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2009年04月30日 (木) | Edit |
前の記事では25Hzで+30dBというとんでもないブーストが可能だとお話しましたが、なぜそのような事が可能なのかを考察してみたいと思います。

基本的な前提条件は以前の記事「極端なイコライジングを行う場合の注意点」を参照してください。

前の記事を書いた時点では、ここまで極端なブーストが可能だとは思いもよりませんでした。+30dBということは信号レベルを約31倍にする事を意味します。「いくらなんでも。。」と普通は思いますよね。

そこで楽曲データの低域信号レベルをFrieve Audioを使用して検証してみました。簡単にいうとバンドパスフィルタを使用して極端なブーストをかけた時にどの程度オーバーフローが発生するか (AVCがどの程度作動するか) を調べたわけです。方法を詳しく書くとややこしくなるので結果だけをお見せします。

今回は50Hz以下、50から100Hz、100Hzから1kHzの3つの帯域のピーク信号レベルをいくつかの曲で調べてみました。下図がその結果です。縦軸はリニアスケールの信号レベル(%)です。100%でダイナミックレンジを完全に使い切った状態に相当します。青が50Hz以下、赤が50-100Hz、黄が100-1kHzです。
228b.jpg

横軸の楽曲は50Hz以下のレベル順に並べています。
左から
-ベートーベン チェロソナタ第3番 第1楽章、チェロはヨーヨーマ
-ベートーベン 交響曲第8番 第1楽章、ブロムシュテット指揮、ティンパニがクール
-ポールチェンバース Yesterday (Jazz)、ベースはアルコ(弓弾き)です
-ベートーベン 交響曲第5番 第4楽章、チェリビダッケ指揮、ライブ、冒頭の一発がピーク
-マイルスデイビス So What (JAZZ)、チェンバースのイントロのベースが大好き
-ウエザーリポート Volceno for Hire (JAZZ, エレキ)、冒頭のドラムがピーク
-マドンナ Erotica (Pop) ズンドコですが他の曲の方がもっと強烈みたいです
-ストラビンスキー 春の祭典 パート1、シャイー指揮、ティンパニーが爆発です
-参考としてピンクフロイドのアルバム「狂気」冒頭の心臓音、ある年代には有名ですよね

こうやってみるとクラシックの交響曲やアコースティック ジャズって意外と50Hz以下の信号レベルが弱いことが分かります。だから馬鹿ブーストしてもスピーカーが限界振幅まで飛び出さないわけです。交響曲もジャズもピークはほとんどドラム(ティンパニ)で決まります。ただしチェンバースのYesterdaysだけはアルコ ベースがピークとなっている模様です。

今回の結果を見る限りエレキ系の方が50Hz以下のレベルが高いようです。基本的にエレキ系はブースト控えめで聴いた方が良いかもしれません。フルブーストするとズンドコし過ぎに聞こえる場合が多いです。特にマドンナの場合はEroticaはまだ大丈夫としても曲によっては明らかに破綻するものもあります。まあ何もマドンナをフルワイドレンジで聴く必要もないですし、どっちにしろほとんど聴かないし。。

しかし「春の祭典」は完全にお手上げですね。ティンパニが半端ではなく、振動版がビロローンと制御不能な感じで暴れてしまいます。スピーカーが壊れそうで二度とやりたくありません。これだけはサブウーハーが欲しくなります。
226.jpg
春の祭典
シャイー指揮
クリーブランド

というわけでアコースティック系であればフルにブーストしてもあまり問題は無さそうです(春の祭典は除く)。ただしむやみに25Hzまでフラットで頑張る必要もなく、40Hz(コントラバスの最低音)くらいまでフラットで、あとはなだらかに減衰するくらいで十分かもしれません(最大+18dB程度)。聴感上もフルブーストとほとんど変わりませんし、スピーカー保護の観点からもその方が安心です。

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2009年04月30日 (木) | Edit |
英語のブログの方に先に掲載したAlpair5の最終セッティングをご紹介。

結局サブウーハーは使わなくなってしまいました。

あんなにサブウーハーの有効性を強調していた割にはあっさりと寝返りです。たは。。

225.jpg
現在の状態です、サブウーハーはもはやありません
F80AMGは単なるスピーカー台となってしまいました(線つながってない)
というのはサブウーハーなしで25Hzまでフラットにブーストしても、ごく一部の曲を除いて問題無く聴ける事が分かったからです。今までそんな極端なブーストはやった事がなかったのですが、やってみると意外や意外スピーカーの振幅限界以下で再生できてしまいました。ベートーベンの交響曲もNo.1から9まで聴いてみましたが特に問題は感じません。低域の歪みはある程度大きくなってはいるのでしょうが、サブウーハーに比べて劣るどころかより自然でタイトに聞こえます。しかも低域の量感は変わりません。
222.jpg
25Hzまでフラットにする時のイコライザ係数です
ベースラインを-4.5dBしてプロットしているので、
実際には最大で+30dB のブーストを行っています
こんな事してもヨイノデショウカ?

Alpair5はブーストした100Hz以下の低域でも中高域と同様に非常に明確な輪郭のはっきりとした音を出してくれます。F80AMGだとサブとの繋がりに不自然さはそれほど感じないのですが、Alpair5の場合だと中高域の明確さが際だつために、どうしてもサブの鈍い低音に違和感を感じてしまうようです。サブウーハーの低音よりもAlpair5の無理矢理ブーストした低音の方が断然自然でタイトに聞こえるとは恐るべしAlpair5です(サブが安物過ぎるとも言えるか?)。やはりたった1つのしかも極めて小径で反転ポートも何も持たないスピーカー振動板だけから全域の音が出るというのは何物にも代え難いという気がします(特に近接距離で聴く場合にはね)。

上で「ごく一部の曲を除いて」と書きましたが、それは強烈なティンパニーを含む比較的新しいオーケストラ曲です。特にストラビンスキーの「春の祭典」は凄いですね。強烈なティンパニが入ると振動版がボコボコ飛び出して完全に音が歪みます。この場合さすがにブーストは50Hzまでで諦めざるを得ませんが、かといって今持っている安物のサブウーハーじゃAlpair5に全く釣り合わないため、もっと高品位のサブを作る必要がありそうです。やっぱりAlpair10ウーハーが必要かな?でもクラシックはほとんどベトベンしか聴かないし。。。結局不用かも。。うーん。。

次回は、このようなブーストが可能な理由について書いてみたいと思います。

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2009年04月19日 (日) | Edit |
という事でセッティングも全て終了して毎日Alpair5で音楽を楽しんでいます。

「F80AMGと比較して音質はどうか?」ですがヒトコトで言って

次元が違います

まあお値段的にも結構違いますが。。。
Alpair5ペアがLinfof工房で14,175円
F80AMGペアがコイズミ無線で7,680円

ちょっと値が張るように見えますが、たった7,000円差でこの音質差が得られると考えると妙にお得にも感じられます。

193.jpg
音質には関係ないのですがオマケ情報
TSパラメータで見ると両者の振動板面積は異なる(F80の方が大きい)のですが、
コーンの直径だけを測定するとほとんど同じです(約54mm)。
エッジのどの部分までを有効面積として考えるかはメーカーによって異なるようです。


F80AMG
Alpair5を聴いた後にF80AMGを聴くと全体的に鈍く重たく感じます。角がとれたマイルドな音とも言えるかもしれませんが、やはりダンピングが効き過ぎているように感じられます。以前から音にもう少し艶が欲しいなと思っていましたし、ダンピングを弱めるために例の尻尾を付けたりもしました。ただ、低域から高域にわたって全体的に構造のしっかりとした音を出してくれるという点が何よりも気に入って使用していました。
例えば同じ曲を聴いてもF80AMGは反響の少ないデッドなホールで録音したように聞こえますし、マイルスのミュートトランペットの音もチョークが効き過ぎている(なんか脱脂綿をトランペットに詰めた)ような感じを受けます。

Alpair5
一方のAlpair5は中高域は言うまでもなく、低域(ブースとした時の100Hz以下)も含めて非常に明瞭で輪郭のはっきりした、しかもF80と同様に全域にわたって構造のしっかりとした音を聴かせてくれます。明るすぎたり軽すぎたりする事も決してありません。当初はもっとツイーター的な性格を予測していたのですが、極端なブーストを行っても50Hzまで破綻する事なくソリッドな低音が得られます。F80AMGも低音の「頑丈さ」では他の8cmユニットに比べて優れていると思うのですが、それに負けない重みのある、しかもより明瞭でスピード感のある低音を聴かせてくれます。中高域の素晴らしさは定評通りですので僕が敢えて繰り返す必要はありませんね。特にオーケストラの弦楽器の高音パートの響きが美しく感じられます。今まで試した8cmユニットとははっきりと一線を画すといって良いかもしれません。

しかしAlpair5で最も気に入っている点は「音楽を聴くのがより楽しくなる」と言う事です。細かい事は置いといてそれがイチバン重要な事だと思います。

ちなみに上記は全て音場補正で特性をフラットにした上で比較しています。周波数特性が全く同じでも聞こえてくる音ははっきりと異なります。

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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04月19日 (日) | Edit |
前の記事でAlair5を50Hzまでフラットに音場補正をしました。その結果たった8cmのフルレンジスピーカーと2.5Lの小さな箱で30Hz/-10dBという特性が得られました。これはFOSTEXのG2000 (20cmウーハーx2)のカタログ値に匹敵する低域特性です。
205.jpg
FOSTEX G2000のカタログデータ

しかしこのような極端なイコライジングは、あくまでもニアフィールドで聴いている(すなわち小音量で聴いている)からこそ可能になるテクニックです。
普段からスピーカーの限界近くの大音量で聴いている場合には適用できませんので、ご注意ください。

今回は、このような極端なイコライジングを行う場合に必要な条件について考えてみたいと思います。

1) 基本的に小音量であること
低域をブーストするという事は、低域だけボリュームを上げるという事です。
僕はスピーカーから約80cmの距離でアンプのボリュームは1/4以下で聴いていますが、この場合+20dBくらいまでブーストしても顕著な破綻は見られません。+20dBは信号(電圧)レベルで10倍に相当します。スピーカーへの入力パワーは100倍となります。つまり、スピーカーの振動板振幅や耐入力に十分な余裕が無いと大きなブーストは行えないという事です。既にスピーカーを限界近くの音量(振幅、入力)で鳴らしている場合に極端なブーストを行うとスピーカーを壊してしまうかもしれません。

つまり、小音量のニアフィールドリスニングだからこそこのようなブーストが可能だということです。

2) アンプにも余裕が必要
上で書いたように+20dBのブーストを行うと、その周波数に対しては100倍のパワー(10倍の電圧と10倍の電流)をスピーカーへ供給する必要があります。従って瞬間的な大入力に対してスピーカーを十分に駆動できる余裕が必要となります。KENWOOD KA-S10 (12W/8Ω)を使用していた頃はブースト量は+12dBくらいに自粛していました。それ以上ブーストしても測定上はフラットになるのですが聴感ではあまり効果が感じられず、逆に音が苦しげに感じられたためです。特にインピーダンス4ΩのAlpair5では低域の音が不安定になる傾向が見られました(KA-S10は6Ωまでしか動作保証していない)。
そこで60W/4Ωの定格を持つONKYO A-905FXを購入したわけですが、おかげで4ΩのAlpair5を+20dBまでブースとしても十分に楽しめるようになりました。デジタルアンプの利点を活かした設計思想も有利に働いているのかもしれません(以下ONKYOの製品説明より)。
A-905FXは、デジタルアンプの特長である「電力効率の高さ」を、「スピーカードライブ能力の向上」のために最大限に引き出すという目標のもとに開発しました。電力効率が約70%程度である従来のアナログアンプに対して、「0」と「1」のみで信号伝送されるデジタルアンプは約90%という高効率化が可能。オンキヨーでは、この電力効率の向上を、アナログアンプに対しての最大のアドバンテージである「スピード感やエネルギー感の再現能力の高さ」の追求、例えば「全くの静寂から瞬時に立ち上がる躍動感」や「空間の広がりを表現するレンジ幅の広い力強さ」に内在する「スピード感」や「エネルギー感」を求めることに結び付けました。デジタルアンプの潜在的なポテンシャルを、これまで培ったさまざまな回路/実装技術で引き出し、圧倒的なスピード感とエネルギーでスピーカーをエモーショナルにドライブする。これがオンキヨーの考える「デジタルアンプ」のコンセプトです。

3) DACの入力が24bit以上に対応していること
Frieve Audioのデジタル イコライザで極端なブーストを行って信号飽和が発生すると、自動ボリューム制御(AVC)によってゲインが自動的に下げられます。CDのデータは16ビットですが、単純にこのようなゲインダウンを行うと下位のビット(微小レベルの情報)が切り捨てられてしまいます。例えば-18dB (1/8)のゲイン調整を行った場合、下位の3ビットが切り捨てられます。
Frieve Audioは64bitの分解能で内部演算を行うので微小レベルの情報は内部的には失われませんが、DACの入力が16ビットに制限される場合は結局それらの3bit分の情報は失われてしまう事になります。
ONKYO HDC-1Lは24bit入力のDACを搭載しているので、理論的には-48dBのゲインダウンを行わない限り元の16ビットデータの最下位ビットの情報は失われません。
しかし結局は出力アナログ信号のレベルが全体的に低下するので、DAC以降のS/N比の低下はある程度免れません。音が消え入る瞬間の再現性を重視される方にはもしかしたら問題が感じられるかもしれません。

補足
実際のCDでは全周波数でフルにダイナミックレンジを使用している訳ではないので、例えば50Hzで+18dBのブーストを行っても、AVCによるゲインダウンは-12dB(1/4)を超える事はまずありません。

4) 密閉型スピーカーであること
バスレフタイプの場合、ポートの共鳴周波数以下ではポートからの音とスピーカー前面からの音が逆位相となるため出力が急激に減衰します。また、スピーカー振動板の振幅も急激に増加します。このような事から、イコライザによるブーストには密閉型スピーカーの方が適しているといえます。


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