「オペアンプはエージングで音が変わる」は本当か検証した話
前回記事でNutubeアンプを自作しましたが、このアンプにはオペアンプを使ったブースター回路が入っています。
±15Vで動作するオペアンプを何種類か買ったのでNutubeアンプにどれを使うべきか聴き比べてみたのですが、最終的に僅差で一番良かったMUSES8920を採用しました。
聴き比べたときには「総合的に一番良かったが低域は薄い」とメモしていたのですが、
アンプを使っていると数日間で出音の印象が変わってきて、2～3日後には逆に低域がかなり強く出るようになり、更に数日で低域が強く出る現象もなくなっていい感じの音に落ち着いたように感じました。
とはいってもこの時点では私は「オペアンプのエージング」というものをあまり信じていませんでした。
以前作ったディスクリートアンプも全く同じように数日で低域が強くなり戻るという現象があったため、
オペアンプそのものというよりは電源回路等のコンデンサの化学的な変化による音の変化と考えていたのです。
自作したNutubeアンプはオペアンプ1個で動作する設計になっていますが、もともと1つのアンプで2個使う感じで考えていたため手元に予備のMUSES8920があります。ふと気になってオペアンプを予備のMUSES8920に変更して音を出してみたところ、「低域が薄い」という印象が復活しました。この時点で、「もしかしたらオペアンプのエージングは本当にあるのかもしれない」と思い、検証してみることにしました。
・検証方法
(新品のオペアンプを挿した状態で開始)
① DAWから(オペアンプを使用している)Nutubeアンプに音をセンドし、リターンで返ってきた音を録音
② その後24時間程度音楽を慣らし続ける
を繰り返すことにします。エージングが起きているならそれぞれの録音ファイルに何らかの差が出てくるのではないかと思います。
・検証に使用するオペアンプ
ちょうど新品のMUSES01、MUSES02、MUSES8820を購入したのでとりあえずMUSES01でやってみます。
・検証に悪影響がありそうな点
・アンプ全体のエージングの影響は排除しきれない
出音が落ち着いて数日経過しているのである程度安定した動作は期待できると思いますが、それでも組み上がって2週間も経過していないので「オペアンプ以外の条件は完全に同一」というのは期待しにくい気がします。特にこのアンプは電源基板にエージングに長時間を要するといわれるOS-CONというコンデンサを使っているため、このOS-CONのエージングによる音質変化の影響を受ける可能性があります。
「いや、コンデンサのエージングなんか物理的にありえないでしょ」という考えの方もいるかもしれませんが、ないならないでそういう結果が出てくるはずなので、とりあえず「あるかもしれない要素」として挙げるだけ挙げておきます。
・Nutubeのフィラメントとバイアスに給電しているのが電池
今回作ったアンプでは、Eneloopを直列で3本使用してNutubeのフィラメントとバイアスの電圧源にしています。フル充電の状態から動かすと4日程度の連続動作でEneloopが電池切れとなり動作停止するようです。「Eneloopは約1.2V」とはいっても実際には出力電圧は満充電状態からゆるやかに低下していき、正確に1.2Vを出力し続けているわけではありません。なのでNutubeに常時全く同じ電圧がかかっている状態でないことが録音に影響を及ぼす可能性は十分に考えられます。
・検証に使用する音源
検証用の音源は自作しました。とはいっても人の曲のコピーですが。
元の曲はこれです。
・検証
1日目
ネット上で「そもそもオペアンプの音の違いは人間の耳では聞き取れない」という過激な説を唱えている人を見かけたため、念のためMUSES01の検証を開始する前に比較用にMUSES8920の音を録音しました。
様々なオペアンプを試してみて流石にそれぞれ音の違いがあったようには感じたので、この音とMUSES01の音に違いがあれば「オペアンプそれぞれに音の個性はある」というところまでは立証できるはずです。
・MUSES8920
・MUSES01
「あれ？MUSES01ってエージングに結構時間かかるって話なのでは？全然いい音じゃん…」と思いMUSES01の音を逆相にしてMUSES8920の音と重ねました。
音Aと音Bが同一だった場合、音Bの位相を逆にして音Aと重ねると音が消えるので、これを試してみて何らかの音が残れば何らかの違いがあるということが確認できるわけです。
…音が綺麗に消えました。DAWのメーター上でもほぼ完全なゼロです。
つまり、MUSES8920の音とMUSES01の音は完全に同じと言っていいくらいそっくりな波形になっています。
これマジ？MUSES01とかMUSES02買わずにMUSES8920とMUSES8820で終わっとけばNutubeもう一個買えたんだけど…
…少し呆然としてしまいましたが、この時点で「はいオペアンプの違いは全部オカルト！終わり！」とするのもつまらないので一応検証を続けていきたいと思います。
ここまで完全一致するとは流石に思っていなかったのですが、MUSES8920はMUSES01のマスプロダクションモデルとのことなので音が似ているというのはまあ当たり前な話ではあると思います。
それと、この回路ではユニティゲイン(ボルテージフォロワ)でオペアンプを使っているので「オペアンプの色」というのはあんまり出ないのではないかとも思っていました。
…というかよく考えたらオペアンプのエージングが本当にあるならここから伸びるMUSES01の音は半端ないってことじゃないですか？むしろ明日以降が楽しみです。エージングが終わったMUSES01の音を早く聴きたいですね(早口)
2日目
この日は日曜で暇だったので前日より10時間ほど早く録音検証を行いました。
決して1日目の結果に絶望して早くもやる気がなくなったわけではありません。
MUSES01の音ですが、相変わらずMUSES8920で聴いていた時と何が変わっているのかは正直よく分かりません。念のため前日の同オペアンプの録音と位相を逆にして重ねました。
なんか小さい音が出ています。昨日と全く同じ波形ではありませんでした。
「うおおおお！！！！！オペアンプのエージングは実在した！！！！！！！」と言いたいところなのですが、音が変わった要因はオペアンプのエージング以外にいくつか考えられます。
・Nutubeのフィラメントとバイアスに給電しているEneloopの消耗による電圧低下の影響
1日目と2日目の録音データは微妙に音量が違いました。おそらくNutubeのバイアス電圧やフィラメント電圧が昨日の録音時点から多少変動している影響です。検証への悪影響として有り得るかなあと予想していた点がそのまま出てきてしまった形です。ちなみに(バイアス変動でNutubeの動作が変わっていると考えれば当たり前ですが)音量レベルを揃えて逆位相でぶつけても音が消えるということはありませんでした。
・アンプ自体のエージング
この点は上で説明しているので改めて説明はしません。実際にはこれは起きていないかもしれません。
1日目とは違う意味で困った結果が出てきました。これでは毎日違った波形が出てきてもオペアンプの変化かどうか検証不能です。
より正確な結果を得るためには前回記事の終盤で書いたEneloopを使用せず5V入力を使用する回路を用意したいところではありますが、途中から回路を作り変えてしまうと検証になりません。
とりあえず音が変わるほど電池の電圧が落ちている可能性があるので電池を交換し、翌日も継続して同じように録音はしてみたいと思います。
ちなみに、充電完了直後の電池でMUSES01の音を録音し、直後にTL082(1個40円)に交換して再度録音したところ、MUSES01の音とTL082の音には波形としてわずかな違いがあることが確認できました。
聴覚上ではそれほど大きな差はなかったため高額なMUSES01を購入した意味に改めて疑問を感じはしましたが、「オペアンプを変えても音は変わらない」という主張は正しくないと言えるのではないかと思います。
3日目
前日の結果を考えると当たり前ではありますが、この日の音も前日とはちょっと違いました。
逆相で重ねた結果はこんな感じです。
ちなみにこの日の録音と1日目のMUSES8920の波形と逆相で重ねると音はほぼ完全に消えました。
今回の検証はこの辺りでいったんやめようと思います。
・結論
新品のMUSES01を挿したアンプの音をエージング中に1日ごとに録音して比較したところ、3日間のうち2日目だけ何らかの理由により1日目・3日目と違う波形が録音され、1日目と3日目はほぼ同一の波形が録音されました。
2日目だけ音が違うのは電池の電圧変動による影響だと考えられ、1日目と3日目でほぼ全く同じ音が出たということからオペアンプのエージングという現象については「起きていない」と判断できるのではないかと思います。
また、MUSES8920とMUSES01の音はユニティゲインで使用する分にはほぼ完全に同じと言っていいくらい似ていることもわかりました。MUSES8920はいつの間にかディスコンになってしまっているらしいので今後もずっと同じ価格で入手できるかは疑問ですが、コスパ的に非常に優れたオペアンプだと思います。
あまり中身のないデータをいろいろ並べたあげく最後にMUSES8920の宣伝になって終わるわけのわからない内容になってしまいましたが、今回の記事はここまでにしたいと思います。
暇ができたらNutubeへの給電部分を改良してまだ新品状態のMUSES02で改めてエージング検証を行いたいと思います。これでエージングを否定する結果が出ればもうエージングについては気にしなくてよくなるかもしれません。
