nabeの雑記帳

音質を主観的に述べてみます。おもな比較対照はProdigy 192VE改（カップリングコン置換済）です。ヘッドホンアンプは自作のものを使いました。

よく見られる方法で並べると

オンボード <<<<< 192VE <<<<< SE-U55SX < 192VE改 < SE-U55SX改

です。最近のオンボードはかなり良いですけど、やっぱり専用カードには負けます。192VEはノーマル状態だと主にNJM4850に起因する歪みがひどいのです。

SE-U55SX（購入時のまま／ノーマル状態）では大変歪みの少ない綺麗な音がしますが、音の立ち上がりがやや悪く、高域が丸く感じます。192VE改の方が、高速オペアンプAD8066のおかげもあり綺麗ではっきりとした音がします。比較するとややドンシャリですが、それを抜きにしてもやはり通常状態のSE-U55SXは高域が丸いです。あとSNRが（単体オーディオにしては）余り良くありません（注：測定値ではなく主観）。

この丸さとSNRはSE-U55SXのオペアンプ電源のコンデンサを変えてあげることで改善します（関連記事）。その他多くのコンデンサ交換を行い、もともと少なかった歪み感がある時を境にまったくなくなりました。これは192VE改の音を越えますが、でもまだ少し高域が丸く音の躍動感（？）がやや悪いです。これは出力カップリングコンデンサによるもので、DC直結に改造することで改善しました（関連記事）。

ここまで来ると192VE改の１ランク上の音になります（好みと言えば好みですが、歪みや明瞭感で若干上です）。音が徹底的に歪まないらしく（但し単純なTHDでは計れない）、不思議なことに音量が下がったように聞こえます。それでいてボリュームを上げなくても満足感を得られます。アンプとかでもそうですが、優秀なアンプでは歪んで余計な音がしないため、同じ信号（p-p）でもボリュームが下がったように聞こえます。*1

「SE-U55SX改」の恩恵

アンプの聞き比べが非常にやりやすくなりました。前はどこが違うのかよく分からなかったのですが、コイツを使うとはっきりと違いが分かります。安物……かどうかは分からないけど、もらいもののイヤホンで十分ヘッドホンアンプの聞き比べができます。

次にしたいことは

オペアンプの載せ替えですけど、DIPだから載せ替えにくいですね。SOPの方がよっぽど載せ替えやすい（＝取り外しやすい）です。NE5532Aは大変優秀なアンプなので載せ替える気はほとんどなかったのですが、CMoy型アンプで色々試聴してて格の違うオペアンプを見つけたもので*2、遊びがてららIV変換ぐらい変えてみてもいいかなと（苦笑）。そうそう、VLSCは下手に高速オペアンプに変えると理屈上悪化しそうな気もします（発振の可能性も十分にあります）。

OPA627は高すぎるのでイヤです。そしてたまに見かけるOPA2604の載せ替えは悪化させてるだけのような…ry

というわけで、SE-U55SX関連はこれにて一区切りです。質問とかは各記事までどうぞ。追試報告とかありましたらお知らせ頂けると嬉しいです。

SE-U55SX関連一覧はこちら

改造のために信号ラインの回路図を解説します。"*"付きの部品番号は「基板裏面に付いています」。回路は間違っている可能性があります。ご了承ください。

ADCまわり

ボリュームより手前は省略しています。LPFと、反転・非反転増幅によるシンプルな回路です。LINE IN入力部にはさらにLPFがあります。反転増幅を使ったバイアス回路というのは初めてみました。

オペアンプはLとRで共有しています。

DACまわり

右チャンネル（基板上では上部に該当）を示します。

IV変換	VLSC回路

IV変換回路は基本に忠実でシンプルです。VLSC回路は要するにLPFの一種です。イメージが完全に掴めないまま追跡したので回路も間違ってるかもしれません。

VLSC回路について

特許文献をみてみた（特許3616878）解釈。正確ではない部分もあるかと思いますが、DAC出力信号を入力とみなして、オペアンプを使った積分回路（LPF）の出力とDAC出力信号をオペアンプで比較し、等しくなるまでフィードバックをかける（積分回路に電流を流す）仕組みのようです。最終出力が積分回路（電流駆動されるコンデンサ充電電圧）であるため、高出力抵抗*1によるCRフィルタが構成されパルスノイズがでないという理屈です。

音声信号だけうまい具合に入力に最終出力が追従する訳はなく、オペアンプの性能次第でパルスに反応して積分回路が動くはずです。このVLSC回路というのは、オペアンプの非理想的な特性*2である動作速度の限界（スルーレート／帯域の制限）を積極的に利用したものと言えるでしょう。

DACのDC直結改造

IV変換抵抗であるR426とR428の抵抗値をうまく合わせると出力オフセット電圧を0mVにできます。こうすると出力コンデンサを外してDC直結にできます。実際試したところ、Rチャンネルはきっちり同じ抵抗値で揃いましたが、LチャンネルはそもそもDACチップの出力電流にオフセットがあるらしく、あえて抵抗値の違うものを付ける必要がありました。

デジタルテスタを駆使し、Q404（LならQ403）の２つの出力電圧（mVまで）とIV変換の抵抗値（mΩまで）を調べて出力電流値を計算し、それに合わせて正確に抵抗値を合わせれば出力コンデンサを外して直結できます*3。その他オペアンプの入力オフセットもここで吸収する必要があるため、Q404の出力電圧差と実際の出力電圧オフセットとの差（＝オペアンプによるオフセット）も調整の際の計算に入れた方がよいです（こっちはほとんどないハズですが）。コンデンサ手前のオフセット値で数mV以下なら許容範囲内でしょう。

0mVと4mVに調整出来たため出力カップリングコンデンサをバイパスしましたが、やはりDC直結の音質は捨てがたいです。（注：書いてあることの意味がわからない人は、安易にDC直結改造してはいけません）

みなさんお待ちかね（？）のコンデンサ載せ替えです。お約束ですが、この記事を参考にする場合はすべて自己責任でお願いします。著者は一切の責任を負いかねます。初めから改造する気だった人のために情報を提供しているだけであり、改造を推奨しているわけではありません。

• 回路構成とコンデンサの役割
• 効果が高いと思われる順
  • カップリングコンデンサ
  • エージング
• ADCのコンデンサ交換
• デジタル部の改善
• 使用前、使用後
  • RMAA
  • 音質は？

回路構成とコンデンサの役割

アダプタから入力された5V電源は、簡単にフィルタされた後、中央部の電源用コンデンサで平滑化されます。+5V はすべての回路の電源であると共に、DAC/ADCのアナログ電源となっています。ここのノイズを取ると音質が大きく改善します。

5Vは3端子レギュレータを介して+3.3Vデジタル部の電源となります。デジタルノイズがアナログ段に回り込まないようにすることも重要です。

5VからDC-DCコンバータを介して±9V電源を生成します。この9V電源は主にオペアンプの電源となりますが、回路のほとんどの電流はこれらオペアンプなどのアナログ回路で消費されているようです。

効果が高いと思われる順

いかにしてアナログ段のノイズを減らすかということが目的になります。

アナログ部に関する電源はどこを取り替えても音が変わりますが、交換しながらノイズを観測した様子から効果が高いと思われる順に述べてみます（保証はしません）。

必ずこの記事を参考にDC-DCコンバータに電解コンデンサ（等）を付けてください。これが付いていないとお話になりません。（良い子は耐圧は16V以上を使いましょう）

付け替えに使用したコンデンサはOS-CONです。元より容量が減っているものもありますが、容量よりもESR/ESLを重視しました。自分は470uF品の手持ちがなく220uFを付けました（全部千石で買ったものです）。

カップリングコンデンサ

カップリングコンデンサは好みに応じて変えてください。SILMIC 2は決して悪いものではないので、このままでもいいと思います。印可電圧は±2V程度ですので、変えるときは（電流はほとんど流れないにしろ）逆電圧がかかるということ念頭に置きましょう。

ここはほとんど電圧がかからないので、コンデンサ取り付け時にハンダ熱で痛んだ場合、電圧印可による修復は期待できません。ソケットにしておく方が無難です。

エージング

というよりも修復時間です。コンデンサはハンダ熱を加えることで性能が著しく劣化するので、取り付け時はリードを多少延ばしてでもコンデンサ本体に熱か伝わらないようにして素早くハンダ付けすることが基本です。

また取り外し時にGND側で熱が逃げるため、どうしても長く加熱する必要が出てしまい、外しているコンデンサ以外のコンデンサが熱疲労します。取り替えるなら一気に外してから載せ替えましょう。

このようにハンダ熱の加え方にもよりますが、１０～１００時間（場合によってはもっと）ぐらい電源を入れて放置しないと本来の性能を発揮しません。

ADCのコンデンサ交換

録音機能の音質改善です。

ADCアナログ電源は主電源である+5Vと0Ωの抵抗で繋がれています。これは、主電源の5Vのコンデンサを変えれば大きく性能が改善することを意味していますが、同時にADC動作ノイズが5V電源にダダ漏れすることも意味します。録音と再生を同時に行わないのならば、主電源コンデンサだけ放置するというのも手です。

本格的に改造するならばコンデンサ手前に0Ωのチップ抵抗が乗っているので、これを3.3Ωぐらいに替えた方がいいです。コンデンサだけ載せ替えてもあまり意味はありません。チップ抵抗がなければリード抵抗でも構いませんから、載せ替えた方がいいです（少々技術が必要なので、無理にはすすめません）。

あまり物療投資をしても仕方ないので、ほかはそのままにしました*1。Muse-FXはたまたま余っていた（他に使い道もなかった）ので付けてみました。ADCに関しては基準電圧コンデンサとADC電源の手前のチップ抵抗「0Ω」を「3.3～10Ω」等に変更する方が大きいと思います。

デジタル部の改善

これだけ改造するとデジタルノイズがあまり回り込んでいるようには（オシロでは）見えないのですが、チップ積セラを持っているので、デジタル部とDC-DCなどの「パターンはあるけど付いていない積層セラミック」を20個ぐらい付けました。この他タンタルのパターンもあるので、こっちもつけておくとデジタルノイズのアナログへの回り込みが減るかもしれません。

使用前、使用後

交換前	交換後

やりすぎ（笑）

RMAA

Frequency response (from 40 Hz to 15 kHz), dB	+0.01, -0.09	Excellent
Noise level, dB (A)	-96.3	Excellent
Dynamic range, dB (A)	96.2	Excellent
THD, %	0.0036	Very good
THD + Noise, dB (A)	-83.1	Good
IMD + Noise, %	0.0059	Excellent
Stereo crosstalk, dB	-79.2	Very good
IMD at 10 kHz, %	0.0058	Excellent
General performance		Excellent

録音ボリュームの位置によって、SN、IMD、THDなどは若干変化しますがだいたいこんな感じです。ステレオクロストークは録音ボリュームが原因ですので改善できません（確認しました）。

THDなどは恐らく電源電圧の変動によるものですが、３端子レギューレータがないため（LC/RCフィルタのみのため）これ以上の改善は難しいようです。

音質は？

購入時は「歪み感のない良い音だけど高域が若干丸い。イマイチ明瞭感がない」感じでしたが、コンデンサを載せ替え等をすると高域の伸びがよくなり、圧倒的なクリア感があります。SNの向上が一番大きいのですが、歪み感もより一層無くなった感じです。ついでに低音もハッキリ出るようになりました。

SE-U55SXはループバックテストができないことで有名です。入出力を同時使用しようとすると、入力がマイクに限られる上に、マイクから入力された音声が出力にミックスされます。ループバックテストに限らず、例え 16bit/44.1kHz だとしても、入出力を同時に行う装置として使いたいことはよくありますが、SE-U55SXはその目的で使用出来ません。

この血迷ったステキな仕様を変更するため改造を行いました。記事を参考に改造を行う場合は、各自の責任でお願いします。

全体の仕組み

基板上部の写真です。この回路には２つのアナログマルチプレクサ(74HC4053相当品）が付いており、それぞれLINE入力/MIC入力の切り替え、出力への入力信号ミックス機能on/off（入力モニター機能on/off）を行っています。この部分の回路を変更して、次のようにすることが目標です。

• 入力信号は常に"LINE IN"とする。
• 出力モニター機能は、LINEモードのとき（入力専用装置として動かしているときのみ）有効とする。

入力選択をLINEに固定

入力切り替え部の回路は上の写真のようになっています。入力セレクタを通した後、入力レベルボリュームに繋がっています。74HC4053 のうち黄色い線を引いた２つのピンを外します。パターンカットしてもokです。ハンダで熱しながらピンセットなどで持ち上げると、そのピンだけ浮かせることができます。面倒ならばニッパで切り取ってからハンダを外しても、IC自体外してしまっても構いません。

浮かせたピン	LINE INのバイパス

今度はLINE INをボリュームまでバイパスします。写真では入力LPFの手前からバイパスしていますが、好みによってチップ抵抗の下側からつないでも構いません。L と R を逆にしないように気を付けて。ここまで改造すると、MIC入力が使えなくなりLINE入力専用となります。

LINEモードのときのみモニターする

モニター機能自体取ってしまってもいいような気もしますが、一応LINEモード（96kHz/24bit入力専用）のときのみモニターするようにします。

パターンカットを忘れないようにしてください。トランジスタの近くでカットするのがいいと思います。トランジスタを外そうとしたり、足を上げようとすると簡単にトランジスタが壊れます。必ずパターンカットで対応してください。

念願のRMAA(48kHz/16bit)

Frequency response (from 40 Hz to 15 kHz), dB	+0.01, -0.09	Excellent
Noise level, dB (A)	-95.6	Excellent
Dynamic range, dB (A)	95.6	Excellent
THD, %	0.0026	Excellent
THD + Noise, dB (A)	-86.3	Good
IMD + Noise, %	0.0094	Very good
Stereo crosstalk, dB	-78.6	Very good
IMD at 10 kHz, %	0.0052	Excellent
General performance		Excellent

バラックで定格電源を使ってテストしたのでまったく参考になりません。オリジナルはこれよりもっと悪いと思ってください。第一、電源改善済（電源ノイズ対策済）で、オリジナルとは違うコンデンサがry*1

仮にアナログ部のコンデンサを元に戻したとしても、ハンダ熱で痛んでいるためオリジナルより性能が悪化してしまいます。アナログ回路はオリジナルのままRMAA測定できたらトラックバックください。

• 本体内部からノイズ音
• 電源回路に問題あり
• 電源問題を解決する
• 改善後
• 追記、表面実装へのDIPの載せ方
• 誰か問い合わせたらしい

本体内部からノイズ音

基本的には高音質なSE-U55SXですが、いくつか謎があります。

• 付属ACアダプタで使用時、回路内部から「キーーン」という発振音がする。
• 直流定電圧源で調べてみると、+5Vをほんの少しでも割り込むと発振音がひどくなる。
• このとき録音機能はこの発振音に同期したノイズだらけで（付属ACアダプタ使用）、再生でも同期したノイズが入ることがある（直流定電圧源使用）。

これは明らかにDC-DCがおかしい。オペアンプの電源は、各部位ですべてCRフィルタ（47Ω+220uF程度）されているのに、それでもノイズが残っていることも不思議でした。

電源回路に問題あり

調べてみるとアナログの正負電源回路に問題があることが分かりました。

回路写真	+9V	-9V

正負電源はDC-DCコンバータで生成しているのですが、２次側（出力側）にまともな平滑コンデンサが付いていません*1。そのせいで、出力側に激しいノイズが表れています。当然です。DC-DCの２次側にコンデンサを付けないなんてアマチュアでもしない失敗です。こんな状態でまともにDC-DCが動くはずがありません。*2

回路をよくよく見てみると、実は１次側（電源側）にも、２次側（生成電圧側）にも電解コンデンサを付けるパターンが切ってあります。

形状からしてチップタンタルコンデンサを付けるためのものだと思いますが、それが付いていません。考えられる原因は１つコストダウンです。結構コストの高い部品やらを使っていますから、実売２万円以下にするため量産段階になってあれこれ削った可能性があります。

しかし、代わりにチップ積セラの10uF、せめて1uFでも付いていればさして問題はないものを単純に取ってしまうあたり設計者じゃない誰かの仕業に思えます。パターンを追っていくと他にも空きランドやら疑わしい部分があり、まだ何か出てきそうです。

たまたま当たりを引いたという考えも過ぎりましたが、この記事の写真にも乗ってませんから意図的なもののようです（ここにもなし）。しかしこれ、リコールしても不思議じゃない欠陥だと思うですが……。*3

電源問題を解決する

回路上の C973/C974 に電解コンデンサを付けます。タンタルコンデンサが良いですが、秋月で売っている 10V 耐圧は（大丈夫だけども）ちょっと心配です*4。

おすすめは低ESRコンデンサ*5で、耐圧16V、容量は10uF程度。スイッチングノイズを取ることが重要なので大容量品は要りません（試したところ大容量品（100uF～）では充電電流が不足し逆にノイズが増えます（特に負電源））。低ESR品がなくても標準品コンデンサでいいから付けておいた方が１００倍良いです。

C977/C978の一次側も付けた方がよいです。6.3V以上、容量は47uFか100uFぐらいを目安に。なくても一応動作しますが、あった方が動作は安定します。（±9Vラインの他、5Vラインのノイズも低減します）。ここも低ESRコンデンサがよいです。

改善後

+9V	+9V	9VのAC成分のみ
LINE OUT（改善前）	LINE OUT（改善後）

手持ちに低ESR品がなかったので、なぜかこの基板から取り外したTK 25V 47uFを２次側に付けてみました。電源のノイズが綺麗になっています。AC成分だけみるとまだノイズが残っていますが、DC-DC昇圧式電源なので完全に除くことは難しいです。*6効果は明かで録音ノイズが減り、電源電圧の変動に対しても安定になりました。

注目すべきはLINE OUTは出力開放時のノイズレベルです。可聴域外ノイズとはいえ、もとの状態ではアンプや再生音に悪影響があることは明かです。改善後はかなりまともになっています（DC-DCなので完全にノイズを消すのは困難です）。

コンデンサやオペアンプを載せ替えてる暇があったらまずここを直しましょうね。

追記、表面実装へのDIPの載せ方

表面実装パターンへのラジアルリードコンデンサの載せ方です。当たり前ですが、本来ならこういう部品の載せ方はすべきではありません（注意：この画像は他の基板を使っています）。

1	2	3	4

1. 載せたい場所です。
2. まずハンダを盛ります。
3. コンデンサの足を曲げます。隣のパターンや２本の足が接さないように十分に注意します。
4. 盛ってあるハンダに手早く付けます。隣のパターンなどと接しないように充分に注意します。

本来ハンダに機械的強度を期待してはいけないのですが、ハンダを十分に盛らなかったり、コンデンサの足がハンダに埋もれるぐらいに付いていないと、機械的強度不足により外れたりして最悪の場合故障の原因となります。しっかり付いていた場合、部品に無理な力がかかるとパターンごと剥がれるなどの故障の原因となります。当方は一切責任は取れません、あしからず。

不安な方は無理をせず、素直にチップタンタルやチップセラミックの10uF程度を付けましょう。

誰か問い合わせたらしい

某所の情報によると

> 一部のインターネット情報に、ご指摘のような誤解をまねく記載があるようですが、

> ご存知のとおりインターネットの情報は一方的な主張に偏りがちな場合があります。

>

> 音質に関する部分は最も重要な企業秘密になりますので詳細は公表できかねますが、

> 弊社といたしましては、正常な仕様であると確信いたしております。

価格.com - ONKYO SE-U55SX(W) のクチコミ掲示板

だそうです。当方購入のU55SXはこれが原因で録音時(LINE-IN)にブチブチノイズが乗って使い物にならなかったのですがそれも正常な仕様なんでしょう。

※それを正常な仕様と言い張る会社の製品を誰が買うのだろうか……。