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2013年05月31日 (金) | Edit |
前回の記事でこの実験君シリーズは終わりにする予定だったのですが、追加でFrieveAudioのDSPを使って帯域分割した場合のデータを掲載しておきます。

計測条件(マイク位置等)は前の記事とほぼ同じです。

まず、60Hzの1サイクル正弦波の再生波形です。
Frieve 60
赤がZAP2.1+FrieveAudio、青がAlpair6M馬鹿ブー(前々回の記事)、緑がZAP2.1+DACのDSP(前回の記事)です。比較のため、今回も50Hzまでフラットに補正しています。位相補正は全てOFFです。
DACのDSPで帯域分割すると馬鹿ブーよりも約5ms遅れますが、FrieveAudioのDSPで帯域分割すればそのような遅れは発生しません。DACの遅れはハードウェアではなくソフトウェア(DSP)に起因すると言えます。やはりFrieveAudioのDSPは優秀ですね。

ZAP2.1+FrieveAudioのその他の周波数での波形です。
位相補正はOFF。横軸スケールは周期で合わせています。
Frieve Noc
灰が信号、青が40Hz、赤が60Hz、緑が80Hz。補正は50Hzまでなので、40Hzの振幅は小さめです。

位相補正をONにしました。
Frieve C
各周波数の波形が綺麗に揃い、2発目の波形で信号波形の位相にほぼ一致します。

次に補正済みの周波数特性です。リスニング位置(約70cmの距離、マイク手持ち)で計測しました。
FrieveAudioによる計測結果(クリックで拡大)
Frieve Ftoku1
100Hzでクロスさせています。FrieveAudioの補正済み特性の計測では、メインとサブウーハを同時に計測できません。また、各スピーカの絶対音圧レベルも分かりません。上図は、別々に計測した2つのスピーカの特性曲線をPhotoShopで適当に合成しただけなので、実際のサブウーハのレベルを確認する必要があります。

そこで、Daytonの計測システムで総合F特を計測しました。
まず、周波数レスポンス(F特)計測画面で計測した結果です。
frieve F4
2kHzより上でややHIGH上がり気味(+2.5dB程度)ですが、スムージングを強く(1/6オクターブ)しているので30Hz~20kHzで±2.5dB以内に入っています。実際のリスニング位置でです。。。なんだか凄い。

歪み計測用の画面でも計測してみました。
frieve F3
50Hz以下でレベルが下降しています。スピーカ保護のために元の信号レベルを下げているのでしょうか?それ以外は、こちらの結果も極めて良好にフラットです。こちらではHIGH上がり傾向は見られません。

以上の結果から、サブウーハのレベルは全くOKと言って良いでしょう。

FrieveAudioの補正係数の計測には、相変わらず安物パソコン用マイクを使っています(DAYTONマイクはFrieveAudioでは使えない)。その安物マイクによる補正結果を校正済みのDAYTONマイクで確認したわけですが、上記の結果を見る限り、安物マイクでもスピーカの大雑把なF特計測には全く十分であると言えます。無響室でもない普通のお部屋で、オシゴトの合間に殆どの場合マイク手持ちでチョイト計測するワケですから、あまりコマケーところを微に入り細に入り気にしても意味がありません。とにかく大雑把にやってオッキー問題からズバッと片付けるのが開発の鉄則です。

ただし、絶対音圧レベルを知りたい場合は校正済みのマイクが必要です。校正していないマイクは相対比較にしか使えませんので、ご注意ください。

100000001000180082_10203.jpg
エレコム MS-STM54
LEANAUDIOではF特計測や波形観測にずっとこのマイクを愛用しています。
ヨドバでたったの610YENなり。
断線したので先月新しいのを購入しました。
絶対音圧レベルを知る必要がなければ、全くこれで十分です。ホンマニ。

最後に20Hzまで完全フラット+位相補正ONで春の祭典を再生してみました。
Frieve春 copy
位相補正ONなので遅れは殆どなく、また、全域(30Hz~15kHz)をフラットに補正しているため、音響波形は信号波形によく一致しています。もちろん、コレも安物マイクで収録しています。

以上が4年間かけて開発したLEANAUDIOの現在の到達点です。FrieveAudioの方がiTune+DAC DSPよりも音質(聴きやすさ)は良いような気もしないでもないような気もするような気もしないではないのですが、最近は選曲しやすいiTuneを多用しています。多少音質に差があっても、面倒臭くなくて楽しい方に手が伸びるという事です。別にオンシツ(ヨイオト?)をツイキュしたりキキワケたりしたいワケでは全くないですから。

また、交響曲を真剣に聴きたい時は専らモニタヘッドフォンを愛用します。「広大なホールの反響音が重要な要素となる交響曲を聴くには部屋の影響を全く受けないヘッドフォンに限る」が僕の結論です。ホールに比べて圧倒的に狭くて四角いオウチでは、殆ど無響室にしない限りどう手を尽くそうがスピカでは無理。そもそも、携帯電話+カナル型イヤフォンでフルトベングラさんのベトベン交響曲を聴いて鳥肌立ったのがLEAUAUDIOに着手するきっかけでしたよね。マヂメにバイノラル録音されたベトベン交響曲全集が是非とも欲しい!

という事で、FrieveAudioの出番は殆どなくなってしまいましたとさ。オッシマイ。

追記
F特がドーダコーダとシツコク言うと毛嫌いされるようですが、これは音楽再生システムという「一定の目的を持たされた実用機械」をお部屋に設置したら、正しく機能するようまずイットウ最初に行うべきウルトラ超基本的調整です(もちろん、実際のリスニング位置でね)。好き嫌いの問題ではアリマセン。何もFrieveAudioのようにびったしフラットにする必要はありません。10数バンドのイコライザでも十分でしょう。この21世紀、610エンのマイクと無料のソフトを使って誰でも簡単に計測できます。スマホのアプリでもOKかもしれません。今時、「音楽鑑賞用」を謳う全ての家庭用オーディオ装置には自動的な調整機構を組み込むべきです。もう21世紀なんだからさ。。。全てのコマケーオコノミの調整はその後から始まります。設置環境に合わせた基本的調整が必要なのはどんな「機械」でも同じです。

真っ直ぐ走らぬ車の細部をいくら超精密にチューニングしても決して永遠に車として正しく機能しません。永遠にグルグル回ります。

追記2
交響曲の場合ZAP君にオデコがくっつくくらい近付いて聴くと結構良いです。AURA 1"とA10サブウーハを使ってデスクトップ用ウルトラ ニアフィールド(非接触ヘッドフォン)を作って見ようかと考えています。窓を開けるため音量を上げられず、かといってヘッドフォンでは汗をかく夏場用としては最適かもしれません。なんか、次のネタができたかな?ドデショウカ?

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2013年05月18日 (土) | Edit |
今回の実験君では、2次歪み低減テクニックとして知られる「プッシュプル方式」を試してみました。

プッシュプル方式についてはコチラの記事をご覧ください。
この方式は以前Alpair10で試したのですが、明確な効果を確認できませんでした(コチラの記事参照)。その時は40Hz一点で簡単に評価しただけでしたので、今回はAlpair 6を使ってスイープ方式で評価してみました。

実験君セットアップです。
PP Pic
右側のドライバを前後逆向きに取り付けました。

簡単に原理を説明しておきます。
2次歪みは、振動板に働く磁力と機械的バネ力が前進方向と後退方向で対称にならないために発生します。プッシュプル方式は、2つのユニットを互いに前後逆向きに取り付ける事によって、そのような前後の非対称性に由来する2次歪みを相殺する事を狙いとします。この場合、左右のユニットは逆の極性で接続する必要がある事に注意してください。

さて結果です。
グラフには2次と3次だけをプロットしました。見にくいですが、赤が2次、紫(マゼンタ?)が3次です。

まずノーマル状態
pp OFF

右側のドライバを逆にしたプッシュプル状態
PP ON
プッシュプルにすると65Hz付近の2次のピークが激減(というか消滅)します! メッチャ効果あるやん!

Alpair 10でももっと真面目に実験君すれば良かったですね。ホンマ、セッカチ君やから。

グラフを重ね合わせて見ました。
2次
PP 2nd effect
赤がノーマル、青がプッシュプル。2次歪みのピークは激減!

3次
pp 3rd effect
紫がノーマル、水色がプッシュプル。3次は少し増える傾向かもしれません。

Alpair 10でも、あの特徴的な50~70Hzの2次歪みの山を大幅に削減できるかもしれません。ウーハをダブルにするだけでも効果がありますし、元々3次は低いですから、プッシュプルがうまく働くと素晴らしい歪み特性を達成できるでしょう。そうしたら、もうカンペキですよ。カンペキっ!カンペキのペキちゃん!。。。。でも、通常の音量ではノーマルでも歪み特性は非常に良好ですから、実用的な効果は殆ど感じられないでしょう。超オーバースペックですからね。。。。まぁ、しかし、Alpair 10が1個余っている事だし、気が向いたら再挑戦してみたいと思います。ソノウチね。。。

追記
以前のAlpair10のトライでは40Hzでしか評価しなかったため、判断を誤ってしまったようです。セッカチ君はイケマセンね。反省。。。

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2012年12月01日 (土) | Edit |
覚えてます? 能率手帳のCM (竹村健一さん)。あの台詞が思い浮かびました。ダイタイヤネーで始まるやつです。

_1000241.jpg
Sound Blaster X-Fi Surround 5.1 Proはマスターボリュームとヘッドフォン出力に加えてマイク入力(とライン入力)まで備えています。そしてリモコンも。小っこくて安っすいのに凄っごく多機能です。能率手帳ならぬ能率オーディオですね。21世紀ですから。他の分野の状況から考えれば、この価格でこの機能と性能はアッタリマエだと思います。どう考えても。。

サブとメインのボリュームを連動させたり計測時に入力を切り換えたりするために使っていたパッシブプリはもはや不要となりました(今までのDACにはマイク入力がなかったため、計測時にPCのサウンド機能に切り換える必要があった)。ヘッドフォンアンプも不要(音質は僕には十分)。10バンドのグライコをソフトで内蔵しているのでベリンガの9バンドグライコも不要。せっかく買ったのにね。。。不要品はまとめて読者プレゼントする事になるかもしれません。次は100万ヒットですね。

そして、このチッコイICアンプでもA10ウーハーを十分に駆動できます。でも、このアンプはクリスマスに姪に黒悪ケロ(早く作らないと!)と一緒にプレゼントする予定なので、同じTripath社製でパワーのあるTK2050を採用したデジタルアンプが良いのではないかなぁ、と物色中です。超小っこくて超安っすいやつを。NuForce IA7Eを試した経験では、ハイエンドのゴーヂヤス感(オンガクセー)のある「音」を演出した装置よりも、安っすいヤツとか業務用の方が余計な事をしていないので「音楽」を聞きやすいのではないかと思います。ダイタイヤネー、今時たかが音楽帯域信号を低ノイズ/低歪みで素直に電気的に増幅するだけでソンナニ高額になるとは考えられません。高額製品では、回路の物理特性を良くする(素直に増幅する)以外の余計な事(オンガクセー?)にコストがかかっているという事でしょうか。

_1000244.jpg
A10ウーハーの横に固定していたDaytonのプレートアンプ改も取り外しました。これもまたスッキリ。フィルタ部をバイパスできればソノママ使っても良かったのですが、回路の何処をバイパスすれば良いのやら、僕にはさっぱりわかりませんでした。基本的に機械屋さんなので。。。

さらに、FrieveAudioでも聴けるようになりました。ASIOの設定にちょっとしたコツが必要です。FrieveAudioは単なる2chソースとして認識してくれるので、馬鹿ブーストと同じ簡単な計測でF特も位相も30Hzまで完全にフラットにして聴けます。最近はズボラしてラジオとiTuneしか聴いていなかったのですが、久しぶりにFrieveAudioでフラット再生すると、やはり癖無く(地味で自然で)聴きやすく、良さを改めて実感しました。

「音」自体は癖がなくて地味な方が(ツマラナイ?方が)「音楽」は絶対に聴きやすくなります(ツマル音楽のツマルトコロがよりツマル)。「地味」というのは決して悪い事ではありません。ソースに元々含まれていない「音」の要素をソーチで好き勝手に付加したりチャンチャラ響かせたりすると、絶対に「音楽」(音楽家の行為の結果)は聞きにくくなります(実質的にS/Nが低下するのでアタリマエ)。このような行為は敢えて「再生クオリティ」を下げているわけであり、主観的コノミの問題なので、「ヨイ?オト」とか「ヂブンの?オト」とやらをツイキューとやらすればするほど永遠のグルグル地獄の深みから抜け出せなくなるでしょう。この業界の技術動向とオヂオマニア達のやっている事を見ると実際そうですよね?何十年たってもグルグルして根本的な進歩があったのやら無いのやら定かではありません。基本的に「音」の決定権は表現者側にあります。「オーディオ」ではなく「音楽」を楽しむ事を目的とするならば、そのようなツイキューとやらは程ほどにしておいた方が身のためでしょう。そもそも「音楽」は気持ちの良い音や綺麗な音や野菜の育つ音や癒される音や「自分の」好きな音だけで構成されているワケでは決してありません。

Sound Blasterのソフトウェアに音場補正機能が実装されれば、どんなソースでも完全フラットで聴けるようになります。そうすればFrieveAudioも要らなくなるし、僕が考えるほぼ完全なデジタルシステムになります。せっかくマイク入力があるのにモッタイナイですね。バージョンアップを切望します。

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2012年11月27日 (火) | Edit |
Sound Blaster X-Fi Surround 5.1 Proをお仕事PC用の2ch DACとして使っていたのですが、やっと2.1chで使えるようになりました。これで念願であったサブウーハ用ローパスフィルタのデジタル化が実現します。

814_20121127085445.jpg
Sound Blaster X-Fi Surround 5.1 Pro
6980YENなり。安い!
DACは24bit/96kHzと必要にして十分。アナログ出力は6chを備えます(5.1ch用)。
サブウーハ用の帯域分割フィルタだけでなくグラフィックイコライザも使えます。デスクトップ用に追加したベリンガーのグライコが不要になってしまうかも。。。
本体にはマスターボリュームが付いているので音量調整も手元で楽ちんにできます。もちろんサブウーハとメインのボリュームは連動して調整できるので、パッシブプリも不要になってしまうかも。。。。
さらにヘッドフォンアンプも内蔵しているので、Audio Technicaのヘッドフォンアンプも不要になってしまうかも。。

このようにコイツ1つで簡単にデジタル デスクトップ2.1chシステムを構築できます。以前から欲しい欲しいと言っていた、小さくて安価なチャンデバ内蔵DACがとうとう手に入りましたよ。

どうして今までできなかったのか?
ソフトウェアの使い方がよく分からず、面倒臭かったからです。サウンドブラスター製品のソフトウェアは使い難いとネットでも評判が芳しくありません。設定方法については後で説明します。

どうして今になって再チャレンジしたのか?
最近AccuRadioのジャズオルガンのチャンネルをよく聞くのですが、オルガンの低音で少しオヤ?と違和感を覚える事が時々あるため、それを解消できればと思ったからです。ジャズオルガンにはゴキゲンにグルーブする曲が多く、特にオルガン低音部のグリングリンのグルーブ感が魅力的です。オルガンはかなり低音が出るため、A6Mのグライコブーストでは物足りなく、+A10の2.1chだとたまに気に障る事がある。。と必要に迫られたというのが理由です。

下はいつもの40Hz正弦波信号の再生波形です。
SoundB.jpg
グレーがソース信号、緑がAlpair 6M 一発、青と赤がA6+A10です。
さて、青がプレートアンプ内蔵アナログフィルタ、赤がサウンドブラスタ内蔵デジタルフィルタでの結果です。デジタルフィルタで帯域分割した場合、Alpair 6M一発と位相はピッタリ一致している事がわかります。さすがですね。なお、A6Mの立ち上がり波形が大きく崩れていますが、これはF特がフラットではない事に起因します。F特をフラットに補正すると大幅に改善されます(高周波数の変動成分が相対的に低下するため)。例のチッコイICアンプ(15W/ch)を使ってA10を駆動しましたが、全く十分な駆動力を持っているように思えます。そのうち最強Icon AMPと詳しく比較してみましょう。

肝心のオルガン曲での効果の程は、なんか良いような気もしないでもないような気がすると言えば気がするし。。。暫く聞いてみないとなんとも言えませんが、とりあえずZAPシステムで最後まで気になっていたサブウーハの位相遅れが無くなったというのは、精神衛生上非常にヨロシイかと思います。

とても安価で高機能なDACですが、音質については特に問題を感じません。ONKYOの音楽専用PCに内蔵されているDAC(24bit/96kHz)と聴き比べてみても、僕にはチガイがよくわかりませんでした。まぁ、音楽を楽しむにおいて、そのへんの微小な差を敢えてキキワケル事の必要性を全然感じぬため、シューチューしたりショージンしたりしてキキワケヨーという執念が足りないのでしょう。。とりあえず必要十分なクオリティは確保できていると思います。内蔵ヘッドフォンアンプでもちょっと聞いてみましたが、これも別にエーンチャウ?という感じで、ワザワザ別体のヘッドフォンアンプを使わなくても良いかもしれません。。机の上もスッキリするしね。

以下、備忘録も兼ねて設定方法を掲載しておきます。

メイン画面
main_20121127102545.jpg

メイン画面の1のボタンを押すと下の画面が開きます。
スピーカ選択
ここで「5.1スピーカー」を選択しないと、サブウーハが作動してくれません。「2.1スピーカー」を選ぶと駄目ですよ。この画面の「アドバンスト」ボタンを押すと、下の画面が開いて各チャンネルの出力レベルを調整できます。
ボリューム
僕はアンプのボリュームで音量バランスを調整するので、この画面は使いません。

メイン画面の2のボタンを押すと下の画面が開きます。
サラウンド
右下の電源ボタンアイコンをクリックしてサラウンド機能をOFFにします。
左のメニューから「Speaker」ボタンをクリックすると下の画面が開きます。
スピーカ
ここでは、右下の電源ボタンアイコンをONにする必要があります。これがOFFだとサブウーハは作動しません。スライダの機能はよく分かりません。動かしても何も変わらない。。。左上の「設定」をクリックすると下の画面が開きます。
クロスオーバ
下のスライダでサブウーハのクロスオーバー周波数を設定します。サブウーハのローパスだけでなくメインスピーカのハイパスも適用されます。

メイン画面の3のボタンを押すとグライコ画面が開きます。
イコライザ
僕のベリンガ製グライコに31Hzバンドを加えた10バンドイコライザです。

メイン画面の4のボタンを押すと下の画面が開きます。
パフォーマンス
サンプリングレートは48kHzと96kHzを選択できます。

以上の設定により、ラジオでもiTuneでもCDでも音源を選ばずに2.1chとグライコを適用できます。

以上です。

追記
とりあえず暫く常用してみない事には何とも言えませんが、このDACといい、チッコイICアンプといい、僕にとっては必要十分なクオリティを備えているように思えます。マニア用ではない真に実用的な音楽愛聴者用装置ではスピーカ以外の電気/電子回路のコストとサイズ/消費電力を相当下げられるはずです。

オヂオマニアはナニに対して強く拘るのか?その理由はナニか?僕はナニに対して強く拘るのか?その理由はナニか?についてそのうち考察を加えてみようかなぁ。。と考えています。大元の根っこの部分についてね。

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2012年05月08日 (火) | Edit |
今回は最終型ZAPシステムの計測結果と設定についてご紹介します。

final3.jpg
調整は「Gain」(音量レベル)、「Freq」(ローパス フィルタのカットオフ周波数)、「Phase」(正相/逆相の選択)の3箇所で行います。

Mode 1:  Frieve Audioを使わない場合
いわゆる一般的なアドオン式サブウーハとして使う場合の設定です。これはiTune、ネットラジオ、DVDやCDの直接再生等、Frieve Audioを介さない再生用に使います。マドンナを聴きながら聴感で良さそうな設定を探した後に測定してみました。
Final0011.jpg
青がAlpair 6Mのみ。赤がAlpair 10をアドオンした状態です。正相で接続しています。クロスオーバーは約100Hz。40Hzまで十分に再生してくれます。

Mode 2: Frieve Audioを使う場合
1本の小径ドライバで音楽のほぼ全帯域を位相遅れ皆無で再生してしまうという、他では得られない馬鹿ブースト方式の良さをできるだけスポイルしないように、50Hz以下の超低域だけをサブウーハで補うモードです。50Hzまでのブーストであれば、Alpair 6Mは十分な再生能力を持っており、大信号時に問題が生じる50Hz以下の超低域だけをサブウーハで補います。Alpair 10は、例の「春の祭典」の超絶バスドラ(35~40Hzのほぼフルスパン信号)も難なく再生してくれるので、矢でも鉄砲でも持ってきやがれです。
final002.jpg
青が50Hz~8kHzでフラットに補正した状態、赤がこれにサブウーハをアドオンした状態です。「Freq」(サブウーハーのカットオフ周波数)は最低位置(左に回しきった状態)です(実際のクロスオーバーは約50Hz)。「Gain」は上記の1)の場合と同じです。こちらも正相で接続しています。今までイロイロ試した中で間違いなくベストの結果が得られました。

小音量で聴く場合、人間の耳には低音が聞こえ難くなりますが、サブウーハを調整する事によって簡単に補正できます(ラウドネス補正)。プレートアンプの操作パネルを背面ではなく前面に向けて取り付けたおかげで、例えばベースラインが聞こえ難いなと感じた時に、仕事を中断する事なく左手をちょいと伸ばして調整できるので頗る具合がヨロシ。 基本的にMode 1では「Gain」を調整し、Mode 2では「Freq」を調整します。窓を開けて仕事する事が増えるこれからの季節、音量をあまり上げられないので重宝しそうです。

という事で、ZAPシステムの開発はここに完全終結しました。

今までの経験から、これ以上イヂッテも、ちょいとした気分や体調や環境騒音等の変化でグルグル同じところを周りそう(富士の樹海)なので、あくまでも「音楽」を聴くための「道具」として扱う場合、これ以上深入りせぬ方が賢明との判断です。

諸々の物理的および心理的な周辺条件の変化による音の感じ方の変動幅(耳の聞こえ具合だって血圧や気圧によっていつも同じではない)に埋もれてしまいそうな微小なオンシツのチガイに拘り始めるとキリがありません。例えば、二者を短時間で切り換えて直接比較すれば、微小なチガイを聞き分けられるのでしょうが、一部の楽曲のそのまた一部のパートを聴き比べて、その時の「好み」や「気分」でどちらかの方が「良い?」として選んだとしても、その差が極めて微小であり「良い?」の基準ももっぱら主観によるため、さらに、比較の条件が限られているため、周囲条件や体調や気分や楽曲が変われば、また違って感じられ、結局、何かを変えてはまた直接比較して「良い?」方を選ぶといった行為をひたすら繰り返すはめになり、「良い?」の拠(よりどころ)となる確たる基準もないため、どんどん高額商品に手を出し(値段だけは数値で表せる、「高価な方が良い?はず」という思い込み)、それでも少しずつ確実に「良い」方向に向かうならまだしも、所詮はその時々の「好み」や「気分」の問題なので、一周して元と同じような状態に戻っても気付かず(しかし装置は確実に高額になっている)、何周でも同じところをグルグル回る富士の樹海を彷徨う事になりがちではないかと思います。まぁ、それ自体を「趣味」とするならば、それが楽しいのであれば、それはそれで結構な事だと思いますが、あくまでも実用道具として扱う場合、その轍を踏む事は絶対に避けたいものです。

本システムはオーディオ自体を「趣味」とするヒトビトが求めるいわゆる主観的な「良い?音」(「ヒビキカン」「オンジョーカン」「リンジョーカン」「クーキカン」「オンガクセー」「ジョーカンノツタワル?」「ゲージツテキナ?」「イヤサレル?」等の嗜好的、趣味的、表層的、付帯的なナンタラ感やカンタラ感)は一切持ち合わせていません。媒体に記録されている音楽情報をできるだけ正確に、余計な事をせず素直に「耳」に届ける事を旨としています。手っ取り早く言えば、カナル型イヤフォンの聞こえ方に近付ける事を目標としたという事です。

装置ソノモノへの拘り、微細な表層的オンシツのチガイの聞き分け、「あたかも生演奏のような」リンジョーカンやオンジョーカンのツイキュー等に興味はなく、媒体に記録された「音楽」(表現者の表現の結果、音楽のホンシツ)を専ら興味の対象とする場合、そのように素直に再生するのが最も「音楽」を聴きやすく、従ってホンシツにアクセスしやすく、自然で違和感がなく、従って本来の「調和」を保って美しく聞こえ、長時間聴いても疲れず飽きないというのが、3年間イロイロやった上でのハチマルの結論です。基本的にオーディオ装置には、表現者と鑑賞者の間のコミュニケーションを媒介するためのインターフェイスとして、正確に機能する事を第一に求めます。

「良い?」オトとやらで鳴らすために、あるいはオンシツやリンジョーカンをツイキューとやらするためにオーディオ装置を使うのではなく、アーチストさんが遺してくれはった音楽表現に素直にアクセスするためにオーディオ装置を使うと言う事です。全くアタリマエですが。。。

ご覧のように、このような超小型の密閉型システムでも40Hzまで難なく再生できます。このような装置は、大多数のユーザの現実的な使用環境において、巨大で高額なハイエンド装置よりも、「真の意味」での高い再生クオリティで、「音楽」をリスナーの耳に届ける事ができるでしょう。すなわちリスナーは「表現者の行為の結果」をより容易により深く受け止める事ができるでしょう。

マンションの一般的な個室であれば、余程の大音量を求めない限り、このクラスのシステムで全く十分だと思われます。だいたい、ご近所や同居人の事を考えれば、また、一般家屋の構造を考えれば、100dB近い大音量を鳴らせる環境などめったにないはずですし、再生音楽をそのような大音量で鳴らす必然性についても甚だ疑問です。音楽演奏専用に入念に設計された広々としたホールとは音響的および心理的に全く異なる一般家屋の、平行面で囲まれた直方体の小さな閉鎖空間の内部で、そのような大音量を鳴らせば、真っ当な感覚を持った人間であれば苦痛に感じて音楽を楽しむどろこではないでしょう。ほとんど拷問です。もちろん健康にも良いわけがありません。

追記
あえて「音」で「遊ぶ」なら、直熱式の真空管アンプを使ったモノラルシステム(一体型のラヂオみたいなのも良いかも、iPod用)を一度試して見たいとは思いますが。。結局使わなくなりそうで。。。ガラクタ増えるの嫌だし。。。。とりあえずTU-870 (モノラル化)とAlpair 6P (タンデム)で試してみるかな? そのうち。。。

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2012年05月06日 (日) | Edit |
久々のオーディオねたです。今日は写真だけ。

重い腰を上げてZAP BAS君をお化粧直ししました。これで完成!

final5.jpg
final1.jpg
バッフルにZAP本体と同じ本革を貼りました。本体の方はグレーで塗装していますが、こちらは未塗装のチョコレート色のままです。

final99.jpg
アンプの筐体を合板で自作して側面に固定しました。もう少しコンパクトにまとめたかったのですが、これが限界です。後方は電源トランス。天井にはクッションシートを貼って、上に物を置けるようにしました。

final3.jpg
操作パネルはインクジェットで作成。

これが3年間やったLEANAUDIOトライアルの結論。「音楽」を聴くだけのための必要にして十分なミュージック マシーンの完成です。iTuneやネットラジオ等、ソースを選ばずに十分な低音まで再生できます。Frieve audioを使う時は、基本的に8kHz~50Hzの範囲でフラットに補正し、50Hz以下の領域でサブウーハーをほんのりと効かせるといった使い方に落ち着きそうです。通常のジャズやロックでは大した効果はありませんが、春の祭典やマドンナ等の超低域に強い信号を含む一部の楽曲では具合よろしく聞こえます。次回は計測結果を交えて、そのへんをご紹介します。

追記1
連休中に不要物を思いっきり処分しました。大量に保管していた写真プリントは、コンテスト受賞作品やギャラリー展示作品を残して全て廃棄(全て画像データで残してある)。すさまじい量があったので、部屋の収納スペースが一気に広がりました。3年間でたまったオーヂオ関連のガラクタも一気に処分。改造したプレートアンプが正常に作動する事を最終的に確認できたので、不要になったチャンデバと業務用アンプも読者プレゼント用に既に梱包しました。これに関しては近々お知らせします。オタノシミニ。

追記2
5本指シューズに薄い中敷きを入れたところ舗装路でも走れなくはない状態になりました。それで調子に乗って野川公園までの一般道も5本指を履いたまま走って行ったところ、帰り道で右足のふくらはぎ(内側上部)に軽い肉離れを起こし、バスで帰宅しました。普段の生活にたいして支障はないのですが、違和感が完全になくなるまで、おそらく1月かそれ以上はランニングを控えた方が良さそうです。ネットで調べたところ、5本指シューズを履き始めた頃にふくらはぎを痛める方が多いようです。今まで使っていなかった足指(特に親指)を積極的に使うようになるので、鍛えられていなかった部位に負担がかかるためだと思われます。ということで、先週からスイムを再開しました(ほとんど半年ぶりです)。2kmくらい泳ぐのですが、最近の筋トレのおかげで明らかに速度が上がっています。ライバル?のオバチャンにあおられる事ももうありません。

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2012年02月25日 (土) | Edit |
ZAP BAS君の2本のドライバを使った方式についてネットで調べたところ、やはり製品化されていました。

一般的に「プッシュプル方式」と呼ぶようです。

主な狙いは、予想通り2次高調波成分の除去にあるようです。振動板/コイルの前進時と後退時で、サスペンション特性(ダンパ/エッジのバネ特性)とコイル-マグネット間の磁気特性が異なる事によって生じる2次歪みを効果的に除去できるとされています。

画像検索の結果(コチラ)をご覧ください。違う形式のも含まれているのでご注意。

下は製品化された例です。
MK_MX350.jpg
MK Sound製(コチラ)

SUB212-1_web.jpg
BlueSky製 (コチラ)

共に12"(30cmクラス)のウーハを2本使った大きめの業務用スタジオモニタです。民生用では見かけないですね。

ZAP BAS君の方はとりあえず聴感で適当に調整して聴いていますが、特に問題も感じません。もともと1本でも余裕があったので、2本にしたからといって明らかに良くなったと感じる事はありませんが、まあヨロシイのではないでしょうか。

明日計測予定。。気が乗ればね。。

追記
ハチマルには業務用製品の方が魅力的に見えます。
きっと音もナンチャラカンチャラと要らぬ事をしていないでしょうし。。。
民生用ハイエンドは絶対に胡散臭いし。。。
価格なんか絶対納得できないし。。。
真っ当に音楽を聴くなら、ケーブルやアクセサリを含めて全て業務用を使ってみる価値は十分にあると思います。
魔のトライアングル(ザッシ-ヒヨウロンカ-マニア)の勢力圏外ですしね。。。
安心かもしれません。いや、きっと安心です。
プロ用だから当然シロート臭いヘンテコリンなオンガクセーもないでしょうし。。
もしハチマルが、これから一切自作せずに一式揃えるなら、業務用にしますね。
きっと。。。
BlueSkyのチッチャイやつなんか魅力的だし。

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2012年02月22日 (水) | Edit |
ゼンゼン気が乗らないので、なかなか作業が進まなかったZAP BASS君ですが、やっと音を出せるようになりました。

慣らし中です。実は、Alpair10をまたブリッバリ!とやってしまって、さらにシワシワに。ドシェー。。なんとか指で扱いてシワを目立たなくしましたが、やはり見るに堪えず、もう1個新品を購入しました。新品では、もう絶対に実験君はやらない!と誓ったのですが、以前から考えていたあるアイデアを試してみたくて、結局マタマタ危険な実験君です。この性分だけは抑えようがありません。。。。

superBass.jpg
上のAlpair10は置いてあるだけではありません。2次の高調波歪みを改善するためのヒミツメカです(たぶん既知の技術だと思う)。振動板面積がダブルになるので、2次だけでなく全体的に歪みが減るはずです。別に1発でも全く余裕でOKなのですが、シワシワ君を使わないのもモッタイナイという貧乏人根性と、効果を確認したいという実験君根性から、こういう事になってしまいました。たんなる技術的興味だけ。。

慣らし後、計測したらまたご報告します。オッタノシミニ!

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2012年02月10日 (金) | Edit |
eBayで注文したDAYTON製の100Wプレートアンプが昨日届いたので、暫く使ってみました。

とりあえずZAP BAS君の下に置いて試用中です。
dayton1.jpg
特に問題なし。パワーも十分です。位相遅れもベリンガのチャンデバと同等(40Hzで270°弱)。無信号時に「サー」ノイズは殆ど出ません。追加の3mHコイルは不要かな。。結論として、ヨロシイのではないでしょうか。

DAYTONの製品サイトはコチラです。DAYTON製のプレートアンプは海外では定評があるようです。
eBayにて$99で購入しました。送料込みで約13K円。送料に5K円くらいかかっていますが、それでもお手頃価格です。電源仕様はUS向けの120Vですが、日本でも特に問題無く使えるようです(性能的にどの程度低下するのかは知りません)。電源プラグもそのまま使えますよ。

海外では、自作サブウーハ用に、このようなプレートアンプが各種出回っていますが、日本ではとんとお目にかかりません。

自作スピーカシステムでもサブウーハは非常に有望だと思います。密閉型小径フルレンジ + 密閉型サブウーハ(または左右にパワードウーハ)は、一般家庭で「音楽」を真っ当に再生するには好適だと思います。必要音量(部屋のサイズ、リスニング距離)に応じた最小限のサイズで、十分に低周波数までビシッとバシッと再生できます。お気に入りの小径フルレンジドライバを使って、自分の環境に合わせた「ジャストサイズ」の「リアルフルレンジ」システムを構築できるのが自作の強みです。正に自分専用のミュージック マシンですね。IconやTU-870等のコンパクトなアンプとiPod等をつないで手軽に「音楽」を堪能するのも良いでしょう。僕のケロ君は正にそう言うマシンです。ケロ級にはDAYTONの25Wプレートアンプ(コチラ)で十分でしょう。

下は8cm(3")フルレンジを使ったコンフィグレーション例です。
719 copy
リスニング距離や部屋の大きさに合わせて各種の組み合わせが考えられます。ZAP君は「SMALL」クラス、ケロ君は「MINI」より小さい「MICRO」クラスとなります。アホみたいな爆音で鳴らさない限り、マンションの6畳間であればデスクトップでなくても「SMALL」で十分でしょう。ハチマルの経験では、ウーハ用にサブウーハやウーハ専用ドライバを使うよりも、メインのフルレンジと同じシリーズの大径ドライバを使った方が自然な繋がりが得られるように思えます(例: ケロではAURAの1"と3"、ZAPではAlpair5または6とAlpair10)。そのへんについては後日詳細に書きたいと思います。

アナログフィルタを使う場合、位相的にはデジタルブースト方式よりも劣りますが、パワードウーハ方式はソースを選ばない(Frieve Audioや外付けデジイコを必要としない)という点、メインドライバを低音の大振幅から解放できるという点(高域のクオリティは多少良くなるはず)、ウーハのサイズを大きめにすればブースト方式より大音量で再生できるという点で優れています。さらにデジタルチャンデバを使い、FrieveAudioと併用すれば位相の問題も完璧に解消できます。

背面の密閉カバーを外してみました。
dayton2.jpg
通常、プレートアンプはサブウーハのエンクロージャに直接取り付けます。このため背面は樹脂製カバーで密閉されており、その容積は、比較的小型のこのモデルでも約2.5Lにもなります。極端に小容積のZAP BAS君に「内蔵」するわけには行かぬため、全ての部品をプレートから取り外してコンパクトな筐体にまとめて、底面(エンクロージャの外側)に取り付けようかと算段中です。明日から工作に入る予定。。。メンドクサイけど。ついでにZAP BAS君のお化粧直しもしないとね。

これが完成したら、ZAPシステムの開発は完全終結です。という事で、プレートアンプの改造が失敗しなければ、ベリンガのチャンデバと業務用パワーアンプが不要となるため、ブログ開設3周年記念「持ってけ泥棒!読者プレゼント」として、セットでご希望の方に進呈しようかなぁと考えています。パワードウーハ方式を試して見たい方には恰好のセットと言えましょう。詳しくはそのうちに。。。オッタノシミニ!

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2012年01月28日 (土) | Edit |
今回はZAP君スピーカシステムについて、計測結果を交えてご紹介します。

まずは細部の写真から。

Alpair 6Mのフランジ部です
A6.jpg
締め付けネジを8本に増やしました。実は、前の黒ZAPで使っていた合成皮革が比較的厚めであったため、ネジ部だけが沈み込んでフランジが変形し、一部クラックが発生していました。このため、今回の薄い本革貼りで4本締めしたのでは盛大にエアが漏れしてしまったというわけです。

Alpairの樹脂製フランジの取り扱いには注意が必要ですね。バッフル面は堅くて平滑である事が重要です。

という事で、フランジ裏面にエアコン配管の穴埋め用パテを詰めた上で、8本締めにしました。これでエア漏れは完璧に退治できましたが、数々の実験君を経験したAlpair 6Mは満身創痍。もうZAP君の改造は止めにしましょう。

小容積密閉箱では気密性が極めて重要であり、細心の注意を払う必要があります。特にドライバのフランジ部からの漏れには注意が必要です。箱に小さな穴を開けて空気を写真用ブロアで吹き込む方法でもチェックできますが、この場合、余計な穴を開ける必要があります。

これを嫌う場合、実際に音を出してチェックする事もできます。信号には40または50Hzの正弦波を使います。これを再生して振動板を大振幅で振動させた時、エア漏れがあると直ぐに音で分かります。フェイズプラグ付きのドライバだと明らかに異常に聞こえるでしょう。

今回はフランジが歪んでいた事もあり、各ネジの締め付けトルクも、この音を聴きながら微調整しました。ボリュームを上げてゆくと、ある時点からボビンの接触によると思われるビビリ音(エア抜け音とは異なる)が出たため、これが出なくなるように各ネジのトルクを調整し、ビビリ音が消えたら、さらにボリュームを上げながら、トルク調整を追いみました。つまり、フレーム全体の歪みをフランジの締め付け具合で取り除いたという事です。この結果、限界振幅をかなり改善する事ができました。このような調整は、スピーカを立てた状態(すなわち実際に使用する状態)で行う必要があります。ボビンは重力によって偏心するため、ドライバを水平にした状態(上に向けた状態)で調整してから立てたのでは良好なな結果は得られません。

新品ドライバにこのような調整が必要かどうかは分かりませんが、今回のように何度も組み付けをしてフレームが歪んでいる可能性のあるドライバや、バッフルの平面度に問題がある場合には、効果があるかもしれません。

A6TOP.jpg
これはZAP君の上面です。いかにも「電線」という感じのスピーカケーブルを引き回すのが鬱陶しいので、Icon AMPを直結できるようにしました。電線がゴチャゴチャいっぱいあるのは見た目も良くないので大嫌いです。

ZAP箱の表面には、ユザワヤで安売りしていた半端物(穴、傷あり)の本革を貼ってみました。本革は、湿らせると良く伸びるので、作業は楽です。合成皮革ではこうは行きません。凹凸のあるフロント側も1枚で貼れました(濡らした皮を引っ張りながら各所をステープラで仮止めし、これを完全に乾かすと、そのままの形になる)。とても綺麗に貼れたのですが、チョコレート色がどうもヂヂクサク見えて気に入らなかったので、憧れの4311風つや消しグレーで塗装し、ついでにスピーカのフランジ部とIconAMPのケースも同色に揃えてみました。イカガでしょうか???

お次はZAP BAS君です。
A10.jpg
まず、振動板に放射状のシワが見えますね。実は、アンプ(CP400)の電源が入った状態で、誤って入力信号ラインを抜いてしまい、「ブー、バリ!」と大音響が発生。その時に振動板がビローンと前に付きだして、シワができてしまいました。トホホです。恐るべし、業務用ハイパワーアンプ。。一個ずつMさんが手作りした貴重なドライバを、こんな事にしてしまい、申し訳ないやら情けないやら。。。幸い、F特にも超低音の正弦波にも、明らかな影響は見られませんでしたが、Alpair10をサブウーハーに使うなんぞという不埒な行為に天罰が下ったのでしょうか?

箱はDENONコンポの超補強改造箱ですが、表面をジルコンサンドでコーティングしています。箱の表面に透明ニスを厚めに塗り、その上にジルコンサンドを均等に撒いて固めました。別にオンシツ的効果を狙ったわけではなく、砂吹きつけ塗装風を狙ったのですが、上からラッカーを塗装するとゴジラ松井の顔面風になってしまい、大失敗です。塗装前の状態は、砂岩でできた箱みたいで、とっても頑丈そうに見えたのですが、グレーを吹き付けるとコンクリートの塊みたいになってしまいました。ちょっと見るに堪えないので、フロントバッフルにはインクジェットでグレーに印刷した高級画材用紙を貼り付けて応急措置。そのうち綺麗に仕上げたいと思います。

BAS君の後部です。
A10 rear
ケロ君と同様に3mHのコイルを挿入しています。これは無信号時のサー音を完全に除去してくれます。支柱にはZAP君と同じく、不要になった卓袱台の脚を使っています。スピーカの上部と下部を支柱に固定しているので、ビクともしません。

細部の紹介は以上です。

次に、いつもの計測結果をお見せします。
ftoku_20120128081605.jpg
リスニング位置(65cm)で計測。赤がBAS OFFです。180Hz近辺のディップは部屋の影響。チャンデバの目盛り上のカットオフは60Hz。今回はメインSP側もチャンデバを通してローカットしています。マイクは左右の中央に設置しているので高域は落ち気味ですが気にしないでください。このように、デジタルイコライザでブーストしなくても、ソースを選ばず、十分にフラットな低音特性が得られます。

次は過渡応答性の評価です。

F特補正をONにした状態で、位相遅れ補正のONとOFFを比較しました。最近、200mほど離れた所で工場の解体工事をやっており、かなり低周波の騒音が入るため、あまり精度の良い計測はできていません(波形がフラフラする)。

BAS ONの2.1chでの結果
21 phase
赤が位相補正OFF、青が補正ON。補正無しで約90°の遅れに見えます。補正しても少し遅れが残ってしまいましたが問題ないでしょう。補正しても1発目の波形はかなり崩れています。

BAS OFFの馬鹿ブーでの結果
A6 phase
同じく赤が位相補正OFF、青がON。アナログフィルタを全く介さない馬鹿ブー方式の方が応答性に優れます(今回はリスニング位置で計測しているので、以前にお見せした20cmでの計測結果ほど完璧には補正できていませんけどね)。特に1発目の波形の再現性は馬鹿ブー方式が明らかに優れます。今までに試した2.1または2.2方式でも、1発目のアタックの再現性が馬鹿ブー方式に比べると明らかに劣るという事を、様々な楽曲の波形で確認しています。このあたりが、特にジャズを聴く場合に、馬鹿ブー方式に手が伸びてしまう理由かもしれません。

今までに馬鹿ブー方式から主役の座を奪ったパワードウーハー方式はありません。はてさて、今回はどうでしょうね。暫く使って見ないと何とも言えません。

バスレフ型では、この初期のアタック波形がさらに崩れます。ハチマルが思うに、位相の多少の遅れは大して重要ではなく、アタックに対する初期応答性が重要なのではないかという気がしています。そのへんについては、追々確認したいと思います。

今回は、メインSPもチャンデバを通してみましたが、なんかイラッとさせられる事があるので、結局従来通りのアドオン方式に戻しました。次回は、そのへんについて書いて見ますね。

ではでは。。

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2012年01月15日 (日) | Edit |
Alpair 10の設置方法が決まりました。ZAP君と同じ方法で窓枠にガッチリと固定したので、デスクを振動させる事なく超低音をブリブリ再生できます。さてその実力は如何に?

new.jpg
結局、DENONコンポの改造箱を使用しました。容積は約4Lです。コンポスピーカのあまりに酷い音に激怒して、ガチガチに補強したので、恐ろしく頑丈です。板厚はバッフルが30mm(集積材、一部15mm合板で補強)、その他が24mm(9mmパーチクルボード+15mm合板+一部制振パテ)。

正面上方(左右スピーカのセンター)に設置しようと思ったのですが、見た目の圧迫感を嫌って左方に設置し、数日間この状態で聴いてみた上でOKと判断しました。後でお見せするように超低音の再生クオリティが飛躍的に向上した事と、同じAlpair同士という事もあり、今まで試したパワードウーハ方式の中では最も自然に聞こえます。最初っからAlpair 10をウーハに使えば良かった。高価だし、20kHzまでアタリマエに再生してくれるフルレンジをサブウーハに使うのはもったいないと思って躊躇したのですが、今となっては安物買いの銭失いでしたね。随分遠回りをしてしまったものです。。。。。(でも逆に、貴重な知見がイロイロ得られたから、それはそれで良かったとも言えるか)。

以下、-6dBの正弦波の再生波形です。

40Hz/-6dB ハチマル実用限界ボリューム(Icon 2時/プリ全開)
new_40.jpg
今までのAlpair 6M馬鹿ブーや13cmウーハでは激しく歪みました(トンガリモードを超えてビヨンビヨンになる)が、Alpair10はへっちゃらです。このボリュームでは40Hz/0dB信号まで大きく破綻せず再生できました(下の-6dB/Icon全開とほぼ同等でした)。

40Hz/-6dB Icon全開/プリ全開
new 40 max copy
Iconのボリュームをグイッと全開にしました。それでもまだ3次歪みは2次歪みを超えません。十分に聴ける状態です。スゴイ!

30Hz/-6dB ハチマル実用限界ボリューム(Icon 2時/プリ全開)
new 30
30Hzでも余裕です。従来よりも高調波が劇的に減ったため、このボリュームだとハチマルには殆ど「音」として聞こえません。凄く静か。。。Iconフルボリュームも試しましたが、40Hzよりも歪みが少なく、波形は驚くほど良好でした!どして? でも、殆ど聞こえないから余り意味はない?

高調波歪みが大幅に低下したため、同じ正弦波信号を同じボリュームで再生しても今までより静かに聞こえます。特に30Hzは殆ど聞こえません。一般的に低域を本当に良好に再生すると(低歪みで再生すると)、低音の量感が落ちたように感じると言われます。これは、周波数が低いほど耳の感度が落ちるため、周波数の高い高調波成分が多いと耳には大きく聞こえてしまうためです。よく「良い低音は静かだ」と言われるのもこのためです。低域特性をフラットに伸ばすと「ドン」に聞こえるようであれば、正弦波を再生して波形を観察してみても良いかもしれません。駆動力の弱い真空管アンプだと、50Hzでもかなり歪んでいる可能性があります。

さてさて、これからZAP君ともども箱のお化粧に入ります。今回は本革貼りに挑戦!
オッタノシミニ!

追記
後で気付いたのですが、計測の時に真空管バッファを通していました。このような超低域でも真空管プリはゼンゼン問題ないみたいですね。真空管プリ付きでマドンナをガンガン聴いていましたが、やはり女性の声が魅力的に聞こえるような気がします。

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2012年01月05日 (木) | Edit |
昨日は仕事が手に付かず、ちょくちょく中断しながらAlpair 10をざっと計測してみましたので、結果をご紹介します。

ソモソモAlpair 10を試して見ようと考えたのは、今まで試した13cmウーハ(DynavoxのPPコーン、六本木およびDaytonのアルミコーン)の超低音再生能力はAlpair 6M x2本とほぼ同等であり、従って、そのような13cmウーハーを使用して2.1ch方式にしても、馬鹿ブーストに比べて低音再生限界は殆ど向上しなかったためです(関連記事)。これらの一般的なウーハのカタログ上のXmax(振動板の最大振幅)はおしなべて3mm程度しかありません。

ちなみに、Xmaxと有効振動板面積の積(仮にVmaxと呼ぶ)はそのドライバの有効最大行程体積(エンジンの排気量のようなもの)に相当し、純粋に機械的に考えるならば、このVmax値が低域再生能力に直接関係するはずです。計算してみたところ、A6M 2本のVmax値と、Xmax=3mmの一般的13cmウーハ1本のVmax値はほぼ同等であり、これは上記の結果と対応しているように思えます。

マークオーディオ製フルレンジドライバのXmaxは同径の他社製品に比べて極端に大きく、13cmクラスのAlpair 10フルレンジのXmaxのカタログ値は7.5mmとなっています(標準的13cmウーハの2倍以上!A10ウーハーバージョンでは9.5mm!)。上記の推論に従えば、A10は大振幅が要求される超低音領域の再生能力に非常に優れているのではないかと単純に予測できます。ただ、メーカによってXmaxの定義が異なる可能性もあり、また、磁気回路側の限界も影響すると考えられるため、そのへんをどうしても確かめてみたいと言う純粋な興味から、昨年Alpair10を1本だけ購入しました。実用上はA6Mの馬鹿ブーでも十分に満足しているのですが、実験君としては確かめずに居られなかったという事です。悲しい性ですね。

という事で、今回は約7.5Lの実験用密閉箱(Victor製パワードサブウーハの箱を流用)を使用して実験君開始です。第1の目的はAlpair 10の超低域再生能力を確認する事ですが、今回は容積の影響も調べてみました。デスクトップで使うので、どこまで箱をコンパクトにできそうか、大まかな傾向を掴もうというのが狙いです。

下が今回使用した実験用箱です。
_1000118.jpg
この箱は板厚12mmのパーチクルボード製ですが、フロントバッフルに板厚12mmの合板を接着して補強しています。とりあえず、オーディオテクニカのインシュレータを使用してデスクトップに設置しました。中に文庫本を詰め込んで容積を調整します。

まずはF特です。計測距離は25cmです。グラフは全てクリックで拡大できます。
Ftoku_20120103173627.jpg
黒がAlpair 6M (2.5L吸音材タップリ)です。赤と青がAlpair 10です。赤は容積7.5Lですが吸音材を最小限しか入れていません。青は文庫本を大量にブチ込んで容積を約4.5Lに減らした吸音材タップリ仕様です。7.5Lの吸音材タップリ仕様は4.5LのF特と殆ど一致するのでグラフには載せていません。

さて、まずA6とA10を比較してみましょう。吸音材タップリ同士の黒(A6M、2.5L)と青(A10、4.5L)を比べます。A10の100Hz以下のレスポンスが約6dB増加している事が分かります。この差は大きいです。このため、ブーストしなくてもソコソコ音楽を楽しめますし、フラットにする場合のブースト係数を大幅に低減できます。スピーカの設置位置(デスクトップからの高さ)が同じではないため、200Hz~2kHzの範囲のF特の細かい凸凹は無視してください(デスクトップ反射音の影響が異なるため)。

5kHz以上の高域ではA10の方がフラットな特性を示しています。メタルコーンでは一般的に高域に特徴的なピークが発生するとされます。A6Mでは10kHzに振動挙動の変わり目と思われるディップが明確に存在します。Alpair 5では15kHz近辺に強いピークが見られましたし、六本木およびDaytonのアルミコーン ウーハにも強いピークが発生します。それらに比べるとAlpair 10の特性は素晴らしくフラットであると言えます。

A6Mは全体的に緩いカマボコ状の特性を示すため、例えばA5やA6Pと聴き比べると少し癖があるのですが、A10の特性は計測前の聴感評価からも予測された通り全体的に非常にフラットです。ただし基本的な音のキャラは、どちらも僕の愛して止まぬニュートラル/明瞭/ナチュラルなメタルコーンAlpairサウンドである事に全く変わりなく、シリーズとして非常に一貫性が保たれているように感じます。

次に、A10の赤(7.5L、吸音材少量)と青(4.5L、吸音材タップリ)を比較します。吸音材を少なくすると、ドライバの機械的共振によって100Hz前後のレスポンスが増加しています。スピーカのインピーダンスのピークがこの辺りにあるという事です。7.5L吸音材タップリ仕様の特性は、4.5L吸音材タップリ(青)と殆ど変わらないため、グラフに載せていません。つまり、吸音材をタップリとブチ込むと、共振効果が殺されるため(インピーダンスのピークが平になるため)、容積を変えてもF特にはあまり影響しないという事です。

下はAlpair5での計算結果です。吸音材なしの状態と考えてください。
567_20120106081630.jpg
密閉箱で容積をどんどん小さくした時の特性変化を示しています(最小0.2L)。容積を小さくするとスピーカのインピーダンス曲線が平坦になり、共振領域のレスポンスだけが低下する事がよく分かります。吸音材を大量にブチ込むと、容積が大きくてもインピーダンス曲線が平になるため、容積による特性変化はもっと小さくなります。

過去の経験から、ハチマルはどうもこの共振領域の音が気に入らないらしく、吸音材タップリを好みます。基本的にデジタルイコライザを使うので、何かとややこしい共振や共鳴を利用して低域特性を稼ぐ必要はありません。エンジンの吸排気系でもそうなのですが、共鳴現象を利用すると特定周波数(特定回転数領域)でメリットが得られる反面、一般的に好ましくない現象も伴うため、使わずに済むなら使わないに超した事はありません。デジイコを使うならば、わざわざリスクを背負いながら密閉型の機械的共振や、バスレフ型のヘルムホルツ共鳴を利用する必要は無いという事です。

という事で、F特を見る限り、容積は4.5Lでも問題無さそうですが、肝心の超低域の波形(歪み)や位相遅れの問題はどうなのでしょうか?と。。ここからがいよいよ本題です。

下は40Hzの正弦波を再生した時のスピーカ出力波形です。これも前方25cmにマイクを設置して計測しました。
sine.jpg
黒がA6を2本使用した時の波形です。ボリュームをかなり上げているので、主に3次高調波によって音響波形が大きく歪んでいます。赤と青がA10一本だけの波形です。赤は7.5L吸音材少量、青は4.5L吸音材タップリ。この周波数領域はドライバの機械的共振領域の外なので、両者の間に殆ど差は見られません。A6Mと同じ絶対音量レベルでは綺麗な正弦波形状が保たれています。今まで試した13cmウーハ1本では、A6M 2本と同等に歪んでいましたので、この時点でAlpair 10の優位性は確定です。ヤタ!さらにボリュームを思いっきり上げてみましたが、波形が大きく歪む兆候は見られず、ズンと重い「音」を発生してくれます。スゴイ!

40Hzのまともな正弦波音をここまで大ボリュームで聴いたのは始めてです。これ以上ボリュームを上げると、デスク周辺が振動してスピーカ以外のアチコチから音が出始めるので、限界を見極めるのは諦めました。「春の祭典」でも全く問題なく再生できるのは明らかです。頑丈な箱を作って、窓枠にしっかりと固定したら本格的に評価してみたいと思います。しかし、ハチマルの実用レベルでは、どんなにボリュームを上げてもAlpair 10の限界に達する事はないでしょう。

下はFFTの結果です(40Hz正弦波、ほぼ同一音量)。
FFT.jpg
黒がA6M x2本、赤がA10 7.5L吸音材少量、青がA10 4.5L吸音材タップリです。A10では3次歪みが劇的に低下し、4次、5次、6次でも顕著な改善がみられます。基本的に赤と青は殆ど同じですが、5次の高調波だけ4.5Lの方が低くなっています。

2次高調波は振動板の前進方向と後退方向でバネ特性が異なる事に由来すると思われ、振幅の増加に伴って増加します。これはプラス側とマイナス側で波形が対称にならないA級真空管アンプではお馴染みの歪みです。基本的に2次歪みが多少増えても聴感的には余り気になりません。これに対し3次が2次と同等くらいまで増加すると、明らかに音が違って聞こえ、波形も明らかに変形します。ハチマル基準では、3次が2次と同等レベルになった状態を一応の限界の目安としています。

空気バネは非線形であるため、容積を小さくすると2次歪みが増加するのではないかと予測していました。今回の結果を詳しく見ると、小容積の4.5Lでは2次と4次が若干増えるものの、3次と5次は逆に低下するため、容積を減らしても問題無かろうと思われます(ヒトは偶数次よりも奇数次の歪みを嫌うと一般的に言われますしね)。

なお、上図のFFTの縦軸は対数です(1目盛り20dB)。A6Mだけを縦軸リニアで示すと下図のようになります。
fftliny.jpg
基本周波数成分(40Hz)に対する3次高調波成分(120Hz)の大きさは約8%程度です。その他の高調波成分はほとんど見えません。

さらに、以前の記事で使用した、パルス入りの40Hz正弦波も再生してみました。色分けは他のグラフと同じです。今回の計測には全てIcon AMPを使用しています。
pulse.jpg
小径のA6Mに比べてA10の低音の位相が遅れるという事も無さそうです。また、A10の容積/吸音材違いによる差も殆ど見られません。信号の先頭部および末尾で若干A10の方がオーバーシュートが大きいようですが、Frieve Audioで補正すれば劇的に改善されるはずです。

という事で、Alpair 10の超低音再生能力は予測通り素晴らしく高そうです。馬鹿デカイXmax値は伊達ではないと言えましょう。「ウーハ」として売られている製品よりも、20kHzまで全くフラットに再生できる「フルレンジドライバ」の方が低音再生能力が遙かに高いというのは一体全体どういう事なんでしょうか? マークさん???

買ってみてよかった!

Mark audio Alpairの巨大なXmaxは、このようなヤクザな使い方を想定したものではなく、常用域でのリニアリティとコンプライアンスを可能な限り高めようとした結果だと思われますが、奇しくもハチマルLEANAUDIOにとってはこの上も無く有り難い特性だと言えましょう。Alpairのポテンシャル恐るべしです! イヤホンマ。8cmクラスのフルレンジドライバ(Alpair 6M)を馬鹿ブーストしただけでで十分に音楽が楽しめているのもAlpairだからこそ、と考えて宜しいかと思います。他社製同クラスの小径フルレンジで同じ事ができるかどうかは甚だ疑問です。

さて、本格的に頑丈な箱を作らねば。。メンドクサ。。容積は4.5Lで良さそうですね。剛性を稼ぐためにポチと組み合わせて一体型の2.1chボックスにしようと思います。ZAP君最終形態です。もうホントに春の祭典でも矢でも鉄砲でも持ってきやがれなシステムが完成します。それでスピーカ本体の開発は完全終結。絶対にオシマイ。のはず。。。


追記
ランキングが3位まで上昇していました。久しぶりです。応援ありがとうございます。でも、お年玉はもう十分ですよ。どうかブログ村の趣旨に則って応援してくださいね。

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2011年09月21日 (水) | Edit |
前の記事からの続きです。今回は50Hz以下の超低音の再生波形を確認してみました。LEANAUDIOでは50Hzより下を「超低音」と呼ぶ事にしますね。なお、今回でスピーカシステムの開発は一端終結します。その締めくくりとして長文となってしまいました。ご容赦を。。

今までに再三申しているように、LEANAUDIOでは音楽再生装置の最低要件として50Hzまでフラットな低域特性を掲げています(密閉型による-12dB/Octの減衰を前提とする: 30Hzで-10dB程度)。ジャズやロックを聴く場合、この要件を満たしていれば十分に楽しめるように思えます(これ以上伸ばしても嬉しさはあまり感じない。それよりも低音ビートの位相が重要)。しかしクラシックの交響曲を聴く場合(ほとんどベトベンしか聴かないが)、レスポンスがそれ以下に伸びていると微妙に嬉しく感じる事があります。FOSTEXによると、これは「弱音で演奏される低音楽器のうなりや響き」というヤツだそうで「フルオーケストラの醍醐味のひとつ」としています。

以上を念頭に、今回は下記の条件で計測してみました。
1) 音量はハチマル快適音量の上限
- 約65cmのリスニング距離におけるベト5第1楽章の最大音圧レベルで約80dBA相当(参考記事)のアンプ ボリュームとする
2) 現実的な信号レベルとして、フルスパンに対して-6dBAの正弦波信号を再生
- CDにフルスパンの純正弦波が記録されている事はまずないため(参考記事)
- ハチマル コレクションの最強低音である「春の祭典」(シャイー指揮/クリーブランド、参考記事)のバスドラピークでも35Hz/-12dB程度(参考記事))

以下、スピーカ前方約20cmで計測した波形です。赤がAlpair 6M 2本の馬鹿ブースト、青がDAYTONウーハです。両者の絶対音量は同じに調整しています。クリックで拡大してご覧ください。

50Hz
875.jpg
両者ほぼ同等。どちらも、不安になるくらい音量を上げても顕著には崩れません。下段のFFTを見ると、DAYTONの方が2次、3次の高調波成分が少し低い事がわかります。

40Hz
874.jpg
これも両者ほぼ同等ですが、波形が明らかに歪んで尖ってしまいました。FFTを見ると、3次の高調波が強い事がわかります。ボリュームを少し下げれば正弦波に近付きます。40Hzまでは余裕で正確に再生して欲しいと思います。Alpair6Mはともかく、ウーハにはも少し頑張ってもらわないとね。今後の課題だな。

30Hz
873.jpg
波形はさらに崩れます。Alpair 6Mは4次の高調波が強く出るために、DAYTONよりも歪んで見えます。どちらのドライバでも、ボリュームを下げて行くと40Hzと同様のトンガリ波形を経て正弦波に戻ります。50Hzでもボリュームを思いっきり上げると、波形が尖り始めます。つまり、周波数が変わっても歪みのパターンは同じだと言う事です。なお、周波数が30Hzまで下がると、フルスパン信号をカナル型イヤフォンで聴いても微かにしか聞こえないので、ここまでの低周波はあまり重視していません。Frieve Audioでは振動板の無用な振幅を避けるために30数Hzから20Hzにかけて急峻にローカットしています。

以上から下記が言えます。
1) DAYTONウーハ 1本とAlpair 6M 2本はほぼ同等か、ややDAYTONが優れる
2) 両者とも50Hzまでは十分な余裕を持つが、それ以下では高調波が急激に目立ち始める
3) 歪みのパターンはドライバが変わっても周波数が変わっても基本的に同じであり、単純に振動板の「振幅」によって支配されているように見える(歪みの主要因はスピーカの構造的限界(大振幅時の非直線性)に起因するらしい)
- しかし、何故波形が尖るのか? 不思議。。普通に考えれば、振幅が頭打ちになって波形は丸くなると思うのだが。。。調査が必要。

-6dBの単音正弦波というのはかなり厳しい条件であり、通常、50Hz以下の信号レベルはそれほど高くないため、大概の楽曲の再生では聴感上問題ありません。特にベトベン交響曲やアコースティック ジャズでは50Hz以下の信号レベルが十分に低いため、30Hzまで馬鹿ブーストしても歪み領域に全く入りません。また、古典ロック(新しいのは知らない)も、50Hz以下の重いビートは意外と含まれていません。

ハチマルのコレクションの中で最強の低音は、再三取り上げた「春の祭典」の中に1発だけ含まれている超絶バスドラ(曲中他のバスドラは問題なし)と、マドンナの曲中延々と通奏されるズンドコ ビートです。これらの楽曲を再生して波形を確認してみました。

手順は下記の通りです。
1) 音量をハチマル快適音量の上限に調整
- 実際の曲を普通に再生し、約65cmのリスニング距離における大音量時の平均的音量が75dB~80dBになるようにアンプのボリュームを調整。普段は平均75dB前後、あるいはそれ以下で聴いているので、かなり頑張ったボリュームです。家内のイエローカード必至の音量。
2) 楽曲の問題の部分だけ(数秒間)を抜き出したWAVファイルを作成(左右をミックスしてモノラル化)
3) 高調波の発生を見やすくするために、Frieve Audioで60Hz以上を急峻にカットして、上記で決めたアンプ ボリュームでリピート再生

結果は以下の通りです。

マドンナの Erotica
数秒間を抜き出したサンプル音源のスペクトル
mad spe
約45Hzのビートが曲中延々と続きます。ピーク信号レベルは-12dB弱。マドンナの曲の典型的パターンです。

下がスピーカ前方で計測した波形です。
青がソース信号の波形、赤がマイクロフォンで計測した出力波形です。

Alapri6M馬鹿ブースト(30Hzフルフラット)
baka_mad copy
Daytonウーハー
sub_mad copy
どちらも、顕著な高調波歪みは観測されません。ズシッと重くてビシッとタイトなビートを聴くことができます。3"クラスのフルレンジSPだけでこの低音を再生するとは、Alpair 6M君は頑張りますね。凄いぞ。
なお、マイクは手持ちですし、環境騒音が結構影響するため、波形の細かい部分はサイクルごとにかなり変動しています。多少の波形の変形は多めに見て下さい。

春の祭典 第一楽章
最強バスドラ1発だけを抜き出したサンプル音源のスペクトル
haru spe copy
この1発のバスドラだけを抜き出すと、ピークは約40Hzに表れます。ピークレベルは-12dB弱ですから、ソース信号レベルとしては上のマドンナとほぼ同等です。しかーし、この曲は最強バスドラを収録するためにダイナミックレンジが非常に広い(すなわち、平均的な録音レベルが非常に低い)ため、上記の平均音量に設定するにはアンプのボリュームを大幅に上げる必要があります(プリのボリューム位置で比較すると、マドンナが約1/2開度に対して春の祭典はほぼ全開!)。ですから、ソース信号レベルが同じでも、スピーカに入力されるパワーはマドンナの比ではありません。この最強バスドラは全く尋常ではありません。

Alpair6M馬鹿ブースト(30Hzフルフラット)
baka_haru copy
DAYTONウーハー
sub_haru.jpg
注: 横軸のスケールはマドンナとは異なります。
吸音材たっぷりの密閉型なので基本波形をかなり正確に追従しますが、さすがに、このアンプボリュームでは高調波出まくり状態です。尖りモードを飛び越えて4次の高調波が顕著に出ています。しかしAlpair6Mは頑張りますね。偉いぞ!
この曲中の、これ以外のバスドラは難なく再生できますが、この1発だけはどうしようもありません。この曲を聞くときは、最強君のところだけボリュームを下げるか、イコライザで50Hz以下を減衰させるしかありません。それともWAVファイルをここだけ編集するか。。。
680_20110921045633.jpg
赤はブーストなし、青はフルブーストで再生したAlpair6Mスピーカ出力波形。一箇所だけ青の振幅がデカイのが問題の1発です。上の波形グラフは1本抜きん出ているヒゲの部分を時間軸方向に拡大したものです。このように強烈なのは全曲中1発だけ。こいつのために全体の録音レベルが低くなっています。他の盤ではどうなんでしょうか?

そこそこ大型のスピーカでも、この最強の一発をサイズに見合ったそれなりの音量で正確に再生するのは簡単ではないと思います。特にバスレフ型だと、余程大型のもの(共鳴点が40Hz以下、JBLだと4365以上)でないと、波形はかなり崩れるでしょう。どうあがいても、穴っぽこから噴出する音と振動板前面から直接送り出される音は異なります(特に打撃音)。

自分が聴く楽曲、自分が聴く音量がはっきりと限定されており、システムの限界を認識した上で使用するのであれば問題無いのですが、このようなシステムを広く一般に製品として市販する場合、そうも行きません。どのような楽曲でも(例え春の祭典でも)大音量で破綻せぬ事を保証するために、例えば50Hz以下を減衰させるローカット フィルタを適用べきであると言えます。実際、Victor製13cmパワード サブウーハのアンプは約50Hzのローカットフィルタを実装しています(解除不能)。このアンプは現在ケロに使用しており、その特性は下図のように50Hz以下で急激に減衰します(密閉型なのでフィルタが無ければ-12dB/Octで減衰するはず)。
577_20110919071343.jpg
余談となりますが、デジタル信号処理をフルに活用すれば、振幅がある一定量を超えぬように制御しながらドライバの能力をギリギリまで使い切る事ができるはずです。最も単純な方法として、アンプのボリュームと連動したイコライザ設定が考えられます(ボリュームと連動して低域信号レベルを制限する事により、振幅を安全な範囲に保つ。低ボリューム時はフルフラット)。さらに進めれば、波形を先読みしながらダイナミックに処理する事もできます(例えば、春の祭典の最強バスドラだけ信号レベルを少し下げる)。そのような方式を前提とするならば、ハードウェア(スピーカ)の設計自由度も大幅に向上するはずです。ソースだけ、アンプだけ、スピーカだけというのではなく、信号入力から音響出力(さらにルーム アコースティック)を含むシステムトータルで考える事により、音質(音楽再生クオリティ)、サイズ、コストを飛躍的に改善できるはずです。スピーカ屋はスピーカだけ、アンプ屋はアンプだけを見るのではなく、トータルなシステムで考える事が重要です。システムの中で最も大きな問題を抱えるのがスピーカ(さらに言えば部屋の音響特性)であり、この弱点をシステム全体で補う事が肝要かと思います。

さて、上記したように、このような超低域での高調波歪みは、振動板振幅とドライバの構造的限界(直線性の限界)の関係に支配されると考えられます。これを改善する方法として、同一振幅でも低音レベルを上げられる大径ドライバを使用するか、あるいはドライバの数を増やすのが最も直接的です。これとは別に、サイズ据え置きでドライバの構造的限界(線形性をある程度維持できる最大許容振幅: Xmax)を向上させる方向性があります。コンパクトさを追究するLEANAUDIOでは当然後者の方向性に興味が向かいます。そこで、2つ前の記事で紹介した各ドライバの公称Xmax値を調べてみました。

MarkAudio Alpair10v2 13cmフルレンジ: 7.5mm
HiVi M5a マグネシウム・アルミ合金 13cmウーファー: 3mm
DAYTON AUDIO DA135-8 13cmウーファー: 3mm

MarkAudio CHR-70v3 10cmフルレンジ: 4.5mm
MarkAudio Alpair 6Mフルレンジ: 3.4mm
HiVi M4N メタルコーン10cmフルレンジ: 3mm

FOSTEX M100HR-W: 不明

10~13cmクラスだと、判で押したようにXmax = 3mmと記載しているドライバが多く、あまり重視されていないように見受けられます。これに対し、Mark Audioは常にXmaxを重視する姿勢を前面に打ち出し、カタログ値を見る限り同サイズのドライバに比べてXmax値が異様に大きくなっています。13cmクラスで見るならば、HiVi M5aおよびDAYTON AUDIO DA135-8がともに3mmと記載しているのに対し、MarkAudio Alpair10v2は7.5mmを掲げています(実に2.5倍!)。以前製造されていた13cmのAlpair 10ウーハのXmaxは9.0mmにも達します。これは別にズンドコを狙った物ではなく常用振幅領域での直線性を重視した結果だと思われますが、ヤクザなLEANAUDIOコンセプトにとっても好適なドライバであると言えそうです。

メーカによってXmaxの定義や計測方法が異なる可能性があるため、単純には比較できないかもしれませんが、Mark AudioがXmaxを重視する姿勢は明らかです。Alpair6Mがここまで頑張れるのも、その基本姿勢に因るところが大きいかもしれません。このように飛び抜けたXmaxは、全ての部品を専用設計するという基本方針によって可能になったものと思われます。他社製のドライバは標準的なコンポーネント(内部部品やフレームまで)を組み合わせて使用している例が多く、部品をよく見ると他メーカのドライバと同じ部品だったりします。Xmaxがどのメーカでも同じような値になっているのは、そのへんに起因するのかもしれません。

まだ何も知らなかった初期の頃にたまたまMark Audioドライバを採用したわけですが、偶然にもそれらが気密性と大Xmaxという特性を備えていたからこそ、現在のLEANAUDIOがあると言えます。もし、LEANAUDIO初期に例えばフェイズプラグ付きの標準的なXmaxを持つドライバを採用していたとしたら、小容積密閉箱に入れて信号ブーストまたは別アンプで強引に駆動するという基本コンセプトには絶対にたどり付かなかったでしょう。Mark Audioドライバとの出会いは幸運であったと言わざるをえません。また、当ブログを見てLEANAUDIO方式をちょこっと試してみたけど駄目だったという方は、今一度ドライバの適性(まずは気密性)を確認してみてください。フェイズプラグ付きやコアキシャル型ではまず駄目だと思います。センター(ダスト)キャップ付きでも布製や真ん中に穴の開いたタイプでは駄目です。

現在のシステムの50Hz以下のタフネスを向上させるには、ウーハ用にAlpair 10(できればウーハバージョン)を選択するか、あるいは、面倒くさい2.1ch方式は捨ててAlpair10 (または7) 2本の馬鹿ブーストってのがシンプルで良いかもしれません。今回改めてAlpair馬鹿ブーストのポテンシャルを再認識しました。また来年の夏くらいですかね。何か変えるとすれば。

今回サブウーハを追加したそもそもの目的は、iTuneやネットラジオをイコライザなしで聴くためであって、Frieve Audio用には馬鹿ブーストを前提としています。しかし、ブースト方式には欠点が2つあります。すなわち、1)デジタル信号のオーバーフローを回避するために全体の信号レベルを下げる必要がある(アンプのボリュームを上げる必要がある、つまり信号クオリティとS/N比が多少低下する)、2)振動板が大振幅で動くため高域音が多少劣化する、という事です。従って、メタルコーン ウーハを採用した事によって今まで感じていた違和感が無くなるのであれば、2.1ch方式を常用する可能性もあります。

とりあえずは毎日聴いてみないと何とも言えません。無意識にどちらに手が伸びるか? 駄目なシステムには自然と手が伸びなくなり、全く使わなくなります。3つも電源を入れる手間をかけてでもウーハ付きに手が伸びるようであれば大成功と言えましょう。「音質?」の事なんか念頭になく、意識が自然に「音楽」を追いかけている時に、違和感や、不自然さや、聴き取りにくさを感じるようであれば「音楽再生装置」としてNGです。

冒頭でも述べたように、かれこれ3年以上続けてきたデスクトップ スピーカの開発は今回で一端終結します。
基本的にAlpair6M + Frieve Audio自動音場補正による耳幅配置超ニアフィールド馬鹿ブーストでハチマルが望んでいた「音楽再生クオリティ」言い換えれば「音楽の聴きやすさ(自然さ、違和感のなさ、正確さ、明瞭さ)」を十分に達成できたという事です。従来になく「音楽が聴きやすい」システム(そう、ハチマルの欲しかった「ミュージック マシーン」)となりました。また、数々の実験を通して多くの貴重な知見を得る事ができました。それらの経緯は全て当ブログに記載していますので、是非ご参考にしてください。「春の祭典」はめったに聴かないし、これ以上のものはとりあえず不要かなと思えますが、今まで年に1回ペースで何か作っているので、来年の今頃には新しい物をリリースするかもしれません。

マークさんに英語の要約版を約束しているので、そちらが終わるまで暫くブログの更新はお休みになると思います。以降はヘッドフォン再生がメインテーマとなる予定です。既に、ハチマルとしては大奮発のハイエンドなヘッドフォンを購入して早朝に愛用しています(最近奥さんからのイエローカードが頻発しているので。。)。オタノシミニ。

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2011年09月12日 (月) | Edit |
六本木工学研究所製の13cmアルミコーン スピーカーYS137A-PSCの使用を断念する事にしました。音調と外観は凄く気に言っていたので残念です。最近は「断念」バカリ。。今回は、そのへんの経緯を。

まずは、製品不良と思われる現象がありました。
暫く慣らして、徐々に音量を上げていったところ、ロンさんのベースソロで「ビリビリ」と明らかに異常音といえる音が出ました。このCDはロンさんの比較的新しい作品で、ベースの録音レベルが非常に高いのでチェック用に重宝しています。

そこで、曲を流したままドライバを箱から取り外してみましたが、ビビリは収まりません。すなわち箱のせいではないという事です。ドナイヤチューネンとぼやきながら、音を出したままドライバーを色々な角度から観察していると、時々ビビリが出なくなります。ナンデヤネンといろいろ試してみたところ、ドライバーを元の取り付け状態から180度回転させる(すなわち上下逆に取り付ける)とビビリは完全に収まる事が分かりました。ハハーン、これはボビンの偏心やね、と思って正面から見ると案の定。。。
偏心
見た目も明らかに偏心しています。つまり、取り付け方向によってコイル+振動板にかかる重力の方向が変わり、製造時の偏心を相殺したり増長したりすると言う事です。こりゃ絶対返品もんやね。。と思いながらも、上下逆さまに取り付けて暫く様子を見ることにしました。

そのまま使用を続け、最初は控えていたボリュームをだんだんと上げていくと、低音大入力に対するタフネス(音が破綻しはじめるアンプ ボリューム位置、上記のビビリ音とは異なる)がやたらと低い事が分かってきました。Alpair 6M 2本よりもタフネスが低い感じです。振動板がデカイのにそんなはずは無かろうと怪訝に思いながら観察していると、振動板がやたらと動きます(密閉箱の空気バネが効いていない感じ)。さらにバスドラがズドンと入ると「シュッ」と空気が漏れるような音がします。これは以前ケロで経験したボックスのエア漏れと同じような症状です(その時はケロの高さ調整式ゴム脚を付け忘れてボルト穴が明いていた)。

そこでハタと気付きました。フェイズプラグです。以前、フェイズプラグ付きのドライバの気密性に関して疑問に思った事があります。そこで、サブウーハーボックスの横に粘土で埋めた直径6mmの穴(Alpair5 取り付け用の穴)があるので、そこからカメラ用の大型ブロアで空気をブシュッと送り込んだところ、振動板はポコッと前進した後すぐに元に戻ってしまいました。明らかにエア漏れやん。。念のためPPコーンウーハーに交換して同じ実験をしたところ、振動板はゆっくりと元に戻ります(ブロワから少しエアが漏れるため)。これで原因は明らかになりました。LEANAUDIO方式ではボックスの気密性が極めて重要なのです。

下に一般的なセンターキャップ付きとフェイズプラグ付きのドライバの模式断面図を示します。
スピーカー断面 copy
左がセンターキャップ型(Alpair等)、右がフェイズプラグ型のYS137A-PSCの断面図です。このドライバはスパイダ(ダンパ)背面室にもスリットが開けられ、さらにスパイダにも穴が4箇所開けられた、やたら風通しの良い構造となっています。
863.jpg
862.jpg

このような構造では、ボックス内の空気はコイルボビンの小さなギャップからたやすく漏れてしまいます。恐らく、バスレフ型や十分な容積を持つ密閉型であれば問題ないのでしょうが、極小の密閉箱を使用して信号ブーストまたは別アンプでガシガシ駆動する極悪非道のLEANAUDIO方式では、このエア漏れが無視できなくなるという事です(設計時の想定外ということ)。問題のスリットをポリパテで塞ぎ、スパイダの穴も紙か布で塞ぎ、さらにコイルギャップ部に磁性流体を注入すれば、気密性は上がると思います。あるいはフェイズプラグ(多分接着されている)をなんとか引っこ抜いてセンターキャップを自作する手もあります(この場合、特性によってはフルレンジとしての使用を諦める必要があるかも)。しかし、そこまでやる気にはちょっと。。。

一方、Alpair等のセンターキャップ型では、内部構造がどうあれ、振動板前後の気密性は完璧に保たれます。

フェイズプラグ付きのドライバであっても、スパイダ背面室にエア抜きスリットがなく、かつスパイダにも穴が明いていなければ、エア漏れはかなり改善されると思われます。ただし、最近の向こうが透けて見えるほど薄い軽量のスパイダ(多分布製)にどの程度の気密性を期待できるのかは不明です。

フェイズプラグの換わりにツイータを取り付けたコアキシャル型ドライバでも構造は基本的に同じであると考えられます。気密性が極めて重要となるLEANAUDIO方式では、このようなタイプのドライバを選択する際に注意が必要だと言えます。ひとつ勉強になりました。。。

YS137A-PSCの音質面では不満はありません。PPコーンでは「ドンッ」という音が「バンッ」気味に聞こえるので今ひとつ好きにはなれないのですが、そのへんも改善されました(ちなみにペーパーコーンのAlpair 6PとPPコーンウーハーは相性が良かった)。また、フルレンジとしても、ハチマル好みのナチュラルな音調であり十分使用に耐えると思います(まあ、ハチマル基準ですが)。外観も非常に高級感があります(特に問題の樹脂製フェイズプラグの仕上げが美しい)。

ご参考までにYS137A-PSCのデータを掲載します。
下は製品に添付されていた特性グラフです。
860.jpg
20kHzまでレスポンスを維持しますが、7kHz付近に強いピークが見られます。このような特性はパークオーディオ製のアルミコーン ウーハーとそっくりです。

下はリスニング位置での測定結果です。
859.jpg
赤がYS137A-PSC、青がAlpair 6Mです。YSは公称値通り12kHzまでほぼフラットに伸びていますが、やはり7kHz付近にピークが見られます。そのまま聴いてみましたが、特に気になる事はありませんでした。気になるようであればFrieve Audioでピークを消す事もできます。低域は、容積が2.5Lと極端に小さい事もありますが、Alpair 6Mとほとんど同等しか出ていません。PPコーンウーハーでは3Lの箱でもっと低域が出ていましたので、上記のエア漏れの影響かもしれません(ドライバのフランジの締め付けが足りずにエア漏れがあると、やはり低域が低下した経験があります。)。結論として、この種のドライバを極端に小容積の密閉箱と組み合わせる場合注意が必要です(普通そんな事しないと思いますが)。

さて、ZAP君のサブウーハをどうするか? ですが、そのへんは次回に。とりあえずPPコーンに戻しました。

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2011年09月11日 (日) | Edit |
はい、という事でザップ君以外は全て撤収し、ザップ君を少し見栄え良くしました。ウーハーもちょっと高級なメタルコーンに交換。実はこのウーハー、フルレンジとしても十分に使用できます。これにより黒い新型ZAPは第3の戦闘モードを身に付け、ミュージック マシーンとしてさらに強化されたのである!シャキーン

こんな感じ
853.jpg
リスニング位置から。ウーハーにはメタルコーンのYSC Aoudio YS137A-PSCを使用。コイズミ無線ではフルレンジ スピーカとして売っています(1個4,560円、お試し特価中!)。黒とゴールドでシックな感じ?に仕上がりました。 失敗したところを隠すためにジャコのステッカーを作って貼りました。
857.jpg

854.jpg
百難隠すマットブラック仕上げ。強そうかも。。サブウーハーは4本のネジで本体にガッチリ固定しています。ウーハーが前に飛び出し過ぎですが、基本的に低音の位相は遅れ気味になるので問題なし。側面にステッカー「LEANAUDIO ZAP The Music Machine」を作って貼りました。
858.jpg

856.jpg
初公開。ポチのお尻です。同じポチ型ボックスを3個使っている事がよく分かります。残りの1個は既にケロ君に使用しました。無駄使い無し。。見えないところなのでターミナルの穴と背面バスレフポートの穴を粘土で埋めてガムテをペタ。

855.jpg
ユニット取り付け前。例によって吸音材をタップリとぶち込んでいます。

このZAPシステムは3つのモードで使用できます。オトコノコは合体モード チェーンジ!に萌えるもの。ですよね。。。
1) Alpair 6M x2のステレオ馬鹿ブースト モード
2) ケロと同じ2.1ch モード
3) YS137A-PSC x1のモノラル馬鹿ブースト モード

YS137A-PSCは六本木工学研究所製の13cmアルミコーン スピーカーです。基本的にウーハーとして設計されていると思われますが、コイズミ無線では~12kHzのフルレンジ スピーカーとして扱っています。このドライバーはコーンの色以外Park Audioの13cmアルミコーン ウーハーDCU-131Aとそっくりで、特性も非常に似通っており、両者になんらかの関連性があると思われます。ParkのDCU-131Aはウーハーとして売られていますが、フルレンジとして使用している方も実際に居られるようです。

で、フルレンジとして売られるだけあって、こいつ1本で十分に音楽を楽しめます。まだ慣らしもついていなし、チョイ聴きだけですが、Frieve Audioでフラットに馬鹿ブーして聴いてみたところ、Alpair 6Mに似た極めてナチュラルなハチマル好みの音調でした(ハチマルはやっぱり紙よりメタルが好きだなぁ)。こいつをフルレンジて使わぬ手はない!という事で、当初予定していなかった「モード3」を追加実装。シャキーン!

やはりモノラルは聴きやすいです。モノラル盤のフルトベングラはコイツで聴きたいですね。モノラル盤を2本のSPで再生すると正面に定位しますが、これはいわゆるゴースト(聴覚の錯覚)なので1本だけで再生した方が理想的です(参考記事)。モノラル盤をステレオで愛聴されている方には、正面にモノラル専用SPを追加される事を強くお薦めします。
811_20110911052248.jpg812_20110911052247.jpg
左が1本のSPによるモノラル再生。右が2本のSPによるモノラル再生。左右で同じ音を出せば中央に定位するが、2本のSPによって干渉が発生するので、なにがしか違和感を覚える事がある。

次回はYS137A-PSCの詳細と例によって計測データをご紹介します。実はYS137A-PSCにはちょっとしたトラブルがありました。

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2011年09月03日 (土) | Edit |
LEANAUDIOに新しい仲間が加わりました!

名付けて「GAMA」(ガマ)君です。

Alpair5とPPコーン13cmウーハー(DYNAVOX LW5002)を組み合わせた一体型2.1chシステムです。「KERO(ケロ)」君の兄貴分なので「GAMA(ガマ)」君。。細かい調整はまだですが、とりあえず写真を公開します。

846.jpg
LEAUAUDIO 3兄弟。真ん中のがガマです。新参者のくせに一番押し出しが強そう。

最近ネットラジオを聴く事が多く、またiTuneのイコライザはどうも信用できないので、イコライザを通さなくても十分な帯域幅でフラットな特性を持つ再生装置の必要性を強く感じました。このため手持ちの材料を有効利用して、手っ取り早く「ガマ」君をでっち上げたというのが今回の経緯です。

ウーハー用のボックスにはポチ1型(ケロの片割れ)を使用し、これに13cmウーハーをムリヤリ取り付けました(厚さ30mmの集積材の端材で箱の断面よりも大きなバッフルを作成してポチに接着!。。かなり強引な作り方です)。。

844.jpg
Alpair 6Mの上に載っけて使用します。雑な仕上げを目立たなくするためにマットブラックで塗装したら、ちょっとメカニカルな悪役ロボ的外観になりました(というか帝国軍のTIEファイター?)。ぜんぜんカエルっぽくありませんが、ケロの兄貴なので、名前は「ガマ」で問題なし!としましょう(ほんとはカエルぽくしたかったのですが、ALpair 5が大きすぎてデザイン的にまとまりませんでした)。

Alpair 5のエンクロージャには呼び径75の塩ビ管エルボー継ぎ手を使用し、上下に角度調整可能としました。写真ではやや下向きにしています。今回買い足したのは、このエルボーだけです。容積は500ccくらいかな? サブの容積は基本的にポチなので2.5Lです。もちろん、どちらも密閉型+吸音材ぎっしり仕様です。総容積3.5Lと結構コンパクトな構成なのですが、見た目は厳つくなってしまいました。。ケロのような可愛らしさはありません(こちらは総容積たったの1L)。R/Lスピーカの軸間距離は約290mm。ケロやA6Mよりもやや広めです(あり合わせの材料で極力メンドクサイ事をしないで作ったらこの寸法になってしまったのよ)。

アンプにはKENWOOD KA-S10(メインSP用)とONKYO A-905FX(サブ用、片チャンネルだけ)を使用します。チャンデバ(ベリンガー CX2310 SuperX Pro)にはモノラルのサブウーハー用出力も備わっているので、2.1chシステムにも容易に対応できました。

今回のシステムでは、メインSPの信号もチャンデバ(HIGHチャンネル)を通してからKA-S10で増幅しています。メインSP信号をチャンデバを介さずにダイレクトにアンプで増幅し、サブウーハー信号だけチャンデバ(LOWチャンネル)経由でハイカットしてから増幅する、いわゆるアドオン方式も当然可能ですが、このチャンデバの場合アドオン方式で使用すると、ダイレクト信号とLOWチャンネル出力信号間の位相差がかなり大きくなるため、今回はアドオン方式を採用しませんでした。以前のバイアンプ システム(2.2chシステム)ではアドオン方式を採用しましたが、それはFrieve Audioが位相遅れを完璧に補正してくれるためです。しかし、今回はFrieve Audioを使用しない事が前提であるため、位相特性を優先したという次第です。それでも密閉型の2倍かそれ以上位相が遅れます。このへんはアナログフィルタ方式なので仕方ありません。手軽なデジタルチャンデバ内蔵DACの製品化が望まれます。

細かい調整はまだですが、40Hz/-6dB程度は簡単に確保できそうです。また、Alpair 6Mをイコライザなしで使用すると高域(4kHz以上)が不足気味(コモリ気味)に聞こえるのですが、Alpair 5は高域がフラットに伸びているため、イコライザなしを前提とする本システムには理想的です。先ほどからネットラジオを聴いていますが、今のところすこぶる具合良しと言えそうです。今のところはね。。

これから暫くオシゴト中に聴きながら、調整を進めます。僕の場合、いわゆる「音質?」というのではなく、長時間聴いて違和感がないか?不自然に聞こえないか?聴きたい音が聴きにくくてフラストレーションが溜まらないか?等が重要な指標となります。A6P交響曲用システムのように、短時間聴いて「良い!」と感じても、癖があるとどうしても段々と違和感がつのり始め、最終的に耐えられなくなってNGとなります。今回はそうならない事を祈ります。

ある程度調整が済んだら、計測結果等を適宜ご紹介したいと思います。オタノシミニ!

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2011年04月23日 (土) | Edit |
前の記事からの続きです。

今回は小型密閉型スピーカーに密閉型サブウーハーをアドオンする場合の調整方法について書いてみます。

739.jpg
13cmウーハー(3L密閉箱)にチャンデバ(Behringer SuperXーPro)の各種ローパスフィルタを適用した時の特性です。ウーハーに近接して測定しました。フィルタをかけない素の特性では100Hz以上がフラット、100Hz以下が約-12dB/Octでロールオフしています(密閉型の典型的特性)。図には3種類のフィルタ設定で測定した特性を重ねています。チャンデバの目盛りに従うカットオフ周波数は、下からそれぞれ44Hz(下限)、60Hz、120Hzです。このチャンデバは-24dB/Octのフィルタ特性を持つため、最終的な音響出力の減衰特性はロールオフ領域(100Hz以下)で約-12dB/Oct、フラット領域(100Hz以上)で-24dB/Octとなります。図中のピンクの直線は-12dB/Octと-24dB/Octの傾きを示しています。一般的に、アドオン方式(メイン側にハイパスをかけずにサブウーハーを追加するだけの方式)では、サブウーハーの分担帯域は100Hz以下となります。従って特性がフラットな領域はほとんど使用されません。

チャンデバのカットオフを60Hzに設定してAlpair5を重ねると下図のようになります。
741.jpg
Alpair5も密閉型(1L)なので、これも約-12dB/Octでロールオフしています(ピンクの直線)。太い黒の水平線は全帯域の平均レベルです。このレベルから-6dBでクロスさせると、全体的にほぼフラットな特性が得られます。これにより30Hzで-6dB以上という十分な低域特性を得る事ができます。ここで注意が必要なのは、フィルタの公称カットオフ周波数と実際のクロスオーバー周波数は一致しないという事です。この例では、フィルタのカットオフ=60Hzに対して実際のクロス周波数は約100Hzとなっています。これは元々の特性がフラットではなく右上がりである事に起因します。

このクロス点はメインスピーカーのロールオフ特性(-6dB点)によって決まります。従ってメインスピーカーの径を大きくすると、クロス点は徐々に低周波側へ移動します。その場合、チャンデバのカットオフ設定を少し下げる必要があります。結果として、システム全体の特性も少し低域側に伸びます。

では、Alpair5を使用してチャンデバのカットオフをもっと下げれば、低域をもっと延ばす事ができるか?というと、そうは問屋が卸しません。下図はカットオフをこのチャンデバの下限である44Hzに設定した場合を示しています。
743.jpg
-6dB点でクロスさせようとすると、低音が出すぎてしまいます。そこでサブウーハーのレベルを下げると、クロス領域で谷ができてしまいます。逆にカットオフを上げた場合は低音レベルが下がってしまうか、低音レベルを合わせると、クロス領域が盛り上がります。

すなわち、厳密に言えば、ベストなカットオフ周波数は、メイン側スピーカーの-6dB点の周波数によって完全に決まり、選択の余地はないという事です。サブウーハーの調整を行う際は、2つのパラメータメータ(カットオフ周波数と出力レベル)を調整しながら、このベスト状態を見つけ出す必要があります。3"(8cm)から4"(10cm)の密閉型スピーカーに24dB/Octのフィルタを備えた密閉型サブウーハーをアドオンする場合、フィルタのカットオフ周波数は50~60Hzで概ね良好な結果が得られると思います。

下図が実際に使用している状態の特性です。カットオフは60Hzです。
742.jpg
離れて測定しているので部屋やデスクトップの影響が出ています。ピンクのラインは基準となる12dB/Octの傾きを示しています。

基本的にアドオン方式は、特に大型バスレフ型スピーカーのように低域が100Hz以下までフラットに伸びたスピーカーには適さないと思われます。そのようなスピーカーでは、メイン側にハイパス(ローカット)を適用する必要があるかもしれません。

以上、ハチマルのサブウーハー設定方法と理論をご紹介しました。これからサブウーハーの導入をお考えの方はご参考にしてください。

追記
しかし、100Hz以下の低音は部屋の影響をモロに受けます。ハチマルはニアフィールドで使用しているので、ほぼ上記の理論通りに設定できますが、離れて聞く場合には部屋の影響を激しく受けます。この場合何よりも重要なのは、まずサブウーハーのベストな設置位置を見つける事です。細かい調整を始める前に、リスニング位置で測定しながらベストな設置位置を見つける必要があります。基本的には、リスナーから3つのSPまでの距離が等距離になる位置、できれば左右SPの間にサブウーハーを設置するのが良いとされています。また、100Hz以下の低音は定位感に影響しないため、位置的にはかなり自由度があるとも言われます。

別のアプローチとして、メインSPとサブをとりあえず近付けて設置して、近接音を測定しながら上記のように精密に調整し、その後でサブの設置位置を決めて微調整する事も可能かもしれません。ハチマルのようにバイアンプ駆動のパワードウーハーを左右に設置する場合は、この方法が良いかもしれません。

追記2
前記事のFOSTEX GX100(密閉改造) + CW200Aの組み合わせの場合、サブを2台買って、左右のSPスタンドの上に重ねて設置すれば、バイアンプ駆動のステレオシステムと同じ事になります。低音を2台で分担するので振幅も下がり、音質的にも有利でしょう。サブの入力にはアンプからのSP出力をパラで接続すれば簡単です。この場合、近接測定で左右それぞれを完璧にフラットに調整してしまえば、普通のステレオSPの設置と同じ事になります。最終的にリスニング位置で測定して、サブのレベルをRとL別々に微調整すれば、部屋の影響もある程度修正できます。

追記3
13cmウーハー(3L密閉)の-6dB点は約60Hzまで下がる。従って13cm径のドライバをメインスピーカーに使用する場合、フィルタのカットオフも相応に下げねばならず(概ね40Hz)、装置の調整可能範囲でうまく設定できるかどうかが問題になってくる。このため、20cm程度の小型サブに組み合わせるには8cm~10cmクラスがベストであろう。そもそも、サブを使うと決めた時点で、メイン側の特性を100Hz以下に延ばす必要性はなくなる。余程の大音量が必要でない限り、メイン側には10cmを超えるドライバは不要と思われる。また、同様の理由により、メイン側のボックスには小容積の密閉型が適する。低域を延ばすための機構(バスレフポート、大容積)は邪魔にしかならない。

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2010年10月03日 (日) | Edit |
今回は、必要なスピーカーのサイズは何によって決まるのか? について考えて見ます。

従来、大径スピーカー(ウーハー)が必要とされたのは、低音再生能力を伸ばすためでした。低音再生に大きな振動板が必要な理由を説明するために、よく「小さい団扇(うちわ)と大きい団扇」の話が使われます。小さい団扇をゆっくりとした周期(周波数)で動かしたのでは風が起こらないが、大きい団扇では同じ周期で動かしても風が起こる」というやつです。小さい団扇をゆっくりと動かすと、空気が縁から周りへ逃げてしまってなかなか前方に風が届かないのですが、大きい団扇だと縁の近くの空気は逃げても中央の空気は逃げる間もなく前方へ送られるという原理です。

このような原理から、スピーカーユニット単体の低域再生限界周波数は振動板のサイズ(直径)でほぼ決まってしまうという事になります(他にも要因はありますが、サイズが決定的要因)。このため、例えば30Hzまでフラットに再生しようとすると、巨大なウーハーが必要となるワケです。つまり、従来においては、スピーカーのサイズは目標とする低域再生限界によってほぼ決まると言えます。大ざっぱに言えば、低域限界を延ばしたければでかいウーハーを使えという事です。

では小さな団扇をゆっくりとした周期(周波数)で動かしても風が送れるようにするには、どうすれば良いのでしょうか?それには、団扇の振り幅(振幅)を増やせば良いのです。周期は同じで振り幅(振幅)を増やすわけですから、団扇の移動速度は振幅に比例して速くなります。これによって、前方へ送られる風を増やす事ができます。

さて僕は、8cmのドライバを使って2つの方法で低域限界を大幅に延ばせる事をお見せしました。1つはフルレンジスピーカーにデジタルイコライジングを適用して低域信号だけ信号振幅を増やす方法(いわゆる馬鹿ブースト)、もう1つは低域信号だけ別のアンプで増幅率を増やして別のドライバで再生するする方法(いわゆる2.1システム、ケロのこと)。

つまり、このような方法を適用すれば、スピーカーのサイズは低域限界を決定する要因ではなくなります(少なくとも決定的要因ではなくなります)。別に大径ウーハーを使わずとも、「音量を限定すれば」という前提の下に、呼称8cmクラスの振動板(実際には5cm程度)でも30Hzまでフラットな再生能力を簡単に得る事ができます。

密閉型を前提とするこの方法では、スピーカユニットのみならずエンクロージャ容積も大幅に小型化できます。すなわち、バスレフ型のように共鳴周波数の制約を受けないという事です。ヘルムホルツ共鳴箱で例えば50Hzという共鳴周波数を、適度な太さ/長さのダクトで(細すぎ長すぎはイロイロモンダイあり)で得るには、それなりの箱容積が必要になります。従っていくらドライバを小さくできたとしても箱容積は極端に小さくできません。しかし密閉型をこのような方法で使用する場合、ドライバの共振による低域増強効果(参考記事)も不要となるため(というか僕はこの効果も嫌いなため吸音材で殺す)、箱容積を極端に小さくできます(例: ケロは700ccしかない)。しかも、密閉型であるためバスレフが持つ致命的な位相上の欠陥からも完全に開放されます(ただし、2.1システムではデジタルフィルタを使用しないと位相問題が残る。ただしバスレフのようにトランジェント特性には大きく影響しないので致命的ではない)。

このようなシステムにおいては、極低域におけるドライバの最大振幅によってそのシステムの再生可能最大音量が決まります。低域でスピーカーの振幅が許容値を超えると音が大きく歪みます。限界音量を上げるには、振動板のサイズを上げるか、ドライバの数を増やす必要があります。
すなわち、このようなコンセプトではスピーカーシステムのサイズは必要音量によってのみ決まるという事です。

では必要音量(スピーカーから出る音響パワー)はナニで決まるか?ですが、いくつか考えられます。
1) 個人的好み
2) スピーカーから耳までの距離(近いほど小さくて済むし、部屋の影響を受けない)
3) 部屋の音響特性(反射率、大きさ、形)

「ライブと同等の音量で聴くのが理想」というのがオーヂオマニアの間ではお作法となっているようですが、これは甚だ疑問です。かなりの大音量になると思うのですが(特にフルオーケストラ)、ホールや会場と一般的な家屋の四面囲まれた部屋では、余りにも音響環境が異なりすぎます。その論理的根拠が何なのかよく分かりませんが、もしこれを良好な状態で実現したいのであれば、部屋をまず実験用無響室並に完璧に吸音した上で適所に反射物を置いて調整するか、あるいはヘッドホンなり超ニアフィールドなりで部屋の影響を回避した上で、耳位置の音圧をライブに揃える必要があると思います(ただしそれだと音場感が駄目って言うんですよね。きっと。)。バイノーラル録音をヘッドホンで聴けば、かなり正確な「音場」が再生できるのですが、ヘッドホンは好まれないようだし。。。

本当に良い「音質」で聴きたいのであれば、絶対音量は控えめの方が電気的、機械的、音響的に有利になると思います。

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2010年05月29日 (土) | Edit |
「新システム」と偉そうな事を言っていますが、早い話がフルレンジ スピーカーにステレオ式のパワード サブウーハーを追加しただけのものです。

サブを2本にした一番の理由は「メインスピーカーのスタンドが2本必要だから」と「使ってないちょうど良い大きさの箱が2つあったから」です。

以前は右側にパワード サブウーハーを置いて、片方には使用していないガラクタのスピーカーボックスをスタンドとして使用していました(下の写真)。
504_20100529061323.jpg
旧レイアウト。右側にサブ。左のボックスは単なる台に使用。

「では、2本にした事によって何かメリットはあったか?」ですが、下記の点でメリットが得られたと思います。

1) 一般的に100Hz以下等の低域では波長が長いため(100Hzで3.4m)、サブウーハーは(庶民レベルの一般的サイズの)部屋のどこに置いても良いと言われます(人間は低い音の出所を耳で聞き分けられない)。
ところが、前回の記事で出てきたロンさんの曲みたいに信号レベルの高いベースソロを聴いた場合、メインスピーカーからの倍音を聴く事によってロンさんはR/Lの中央に定位するのですが、デスクトップから手に伝わる微妙な振動がマウスを持った右手でしか感じられないため、かなり違和感を憶えました(ちょっと気色悪い感じ)。

つまり、人間は、両耳で低い音の方向を識別する事が出来なくても、振動あるいは風圧の方向は身体で感じる事ができるという事です。この違和感はウーハーを2本にする事によって解消されました。
僕の場合、デスクトップにサブウーハーを置くという、かなり特殊な条件ではありますが、スピーカー システムが比較的身体に近い場合、あるいは逆に部屋が大きくてR/Lのスピーカー間距離が広い場合は、サブをできるだけR/Lの中央に置くに超した事はありません。中央に置けない場合は2本にするのも有効な手だと思います。

2) 1本から2本にする事によって、当然ですが1本あたりの負荷が下がって振動板の振幅を下げる事ができます。これは歪みを低減し低音のスピード感に有利に働きます。大振幅に対応したサブ専用のドライバを使用しない場合は、特に有利に働くと思います。音楽専用にサブを使うのであれば、ドライバには振動板の軽い普通のウーハー用ユニットを使用した方が良いと思います。ただしシアター用に使うと壊れるかもしれません。

3) 音質とは関係ありませんが、R/Lが対称になるのでレイアウトしやすいというのも大きなメリットです。多くの場合、R/Lの中央には映像用のディスプレイや装置類を置くため、サブを中央に置く事は困難でしょうからね。

蛇足ですが、サブを使いこなすには測定が必須です。特に、既にある程度の低域性能を持った大型スピーカーにサブを追加する場合の調整は難しいと思います。

普通のアコースティック音楽を聴く場合、正しく調整されたサブはそれ程大きくは働きません(効果は意外と地味なんです)。特に大型のメインシステムに追加するような場合(カットオフが50Hz以下になるような場合)には、余程気を付けて聴かない限り効果は認識しづらいと思います(元々ソースの低域レベルが低い)。このような低カットオフ設定でサブをONにしてすぐにそれと分かるようであれば、明らかにボリュームを上げすぎです。正しく調整すれば、普段はいるのかいないのか分からないけれど、例えば「春の祭典」の35Hz超絶ティンパニー等の大入力が入った瞬間に大活躍してくれるはずです。
269_20100529082015.jpg
春の祭典のティンパニーの信号。CDの最大レンジの振幅で35Hzの信号が記録されています(参考記事)。

測定には計測器クラスのたいそうな装置は全く不要です。最低性能のパソコンと1000円くらいのPC用マイクロフォンがあれば、フリーソフトを使用して簡単に測定できます。コチラを参考にしてください。

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2010年05月23日 (日) | Edit |
新システムでは約100Hz以下だけをウーハーに受け持たせています。今日はその基本的な考え方について書いてみます。

「フルレンジ スピーカー1本で全域を再生するのが理想」、これは誰もが認めている事だと思うのですが、その割には世の中あまりにも安直にマルチウェイ化しているような気がしてなりません。確かに、音域を区切って専用のユニットに受け持たせれば、個々の音域だけを見た場合のクオリティをフルレンジスピーカーより高める事はできるでしょうが、音楽というのは「低域ヨシ!」「中域ヨシ!」「高域ヨシ!」てな具合に聴くものではなく、全体のハーモニーをひとかたまりで感じるものだと思います。

275_20100523124044.jpg
例えばピアノは27.5Hz~約4.2kHzの音階をカバーしますが、その音階が途中から位置と形状さらに材質まで違う振動板から発せられるというのは、僕のエンジニア的センスからすると、最優先で回避したくなる問題です。特定音域の音質の優劣よりも、全域の調和を重視する事の方が、音楽を自然に聴く上では大切だと思うのです。僕がMarkaudio(マークさん)を高く評価するのは、スピーカー エンジニアであれば最優先で取り組むべきフルレンジドライバーの可能性の拡大に果敢に取り組んでいるからです。

以前テレビで見たのですが、音楽学校の学生さんにブラインドで2種類のスピーカーと生演奏を比較試聴してもらい、どちらのスピーカーの方が自然に聞こえるかを評価してもらうという企画がありました。この時のスピーカーは、フルレンジを使用したもの(例のスピーカーが上向きに付いた筒状のタイムドメインと呼ばれるやつ)と4Wayくらいありそうな超大型のシステム(多分この世界では有名なビルダーさんの製作によるもの)でした。結果は(テレビの企画の狙い通り)、どうみても安物の前者がかなりの差を付けて高い評価を得るという(意外な!と視聴者に思わせる)ものでした。まあテレビの企画なので話半分に見るとしても、十分にあり得る結果だと思います。オーヂオ病に冒されていない普通に音楽を聴く人々は、「高域よし!」なんて指さし呼称するような聴き方はせずに、全体の印象で評価するでしょうから。「オーディオ装置とは音楽を聴くための装置である」はずなのに、いつのまにか「装置の音を聞くための装置」になってしまうのがオーヂオ趣味のアブナイなところ。

と、前置きが長くなりました。

小径フルレンジ1発による全音域再生を実現する1つの方法として、僕はこれまでデジタルイコライザによる超極端な低域ブーストを試み、ニアフィールド リスニングによる小音量再生という前提であれば、一部の楽曲を除いて十分に実用になる事を確認しました。今回の新システムでは、前システムの限界(絶対音量、許容低域信号レベル)を拡大する事を目的に、フルレンジスピーカーの低域を最小限にサポートするシステムの構築を試みました。

一般的に100Hz以下の信号は、楽器の音色やステレオの定位にあまり影響せず、低音楽器の音色や定位は100Hz以上の倍音成分によって大きく支配されると言われます。このため、一般的な2Wayスピーカーに比べると極端に低い100Hzクロスオーバーを一応の目標としました。これによって、音楽の音色に強く影響する100Hz以上の全域をフルレンジスピーカー1本に受け持たせる事ができます。
272_20100523124539.jpg
ウッドベースのスペクトル。基音(音階)は43.6Hzですが、100Hz以上に倍音がどっさりと含まれます。

事前のスタディとして、音楽の中で100Hzの位置付けを実感するために、FrieveAudioのデジタルイコライザを用いて各種のフィルタ設定で音楽を聴いてみました。今回のその中の1例をご紹介します。

録音の方法
1. FrieveAudioによる例の馬鹿ブーストを使用して、Alpair5 1本で30Hzまでフラットに再生できるようにイコライザを設定する。
2. FrieveAudioで各種のフィルタを設定して音楽を再生する(R/L信号をミックスし、R側スピーカのみでモノラル再生)。
3. マイクロフォンをスピーカー前方約20cmの位置に置いて、別のPCで録音する(44.1kHz/16bit、WAV)。
4. ブログに添付するためにMP3フォーマットにエンコードする(256kb)。

515.jpg
再生時のAlpair5 1発のf特です(おなじみの30Hzフラット)

516.jpg
フィルタ設定の一例(図では200Hz~5kHzのバンドパスを設定しています)

以下にMP3ファイルを添付します。(ファイルが大きすぎてアップできませんでした)

コチラの記事に掲載しました。ご試聴ください。

次回は新システムでの測定データをお見せします。

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2009年04月19日 (日) | Edit |
サブウーハーを使用せずにイコライザによる低域ブーストだけでもそこそこ十分な低域特性が得られるようになった事は以前の記事で紹介しました。おかげで以前ほど劇的にはサブウーハーの効果が感じられなくなってきました。

210.jpg
黒がサブウーハー無しで低域ブーストした場合
赤がサブウーハーありで低域ブーストした場合
特性的な差はもはやそれほど大きくありません

Frieve Audioのイコライザで50Hz以下だけを通す急峻なローパスフィルタを設定して聴いてみると、楽器の「音」というよりはウナリのような音が断続的に小さく聞こえるだけです(イヤフォンでも確認)。
それでもサブウーハーを使用すると交響曲(とくにティンパニー)とジャズ(ウッドベース、バスドラ)の響がより豊かになり、音楽全体の厚みが増します。通奏低音のような連続的な音よりもパルシブな音(打楽器、ピッチカート)の方により多くの効果が感じられます。特に交響曲のティンパニー高速連打には大きな効果が見られます。

細かい事を抜きにして言えば音楽を聴く楽しみがぐっと深まるという感じでしょうか。という事でサブウーハーは常時ONにしています。

サブウーハーONとOFFの比較です。Alpair5の音をできるだけ残したいのでサブウーハーのカットオフは50Hz、ボリュームも最低限としています。
206.jpg
黒がサブウーハーOFF、赤がサブウーハーON

これをFrieve Audioの音場補正でフラットにします。
208.jpg
黒がL、赤がR

この時のイコライザ係数です。50Hz以下をブーストしています。
209.jpg
黒がL、赤がR

サブウーハーなしの時と同様に最大で約+18dBのブースト係数となっていますが、Frieve AudioのAVC(自動ボリューム制御)はほとんど作動しません(デジタル信号が飽和しない)。元々ソースに含まれる50Hz以下の信号のレベルはそれほど大きくないという事ですね。この点ではサブウーハーONの方が有利だと言えます。

サブウーハーのボリュームを抑え気味にした事で50HzくらいまではAlpair5の音が結構含まれるようになり、低音の輪郭が随分明確になったような気がします。しばらくはこの状態で満足できそうです。
将来的にはAlpair10ウーハー1本またはCHR-70 2本でサブウーハーを作製してフルMarkAudioシステムを構築してみたいと思ってます。ちなみにAlpair10ウーハーは1本だけで購入可能な事をLinfofさんに確認済みです。値段的にはCHR-70二本の方が圧倒的に安上がりですし、振動板面積も稼げます(A10 =90cm2、CHR-70=50cm2x2)のでそちらの方が面白いかも。。

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2009年03月16日 (月) | Edit |
つい先日、メインスピーカーに使用しているF80AMGポチ1型の例のノーチラス尻尾を外して密閉型にしてみました。

以前はをF80AMGを密閉型にすると音がデッド(窮屈)に感じたので40cmのロングダクトを付けて背圧を抜いていたのですが、久しぶりに塞いでみると以外にOK。以前のように音が沈み過ぎるように感じる事はなく、中低音に締まりが増したような気がします。。。自慢の尻尾いらんやん。

027b.jpg
ポチ自慢の尻尾が不要に
関連記事は コチラ
さらに、先月くらいからシンバルの音がすごくクリアに聞こえるので、付けっぱなしにしていた超小型スーパーツイーターBATPUREのおかげだと思っていたのですが、3日前にスピーカーセレクターを買ってON/OFF比較してみると全然変化が感じられません。うーん。ここに来てBATPUREの効果がよく分からなくなってきました??

082c.jpg
超小型スーパーツイーターTAKE-T BATPURE
効果の程はまだ不明
関連記事は コチラ
ということで、どうやらF80AMGのエージングが進んで音に艶のようなものが出てきたようです。初期はずいぶん地味な(よく言えば癖が無い)ように感じて、もうちょっと音に色気や元気があっても良いかな?と思っていたのですが、エージングが足りてなかったんでしょうね。エージング効果恐るべしです。購入してから約4ヶ月間ほぼ毎日6から8時間は使用していますので、エージングって結構時間がかかるものなのかも知れません。あるいはニアフィールド使用なので音量が小さいために長くかかったとも考えられます。

これに気をよくしてサブウーハーのダクトにも吸音材をかなりギュウギュウに詰めてみました。実質的にほぼ密閉型になっていると思います。測定すると低域のレベルは僅かに落ちているのですが、聴感では逆に低音の重みが少し増したように感じます。サブウーハー側のボリュームはもともと1/4位置より低いのですが、これをほんの僅かに(感じとしては0.5mmくらい)上げてやれば、以前と同じイコライザ係数で30Hz/-3dBが確保できました。

という訳で、現在はメインもサブウーハーも密閉型にして使用しています。以前のようにデッドになりすぎる事もなく、もともとダイレクト感に優れていた低音がよりタイトになり、低域音の明瞭性がさらに向上したように感じます。

ただし、僕は音の明瞭性を最優先とするためスタジオモニタ的な傾向 (あるいはカナル型イヤフォン的傾向) を好みますが、音の響きや奥行きといった本来ソースにはないけれど再生場の反響を利用した臨場感や雰囲気を求める方には味気なく感じられるかもしれません。このへんは好みの問題だと思います。

今まではFrieve Audioで30Hz以下をブーストすると時々ボーボーという感じのブーミーな音がするので30Hzから20Hzにかけてイコライザで急激に減衰させていたのですが、両方のスピーカーを密閉型にする事によってこのような現象もなくなり、20Hzまで平気でブースト可能となりました。バスレフのように振幅の急増や位相の反転が無い密閉型の利点と言えます。

169.jpg
赤: バスレフ、30Hz以下を急減衰
黒: 密閉、30Hz~20Hzで+10dB

加銅氏が「十全のスピーカー」として求める低域特性(25Hz/-5dB)がほぼ達成できた事になります。グラフでは大した違いは無いように見えますが、実際に聴くとオーケストラの通奏低音の響がはっきりと異なります。

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2009年03月12日 (木) | Edit |
今度は2.1chシステム(サブウーハー)の優位性を計算で検証してみます。
200Hz以下の領域だけに注目してください。

前の記事「ニアフィールドリスニングの優位性を計算で検証する」と「定在波計算ソフトウェアを使用してみる」をまだ読まれていない方は、そちらを先に読んでください。
162a_20090807205550.jpg
これが基準状態です。すなわち大型ウーハーを持つフルサイズのステレオ スピーカーを設置した状態です。この状態では70Hzに激しいディップが予測されます。

一般的な家庭のオーディオルームのサイズでは、100Hz以下の帯域の波長は部屋のサイズに対して同等以上となるため、サブウーハーはどこに置いても音源の定位に影響を与えないとされ、低音楽器の定位と音色はメインスピーカーから発せられる倍音によって支配されると言われています。これが正しいとするならば、メインスピーカーには100Hz以上の領域だけを持たせて、100Hz以下を担当するサブウーハーはリスニング位置の周波数特性がベストになる適当な位置に設置する事ができます。

一般的にサブウーハーとメインスピーカーはリスナーを中心とする同一円周上に配置する事が推奨されます。これはリスナーから各スピーカーへの距離を等しくする事によって音の位相(遅延)を揃える事ができるためです。

これに従ってベストなサブウーハーの位置を探ると下図のようになります。
166_20090807205630.jpg
右側のスピーカー()をサブウーハーと見立てて、リスナーから等距離を保ちつつベストな位置を探りました。この位置では極めてフラットな低域特性が得られます。メインスピーカーのウーハーを取り去って100Hz以下の出力を減衰させれば、リスナー位置の70Hzディップはほとんど無くなるはずです。

さらに、デジタル信号処理を使用してサブウーハーの出力を自由に遅延させる事ができれば、サブウーハーをリスナーへ近づける事ができます。この場合サブウーハーの音はメインスピーカーより早く到達しますが、その時間差をデジタル信号処理で補正するわけです。
167_20090807205713.jpg
低域だけニアフィールドリスニングとなり、当然ですが極めて理想的な低域特性が得られます。サブウーハーの位置はリスナーのすぐ近くであれば前後左右は問いません。

非常に重要な事は、サブウーハーを使用する場合はメインスピーカー側の低域出力は全く不要だという事です。3箇所から発せられる低音が複雑に干渉してエライ事になると思われます。ですから低域に優れる大型ステレオ スピーカーとサブウーハーを組み合わせても良好な結果が得られるとは思えません。メインスピーカーには口径8cm~10cmのフルレンジまたは2wayが適すると言えます。当然ですが低音増強を一切行わない密閉型が理想的なのは言うまでもありません。

このブログでたびたび紹介しているALPAIR 5という8cmフルレンジスピーカー(というよりは超広帯域ツイーター)は、正にこのようなシステムのために開発されたユニットであると言えます。
関連記事はコチラ

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2009年03月12日 (木) | Edit |
このブログを立ち上げたのが先月の2月5日ですから、約1ヶ月たった事になります。

COLOSSALという無料アクセス解析を使用しているので、各記事のアクセス数とかヒットした検索語とかが分かるのですが、本当に読んで欲しい記事はなかなか読んでもらえないなあというのが今の感想です。アクセスが多いのはアンプとかスピーカーの紹介記事ばかりです。

僕が本当に読んで欲しいのは
○ 音場補正の有効性
○ 定在波の重大性あるいはニアフィールドリスニングの優位性
○ 小型スピーカー + サブウーハーの有効性
○ 音源がデジタル化されているこの時代におけるデジタル信号処理の有効性
というあたりなんですけど。。
上記の項目はどれもが互いに密接に関係していて、結局1つの方向性を指し示すものです。

例えば通常サイズのステレオ装置を考えると、
-定在波は低域で支配的となるため、低域を受け持つサブウーハーを中高域用のスピーカーとは分離してリスニング位置のf特が最適となる位置に独立して設置
-メインスピーカーは低域の出力が減衰する小径のスピーカーとする(すなわち低域の音はもっぱらサブウーハー1点から出力されるようにする)
-スピーカー システム全体のf特/位相を最適に調整するためにデジタル信号処理による音場補正が大前提

つまり「デジタル信号処理による音場補正」と「サブウーハー」がキーワードになるのですが、特にサブウーハーに対する皆さんの無関心さにはちょっとがっかりです。

僕は近い将来にフルサイズのステレオ装置においても、ご立派なウーハーを持ったスピーカーを2本も部屋に置くというスタイルは主流ではなくなると思います。これと合わせてデジタルプレーヤーとコンピューターの融合は当然の帰結となるはずです。

オーディオいぢりを始めたのはつい半年前ですが、それだけに先入観なしに普通に考えると、僕の結論はそうなります。

次回から3回に分けてこのコンセプトを計算で検証します。そちらも是非ご参考にしてください。

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2009年03月06日 (金) | Edit |
僕のLEAN AUDIOコンセプトに似たコンセプトを持つスタジオモニタースピーカー システムを見つけました。Blue Skyというプロ用のオーディオ ブランドですが、多分アメリカの会社ではないかと思います。

156.jpg
Blue Sky Media Disk
これは同社の中で最も小型のシステム
価格は約9.5万円

<メーカーの説明>
Media DeskはデスクトップDAWシステムのためにデザインされています。
コンパクトなサテライトスピーカーはCRTモニターの脇に置くのに最適です。
サブウーハーはデスク下のスペースにちょうど良い大きさです。
自宅スタジオやプロジェクトスタジオなどのアプリケーションで活躍します。

<仕様概略>
メインスピーカー: 10cm 2way 密閉型 110Hz~20kHz(±3dB)
サブウーハー: 20cm 密閉型 35Hz~110Hz(±3dB)
取り扱い: セカンドスタッフ

< LEAN AUDIOとの比較 >
○ サブウーハーの設置場所
Blue Sky: 部屋の音響特性に合わせてピーク/ディップの出にくい設置場所(床面等)を選択
LEAN AUDIO: 低音といえども直接音を主体とするためにデスクトップに設置

○ 特性の調整
Blue Sky: 
サブウーハーの設置場所を選択した後にボリュームと位相(正相/逆相)を調整
LEAN AUDIO: 
ボリュームと正相/逆相を調整した上でFrieve Audio音場補正で位相/周波数特性をフラット化

○ メインスピーカー
Blue Sky: 10cm 2way 密閉型
LEAN AUDIO: 8cmフルレンジ 擬似的密閉型(超ロングダクト)

Blue Skyは床面や机の下への設置を薦めています。僕もサブウーハー導入時は床面に置いてみましたが、デスクトップに設置した方が低音のダイレクト感が圧倒的に優れます。その理由として下記が考えられます。
------------
サブウーハーをデスクトップに置く利点は、サブウーハー設置面の高さ(すなわち反射面)を耳の高さに近づけられる点にあります(床面よりデスクトップ面の方が耳に近い)。つまり、リスニング位置においてはサブウーハーからの直接音と、耳のすぐ近くにあるデスクトップ面からの1発目の反射音が支配的となり、効率良く低音が耳に届くため、サブウーハーのボリュームを下げる事ができます。この原理によりリスニング位置における部屋の反射の影響を極めて低く抑える事ができるわけです。実際に測定した特性を見ても、100Hz以下に顕著な部屋の影響を見る事はできません。さらに、サブウーハーのすぐ横に置いてあるディスプレイからの反射も相当有効に働いていると考えられます。このようにして得られる超低音は極めてダイレクト感の高いものとなります。
--------------

----------以下はメーカーサイトからの抜粋です(赤字はブログ著者)----------

2.1システムの優位性と100Hz以下の音の特性

2本のステレオペアに低域専用のスピーカーを1本追加した2.1と呼ばれるフルレンジシステムは、大口径のウーハーが組み込まれた通常のラージモニターに対して多くのアドバンテージをもっています。特に100Hz以下の音の特性を正しく理解することにより製品選びや使い方を一層高度な領域で認識できるようになります。

通常サブウーハーは2本のメインスピーカーに対して1本のみシステムアップされます。人間の聴覚は150Hz以下の超低域に対しては方向感覚を認識できませんので、ミキシング上のステレオ定位やスピーカーの配置には関係なくメインスピーカーと同じ数を用意する必要がありません。低音楽器のみが再生された場合でもメインスピーカーから聴こえる楽器の倍音成分が音の方向情報を先に認識させ、人間の脳はセパレートに配置されたサブウーハーから超低域が放射されていることには気付かずに、あたかもメインスピーカーから全ての帯域が発せられているように聴こえるのです。この帯域を受け持つサブウーハーはどの場所においても問題ありませんのでまさにこの特徴をどのように生かすかがセッティング上の大きなポイントになります。

サブウーハーからの超低域はあたかもメインスピーカーから発せられているように聴こえる。

そのセッティングを生かすためのルームアコースティックのことについて解説します。
100Hz以下の音の特性はスピーカーからの直接音ではなく部屋のレスポンスに起因する定在波に完全に支配されています。どんなに優れた特性のスタジオでも2つの壁の間や天井と床との間などに起こる定在波は特定の周波数にピークを持たせ、または打ち消し合いを発生させ、正しい周波数レスポンスを不可能にしてしまいます。スピーカーを部屋のコーナーなどに置くと低音が不必要にブーストされたり置き場所によってピークディップの特定周波数は変化しますのでその部屋の癖に合わせた配置を考慮しなければなりませんが、通常はステレオ定位の為と周辺機器の置き方によってメインスピーカーの配置はある程度決定されてしまうものです。
サブウーハーによってこのデリケートな帯域をセパレートさせることによりメインスピーカーは定在波の影響が多い周波数を受け持つ必要がなくなります。そして、たった1本のベースボックスのマネージメントに集中することで「限定された配置による低域のみだれ」から解放されることが出来るのです。

メインスピーカーからの低域の分離はさらに優位な点があります。通常のフルレンジ小型スピーカーは低域を補うためにバスレフポートやパッシブラジエーター型のデザインを採用しボトムエンドまでのワイドレンジ化がされますが、それと同時に正確なトランジェントを妨げ正しくない低域をも再生してしまいます。ブルースカイの場合には完全な密閉型デザインを採用しています。無理な低域を出す必要がなくなり、結果、中~高域までパフォーマンスの高い設計が出来るようになり、全体的な周波数レスポンスを大きく向上させられます。箱のサイズを小さくできることは当然ですが、メインスピーカーの受け持つ帯域が整理されることにより全帯域に渡る高解像度なサウンドを得ることに成功しています。

つぎに左右スピーカー間の音の干渉について考えてみたいと思います。
ラージモニターの場合には左右各々のスピーカーから同じように低域成分が発せられます。2箇所から発生した音の波が1箇所に到達するとそこから波が干渉し合い、位相ずれによるピークやディップが出来ます。特に低音の場合には波長が長いゆえ干渉が大きく、明確にピークスポット、ディップスポットが現われますが、2.1の場合には低域成分の発生するポイントが1箇所のみなので、このような到達距離の違いによる干渉が発生しません。

低域成分が1箇所から発せられるので干渉による位相ずれが起らない。

さらにラージスピーカーの場合には縦方向に大口径のユニットが並び、ニアーフィールドでの使用では低音~高音の定位が分散されてよくありません。つまり、スピーカーまでの距離が近い場合には出来るだけコンパクトなユニットの配置が都合よく、メインスピーカーの箱サイズを小さくできる2.1システムは正しい定位とボトムエンドまでの真のフルレンジを両立できる唯一の手段でもあります。
ニアーフィールドでの使用では直接音がエンジニアまですぐに届き、部屋の影響も受けにくいので、セッティングのしやすさ、ユーザーフレンドリーな特徴も独自の利点であります。

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2009年03月05日 (木) | Edit |
Alpair 5の本来の開発意図に関して日本代理店からの明確な説明を見かけた事がないので、メーカーサイトの英文の説明をざっと訳してみました。

英文を読むと分かりますが、Alpair 5は他の8cmフルレンジスピーカーとは少し異なり、単独で使用するというよりもサブウーハーまたはウーハーとの併用を前提とする超広帯域ツイーターとして、特に中高域の音質を重視して開発されています。例えば、サブウーハーとのつながりを良くするために低域は意図的にシャープに減衰させている旨の説明があります。

155.jpg
ちょっと他の8cmユニットとは生い立ちの異なるAlpair 5
8cmと呼ぶにはやや小径で、3"と呼んだ方が良さそう


単独でフルレンジスピーカーとして使用するのであれば、サイズが1cmしか変わらずにfoが74Hzと異例に低いAlpair 6の方が絶対に向いていると思います。

僕はデスクトップサブウーハーを常用するので、Alpair 5には凄く興味があります。まさにLEAN AUDIO用に開発されたようなユニットだと言えるのではないでしょうか。

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以下は英文サイトからの訳文です。かなり意訳の部分もあります。誤訳等に対する責任は一切負いません。文中の色文字は赤が「ゴールド」、青が「グレー」に関する記述を示します。その他は共通の内容です。

Alpair 5
先進のミニドライバー

Alpair 5はスパイダー(たぶんダンパーのこと)を持たないシングルサスペンション構造のユニークなドライバーです。この構造により低域の性能が改善されています。一般的なツイーターに比べてコーン面積が大きいため、中高域のディティールに優れます。Alpair 5はサブウーハーおよび大径ドライバーと容易に組み合わせる事ができます。あるいはユニット単独でミニオーディオおよびデスクトップ アプリケーション用に使用する事もできます。

「カッパーゴールド」タイプのコーン/キャップ表面処理は「グレー」タイプに比べて柔らかめとなっています。「グレー」にくらべて低密度のコーティングが施された柔軟なコーンは、音楽的ディティールを保ちながら中高域において非常にスイートなキャラクターを示します。

「ガンメタルグレー」タイプのコーン/キャップ表面処理は「ゴールド」タイプに比べて硬めとなっています。より高密度のコーティングによって剛性の高まったコーンは、中高域において非常に精細なキャラクターを示し、超精密な音楽的ディティールをもたらします。

特徴
10kHzまではフラットでそれ以上の高域で+9dBに達する周波数特性を得るために、コーンの成形には多大な努力が払われました。サブウーハーとのコンビネーションを容易にするために、総合Q値を高めに設定して低域の特性をシャープに減衰させています。使用可能帯域が極めて広いため、クロスオーバーの設定も容易です。

特に中高域のディティール、スムースさに優れる(特に中高域において超精細なディティール)
○ サブウーハーまたは大径ドライバーとの組み合わせが容易、ミニオーディオ用途に単独使用も可能
○ (高剛性)マルチコーティング処理された超軽量合金製50mmコーン
○ 超広帯域(125Hz(135Hz)~30kHz)
○ 大振幅(4mm 片振幅)
CSS SDX (Alpair 10)ウーハーとの組み合わせに最適

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10kHz以上の特性を持ち上げているため、30°オフセットした位置でもほぼフラットな高域特性が得られています。ただし高域がきつく感じる場合もあるようで、オランダのAlpairディーラーによるエンクロージャの作例(コチラ)ではLCR回路で高域を減衰させています。これに対してメーカーは、デスクトップ等の近距離で聴く場合にはこのようなフィルタも有効だろうという見解です。あるいはスピーカーをやや外向きに設置して高域の聞こえ方を調整する事を推奨しています。Frieve Audioを使用する場合は全く問題ありません。

Alpairの他のユニットでは色違いで性能差はありませんが、Alpair 5だけは差があります。グレーの方がシャープな中高域が得られるようです。サブウーハーと併用する僕なら「グレー」を選ぶかな。。。

はやく試してみたいですが、少なくとも1年はF80AMGを愛用したいと思ってます。

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2009年02月27日 (金) | Edit |
通常はリスニング位置の音場しか測定しないのですが、今回は場所と距離を変えて測定してみました。

現在の標準的なリスニング位置を始めて正確に計ってみたのですが、左右のスピーカー間の中心距離が85cm、スピーカーからリスニング位置までの距離も左右のスピーカーの中心から約85cmで、ちょうど正三角形に近い教科書通りの配置になっていました。スピーカーは約15°だけ内側に向けているので、軸上から約15°ずれた位置で聴いている事になります。部屋はマンションの5.5畳なので、かなり狭いです。

下図はスピーカーをデスクの前端に置いて、中心軸上約20cmの距離で測定した結果です。ほぼスピーカーの素の特性と考えて良いと思います。今回の測定は全てサブウーハーと音場補正をOFFにしています。
125.jpg
200~800Hzに特性の落ち込みありますが、20kHzまでほぼフラットな特性が得られています(マイクの定格は16kHzまで)。スピーカーには例のノーチラス尻尾を付けているので、100Hz以下は約12dB/octで綺麗に減衰する典型的な密閉型の特性を示しています。

これを基準に、通常のリスニング位置と、もっと離れた位置での周波数特性を比較してみました。

. 
下が標準的リスニング位置の特性です。スピーカーはテーブル前端ではなく通常通り奥の方に置いています。従ってテーブルトップと背面の壁からの反射を受けると考えられます。
127b.jpg
50Hzのピークと75Hzの落ち込み、および1kHz以上の領域の凸凹が目立ちます。また、軸上から約15°ずれているために10kHz以上の高域が減衰しています。この位置では200~800Hzの落ち込みはありません。

次にスピーカーを再びテーブル前端に置いて、軸上135cmの距離で測定したのが下の図です。
128.jpg
今度は40cmの結果と重ね合わせています。
75Hzがさらに酷く落ち込み、逆に50Hzのピークはレベルが増加しています。200~800Hzではいくつかのピーク/ディップが見られます。部屋が狭いとはいえ、たかだか1mちょっと離れただけでこのように大きく変化するとは予想していませんでした。距離が増えるとS/Nの低下によって細かいピークの振幅が増えますが、高域側は平均的なラインで見る限りほとんど重なっています。標準リスニング位置のような高域の凸凹も見られません。距離が離れてもスピーカーの真正面で聴く限り高音はそのまま耳に届くと言って良いと思います。

<注意>
アンプのボリュームは全て一定で測定しています。従ってマイクの入力レベルは距離が増えるほで低下します。しかしFrieve Audioは縦軸の0dB位置を信号レベルに合わせて自動調整するため、全体的な音圧レベルの違いはグラフには現れませんが、距離が離れるとS/Nが低下するのでヒゲ状の細かいピークが目立つようになります。ですからグラフの細かいギザギザは気にせずに見てください。今度やるときはマイク入力がほぼ同一となるようにアンプ側で調整した方が良いかも知れません。

このように、スピーカーから出る音の特性がフラットであっても、実際のリスニング位置の特性は部屋の影響を受けて激しく変化します。 一度でも音場補正でフラットな特性の音を聴くと、もう以前の音は聴けなくなります。如何に今まで癖のある音を聴いていたかが身にしみて分かるはずです。

しかし極端に強い反射の影響は音場補正でも補正しきれないでしょうし、また無理矢理補正したとしても正しい結果が得られるとは思えません。多くのベテラン オーディオ マニアが口を酸っぱくして言うように、高級なオーディオセットを購入する以前に部屋の音響特性を整える事が重要であると言えます。

ただしそれも専用のリスニングルームがあればそれ相応の吸音対策もできるでしょうが、一般のリビングルームでは限界がありますし費用もかさみます。これに対して今回の結果を見れば明白ですが、スピーカーに近づいて聴く事が最も簡単で効果的な対策であることがお分かりいただけると思います。

スピーカーに近づく事によって直接音に対する反射音の比率が下がって周波数特性がフラットに近づくだけでなく、同一音圧を得るのに必要なアンプ出力も下がり、従ってスピーカーの振幅も下げられます。音場補正の量も最小限に抑えられます。これらは音質的にも装置コスト的にも有利な方向に働きます。音が拡散する前に耳に届くため小さなスピーカーでも低音が聴き取りやすくなります(究極のニアフィールドリスニング装置であるカナル型イヤフォンがあのように小さなダイアフラムで超低音を再生している事を考えてください)。サブウーハーも近接して聴く限り極めて小さな出力でダイレクト感のある低音が得られます。
装置を大きくして離れて聴くと上記の利点が全て反対に働きます。

本当に快適かつ経済的に音楽を楽しみたいのであれば、
是非 ニアフィールドリスニング + 音場補正 を試してみてください。

これが僕の提案する LEAN AUDIOです。

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2009年02月17日 (火) | Edit |
前の記事でバイノーラル録音の話が出たのでついでに。

僕の専門分野ではないのですが、以前仕事で間接的に関わった事のある自動車の室内音の評価について書きます。

<その前に>
バイノーラル録音とは、人間の鼓膜に届く音声をそのまま記録することによって、イヤフォンで再生したときにあたかもその場に居合わせたかのような臨場感を再現しようとする録音方式です。録音には人間の頭部形状を真似たダミーヘッドと、両耳の位置に取り付けたマイクロフォンを使用します。再生音からはその場に居るような臨場感や立体感を得る事ができるとされています。
両耳に届く音は頭部や上半身の形状に影響されます。人間はそれによって生じる左右の微妙な位相差や音圧差から音の方向を認識するわけですが、それをそのまま再現しようというのが狙いです。

通常の2チャンネル ステレオ方式はあくまでも自分の部屋で「それらしく」音楽を楽しむためのものであり、正確に生の音場を再現する事はできません。

最近の自動車は、室内音をただ静かにするだけでなく、積極的にそのモデルのイメージに合ったサウンドを創り出すといった事をやっています。耳障りで不快な音成分は徹底的に除去した後に、例えばスポーツカーであればスポーティーなサウンド、高級車であればラグジュアリーなサウンドを表現するのに必要な音成分だけを選択的に残したり強調したりするわけです。時にはエンジンの吸気音がドライバーの耳に届くように細工したり、性能を多少落としてでも吸排気系の形状を変更したりもします。これらの技術はサウンドエンジニアリングと呼ばれています。クルマの性能自体は各社横並びの状態にあるため、特に欧州メーカーを中心にサウンドキャラクターによる製品の差別化が重要視されつつあります。欧州のユーザはクルマを選ぶ際の選択基準として室内サウンドを重視する傾向にあると聞きます。

この分野では人の音の感じ方に基づく音質指標として心理音響パラメータを使用します。例えばラウドネス(音の大きさ)、シャープネス(甲高さ)、ラフネス(ざらつき感)、トナリティ(純音感)とかがあります。これらのパラメータの値は、信号解析によって定量的に数値化可能です。そして、これらの客観的なパラメータと、主観的なフィーリングである「スポーティ感」あるいは「パワフル感」がどのように相関付けられるかを、多数の被験者によるリスニング評価(一種のブラインドテスト)の統計的解析によって同定するといった事が行われます。

リスニング評価では、被験者にできるだけリアリティのある音を聴かせる必要があるため、バイノーラル方式で録音/再生を行います。すなわち助手席に設置したダミーヘッド(マネキンの耳にマイクロフォンを埋め込んだもの)を使用して録音し、被験者にはヘッドフォンを使用して試聴してもらいます。さらに被験者前方の床面にはサブウーハーを設置して、ヘッドフォンでは再現しきれない重低音を再生します(遅延は補正)。サブウーハーを使用するため、試験は無響室内で行い、サブウーハーからの音が聞こえるようにオープンエア タイプのヘッドフォンを使用します。

例えば、フェラーリ、ポルシェ、NSXといった内外の主要なスポーツカーのフル加速中の室内音を録音して、そのままの再生音やDSPで一部改変した再生音を被験者に聞かせ、その音からどの程度の「スポーティさ」が感じられるかを10点満点で主観的に評価してもらうわけです。当然被験者にはそれがどのモデルの音なのかは知らされません(ブラインドテスト)。

そのようにして集められた多数の結果と心理音響パラメータの値を統計的に照らし合わせて、最終的には顕著な相関性を示す数個の心理音響パラメータから「スポーティーさ」の点数を算出するための計算式を多重回帰法を用いて導き出します。その計算式を解析装置にプログラミングし、録音したデータを解析装置に流せば、「スポーティさ」の点数が出力されるといった具合になります。ちょうどカラオケの点数みたいなもんです。新型車の開発においては、このようなツールを駆使して様々な改造が行われます。

僕も被験者の一人として参加させてもらったのですが、世界中の有名スポーツカーの音が聞けてなかなか楽しい経験でした。ブラインドでしたがフェラーリはすぐに分かっちゃいました。ちなみに完全な主観評価にもかかわらず、被験者間の差は以外と少なかったです。ただし、同じ試験をヨーロッパ人と日本人でやると、はっきりとした傾向の差が現れます。基本的に欧州人はやや濁った迫力のある低音を好む傾向にあり、日本人はエンジン回転と連動した澄んだ高音(F1に代表されるレーシングサウンド)を好む傾向にあります。

以上は、プロフェッショナルなレベルで再生音のリアリティが求められる場合のバイノーラル方式の実施事例として紹介しました。

自分の部屋でコンサートホールを本当にリアルに再現したいのであれば、このような方式をとるのが最も現実的ではないかと思います。でなければ少なくとも2chステレオシステムではなくマルチチャンネルのサラウンドシステムを採用すべきでしょう。前の記事で書きましたが、僕個人は音楽を聴くにあたってそのへんのリアリティをあまり求めません。

オーディオ界でも以前一度バイノーラル ブームがあったように記憶しますが、その後すぐにすたれてしまったようです。最近はMP3プレーヤーの普及によってヘッドフォンなりイヤフォンが広く受け入れられ、それら機器の装着感や性能も大きく改善されているので、今一度バイノーラル録音を見直してみてもよいのでは、と思います。録音する側の技術においても、以前は外耳道までリアルに再現したダミーヘッドが一般的に使用されましたが、最近ではおむすび状のシンプルな形状のダミーヘッドが開発されています(実はこちらの方が自然に聞こえるらしい)。また信号処理技術も飛躍的に進歩しているはずです。

蛇足ですが、このような積極的なサウンドの創出による車の個性化あるいは差別化といった動きは、欧州の自動車メーカーが先行していました。それまで、日本の自動車メーカー各社は室内音を何dBまで下げられるかでしのぎを削っていたわけです。特に一時期のT社の車は気色悪いぐらい静かでした。しかし、そのような車では操作に対するフィードバックが得られないため、運転の楽しさが得られないばかりか、危険さえ感じる事がありました(知らない間にスピードが出ている、無駄にアクセルを踏んでしまう等)。

最近、オーディオ界においては個性的な外国製スピーカーが幅を効かせ、気真面目に作られた日本製スピーカーは苦戦している模様ですが、何となく関係のありそうな話ではありませんか?

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2009年02月17日 (火) | Edit |
当然ですが、人によってそれぞれ再生音に求めるクオリティや評価基準は異なります。

今回のオーディオ トライアルを通して、僕が再生装置に何を求めているのかが少し明確になったような気がするので、下記の項目にまとめてみました。

1) 聴きやすさ
2) 低音
3) 音量
4) 臨場感とか定位感
5) 原音再生
6) 生演奏か再生音か
 
1)聴きやすさ
僕にとって一番重要なのは「聴きやすさ」です。聴きたいと思った楽器の音がストレスなく聴きとれることを第1に求めます。このため、カナル型イヤフォンが今回のトライアルのリファレンスとなりました。例えば僕の場合ジャズのベースラインの聴きやすさが1つの重要な基準となります。当然、反射音の影響が少ないニアフィールドリスニングが僕には合っています。カナル型イヤフォンは究極のニアフィールドリスニング装置ですね。

2)低音
クラシックの交響曲を聴く時には、やはり低域の再生能力が欲しくなります。盛り上がりの部分の楽しさは低域側の再生帯域が足りないと半減してしまいます。ジャズのベースラインを追いかけるだけであれば、そこまでの低域再生能力は必要ありませんが、サブウーハーで低域側に余裕が出た事によってベースラインがよりストレスなく聴き取れるようになりました。しかし「迫力のある」低音とか身体に感じるような重低音とかは全く求めません。逆に邪魔です。僕の求める低音は、あくまで「聴きやすさ」の延長線上にあります。

3)音量
コンサートホールと同じ音圧の再現を理想とする方も多いようですが、僕は聴きたい音が十分に聴き取れる以上の音量は求めません。アンプの出力は2Wくらいしか使ってないと思います。逆に音が大きすぎると「聴きやすさ」が損なわれます。また、狭い部屋でそのような音量で再生したら、僕は重圧感で30分も聴いていられないでしょう。同じ音圧でも壁に囲まれた狭い室内と広いホールで聴くのでは、あるいは実際に演奏者が前方に存在するのとしないのとでは、物理的にも心理的にも条件が異なり過ぎます。僕はライブで聴くのと再生音を聴くのは全く別の体験として扱います。

4) 臨場感とか定位感
特に重視しません。もともとライブ盤は好きではなく、最初からステレオ再生を想定してセッティングされ慎重にミクスダウンされたスタジオ録音の方が好きです。ステレオシステムで音場を正確に再現する事など理論的に無理ですし、また可能であったとしても僕には重要な評価基準ではありません。部屋で再生音を聞いている瞬間そのものが独立した実体験すなわちライブですから。定位もあまり気になりません。フルトベングラーとかマイルスの古い録音はモノラルですが、特にステレオに劣るようには思えません。逆に真ん中に全てが定位するので聴きやすく感じる場合もあります。

5) 原音再生
これも必要以上はに重視していません。さすがにPCのオンボード サウンドデバイスは許容できませんが、まじめに作られたオーディオ用のそれなりの装置であれば僕には十分です。スピーカーで音が発せられるまでの部分が原信号に対して正確極まりなく作動したとしても、その後の部屋の反射の影響が大きいのではないかと思います。原音再生や臨場感(音場の再現性)を突き詰めるのであれば、再生場の反射の影響を受けないヘッドフォン再生(バイノーラル録音)の方が向いていると思います。

6) 生演奏か再生音か
一流ではあるが凡庸なミュージシャンの生演奏か、それとも人類の歴史に残るような超一流ミュージシャンの渾身の名演奏の録音盤か、どっちかだけといったらどっち取ります? 僕なら迷わず後者の方を取るな。それが今回の結論。僕にとってライブで聴く事が至上ではないし、従って再生音がライブにどれだけ近いかも至上の基準ではないという事です。

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2009年02月16日 (月) | Edit |
LEAN AUDIOの概念
通常の部屋でステレオ再生する場合、スピーカーから出る音がどんなに完璧な特性を持っていても、壁からの反射音によって実際に耳に届く音の特性(周波数、位相)は醜く歪みます。これを改善するために部屋の音響特性を整える事は、一般家庭においては簡単ではありません。

128.jpg
スピーカー正面の周波数特性 距離40cmと135cmの比較、サブウーハーOFF

しかしスピーカーに近づく事によって直接音に対する反射音の比率を下げれば、それらの影響を軽減する事ができます。その上でデジタル信号処理による音場補正を行えば、理想に近い周波数/位相特性をリスニング位置に実現する事ができます。

デジタル信号処理は極めて精密で位相誤差のない補正を可能とします。音源がほぼ100%デジタル化されている現代において、信号をアナログ化する以前にデジタル処理を最大限に活用すべきであると考えます。

また、近距離で聴くため同一音圧を得るのに必要なアンプ出力(ボリューム)も下がり、従ってスピーカーの振幅も下げる事ができます。これらは音質的にも装置のコスト/サイズ的にも有利な方向に働きます。

音が拡散する前に耳に届くため、小さなスピーカーでも低音が聴き取りやすくなります(究極のニアフィールドであるカナル型イヤフォンがあのように小さなダイアフラムで超低音を再生している事を考えてください)。

さらにサブウーハーをデスクトップに設置する事によって、耳の高さに近いデスクトップ面からの反射が有効に利用でき、部屋の反射の影響を最小限におさえたダイレクト感のある低音が得られます。そして音場補正を使用する事によって極低域まで極めてフラットな周波数/位相特性を簡単に実現する事ができます。

130.jpg
サブウーハー使用時の音場補正ON/OFF比較
ハイエンド指向 → 装置を大きくしてスピーカーから離れる → 音量を上げる / 反射の影響がますます増える
リーン指向 → 装置を小さくしてスピーカーに近づく → 音量を下げる / 反射の影響がますます減る

システム構成は、
音源装置として、非圧縮PC音源 + デジタル信号処理ソフトウェアFrieve Audio
出力装置として、小出力アンプ + 小径フルレンジスピーカー + デスクトップサブウーハー
が基本となります。

カナル型イヤフォンに迫るワイドレンジで明瞭なニアフィールドサウンドをデスクトップ上に実現する事がLEAN AUDIOの目標です。

現在のシステム構成
- スピーカー -
8cmフルレンジ (F80AMG、自作ボックス)
デスクトップ サブウーハー (Victor SP-DW1)
超小型スーパーツイーター (TAKET BATPURE)

- 再生ソフトウェア -
Frieve Audio M-Class (シェアウェア)

- 音源 -
オーディオPC (ONKYO HDC-1L)

- アンプ -
KENWOOD KA-S10

- リスニング位置の周波数特性 -
088.jpg
Frieve Audio M-Classの音場補正機能を使用
サブウーハー ON
補正範囲: 30Hz~10kHz

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