はじめに
前回の記事では、一般的なUSBケーブルとオーディオ用USBケーブル「オヤイデ d+USB Class B」の比較の為、DACのアナログ出力に現れる残留ノイズを実測しました。
結果は予想以上に興味深いものでした。
デジタル無音を連続再生しているにもかかわらず、20kHzを超える特定帯域で約6〜7dB、可聴帯域の12〜16kHzでも最大0.88dBの残留ノイズ差が観測されたのです。
ただし、前回は各ケーブル1回ずつの比較でした。
公開後、Xやnoteで多くの反響をいただき、測定方法についてもご指摘を頂きました。
筆者も気になっていたのが、次の2点です。
- 同じ測定を繰り返しても、ノイズの差は再現するのか？
- 20kHzを超える高周波ノイズは、録音機自身が発生させているものではないか？
どちらも、測定結果を評価するうえで重要な疑問です。
そこで今回の追加検証では、前回の記事とは別の日に、同じ接続条件で一般型USBとオヤイデClass Bをそれぞれ3回ずつ測定しました。さらに、録音機の入力を100Ωで終端した無信号測定も3回実施しました。
これらは合計9回の録音データによる追加検証です。
結果は？
① 一般型USBとオヤイデClass Bの残留ノイズ差を今回の繰り返し測定でも確認。
② 録音機の入力を100Ωで終端した場合のノイズは、DAC接続時より約25〜30dB低い。
※②⇒これは録音機単体の固定的なノイズフロアが、今回の高周波ノイズの主因とは考えにくい結果です。
それでは詳しく見ていきましょう。
1. 測定環境と条件
基本的な構成は前回と同じです。
接続構成（前回記事と同様）
PC（WaveGene） → USBケーブル → NICEHCK NK1 MAX → 3.5mmアナログケーブル → ZOOM H4essential
測定用DACにNICEHCK NK1 MAXを選んだ理由
今回の測定には、NICEHCKのUSBドングルDAC「NK1 MAX」を使用しました。このモデルは、DACチップにCX31993、ヘッドホンアンプにMAX97220を採用しています。
CX31993は、比較的安価なUSBドングルDACに広く採用されている、いわばド定番ともいえるチップです。MAX97220と組み合わせた構成も、複数メーカーの製品で採用されています。
特殊な高級DACではなく、市場で広く使われている代表的なチップ構成を採用していることが今回の選定理由です。
測定方法
PCではWaveGeneを使用し、振幅0%のデジタル無音を連続再生しました。
DACのアナログ出力をH4essentialで録音し、WAVファイルのFFT解析と帯域別RMS解析を実施しました。
H4essentialはPCにUSB接続せず、単体で動作させ録音しています。これにより、PCと録音機のUSB接続を介したグランドループを避けました。
H4essentialの電源は電池駆動とし、今回の測定ではUSBアイソレーターを使用していません。
なお、比較したUSBケーブルはいずれもType-A to Type-Bで、NK1 MAXへの接続には同一のUSB-B to USB-C変換コネクタを使用し、条件を揃えました。
※以下のdBFS値は、録音されたデジタルデータのフルスケールを基準にした残留ノイズの相対値です。音楽信号そのものの音量差を意味するものではありません。
2. 一般型USBケーブルを3回測定
まず、一般型USBケーブルでデジタル無音を3回録音しました。
結果は驚くほど安定していました。
3回のFFTスペクトルはほぼ重なり、前回注目した21.5kHz付近と43kHz付近の大きなノイズ成分も、繰り返し確認されました。
これらのピークも3回の測定でおおむね同じ周波数に現れており、今回の測定条件に共通する成分である可能性が高そうです。
帯域別RMSを比較すると、さらに特徴的な結果となりました。
周波数帯域 Lchの変動幅/Rchの変動幅
20〜22.05kHz 約0.02dB / 約0.03dB
40〜46kHz 約0.02dB / 約0.02dB
わずか0.02〜0.03dB程度の変動幅です。
少なくとも今回の接続条件では、大きな高周波ノイズの山が偶然の一時的な現象だったとは考えにくい結果です。
ここでいう再現性とは？
今回確認できたのは、同じケーブルを接続した状態で短時間に繰り返した場合の再現性です。
3. オーディオ用オヤイデClass Bでも3回測定
続いて、オヤイデ d+USB Class Bを使用し、同じ条件で3回録音しました。
こちらも測定結果は非常に安定していました。
特に注目している20〜22.05kHzと40〜46kHzの帯域では、3回のRMS値がほとんど変わりませんでした。
そこで、一般型USBとClass Bの3回平均を比較してみます。
周波数帯域 一般型USB L / R Class B L / R
20〜22.05kHz −85.98 / −82.44 −93.04 / −89.15
40〜46kHz −79.81 / −77.51 −84.61 / −82.08
※単位：dBFS。マイナスが大きいほど低ノイズです。
一般型USBに対するClass Bの残留ノイズ低減量は、次のとおりでした。
- 20〜22.05kHz：Lchで約7.1dB、Rchで約6.7dB
- 40〜46kHz：Lchで約4.8dB、Rchで約4.6dB
前回と同じように、Class Bの方が特定の高周波帯域で低い残留ノイズを示しました。
ただし、40〜46kHzの差は、前回の約6〜7dBより小さくなっています。
この帯域には鋭いピークがあり、ピーク位置の変化によって帯域別RMSが影響を受ける可能性もあります。
したがって、今回の結果は、前回と同じ傾向が再現した。ただし、数値が完全に一致したわけではないと評価するのが適切だと思います。
4. 高周波ノイズは録音機由来では？ 100Ω終端で確認
ここで、もう一つ重要な疑問があります。
前回の記事に対して、96kHz録音のナイキスト周波数48kHz付近で観測されたノイズについて、録音機のアーティファクトではないかという技術的なご指摘をいただきました。
これはもっともな疑問です。
そこで、H4essential自身のノイズフロアを測定してみることにしました。
100Ω終端プラグを自作
H4essentialは、3.5mm入力端子からプラグを抜くと内蔵マイク入力に切り替わってしまいます。
そのため、3.5mmステレオプラグのL・R入力を、それぞれ100Ωの抵抗を介してGNDに接続したダミープラグを自作しました。
この状態なら、DACからの信号を入力せず、録音機の入力を終端した状態で測定できます。
プラグインパワーOFFで、こちらも3回録音。（緑色の線が100Ω終端）
結果は次のとおりでした。
周波数帯域 100Ω終端 L / R 一般型USB接続 L / R
20〜22.05kHz −112.06 / −112.34 −85.98 / −82.44
40〜46kHz −104.51 / −106.76 −79.81 / −77.51
※単位：dBFS。各3回の平均値。
100Ω終端時のノイズは、DAC接続時より約25〜30dB低い結果となりました。
また、一般型USBで確認された21.5kHz付近や43kHz付近の大きな山も、100Ω終端では同じレベルで現れていません。
これは重要な結果だと思います。
少なくとも、H4essential単体で常時発生する固定的なノイズフロアだけでは、今回の高周波ノイズを説明しにくいことが分かりました。
ただし、アーティファクトを完全に否定できたわけではありません
ここは注意が必要です。
100Ω終端時にノイズが低かったとしても、DAC接続時にだけ生じる録音系の影響までは否定できません。
今回の測定で分かったのは、録音機単体の固定的なノイズフロアが十分低いということです。
ノイズの発生原因を完全に特定したわけではありませんが、切り分けは一歩進んだと思います。
補足：アーティファクトとは？
測定機器や信号処理の影響によって生じる、本来の測定対象には存在しない人工的な成分のことです。
今回の場合、DACのアナログ出力に実際に存在するノイズなのか、それとも録音機のADCや信号処理によって生じた見かけ上のノイズなのか、という問題です。
5. 前編まとめ：今回の差は偶然？
今回の追加検証は前回記事から後日、別の日に一般型USBとオヤイデClass Bを同接続条件でそれぞれ3回ずつ測定し、さらに録音機の100Ω終端測定も3回実施しました。
その結果、次の点を確認できました。
- 一般型USBで目立つ高周波ノイズは、3回の測定で安定して再現。
- Class Bでも同様に安定した結果が得られ、一般型より低ノイズとなる傾向を確認。
- H4essentialの100Ω終端時のノイズは、DAC接続時より約25〜30dB低い結果。
今回の結果から、前回観測した残留ノイズ差が、単なる一度きりの偶発的な現象だったとは考えにくくなりました。
ただし、今回測定しているのは、あくまでもデジタル無音時のDACアナログ出力に現れる残留ノイズです。
音楽再生時の音質や、聴感上の優劣を確認したものではありません。
さて、ここまでが測定の再現性と録音機の影響を調べた結果です。
しかし、今回の追加検証には、もう一つの目的がありました。
「上位グレードのClass Aを使うと、さらにノイズは減るのか？」
気になったので、Class Aまで購入してしまいました！
次回の後編では、一般型USB・Class B・Class Aの3種類を比較し、可聴帯域を1kHz刻みで詳しく解析した結果をご紹介します。
これがまた、なかなか興味深い結果だったのです。
続編：【自腹実測検証後半】オヤイデClass AとBで残留ノイズはどれだけ違う？
今回も、自腹検証でした。どういう訳かXの反響が大きい！皆さん何を期待しているんでしょう（苦笑）
今日はここまでにします。
最後までお読みいただきありがとうございました。
2026.11.10 note記事より転載
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