対象製品：The Liquid Channel、Liquid 4Pre

アナログ回路で信号に対してステップ量でゲインを変更する際、不要なアーティファクトを発生させないためには、ゲイン変更が発生するポイントは入力信号が0ボルト(またはその非常に近く)にある時である必要があります。 そうでない場合、信号にステップが発生し、アーティファクト(通常はクリック音)が聞こえます。

従来のアナログゲインコントロール(ポット)を使用する場合、ステップ変更ではなくスムーズな移行となるため、これは問題になりません。 従って、信号にステップゲイン変更(Liquid 4Preの場合は1dB)を適用する必要がある回路は、信号が0(またはその近く)にある時を検出できなければなりません。

この回路部分は「ゼロクロス検出器」と呼ばれます。 実際には、物理法則により、ゼロクロス検出器は基準電圧(正と負)を持つことで動作し、信号がその範囲内にあるかどうかを判断し、そのため「ゼロ」とみなされます。 また、この時間内にゼロバンドに達しない場合、ゲインが切り替わるように、タイムアウト機能の形式を持つ必要があります。

Liquid 4Preのゲイン切り替えに使用される集積回路には、上記のような内蔵ゼロクロス検出器があり、その性能を広範囲に分析しました。 マイクロホン入力を-60dBu(774.60μVRMS(0.0007746V)、まともなマイクロホンとしては非常に低い)のレベルの正弦波信号でテストした場合、ゼロクロスは期待通りに動作し、アーティファクトは発生しません。

ただし、入力信号レベルが-70dBu(244.95μVRMS)まで下げられ、ゲインがスイープされると、アーティファクトが聞こえます。 これは、前の段落で述べたゼロクロス検出器のしきい値に関する実用上の制限によるものです。 実際には、Liquid 4Preのゼロクロスしきい値は約-68dBuであることがわかりました。 これは436.1μV(0.0004361V)のしきい値に相当するため、実際には非常に優れています。

これを文脈に置くと、最大レベルの入力信号を達成するには、ユニットゲインを80dB(最大)に設定した場合、信号は-58dBuでなければなりません。 したがって、このレベルを超える10dBのマージンがあり、ユニットによって完全に増幅できる適用される信号は、アーティファクトなしで正しく切り替えられることを意味します。

もちろん、Liquid 4Preのユーザーが入力を接続せずにゲインを上下に変化させることは非常に一般的です。 この場合、ユーザーはゲイン切り替えのアーティファクトを聞きますが、入力信号が-68dBuを超えている場合(まともなマイクロホンでの周囲ノイズのピックアップをはるかに下回る)、ゼロクロスが動作し始め、アーティファクトは見られません。