pcオーディオのボリュームと消費電力・音質について

質問

pc⇒usbdac⇒アンプ⇒スピーカーの構成で聴いております。
そこでusbdacのボリュームを高くしてアンプを低くするのが消費電力的には有効なのでしょうか？
また、音質についてはどうでしょうか？

回答No.2

HAL2（@HALTWO） · ベストアンサー

PC で USB 出力されている Digital Audio 信号の Volume を絞るには 16bit を 15bit に、14bit に 13bit に・・・といったように Digital Data を間引いて行くことになりますので、原理的には音質が劣化します。

しかし実際に耳で聴いて感じる聴感上は 12bit 以上の解像度を聴き分けられるものではありませんので 16bit - 12bit ＝ 4bit ＝ 6dB/bit × 4bit ＝ 24dB ぐらいまでならば Volume を絞っても判らない筈です。

初期の Music CD は 14bit の DAC で Analog 変換されていて、実質的には 14bit 以下でしか正しい変換は行われておらず、14bit 以上の Data は後から補間された人工的なものでしかなかったものですが、それでも Dynamic Range が不足しているなどと文句を言う者はいませんでした。・・・22.1kHz が上限であることに文句を言う人はいましたが・・・。

現在の DAC はその殆どが 16bit に 8bit を補間して 24bit にした上で Analog 変換していますので、例え 16bit の DA 信号を 12bit 以下に Volume Controller で間引いてしまっても 8bit 追加された 20bit 近い Data で Analog 変換されることとなり、最終的に 12bit 以下となる 4bit 近くにまで Volume を絞らない限りは Dynamic Range の減少に気付かない人もいることでしょう。

Amplifier は初めから或る程度の電力を回路に供給して Speaker 出力に送り出す電力と電源に戻す電力とを分けるような動きで電力を消費しています。

多くの Amplifier は一定以上の出力に対してはその時になって初めて追加分の電力を受けるような方式になっているのですが、その一定値以下の出力に対しては消費電力は殆んど変わりません。

その一定値とは普段耳で聴いている音量よりも遥かに大音量の状態に設定されているものですので PC の Volume Controller を最大に上げて Amplifier の Volume Controller を下げても Amplifier の消費電力は殆んど変わらないものです。

一方 PC の Digital Volume Controller は最大位置で Digital Audio 信号処理限界内に Digital Audio 信号が収まるようには設定されていませんので、PC Software が自動的に行なう (Tone Controller などの) Equalizer 処理の余裕を確保せずに Volume Controller を最大にすると Digital 処理限界を超えてしまって音が割れてしまいます。

このため PC の Digital Volume はやや絞った辺りが原理的には最も音質劣化の少ない位置となり、もう少し絞っても超感上は音質の劣化を感じられないものです。

一方 Amplifier は Volume Controller を 12 時を超えるほどの位置に回した大音量にでもしない限り、或いは特に消費電力が増大し易い極低音域の音を連続出力でもさせない限りは消費電力が増大するものではありません。

回答No.6

chiha2525

消費電力については、単純に考えると次のような感じです。

まず消費電力の大小は、最後のスピーカーに電力を供給するアンプの消費電力でほぼ決まり、他の中間の電力の大小はほとんどないです。そしてアンプの消費電力は”出力する音量”に比例します。つまりそこまでの信号の大小や最後のアンプのボリュームの大小にかかわらず、出力する音量に比例するということです。

ただしHALTWO氏のいうように、音量が一定以下の場合はアンプの消費電力は一定の値になり、その閾値の音量は大抵の場合かなりの大音量になる数値です。ですから大抵の場合、どうやっていても（出力の音量の大小にすらかかわらず）ほぼ同じ消費電力となっています。

bit落ちやらノイズ対策やらいろいろ意見があるとは思いますが、一番使うボリューム（アンプ？ＰＣ？）が一番使いやすいところに、全体を調整するのが一番だと思います♪

回答No.5

John_Papa

えっと、標準的な構成なら
pc→usbdac↓⇒↓アンプ⇒スピーカー
です。
●→はデジタル
●⇒はアナログ
●↓は機材の内部でボリュームの入っている位置です。
usbdacはdacでアナログ変換した後でシグナル（最大音量）をパッシブなボリュームで減衰させます。
アンプは、入力部でシグナルをパッシブなボリュームで減衰させ、一定の増幅率で増幅します。
従って、No.1アンサーymdaさんの体験どおり、
同じ音量がスピーカーから出るなら消費電力も同じです。

音質については、
usbdacの出力が、アンプの許容範囲を超えて音割れを起こさない範囲でできるだけ大きい方が、接続ケーブルに外から飛び込んでくる雑音やアンプ自身のノイズからのマージン（余裕）があって有利です。
ただ、これも一般常識的な装置と使い方であればマージン有り過ぎですので人が感知できる程の差にはなりません。
音量に対してアンプのボリューム操作がやりやすいようにusbdacのボリュームを設定しておけば良いでしょう。
これがセッティングの基本ではないでしょうか。

回答No.4

tsunji

アンプが一番電力を食うので、消費電力を低くするにはusbdacのボリュームを高くしてアンプを低くするのが正解。
音質的にもそれでOKです。USBDAC側が小さいと余計なノイズまでアンプで増幅してしまうためUSBDAC側を大きくするのが正解。
またPCの再生ソフト側はフルボリューム、アンプのボリュームは10時ぐらいで、USBDACの出力を上げて調整してください。
視聴時はアンプ側で変更します。

回答No.3

xNekoNyanx

デジタル処理について詳しくはありませんが、原理的に考えれば…

・マスターボリューム（大）で出力し、アンプの補正を（小）にするか
・マスターボリューム（小）で出力し、アンプの補正を（大）にするか

で同じ音量をはじき出すしかありませんので、主にどちらに音質の調整をさせたいかで決めれば良いと思います。
音質なんてものは結局、好み。ただし、アンプがしょぼいとマスターボリュームを絞った場合に粗い処理（拡声器みたいな）が顕著に出るでしょう。
逆にそれなりのアンプを使っている場合はPC側の出力を控えたくなりますので、質問者様の環境で調整されるのがベストかと。

とりあえず、補正して出力したものに更に補正を加えるのはNG。

回答No.1

春原 なの（@ymda）

こんにちわ。

PC→サウンドカード→（アナログケーブル）→アンプ→スピーカーでつないでいます。

アンプはどのような種類かわかりませんが、現在うちが使用しているのですと
相当大きな音量にしても、小さな設定にしても、スイッチングタイプですので
実際に電力計ではかっても、0.5Wも差がありません。
＃完全に音を消せば、かわります。

ですが、通常のアンプですと、やはり音量によって変わる傾向があります。

音質も兼ねますと、usbdacからの出力は大きくても 3/4 程度の音量がピークに
なるようにすると、最も良いかと思われます。
ケーブルの中の信号の電圧の差が高ければ高いほど、ほとんど気づかれないような
ノイズを拾いにくい傾向にあります。
＃デジタル回路になりますと、話はかわります。。。