iEMatch 4.4

失われた2ビットを再発見…

アナログとデジタルの音量調整、およびiEMatchアクセサリの潜在的な影響については、まだ広く理解されていないようです。いくつかの具体的な例を考えてみましょう。すべての場合において、デジタル領域の音量調整を備えたDAC、0dBFS信号で最大出力5.3V、最大出力で125dBの信号対雑音比が使用されます。これは、20.5ビットに相当する印象的な性能です。

実際には、現実の世界でこの種のノイズ性能に匹敵するか、それを超えるのは容易ではありません。独立した測定（私たちと同じ方法で行われ、少し新しいオーディオ精度テストを使用）によると、このDACは120dBに近く、最大出力4.9Vであり、これも現実の世界では非常に印象的な性能です。計算には120dBと4.9Vの実際の数値を使用します。

さらに、一般的に使用するもう一つの数値は、0dBFS信号での105dB SPLです。まず、105dBはTHX認定映画館のTHXピークレベルであり、0dBFSはデジタル領域でクリッピングしない最大信号レベルです。

さて、4.9Vで105dBを出力するヘッドホン（例：HiFiman HE-6）を接続すると、デジタルボリュームコントロールが最大の場合、120dBのダイナミックレンジを得ることができます。実際、バックグラウンドノイズレベルは-15dB絶対値であり、人間の聴覚の閾値より15dB静かです。この場合、可聴ダイナミックレンジは105dB（聴覚閾値から最大信号まで）であり、17.5ビットに相当します。

しかし、5.3Vで143dB（!!?? 永久的な聴覚損傷が保証される）を出力するIEM（例：Shure SE535）を使用するとどうでしょうか？最初の場合と同じ105dBのピークを合わせるためには、信号を38dB減衰させる必要があります。別の見方をすれば、約6.5ビット分減衰させる必要があります。ノイズは+23dBになり、静かですが明確に聞こえるヒス音です。この場合、可聴ダイナミックレンジは82dBであり、約13.5ビットに相当します。そう、これはCD品質をはるかに下回ります。これは、高感度のヘッドホンを高ダイナミックレンジと高最大出力を持つアンプと使用する結果です。

ここでiEMatchをUltra設定で追加しましょう。最大SPLは119dB（それでも非常に大音量）で、ノイズは-1dBになり、理論上の利用可能なダイナミックレンジは120dBのわずかに下であり、したがって20ビットに相当します（120dBのピークSPLが好きな場合は、一部の人はそうです！）。105dBのピークSPLでは、約14dBの減衰を適用し、約2.5ビットに相当しますので、再び105dBの可聴ダイナミックレンジ、または17.5ビットを得ることができます。

この特定の高感度ヘッドホンの場合、iEMatchを追加することで4ビットまたは24dBのダイナミックレンジを回復しました。したがって、iEMatchはデジタル領域の音量調整で失われたビットまたはダイナミックレンジを実際に「取り戻す」ものです。

しかし、外部ヘッドホンアンプでiEMatchを使用することには意味がありますか？絶対にあります。上記の IEMセットアップの例を考えてみましょう（それがどれほど奇抜な見た目でも、私たちはそれを絶対に愛していることを明言しておきます）。

ヘッドホンは117dB @ 230V（アンプの最大値）であり、アンプのゲインは最大で54dBです。したがって、117dBを生成するためには、アンプは0.5Vの入力電圧を必要とします。これは、より通常の105dBの場合、ソースが0.5Vを出力する場合にはすでに音量を大幅に下げる必要があることを意味します。今日ではほとんどのスマートフォンが0.5V以上の出力を持っており、最大の歪みのない出力に設定した場合、4.9V出力DACは非常に大音量です。

DACを0dBFSで3V @ラインアウトモードに設定し（したがって116dBまたは19.5ビットのダイナミックレンジ）、ヘッドホンアンプの音量を105dBに設定すると、ヘッドホンアンプの音量調整で28dBの減衰が発生し、音量調整が非常に低くなります。これにより、音質が一般に良くない（技術的な理由があります）だけでなく、使える音量調整範囲が非常に少なくなります。

プラス面として、このアナログ領域の音量調整を使用することで、ビットやダイナミックレンジの損失を避けることができます。ヘッドホン（117dB）とDAC（116dB）はよく一致しています。音量を下げるためにDACのデジタル音量調整を使用することで、音量調整範囲を増やすことができますが、これを行うと、再びビット/ダイナミックレンジを失い始めます。音量を24dB下げる（0.375Vにする）と、4ビット失います。Tidalストリーミングを聴いて16ビットに支払っているのに、14ビットを聴いていると想像してみてください！

または、代わりにiEMatchを追加して、3V出力をアナログ領域で0.375Vに減らします。これで、ヘッドホンアンプの音量が絶対最大で、SPLは115dB、ノイズ（DACから）は-1dBになります。

したがって、「音量が大きすぎる/ノイズが多いシステム」の2つの全く異なるケースで、iEMatchを追加し、実用的な最大SPLとダイナミックレンジがほぼ完璧に保存されたシステムを達成しました。したがって、私たちは（実際にはこのスレッドでHead-Fi’r Bedlam Insideが行ったように）これをiEMatchと名付けました。

残念ながら、ヘッドホン/IEMの感度範囲とヘッドホンアンプのゲインが異なるため、ミスマッチはほぼ避けられません。iFiでは、これを3年以上前に認識し、iFiのハイエンド製品でこの問題に大幅に対処し始めました。iEMatchのバリエーションは、iCAN Pro、Retro Stereo 50システム、iDSD microに装備されており、これは最初に含まれた製品です。今では、かなりの開発期間を経て、iFi製品を購入しない人々（ウィンクウィンク、ウィンクウィンク）でもその利点を楽しむことができるよう、手頃な価格の単独の部品としても提供しています。

ここまでお読みいただきありがとうございました。iEMatchが何であり、何をするのか、そしてIEMだけでなく多くの用途がある理由が少し明確になったことを願っています。