーは、その発色でもはや後戻り出来ない価値を感じさせます。 それでは、有機センサーが可能にする「写真の高ダイナミックレンジ」などは、私達が実際に手にした時に「後戻り出来ない」と感じるでしょうか? いや、そういう物であって欲しいとは思うのですが。



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by Ataron | 2018-02-17 21:06 | 撮影機材/技術 | Comments(0)

ハッピーハッキングキーボードをハック

2018年 01月 05日
撮影に出かける用意をしていたら雨が降って、インドアになってしまいました。

なんとなく目が行ったのが部屋の隅にあったHHK(ハッピーハッキングキーボード)で、埃だらけの上に黄ばんで酷い。 HHKの上級品は静電容量キーで高価だけど、ウチにあるのはLite版で安物です。 以前は良く使っていたけど、コネクターがUSB化したマザーボードに変わってからお蔵状態です。

清掃は暇つぶしにもってこい。 ネジを外してキーボード上面と下側の本体とを分離し、上面枠からキーを全部外して無水アルコールで拭きました。

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後で戻すのに苦労しない様に、キートップの位置を元と同じにして並べてます。

キートップの3個だけが背部にパンタグラフの針金があります。(下図の左) この3個だけを外して、上面ごと洗剤洗いで良かったのですが、始めてしまったのでつい全部を外してしまいました。 キーは2つのプラ爪を寄せるだけで外れ(下図の右)、慣れると指先だけの作業です。

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清掃後に元通りにキーを嵌め、上面と本体を閉じる前に記念撮影。 3時間位かかってます。

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本体のスイッチ部分は一体構造です。 こういうの、最近のゴム式のキーボードでは普通ですね。 Lite2のキータッチは良いとは言いがたく、パソコンショップに並んでいる最近のものは、同じゴム式でも工夫されて良いタッチのが多くなりました。

でも、やはりメカニカルキーか静電容量キーのものが良いですね。 キーボードは良いものでないとね。



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by Ataron | 2018-01-05 19:11 | PC環境(ハード/ソフト) | Comments(0)

真空管アンプのテスト用プローブ

2017年 12月 22日
管球アンプの修理をする機会がありました。 アンプは、ピンコードの先を手で触るとハムが出るものの、CDの出力を継いでも音が出ない状態。 つまり、アンプの何処かがネックになって音が出来ない状態らしい。

トランジスターアンプでは、細いドライバーで回路を触って周る原始的なテスト方法を良く使います。 回路に当てたドライバーの金属部分に触るとハムが出れば、それ以降の回路が働いていると判ります。 ハム音を頼りに回路構成を読み、故障個所も判断出来るわけです。 しかし、そこら中が高圧の管球アンプでは、危なくてそんなテストが出来ません。

そこで、高耐圧のコンデンサーを介して信号を送り込むテストプローブを、やっつけで作りました。 若葉色の部分がコンデンサーですが、耐圧は600v 0.1μ程度で良いでしょう。 もっと高圧回路を扱う人なら、対処方法は書かずともですね。

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下は回路の模式図です。 プローブの先を調べる部分の配線に当てて、音が出るかチェックします。 用心のために手袋をしてプローブを使いますが、先端にテストクリップを使えば更に安全ですね。

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今回の回路は下の様な初段5751 ドライバ段5814A という真空管を使った、6L6プッシュプルアンブでした。

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ドライバ段はムラード型位相反転回路の変形タイプの様ですが、この各所にプローブを当てて調べたわけです。(但し、高圧のプレート回路は避けました)

上図の段間コンデンサー(0.1μ)を入れる場合、ドライバ管のグリッド側はもう少し複雑な位相反転の構成が普通で、バイアス抵抗はもっと大きな値が普通です。 故障は、この回路の特殊性(不安定さ)と経年によるB電圧低下が関係している様でした。

色々とあったのですが、これで回路の動作が判って来て、応急修理に繋がりました。


ついでに、真空管の足を磨きました。 本気のレストアなら真空管ソケット側も取換えたい所ですが。

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布バックの柔らかめのサンドペーパーを折って厚みを出し、足の一本ずつをすり付けて、内側を磨きました。 外側はどういう方法でも磨けます。 こんな足の研磨で改善してしまう不具合もあると言いますが、私は経験した事がなく、気休めです。 足をメッキしているパワー管等は、見て表面の汚れがなければ、磨かない方が良いかも知れません。 磨くならとても細かいサンドペーパーで浅めに磨くのが安全でしょう。



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by Ataron | 2017-12-22 12:07 | 音響関係 | Comments(0)

半田ごてとワイアリングの世界

2017年 08月 17日
音響関係の電子回路というのは、エレクトロニクスとアートとクラフトマンシップなんかをひとつの壺の中で煮込んだ様なもんです。 ネットで興味深い映像に目がとまりました。 以下のツイッターサイトで、楽器のエフェクター工房の様です。
写真はこれ。

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ワイアリング(配線)に使っているのはスズ引きの太めの単線で、それにオレンジのチューブを被せている様に見えます。 電子回路の配線をやっていると、人はそれにポリシーに裏打ちされた美意識を盛り込む様になります。 まさしく、これはその状態で、何処かでこういう処理を知って導入したのだと思います。

右側の2箇所、おそらくLEDの固定に、ドップリと透明な接着剤の様なものを使っています。 下は別機種ですが、余り美しくないが、この接着剤をワイアリングの固定に使っています。

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最初の写真のワイアリングにも、もしかすると目立たない様に少し使っているかも知れません。 電子回路のワイアリングの努力を目にすると、私は少し心が動かされます。



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by Ataron | 2017-08-17 10:59 | 音響関係 | Comments(0)

カードリーダーの分解 BUFFALO MCR-A27/U2

2017年 06月 03日
カメラの記録媒体の読み取り機器としてカードリーダーを使われる方は多いでしょう。 私は、BUFFALO製の MCR-A27/U2 (USB) というカードリーダーを10年近く使用しています。

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コンパクトフラッシュやSDカードなど5種のスロットがあり、実際にはそれ以上の種類の記録媒体に対応する様です。 このカードリーダーの筐体はネジを使用せず、プラスチックの爪でパックされているだけです。 下図の4ヵ所の爪を外すと筐体を開く事が出来ますが、爪を痛めず分解するにはコツと用心が必要です。

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上図は、筐体上面で鏡面装飾のある側ですが、私はUSBコネクターの左右の爪から外して開けました。 結果として爪の一つが割れましたが、筐体を元通りパックするには問題はありません。 爪の位置と向きを参考にして、薄いプラ板等を刺し入れて爪組を外しながら開くと、無傷で開けられるかも知れません。

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プラスチック筐体でパックされた内部の基盤は、下の様なものです。(内部の基盤を底面に納めた状態です)

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カードリーダーを分解した理由は、ロックタブが少し削れて消去が不安定になったSDカードを、不便なく使用するためでした。 ロックタブの無いカードは、普通はカメラ側で使用不能です。 しかし、カメラでは使用可能なのに、このリーダーでは消去(書き込み)が不安定なカードが有ります。 リーダーに刺して消去不能と表示されると、何度か刺し直して消去可能にして使用していました。 それが不便で、今回の分解と改造を試みたのです。

SDカードのスロットには書き込み禁止タブ(ロックタブ)に対応するロックスイッチ(LOCK SW)があります。 下図は、分解したリーダーのSDスロット部で、ロックスイッチの位置を予測して白色で書き込んでいます。

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このスイッチ接点は上図の青円の2枚の端子に繋がり、基盤配線にハンダ付けされていました。 ロックスイッチの動作は以下です。
  アンロックのSDカード挿入 → ON
  ロックされたSDカード挿入 → OFF

従って、このロックスイッチを常時ONとすれば、タブの削れたSDカードでも安定して消去可能となります。 改造は簡単で、上図の青円の端子をハンダで短絡しました。 問題のSDカードやタブをLOCK側にしたカードで試すと、消去/書き込みが可能となる事が確認出来ました。 ところが、予想外の落とし穴が...

このリーダーはマルチタイプで、1つのスロットが使用されている時は、他のスロットが認識されないのです。 上記の改造ではSDスロットが常に使用中と判断される様で、コンパクトフラッシュを読む事が出来なくなりました。 私はコンパクトフラッシュも使うので、改造を諦めて短絡を外し、カードリーダーを元に戻しました。

リーダーの機構やドライバーにも関係しますが、マルチタイプリーダーでも、他の種類の媒体の読み取りが不要なら、ロックスイッチ端子の短絡改造は有効と思われます。 世の中には多種のカードリーダーが有りますが、似た様な物が多いはずで、分解や改造の参考にしてください。



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by Ataron | 2017-06-03 16:56 | 撮影機材/技術 | Comments(0)

TASCAM TX-2 のマイクノイズテスト

2017年 05月 07日
G8の内蔵マイクによる動画録音のノイズに関して調べて来ましたが、比較的安価な外部マイクや、マイク用のヘッドアンプの追加では、内蔵マイクに劣る結果になりました。

ここに至り、信頼するに足るSN比を持つECMマイクをテストするしか、実相を確かめることが出来ないと判断しました。 むろん将来の使用を考えた上の話で、「TASCAM TX-2」という製品を入手しました。 これは、デジタルカメラ用に設計されたステレオ仕様の外部マイクです。

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以下のリンクは、この製品に関するメーカーサイトです。
公開されている特性は以下です。

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SN比 74dB は、おそらく信頼できる値でしょう。 マイクユニットは、同ブランドの「リニアPCMレコーダーDR-40(SN比92dB以上)」と同等と言われています。 PCMレコーダーの驚異的なSN比をどの様にして得ているのかは、一般には公開されていません。 もしSN比の優れた録音のみが目的ならPCMレコーダーを導入しますが、今はアナログ的なアプローチでG8の録音機能を調べたい事や、大きさや取り回しを考えて、こちらを選択しました。


入手後に、早速G8に繋ぎ、今までと同様の方法でテストをしました。

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◎PCの音響アプリで基準音と無音部を繰り返すデータを作成し再生させる。
◎DA変換器(USBデジタルオーディオプロセッサ)からLINE-OUTを引き出す。
◎生活機器や雑音の少ない静かな部屋にPAアンプを置き、DA変換器の出力を繋ぎ込む。
◎PAアンプから1m程度の位置で、カメラや外部マイクで録音。
◎最終的なPAアンプの出力は、カメラ録音ゲイン0dBの設定で、クリップ限度(赤表示の出る直前)に納まる様に調整。

◎録画の音声を音響アプリに取り込み、基準音のレベルが揃う様に増幅し、各録音の感度を揃える。
◎その場合のノイズ部を比較。 但し、ノイズが判り易い様に+20dBの増幅を加える。

以上の操作で、幾つかの設定での録音のノイズを比較した結果が下図です。

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各サンプルの横幅(時間)は10sec程度です。 縦幅は各種増幅操作をしているので、絶対値での表記が困難です。

G8の内蔵マイクは、音声入力がある程度以下となるとなだらかにゲインが減り、ノイズゲートの動作をしています。 従って、左端の最も大きな縦幅が内蔵マイク本来の無音時ノイズレベルと考えられます。

2種の外部マイクに関しては、それぞれ3つの設定で録音しています。

Tascam TM-X2 の最初の設定は、G8の録音ゲイン設定を+6dBとした場合です。 この設定で内蔵マイクと同程度の感度になりました。(TM-X2の設定は常に、出力H、ローカットOFF) 外部マイクにはノイズゲートが働きませんから、ユニット自体の特性は内蔵マイクと同じかそれ以上と判ります。 TM-X2は低域カット無しでこのレベルですから、かなり良いSN比だと言えます。

TM-X2 の2つ目は、G8の録音ゲイン0dBの設定で、録音レベルはクリップ限度より少し低くなります。 結果は、先とノイズ特性は変わらずです。

TM-X2 の3つ目は、間にマイクアンプを入れた場合で、少しクリップ限度を超える録音レベルになりました。 録音された波形を見ると実際はクリップしておらず、G8のメーターは余裕を採っている印象があります。 TM-X2は内部にパスパワーで働くヘッドアンプが内蔵されていて、マイクアンプを入れるのは逆効果という結果です。

右の3つは、安価なAndore(ピンマイク)を TM-X2と同じ条件でテストしています。
G8の録音ゲイン設定+6dBが少し良い様ですが、やはりECMマイクユニットの特性の差が出た様です。


今回のテストで、TM-X2のユニットの素性が悪くなさそうだと言う事は垣間見えました。 しかし、内蔵マイク録音と、このTM-X2を使った録音は、ノイズは大きく変わらないという結果です。(ノイズの音質は異なりますが) バックグラウンドノイズを問題にした場合、おそらくどんなECMマイクを選んでも、決定的には変わらないのではないかと思えて来ました。

誤解の無い様に書いておきますが、音質は別の問題です。 G8やG3の内蔵マイクは、おそらくハンドリングや機械的な雑音を抑制する目的で、デフォルトで低域を大幅にカットしています。 外部マイクは基本的に低域の特性をフラットに持たせている(メーカー/機種により味付けが異なる)ので、録音音質は大きく変わります。 投資が無駄という事は全くありません。

ノイズを減らすのに単にマイクを変えれば良いという考えは間違っているのでしょう。 録音時に音源に近付き大きく取り込み、下手なAGCに頼らない、環境雑音を減らすなど、テクニックの駆使が必要です。 外部マイクは、そういった事が可能になる事を前提に導入すべきで、本気でノイズを減らしたいなら、カメラシュー取り付けに拘ると足枷になると思います。

また、このテストは、静的なノイズ特性を比較しただけで、ダイナミックレンジを見ていません。 オンマイクにした大きな音圧でも歪まず録る事が出来るマイクは、ノイズを可聴域以下に追い出せます。 そういう録り方が可能な場合、静的なノイズ性能が劣ったマイクの方が、録音結果は高SNとなる場合が出て来ます。 マイクの評価は単純ではないと言えます。



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by Ataron | 2017-05-07 00:21 | 撮影機材/技術 | Comments(0)

ECMマイクのシールド改善

2017年 04月 28日
Andoerという安価な中国製のECMマイクを入手しましたが、マイクに手を近付けたりすると少しハムが出ます。 そんなの気にしないという使用が対象の製品でしょうが、筐体は案外ちゃんと作られています。 勿体ないので改善しました。

マイク筐体に手を近付けるとハムが出るのは、筐体がちゃんと接地されていないからです。 早速、分解してみたのが下の写真です。

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前面のキャップを廻すと簡単に外れ、円型のメッシュとキャップが分解しました。 マイクコードを押してECMユニットを筐体から押し出すと、配線の根元にウレタンが巻かれています。 これは、ユニットが筐体内で暴れない様にする、ソフトな詰め物としての役割でしょう。 配線の後方はタイラップが巻かれ、マイクコードを引き抜く力がハンダ付け部にかからない様にしています。 タイラップは私も良く使う手ですが、ウレタンはタイラップとユニット間に巻かれていました。

筐体の側方に空気抜き窓があり、その切り欠き窓のメッシュは自分の弾力で筐体内に貼り付いているだけです。 細いドライバーなどで少しずつ押すと、上の写真の様に帯状のメッシュが外せます。

ユニットが暴れると言いましたが、ユニット径は筐体内径より僅かに小さいからです。 ユニットは実際は一部が筐体内面に接しているでしょうが、しっかり固定されていません。 このため金属筐体の接地が不完全で、ハムを引く原因となっていました。

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①ECMユニットの背面はHot(信号)と接地の2極がプリントされています。 接地側のパターンはユニットの外面に繋がり、ユニット外面は接地されています。 多くのECMマイクユニットはこの構造です。

➁筐体の内面は外面の塗装が及んでいました。 この塗装が筐体の接地を邪魔しています。

➂ユニットを筐体から完全に抜き、筐体内面の塗装をヤスリなどで剥離しました。 側面のメッシュの当たる奥の部分も剥離しています。

④ユニットを元に戻したところですが、ユニット径が少し小さく筐体との間に隙間が出来ます。 マイクコードを配線してテストすると、コードを触っているとたまにハムが出ます。 ユニットが筐体に接触しない状態になる事があるのです。

これでは困るので、金属性の詰め物を隙間に詰めることにしました。 あり合わせのシールドコードを剥き、シールド部だけを適当に切って撚り、ユニットと筐体の隙間に挟んで封入しました。 これで接地が完全になり、筐体からのハムはなくなりました。


同時に入手したDuaFireの方は、ユニットと筐体が窮屈で接地が完全な様です。 こちらはラジオペンチでユニットを掴んで、筐体から引き出しました。

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やはり配線の根元にウレタンを巻いていて、これが詰め物になりユニットが外し難かった様です。 DuaFireはユニットも筐体も細くてタイラップが収まらないため、その処理がありません。 テスト用なので敢えて処理をしませんでしたが、実用ならタコ糸を巻く追加処理をしたでしょう。 Andoerではハム防止の効果が明らかだったので、念のためにDuaFireでも接地を完全にする処理をしました。 ウレタン材は外してしまい、Hot側にショートしない様にシールドメッシュを詰め物として、上図の右側の様に筐体とユニットの間に挟んでいます。



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by Ataron | 2017-04-28 02:58 | 音響関係 | Comments(0)

ECMマイク専用のヘッドアンプの製作

2017年 04月 27日
G8の動画録音に関して、内蔵マイクの録音ではSN比が芳しくなく、外部マイクの録音ではどうなのかをテスト中です。

ネットを調べると、YouTubeに録音テスト風の動画が多数有り、どうやら「ユーチューバー」達が自分達の動画音声の品質を気にし始めた事が判ります。 アテにならない情報は無視して、メーカー仕様、価格.com情報、色々な人の実験的情報などを参照して、現在およそ次の様に考えています。

①カメラの動画の同時録音には、PCM録音機器(デジタル録音機器)からカメラへのライン入力がベスト。
➁PCM録音機器との間にアッテネーターが必要か(減衰比は?)は、機器側/カメラ側の仕様により異なる様子。
➂デジタルカメラ専用の外部マイクは評価が微妙。 しかし、専用外部マイク製品は豊富化しつつある。



私のテストしたかった点は、「外部ECMマイク」「外部ECMマイク+ヘッドアンプ(初段アンプ)」の構成が、内蔵マイク録音のSN比を改善できるかという事です。 それで、カメラのパスパワーの電源ノイズ等の影響の有無が見えて来るでしょう。

押入れを探すと、昔に自作したボーカルマイク用のブーストアンプが出て来ました。「オーディオレベル」より少しアバウトな「楽器レベル」の代物でしたが、これをECMマイク用のヘッドアンプに改造しました。

オペアンプを1個使う9V電池で働く回路で、元回路はエレキアンプ用に出力インピーダンスが高く、そのままでは使えません。 そこで、ネットの専門家達の知識を輸入しては、以下の回路に改めました。 テスト入手した安価なECMマイクを繋ぎ、ノイズを耳で確認しながら色々と定数を変えた結果ですが、今後も改める所があるかも知れません。

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●(マイク側)入力インピーダンスは10KΩ、出力インピーダンスは1KΩです。 一般のECMマイクユニットやG8の外部マイク入力のインピーダンスに適当な値にしています。
●ヘッドアンプのゲインは「 -20dB ~ +14dB 」間で可変です。 常識的な範囲のテストで、「ヘッドアンプゲインUP、カメラ側入力ゲインDOWN」「ヘッドアンプゲインDOWN、カメラ側入力ゲインUP」は、録音のSN比に影響が見られませんでした。 この事から、カメラ側の適正入力に合せたレベルで送り込むのが無難と考え、このアンプはマイク感度の調整用範囲のゲインで、もっぱらバッファーアンプ的な動作をする増幅率としました。
●オペアンプの片側が余るので、ECMマイク用のパスパワー4.5vをここから出しています。 2KΩの手前にローパスフィルターを入れてマイクの電源ノイズを抑えるべきかとも思ったのですが、簡単なテストでは効果が見えず省略しています。
●回路図には表れませんが、50KΩボリュームの金属ケースの接地はハム対策で必要です。 その他、マイクからの配線、回路全体がマイク感度上で働き、ノイズ/ハムに敏感です。 実用機とするならメタルケースが万全です。

下図は、この自作のヘッドアンプとマイクの接続の様子です。

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テストのために、外部マイクとして廉価なECMマイクをアマゾンで入手しました。

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▪面白いのは、購入先は全く別ですがクリップ部やマイク筐体の構造は酷似。 つまり同じ所で作られた物の様です。
▪DuaFireのSN比74dBは?ですが、感度は大変に良くてヘッドアンプ無しでG8に刺すと、内蔵マイク以上の感度と判ります。 それに対して Andoerは感度がかなり低く、上記の仕様表記通りの様です。 安い設定なのはそのあたりの理由でしょうか?
▪マイクユニットは、DuaFireは6mmΦ無指向性、Andoerは9.5mmΦ単一指向性、です。 音質は色々と録っては聴いてみないと簡単には比較できません。
▪どちらもマイク筐体が金属でDuaFireはしっかり接地されていて、筐体から来るハムは全くありません。 Andoerは接地が不十分でハムを拾い、これは改造の余地があります。(ECMマイクのシールド改善を参照)
▪どちらもコードは単芯のシールドで微弱ながらハムを拾い、かなり短く切って別のジャックのコードに繋ぎ直しました。 普通の使用では、ここまでする必要はないレベルです。

DuaFireの方はiPhone等の専用ジャックで、これはCTIA規格と言うらしく、一般のマイクジャックに挿しても使えません。 このテストでは通常のジャックに配線しています。

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▪この他に、手元に Panasonic製のECMマイクユニット WM-034CZ という部品があったので、これもテストに加えました。 下はそのデータシートです。

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テストした3種のマイク部の様子です。

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で、外部マイクを並べて勇んでテストしたのですが、現在の所は「外部マイク+ヘッドアンプ」のシステムは、良い結果が出たとは言えません。

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◎室内のPCや冷蔵庫の音が無視できないレベルになりました。 これらをシャットアウトするために、静かな部屋にテスト音源を再生するスピーカーとカメラ/マイク類を引き出してテストをしました。
◎スピーカーからテストトーンを再生、1m程の位置で「G8内蔵マイク」と「外部マイク+ヘッドアンプ」で録音。 どの場合もG8の録音感度「0dB」に設定。
◎外部マイクはヘッドアンプの増幅率を調整して、赤が出る直前の「クリップ限度」に調整して録音。
◎録音結果をテストトーンのレベルが揃う様に、増幅微調整して比較しています。

このグラフで比較する限り、内蔵マイクの方がSN上は良くて、なあんだという結果です。 その上、内蔵マイクアンプは入力が小さいとゲインがゆっくり下がり、ノイズゲートの様な動作を示します。 外部マイク側はその動作がなく、ノイズは一定です。 しかし、それを差し引いても、外部マイクのノイズは大きく劣っています。

ただし、この結果はちょっと落とし穴があり、内蔵マイクは低域が大変にカットされているのに対し、外部マイクはどれも低域が素直に伸びている様子です。 音楽録音を試すと外部マイクの方が音質上では明らかに上で、低域が文句なく録れます。 しかし、下手に外部マイクを使うと会話がこもったりしがちで、内蔵マイクはスピーチなどを明瞭に録るタイプと割り切って、カメラボディのノイズを軽減するローカットをデフォルトで設定した様に思えます。

上図の波形の音源からテストトーンは煩いので削り、バックグラウンドノイズの部分だけにしたサンプルが以下です。 ただし、「各録音のテストトーンのレベルを-3dBに合わせる操作」は、かなりの増幅があり、実際のG8の録音時のノイズは、下のサンプルほどには酷くありません。


ノイズの音質から低域の違いが判ると思います。 これらの外部マイクでは、とてもSN改善の目的には程遠いのですが、外部マイクで低域の音質レベルアップになる事は確信出来ます。

今回のテストでは、カメラの電源ノイズが悪影響しているのではなさそうな結果です。 ここに載せたテストは、外部マイクはヘッドアンプを経由していますが、直接G8に刺したテストも結果はほぼ同傾向でした。 ヘッドアンプでSN比を改善できるかも知れないという考えは、残念ながら外れていた様です。 外部マイクが感度が低いマイクの場合は意味が有るかも知れませんが、それもG8には録音ゲイン調整がありますから。

低域カットながら、内蔵マイクの方が廉価な外部マイクより良いSN比です。 Panaは、内蔵マイクなりにベストを尽くしていると思えます。 録音のSN比改善には、SN比が信頼できる本格的なマイクに投資すれば良いという、当たり前の話なのかも知れません。 ここからは投資が必要で、気軽にテストというわけに行きません。 外部マイク(パスパワー電源マイクを含む)の実際の効果について、もう少しネット上の意見を調べて見たいと思います。



〔追記〕2017.05.03
「オマケ」と思われた内蔵マイクですが、G8では思った以上の工夫や性能の現状が見えて来ました。 それだけデジカメ内蔵マイク録音は困難という証明でもあり、ユーザーが良い録音を望むなら、単なる投資ではなく録音技術と知識を持つ必要があると示しているでしょう。

私の詰めの甘い背景知識と違い、かなり詳しい方が書いておられる以下のページを発見しました。

まあ、私はG8で具体的な答えを出したいので、高いSNが保証されそうなマイクユニットを探している所です。



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by Ataron | 2017-04-27 19:42 | 撮影機材/技術 | Comments(0)

Panasonic G8 の動画録音:ライン入力は高音質

2017年 04月 13日
価格.Comのカメラ板を覗いていると、G8の動画の音質が悪いと言う意見があります。 GH5は当然ですが、G8でも動画撮影に重きを置くユーザーは少なくなく、動画と一緒に録音される音質も大事な要素になってます。

しかしG8発売当初は、ボディ内手ブレ補正の動作音が従来の機種になく目立ち、これは早々にファームアップで改善されています。 この当初の悪印象が思い込みとなった意見が見られます。 しかし録音のバックグラウンドノイズは、実際に悪いとすれば何を改善すべきなのか、ちゃんと調べないと改善は無理です。

余談ながら、この種のノイズを「ホワイトノイズ」と言う風潮があり、違和感を覚えます。 ホワイトノイズはノイズの種類を示す言葉で、バックグラウンドノイズは必ずしもホワイトノイズではないので。「動物園は色んな動物の写真を撮った」と普通に言えば良いのに「色んな哺乳類の写真を撮った」と言っている様に聞こえます。



今回はライン録音のテストをした事で、G8の録音時のノイズや音質の問題が少し見えて来ました。 以下は録音結果を纏めた動画です。


これは「G3 内蔵マイクによる録音」「G8 内蔵マイクによる録音」「G8 ライン録音(アッテネーター経由)」の3種類の録音を比較しています。 各動画撮影の条件は、

◎手ブレ補正の無いレンズ使用、全ての手ブレ補正OFF、AF動作OFF、の設定。 ステレオの20cmクラスのスピーカーから1m程度の距離に三脚固定。 PCからテスト音源を再生して内蔵マイクのテストをしています。
◎室内の蛍光燈、空調、冷蔵庫、などを停止して、外部雑音を極力抑えた動画撮影。
◎マイク録音の感度設定は、G3 レベル3(レベル1~4)G8 0dB(-12dB~+6dB)に設定。(この設定で、若干G3が感度が低い)
◎CDの送出し音量はMaxで、スピーカー音量をG8の録音メーターで「ピークが赤マークの手前に納まる」音量にアンプ側で設定。(私が日常で聴くより少し大人しいレベルです)
◎G3 レベル3では感度が少し低くメーターはアンダー目になりましたが、問題のない範囲です。
◎G8のライン録音はアッテネーターの減衰量を既に調節していたので、G8の感度設定は 0dBのままで「ピークが赤マークの手前に納まる」状態となっています。

G3内蔵マイク、G8内蔵マイク、G8ライン録りの感度差は、テストトーンのレベルが同様になる様、録音したデータを最終的に調節して比較しています。

以下はテストの信号の流れの様子で、緑はマイク録音、青はライン録音です。

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「DA変換器」は、PCで音楽を聴くための「USBデジタルオーディオプロセッサ」というONKYO製中級品です。「減衰器」はアッテネーターのことで、これは即席でバラック配線で組んでいます。

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アッテネーターは、抵抗値はDA変換器の出力インピーダンス10KΩ、カメラ入力側は数KΩと予想し、減衰比1/250(-50dB程度)にしています。 これでCD再生のMax出力に対し、G8側は録音ゲイン 0dB 設定で、メーターが最適(赤が出る寸前)となりました。(デジタル録音は、もう少し低レベルに抑えるのが一般的かも知れません) 下図はアッテネータの回路図です。(出力機器側は実際はピンジャックで製作)

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最初の動画データで、テストトーンの後に4secずつの無音部があり、ボリュームを上げないと聞きにくいですが、録音時のバックグラウンドノイズを比較したポイントです。 各動画のこの最初の範囲を音声アプリに取り込んで調べたのが以下です。

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頭のテストトーンの高さが同じになる様に、各データのレベルを調整しています。 左側の「G3 Mic」と「G8 Mic」を比べると、G3の方がノイズは少し多く、昔からGシリーズはこの程度のノイズ性能だったのが判ります。 少なくともファームアップ対策後では、G8が「ボディ手ブレ補正の搭載で非常にノイジー」なのではなく、「G7ならそれが無いから良い」と言うのはおそらく勘違いで、測定してみれば判るはずです。

右側のライン録音は、明らかにノイズレベルが違います。 最初の動画を聴くと、ライン録りは音のボリュームも大きく(低音域が豊富なためでしょうか)、聴感上のダイナミックレンジはとても良好に感じます。

下図はノイズ部のレベルをこのアプリのdBメーターで調べたものです。 注意願いたいのは、先の波形観測の図から判る様に、テストトーンはいわゆる「0dB」よりかなり小さいレベルです。 下図は、バックグラウンドノイズの程度を比較するために、テストトーンが「-9dB」になるまで増幅して各録音レベルを揃えたものです。 従って表示は「相対的」で「目盛り値=SN比」でありません。(SN比はもっと良い値のはずです)

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G3とG8のマイク録音時ノイズはG8が僅か少ないが、五十歩百歩です。 これはラジカセのレベル以下で、気にしだすと気になるレベル、問題になるのは否めません。 一方ライン録りは、予想以上の結果です。 オーディオマニアには未だ足りないでしょうが、普通の動画の音としては十分です。 ノイズ特性だけでなく、音質としても音楽を普通に楽しむレベルを満たしていると思います。

マイク録音の方は、以前のテストでも当惑した低音域の大幅なカット、高域部のみが目立つ音、と言った癖が明らかです。 これは、G3もG8も同じ、音質は昔のラジカセの内蔵ECMマイクの録音と良く似ています。 ECMの高品位なマイクを用意して外部マイクとして使用した場合、この音質の癖は改善されると思われます。 ECMの高品位マイクは、高域側の感度を落として、感度の低い低音域に近付けて周波数特性を平坦化するので、一般に感度が低い様です。 このため、バックグラウンドノイズに関しては、はたして改善されるかは疑問です。 このノイズの改善には、それが良くない原因について、もう少し考察が必要と感じます。



安価なワイヤレスユニット用のピンマイクがあったので、これを外部マイクとしてテストしました。

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予想はしていたのですが、この外部マイクのノイズ特性は内蔵より悪い結果でした。 G8の手ブレ補正をOFFとした場合(おそらくONでも動作が穏やかな場合)、その機構の振動はノイズと殆ど関係無いと言うことは、よりはっきりしました。 G8の内蔵マイクはノイズの特性が芳しくないとは言え、G3やこの安価なピンマイクより良いのです。 もしボディ内手ブレ補正機構がG8のノイズの主要原因なら、G3やピンマイクはもっと良い値を示すはずですから。

では、これらのマイク録音の全てで、ノイズ特性が芳しくないのは何故か?

ライン録音の好結果で判った事は、「内蔵マイク」もしくは、そのレベルをラインレベルに持ち上げる「ヘッドアンプ」の周辺がバックグラウンドノイズの殆どを発生させているという事です。

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上図は、マイク周辺の回路構成を推測した模式図で、上側は内蔵マイクと外部マイクに別個にヘッドアンプがある場合、下側はヘッドアンプが共用で、ジャックで切り替えている場合です。 たぶん私は下側の構成ではないかと思いますが、これはG8を分解しないと判りません。

赤い部分がノイズの発生し易いと考えられる場所ですが、上側で内蔵/外部でヘッドアンプの特性が著しく異なるとは考えにくく、また下側の場合は同じヘッドアンプです。 これは上下のいずれの構成でも、マイクユニット側が怪しいと考えるのが普通です。

ここで思い当たるのは、電気的に感度の高いマイクユニットに、カメラの回路のデジタルノイズが影響しているのではないかと言う事です。 PCとオーディオ回路を連携させて使用すると、PCの電源回路の影響下にある回路は、ことごとくノイズに侵されるのに気付きます。 PCからオーディオ信号の受け渡しは、上手くやれば優れた性能になりますが、下手をするとノイズまみれです。 デジタルカメラの内蔵マイクは、その意味でラジカセより厳しい環境です。

マイクユニット自体のノイズ特性ではなく、マイクユニットをデジタル回路と切り離さず使用しているので、ノイズ特性が悪いのではないかと、私は疑い始めました。 ライン録音の場合、ラインレベルの強い信号とアッテネーターが壁になって免れたという推測です。

 ①内蔵マイクユニット自体のノイズ性能が悪い
 ➁カメラのデジタルノイズがマイクユニットや周辺回路に影響している

Panaのマニュアル上の「外部マイクで上質の録音が可能」の説明通りなら、単に①が原因という事になります。
もし➁が原因なら、カメラからのパスパワーで動作する外部マイクは、ノイズ性能が改善しない場合が出て来ます。(低域の音質などは良くなり得ても)

実際に外部マイクで良い結果が出せれば、①か➁かは判って来るでしょう。 ECMマイクをカメラからのノイズに影響されない様にするには、外部にマイクのヘッドアンプを用意するのが確実と思います。 これは、後日に実際に試してみたいと思っています。



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by Ataron | 2017-04-13 23:57 | 撮影機材/技術 | Comments(1)

SDカードのLOCKタブ

2016年 12月 28日
SDメモリーカードには誤消去防止のLOCKタブがありますね。 私が日常的に使用していたSDカードの一枚が、頻繁にLOCK側に意図せずセットされる様になって来ました。

カードの出し入れの際に、このタブが僅かにスロット入口などに当たり移動するのでしょう。 今までそうならなかったのは、このタブのクリックストップが有る程度抵抗していたからで、クリックストップの緩みが進んだのだと思います。

で、対策としてタブが挿入時に周囲に当たり難い様に、カッターで削ったのです。 この時私は、漠然とこのタブがシンプルなスイッチだとイメージしていたのです。 愚かでしたね~。
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SDのリーダーで試すとあきません、全くメモリーの消去が出来なくなってしまいました。 これでやっと、このタブは単なるスイッチを押す飛び出しで、読み取りスロット側にスイッチがあるのだと気付きました。 昔のカセットテープの消去防止ツメと同じだったわけです。

数百円とはいえ勿体ないので、タブを1/3ほどLOCK側に移動した位置で接着剤固定しました。 その位置あたりだとスロットの検出突起が当たり、なんとかLOCK解除になったのです。

ただ、スロットに入れるパーツの接着剤固定は勧められない事です。 接着剤の削れ分が出て、これがスロット内に入り込んで不具合を生じる事が有り得るからです。 接着剤の余分が表面に残らない様に、拡大鏡で見ながらマイクロドライバーで除去しました。 今度は接着が怪しくなり、いよいよ信頼性のないカードになってしまいました。


1990年初期に、ショップ組立てのデスクトップPCを購入した事があります。 確か100MHz等がペンティアム最速の時代でした。 当時のパーツの信頼性はいまひとつで、ショップの判断で40pinATAケーブルのコネクタを、ディスク側コネクタに接着剤で簡易固定していました。 搬送途中で振動で抜けるという事があったかららしく、今のパーツでは余り考えられない事です。

それ自体は良かったのですが、この作業で溶融ガン型の接着剤が糸を引いて、クモの糸の様に空中に舞ったのでしょう。 どういうわけか、この糸がフロッピーディスクのスロットに入り、フロッピードライブの軸に巻き付いたまま私に出荷されたのです。 この糸は外れる事なく、しかもフロッピードライブも普通はちゃんと動作したので「時々生じる謎のフロッピー読み取りの失敗」に悩まされ続けました。

ある日、意を決してドライブを分解し、このからまった糸を見つけ全てが判り解決したのですが、その長い間のトラブルは安易な接着剤の扱いの結果です。 接着剤は極めて有効なグッズですが、その便利さの裏にはけっこうリスクがあり、私はいつも扱いには注意をしています。


SDカードでちょっと調べていたら面白い記事がありました。 マイクロSDカードを内蔵した入れ子型のが販売されていたという話で、まあ性能上の問題がなければそれで良いんですが。

たかがSDカード、されどSDカードです。




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by Ataron | 2016-12-28 11:03 | 撮影機材/技術 | Comments(0)