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2009年03月12日 (木) | Edit |
部屋の定在波の様相を簡単に計算できるフリーのソフトウェアを見つけたので紹介します。

計算結果をそのまま信用するのは危険ですが、実際の測定結果と照合する事によって部屋の吸音対策がよりいっそう効率的に行えるはずです。測定はPCさえあれば簡単にお金をかけずに行えますので、決して計算だけに頼らずに必ず測定も行ってください。計算はあくまでも測定結果を解釈するための補助的なものと考えた方が間違いがありません。
測定方法に関しては「リスニング位置の音響特性を測定してみよう!」を参考にしてください。

今回紹介するのはStandwave2というフリー ソフトウェアです。
ダウンロードサイトはコチラ

162a_20090807205550.jpg
上は計算結果の一例です。
右側に部屋の平面図が表示されます。この枠内で2つのスピーカー()とリスナーの位置()をマウスでドラッグして設定します。中央のスライダーでは各スピーカーとリスナーの床面からの高さが設定できます。
リスナー位置における周波数特性は左側のグラフに表示されます。この特性は20Hzまで完璧にフラットな出力特性を持つスピーカーを使用した場合に得られる周波数特性に相当します。実際にはこの特性にスピーカーの出力特性を掛け合わせた特性となります。

この例では部屋のサイズは3.4m x 3.4mに設定しています。計算結果からは70Hz近辺に強烈なディップが発生する事が予測できます。

163_20090807210047.jpg
これが設定画面です。部屋のサイズ、各壁の反射率、計算条件をここで設定します。部屋の反射率は僕の手持ちの測定値から大ざっぱに見積もって全て0.7に設定しました。デフォルトの反射率は0.8から0.9に設定されており、これは部屋に家具やカーペットを置いていない引っ越し前の部屋の特性に近いと思われます。この値はご自分の部屋の測定値と見比べながら大ざっぱに設定してみてください。反射回数では何回目の反射まで計算するのかを指定します。10回より増やしても大きく変わりません(デフォルトは20回)。

計算結果が測定結果に近い傾向を示す事を確認したら、どれか1つの壁の反射率を0に設定して計算結果の変化を観察してください。最も望ましい変化が得られた壁から対策を行えば効率的に作業が進められるはずです。
164_20090807210320.jpg
上の図は後面の反射率だけを0に設定した場合の結果です。問題のディップはほとんど無くなります。従ってリスナー背後の壁に集中的に吸音対策を行えば効果的であると予測できます。まずはマットレス等を簡単に置いて測定してみて、本当に効果が高いようであれば本格的な作業に入れば良いかと思います。
注意: 部屋の形状やスピーカーの配置によって最も効果的な壁面は変わりますので注意してください。つねに後面の対策が効果的という訳ではありませんのでハヤトチリしないでください。

あるいは吸音対策をしなくてもスピーカーの位置を移動するだけで良い結果が得られるかもしれませんので、スピーカーが実際に移動できるのであればマウスであちこちに移動させてみてください。

以上のように計算と測定を組み合わせれば、効率良く対策が進められます。ただし計算を使用する場合は下記を肝に銘じてください。
○ 計算はあくまでも対策の方向性を探るための参考データとして考えてください。常に測定データと照らし合わせて、その計算結果が信用に足る物かどうかを冷静に判断する事が大切です。
○ 計算と測定は決して完全には一致しません。支配的なピークやディップの傾向がそれなりに合っていれば、それで満足とすべきです。結果を精密に合わせるために反射率を細かく調整する必要はありません。あくまでも大ざっぱに設定する事がコツです。

ここで、ニアフィールドリスニングの優位性を検証してみましょう。

スピーカー位置以外の計算条件は上の条件と全く同じです。部屋のサイズは3.4mx3.4mです。
162a_20090807205550.jpg
こちらが一般的なスピーカー配置
70Hzに激しいディップ

スピーカーを極端にリスナーに近づけてみました
165_20090807205855.jpg
説明の必要は全くありませんね。

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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10日 (火) | Edit |
PCで音楽を再生する事には抵抗があるけど音場補正はやってみたいという方には外付けのデジタル イコライザが便利だと思います。
161.jpg
BEHRINGER DEQ2496 Ultracurve Pro
実売価格で4万円以下
■S/N比:113dB
■レンジ:±15dB
■インプットレベル:+12dBu、または+22dBu
■AES/EBUデジタル入出力:XLR×1
■測定マイク用XLR入力端子、ファンタム+15V
■ワードクロックBNC端子
■MIDI IN、OUT、THRU端子
■24-bit/96 kHz
■EQ/RTA
■マスタリングプロセッサー

購入はコチラで可能
メーカーサイトはコチラ
製品マニュアル(日本語)はコチラ

BEHRINGERの製品はオーディオ用というよりは音楽クリエータ用ですが、音質劣化が少ないため愛用されているオーディオファンも結構いらっしゃるようです。
.
このDEQ2496は光学デジタル入出力を備えているので、CDプレーヤーのデジタル出力を接続すればデジタルのままイコライジングが可能です。そしてオプションのマイクロフォンを追加購入すればFrieve Audioと同じように自動音場補正も行えます。音場補正でフラットにした上に手動のイコライザ調整を重ねるといった使い方もできるようですから、ほぼFrieve Audioと同じ事ができると考えて良いと思います。

グラフィック イコライザは31バンドしかありませんから、タップ数が最大で65,535まで設定できるFrieve Audioのように細かい補正はできませんが、音場補正の目的であれば十分かもしれません。

価格もお手頃ですので、リスニングルームにPCを持ち込む事に抵抗のある方は一度試されてみてはいかがでしょうか。ただしコネクタ類がオーディオ用に一般に使用されているものとは異なるので注意が必要かもしれません。操作系はかなり独特なので慣れが必要なようです。上に製品マニュアルへのリンクを貼ったので購入を検討される方はよく読んでみてください。

アナログ出力も備えているようですが、デジタルで出力して別体の高性能DACを使用した方が当然音質的に有利だと思うので、DACをお持ちでない方はDACへの出費も考慮に入れておく必要があります。

このDEQ2496をオーディオ用に愛用されている方のブログとしてはlikeさんのAudio Likeが参考になると思います。是非ご一読をお薦めします。
ブログAudio Likeはコチラ

このような装置を信号経路に挿入する事を嫌われる方は多いと思いますが、部屋の音響特性をもろに被った音を「高音質?」で聴くのと、「音質」に微小な劣化はあってもそれらを補正して自然な音響特性で聴くのと、どっちが「自分にとって」「音楽を楽しむ」上で重要かを冷静に判断する必要があります。オーディオに限らず何でもそうですが、技術的に何かを改善すれば何かが悪化します。要は「トータル」で見て何が「自分にとってベスト」なのかを常に考える事が大切です。

技術とはすべからく妥協の産物です。様々に絡み合う要素を限られた周辺条件の中でバランス良く妥協しながら総合的にベストな結果が得られる一番シンプルなソリューションを見つける事が大切です。一部の要素だけに頑なに理想を追求しようとすると決して良いシステムはできません。全ての要素に理想を追求するといつまでたってもシステムが完成しないか、化け物のような非現実的なシステムになってしまいます。

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テーマ:オーディオ
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2009年03月10日 (火) | Edit |
このブログではデジタル信号処理による音場補正の有効性を紹介していますが、長年普通のオーディオ装置を愛用されてきた方にはPC上でマウスとキーボードを使用して音楽を再生したりイコライジング処理を行うのには抵抗があるかもしれません。

そんな方でも一度はご自分のリスニング位置の音響特性を簡単に測定してみてはいかがでしょうか。
もし特性が激しく凸凹している場合は、測定しながらスピーカーを移動したり、リスニング位置を変えたり、絨毯やカーテンで部屋の音響特性を改善したりすると結構大きな効果が得られるかもしれません。

128.jpg
スピーカーからの距離による音響特性の変化(40cmと135cmの比較)
スピーカーから離れるにつれて部屋の音響特性の影響が強くなり特性は凸凹になります。


PCさえあれば測定はお金をかけずに簡単に行えます。
このブログをご自宅でご覧になっている方はコンピューターをお持ちだという事ですよね。であれば1000円くらいの安物のマイクを購入するだけで誰でも簡単に測定が行えます。

マイクはパソコン用の安物で十分です。
087.jpg
ELECOM MS-STM54
定格 20~16,000kHz
1,312 YEN
先端の穴あきキャップとスポンジ状のフィルタを外して
ユニットむき出しの状態で使用しています。
いろいろな条件で測定してみてわかりましたが
20kHzまでほぼフラットな特性を持っているようです。
音場補正の目的であればこれで十分だと思います。
いたずらに高級なマイクを使用する必要はありません。

.
コンピューターも高性能なものは必要ありません。
僕は性能的には現在最低クラスに相当するネットブック(EeePCとか)と同じAtomプロセッサを搭載したONKYO HDC-1Lという音楽用PCを使用していますが、問題無く測定も音場補正も行えます。

ソフトウェアも無料でダウンロードできます。
僕が愛用しているWAVファイル再生ソフトウェアFrieve Audioには音場補正ができないフリー(無料)版があります。フリー版は音場補正はできませんが、音響測定だけなら可能です。測定を行うにはASIOまたはASIO4ALLというサウンドドライバのインストールも必要となるので注意してください。
Frieve Audioのダウンロードサイトはコチラ

音響測定はPCに内蔵のサウンドデバイスを使用して行えます。
サウンドデバイスのフロントスピーカー出力(緑のジャック)またはヘッドフォン出力から「ステレオミニプラグ-RCAx2」ケーブルでアンプの入力へ接続します。もちろんマイクもPCのマイクロフォンジャック(ピンクのジャック)へ接続してください。

測定方法やASIO4ALLドライバの入手方法はこのブログのカテゴリ「Frieve Audioによる音場補正」内に詳しく記載していますのでそちらを見てください。
「補正結果の測定」以外はフリー版もシェアウェア版も操作方法は全く同じです。マイクロフォンについてもそこに書いてありますが、僕は1000円くらいの安物をちょっと改造して使っています。それで十分。

もしFrieve Audioを本格的に音楽再生に使用したいとお考えであれば、音場補正が可能なシェアウェア版(M-Class: 3,200円)を強く推奨します。それと外付けのDACも必要です。PC内蔵のサウンドデバイスは音質的にはかなり劣りますから。

Frieve Audioの本来の用途はWAVファイルの再生であり音響測定は補助的な機能ですが、スピーカーの音響測定用に専用設計された「MySpeaker」というソフトウェアも無料で入手可能です。
MySpeakerのダウンロードサイトはコチラ
MySpeakerはスピーカーの詳細な性能測定が行える多機能な測定ソフトウェアです。もちろんリスニング位置の測定にも使用可能です。僕は使った事がありませんが、なかなか良くできていそうです。興味のある方はどうぞ。

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2009年03月08日 (日) | Edit |
前回の記事でお約束したAlpair 6ユニットの評価記事の翻訳版を掲載します。

マニアの掲示板のようなところに掲載されている文章なので、仲間うちの符丁みたいなのも多く、論文とは違って文脈的にもあまり明確ではありませんが、なんとか訳してみましたので参考にしてください。かなりのスピード意訳でエイヤのところもありますのでご了承願います。原文のリンク先も載せましたので、正確にはそちらをどうぞ。

コメント著者のDr. Jim Griffinはもう退職されていますが、ハイエンドスピーカー システムの設計に多年の経験を持つエンジニアだそうです。スピーカービルダー(自作派?)には世界的に名の知られている方だそうで、多数の設計を発表されているそうです。欧米における長岡鉄男氏のような存在かもしれません。
海の向こうでは工学博士はそれこそザラにいますので、長岡鉄男氏レベルの実力であれば十分に工学博士として通用する事を付け加えておきます。

下はMr.Mark Fenlon(マークオーディオのマークさん)によるDr. Griffinの紹介文です。
"Jim Griffin (PhD) is an engineer, now retired he spends much of his
> time on high-end speaker systems. Jim's expertise and passion for
> audio speaker design is recognised by many system builders around the
> world. Jim has published many of his designs and is a regular
> contributor on the most popular audio forums. Jim Griffin is
> considered by many in the audio world to be a lead expert on
> loudspeaker system designs"

原文は「コチラ」からどうぞ。
-------------------------------
Mark Audio Alpair 6用の小型MLTLボックス
Dr. Jim Griffin

Alpair10(以下A10)用の新設計MLTLボックスについては先日レポートしましたが、実はこれと同時にAlpair6(以下A6)を使用したMLTLボックスも開発しました。Alpair6ユニットの構造はA10とそっくりで、スピン加工されたアルミ製コーンとこれを囲む頑丈なコンポジットポリマー フレームによって構成されます。A6は非常に小型のユニットであり、そのコーン径は約6cm(2.36インチ)しかありません。A6もA10同様にコーン径に比べて大きなフランジを持ちます(A6のフランジ径は4.5インチ)。これもA10と同じですが、A6の振動板エッジはよくある凸タイプではなく、凹タイプとなっています(訳者: FOSTEX FEシリーズと同じように、奥へ引っ込むタイプのエッジ)。A6の定格インピーダンスは4Ωであるため、一部のアンプでは使用できないかもしれません。

多くの方は小径のA6は小型のサラウンドスピーカーやデスクトップ コンピュータ モニタ用だと思われるでしょう。確かにA6のSPL値は86 dBですから、場内放送用にはもちろん適しません(片振幅Xmaxは5mmありますが、小さなコーンで大量のエアをドライブする事はできませんから)。このような小型スピーカーは多くの場合狭い部屋には十分であり、圧迫感も与えないSAFフレンドリーなスピーカーと言えます。しかし今回は少しばかりサイズの限界を伸ばして、A6がフルレンジMTLTでどのような性能を示すかを見てみる事にしました。このA6用MLTLの設計にはMartin J. King?氏の優れたワークシート(MJKワークシート)を使用しました。このワークシートにはユニットのT/Sパラメータと設計初期値(ボックス寸法およびユニットからポートまでの距離)を入力し、欲しい応答特性が得られるまで設計値を変更しながら繰り返し計算を行います。初期値としては数年前に行ったTangBand製ユニットを使用したMLTLプロジェクトの値を採用しました。今回のA6プロジェクトの低域応答性としてF3を45Hzに設定し、ポートの同調周波数は51 Hzに合わせました。ポートの長さを3インチから4インチへ伸ばせば、周波数応答特性への影響を最小限にとどめながらポートの同調周波数とF3を数Hz下げる事ができると予測されます。

このAlpair 6 MLTLプロトタイプは、天板と側板に堅いウオールナットの無垢板を使用し、前面と背面および底面にはMDF材を使用して作製しました。ボックスの完成外寸は[高さ35.25インチx幅5.5インチx奥行き5.5インチ]です(板厚は0.75インチ)。ユニットの高さをリスニング位置に合わせるために底上げしています。

MLTL内部のアクティブポートの寸法: 長さ(上面から底面までの距離)=30インチ、上面からユニットまでの距離=10インチ、上面からポートまでの距離=27インチ、ストレート断面の寸法=4インチx4インチ、詰め物(吸音材?)の密度=0.50lbs per cubic feet、ポート半径=0.75インチ、ポート長=4インチ、底上げ高さ=5.25インチ
バッフル前面にはグリル取り付け用のマグネットを埋め込みました。

このような小さなスピーカーは適度なボリュームで良質の音楽を聴く分には問題ない事は知っていましたが、限界近くでは負担が大きいだろうと予測していました。

しかし、このかわいいユニットがお気に入りの曲を極めて印象的に鳴らしてくれたのには驚きました。ユニット自体の周波数特性のおかげでバッフル ステップ フィルタも必要ありません。マークオーディオが公開しているA6の特性グラフを見ると175~550Hzの領域に3~4dBのハンプ(こぶ)があります。バッフルの幅が5.5インチなので、このハンプがちょうどバッフルステップ補正の役割を果たしてくれます。

このスピーカーで低音SPLコンテストに優勝する事はもちろん不可能ですが、その性能にはきっと驚かれるはずです。ボーカルは男性/女性を問わず全くSibilant(シューシューいう、歯擦音的な)ではありません。高域はシンバルのきらめき感が素晴らしい。

結論として、このかわいいユニットはサイズなりに見事な仕事をし、私が定義したSAFの基準を立派に満たします。壁を揺るがす低音は決して期待できませんが、小型/中型におけるソリッドな音楽再現は素晴らしく楽しいものです。


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ほとんどが箱の説明で、ユニットそのものに関しては最後の方に少しあるだけです。しかし日本のオーディオ評論家のように意味不明の形容詞を羅列せず、いかにも技術屋が書いた文章という感じで僕には好感が持てます。

文中にあるMLTLとは「Mass Loaded Transfer Line」の略で、細長いボックスに吸音材をつめたような構造となっており、海の向こうでは流行中の低音増強法のようです。
日本ではあまり知られていないのではないでしょうか。
マークオーディオの担当者の方が参考になるサイトを教えてくださいました。
興味のある方は「コチラ」をどうぞ。日本語です。

僕は小型密閉箱+サブウーハー+デジタルイコライジングが一番シンプルで効果的な方法だと思っているので、その辺は全く興味がありませんから解説は控えます。

それと「バッフルステップ」というのが出てきますが、これはバッフルのサイズで決まる特定の周波数で音波の回析現象(いわゆる回り込み)によって周波数特性にステップ(段差)が出来てしまう事を指すようです。これも日本ではあまり話題になりませんが、向こうではわざわざLCR回路を組み込んでこれを補正するのが当たり前のようです。向こうの人は信号ラインにそういう部品をかませる事にあまり抵抗感がないようですね。しかしこれも音場補正してしまえばとっとと片付く話です。

向こうの方々もなかなか凝り性ですね。しかし思うのですが、海のこっちでも向こうでもスピーカーやる人はスピーカーしか見てないという感じを受けます。システム全体を見渡せばもっと楽にシンプルにできる事がいっぱいあると思うんですけど。。

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