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2012年05月30日 (水) | Edit |
今回は、前回の計測結果をシミュレーションで検証してみます。

以前にも何度か紹介したStandwave2という定在波シミュレーション ツールを使いました。なかなか使えるソフトですので、ご興味のある方はコチラからダウンロードしてください。お薦めします!

まずは前回の計測結果を再掲します。
meas.jpg
シミュレーションが500Hzまでなので、計測結果も500Hz以下だけを切り出しました。赤が前方約20cm、緑が部屋の中央、青がベッドの枕の位置です。

次にシミュレーション結果です。
simu copy
プロットの色は上図と対応しています。計測結果と非常に良好に一致していると言えます。シミュレーション結果は、20Hzまで全くフラットな音源を使って計測した状態に相当します。これに対しAlpair6P+密閉箱を音源として使った実測データの100Hz以下は、概ね12dB/Octの傾きで減衰しています。そこのところの違いは頭の中で差っ引いて考えてくださいね。

シミュレーションの条件は下記の通りです。
部屋の幅x奥行き: 3x3m
天井の高さ: 2.4m
部屋の反射率: 6面全て0.7 (デフォルトよりかなりデッドです)

下はスピーカとリスナの配置です。
simu ichi
赤四角がスピーカ。青丸がリスナ(部屋中央とベッド枕)。これは平面図ですが、各点の高さも設定しています。
実際のハチマルの仕事部屋は長方形ですが、作り付けのクローゼットがあるため、音響的に実効約3x3mの正方形に近い状態です(とにかく狭いのよ)。当然ですが、正方形は音響的に好ましくありません。

以上でシミュレーションが十分な精度を持つ事を確認できたため、各種条件で計算してみました。

1) コーナーの効果
スピーカの設置場所を変更して、音源から距離20cmでの特性を計算しました。下は配置図です。
near ich
スピーカとリスナを同じ高さに設定し、スピーカ正面20cmにマイクを置いて計測した状態をシミュレートしています。
near.jpg
赤が実際のTONO君の位置です(すなわち天井と正面および右側面の3面が交わるコーナー)。リスナの高さもスピーカと同じです(すなわち真正面で計測した状態)。青は、高さはそのまま、スピーカとリスナを右側面の中央に移動した状態(すなわち天井と右側面の2面が交わるコーナー)。緑は青の位置からスピーカとリスナの高さを1.2mまで下げた状態(すなわち右側面の中心)です。
コーナーでは100Hz以下のレスポンスが増加し、2面が交わるコーナー(青)よりも3面が交わるコーナー(赤)の方が影響が大きい事がわかります。緑に対する赤のゲインは6~8dBあります。これは同一容積の密閉型に対するバスレフ型のゲインとほぼ同等です。

次にリスナをベッドの枕位置に固定してスピーカだけを移動してみました。
far.jpg
色は上図と対応しています。緑(壁中央)に対して青(2面コーナー)の効果は少ないですが、赤(3面コーナー)の低音増強効果は最大で12dBにも達します。おかげでTONO君の場合、8cmフルレンジの密閉箱だけで、バスレフ効果や信号ブーストの助けを一切借りずに、十分以上の低音レベルを得る事ができました(ディップは酷いけどね)。

2) スピーカと壁の距離
2つ上の図の緑の状態(右側面中心)から、スピーカとリスナを部屋の中央まで移動しました。
kabe ichi
スピーカとリスナの距離は20cmのまま。高さは共に1.2mです。
kabe.jpg
スピーカを壁から離すと、約60Hz以下の低音のレベルが下がりました。影響の大きさはコーナー部ほどではなさそうです。

3) 部屋の広さ
天井の高さは2.4mのまま、幅と奥行きを2倍の6mにしてみました。
6m ichi
黄色の部分が実際のハチマル部屋の大きさです。

6m.jpg
赤は3mの実際の部屋の状態(枕位置)です。緑は、スピーカとリスナの関係を固定したまま、部屋だけ大きくした状態です(すなわち6m部屋のほぼ中央で聴いている状態)。青は、リスナを左下隅まで移動した状態です。
スピーカとリスナの距離を変えずに部屋だけ広くすると、ピークが減少してF特は平坦に近付きますが、部屋に合わせてリスナも後方に下がった場合、ピークの高さ自体はほとんど変わりません(ただしピークの周波数は低い側に移動)。

以前にも書きましたが、ニアフィールド効果が十分に得られる(低域のF特が十分に平坦になる)リスニング距離というのは、一概に何メートルという事はできず、部屋の大きさとの相対的な関係が強く影響します。一般的な目安としては、部屋の中央より前寄りで聴く事により、それなりの効果が得られます。部屋の前寄り1/3くらいまでスピーカに近付く事ができれば理想的ではないでしょうか(ZAP君はこの状態)。要は、できるだけ広い部屋をできるだけ小さく使えば、定在波の影響から逃れる事ができるという事です。いくら部屋が広くても、それに合わせてスピーカから離れたのでは、良好な結果は得られません。離れて聴かざるを得ない場合(狭い部屋に大きなSPを置いている場合等)は、TONO君のようにイコライザによる低域の補正が効果的であると思われます。バスレフ型で低音が出すぎる場合は、ポートに詰め物をするのも効果的でしょう。

いずれにせよ、真っ当な音楽再生を目指すのであれば、一度リスニング位置で計測してみる事を強く推奨します。何もFrieveAudioで補正したように真っ平らにする必要はなく、40~10kHzの帯域が±6dBの範囲に、顕著なディップなく、全体的に自然な形状で概ね収まっていれば、まず十分であろうと思われます。しつこいですが、これは音楽再生における基本中の基本です。全ての「コマケーコノミノモンダイ」や「ナンチャラカン」とかは、これが必要十分に達成された後の「オタノシミ」という事ではないでしょうか?

計算結果は以上です。

このシミュレーションは500Hzまでしか計算できません。また、ハチマル部屋での実測でも、500Hz以上の特性には部屋の影響が殆ど見られませんでした。次回は、ほぼ可聴帯域の全域を使う西洋音楽において、500Hz以下の帯域がどのような位置付けにあるのかについて考察し、音楽再生における重要性について考えてみたいと思います。

追記
いやぁしかし、ファーフィールド(というか一般的な距離)では低域に対する部屋の影響が凄まじいですね。今回TONO君を試してみて改めて実感した次第です。バスレフだ密閉だとチマチマやるのがアホらしくなるくらいです。

最近はポートを完全に塞いだTONO君で専らラヂオを聴いていますが、かなり良い線を行っているように思います。撤収の憂き目に合う事はどうやら無さそう。。。ですね。合格!としましょう。全くモノラルで十分だし、聴きやすいし。イコライザの方も、シンプルに250Hzバンドをブーストするだけでエーンチャウ?という所に落ち着きそうです。ネットラジオの音質(192kbps)もハチマルには全く十分。近いうちにTONO君も綺麗にお化粧しないとね。。。

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2012年05月27日 (日) | Edit |
構成がほぼ固まったので、大雑把に周波数特性を計測してみました。

まずはAlpair6Pの設置状態
tono_20120526152348.jpg
いつものオシゴト ポジションからの視点。デスクトップ右上方の部屋のコーナーに天井からぶら下げました。例によってバラックの実験君状態です。箱は以前使っていたVictor製パワードウーハーの箱を流用。容積は約7L。ベッドの枕位置に真っ直ぐ向くように下方に傾けると高音がきつく聞こえるので、それよりは上向きです(少しだけ下に向けた状態)。完全にできあがったら、AirMac、イコライザ、アンプを本棚の上に移動して、ケーブル類を最短にする予定です。デンセン大嫌い。

まず、参考データとしてZAP君の周波数特性を再掲しておきます。zap.jpg
仕事中のいつものリスニング位置(距離は約65cm)で計測。補正は一切無し。赤はサブウーハON。黄色の領域は±6dBの範囲を示しています。実際のリスニング位置で計って40Hz~10kHzのレスポンスが±6dBに概ね収まれば、まぁえーんちゃう?というのが一応のハチマル基準です。

ではTONO君のデータをお見せします。データは全て背面ポートを塞いだ密閉型の状態で計測しています。吸音材は、内壁に貼り付けるだけでなく、内部空間全体に軽くフンワリと満たした状態です。ZAP君よりは大分少なめです(ZAP君はすり切り一杯という感じで充填している)。

1) まず、ドライバの真正面約20cmの距離でで計測しました。全てマイク手持ちなのであまり正確ではありません。
1.jpg
青がデスクの前端に置いて約20cmの距離で計測した結果です。典型的な密閉型の特性を示しています。赤が天井から吊り下げた状態で正面約20cmで計測した結果です。全く同じスピーカですが、こちらは50Hz近くまでフラットに伸びています。これがコーナー設置のソモソモの狙いです。ただし200Hz前後は低下しています。後の計測結果をご覧になれば分かると思いますが、どこかの帯域が増加すると、必ずと言って良い程、その隣の帯域が減少します。これは、音響系をイヂル場合の典型として心得ておく必要があります。

通常、このような部屋のコーナーへの設置は良くないとされますが、今回のトライは、それを逆手にとって、敢えて利用してしまおうという事です。最初は正三角形の平面バッフルだけ作って、壁/天井に直接固定して密閉箱にしようかと考えていました。しかし、使わない箱が邪魔でしょうがないので廃物利用の精神を発揮してしまいました。

2) 何度でもシツコク言いますが、重要なのはあくまでもリスニング位置での特性です。下は枕位置の特性。
bed.jpg
どしぇー!というくらい凄まじいディップが発生。100Hz以下はモリモリだし。。(ソモソモこれが狙いなんですけどね)。50~500Hzはベースの重要帯域です。ここで激しく凸凹するとベースが非常に聴き辛くなるため、ハチマルとしてはゼッタイに捨て置くわけには行きませぬ。ちなみに、ベースに関してイコライザーの使い方で良く言われるのは、「厚み 80-100Hz 抜け 200-500Hz」とか 「輪郭、重み 150Hzブースト250Hzブースト」です。
シャープ(狭帯域)なディップなら、何dB落ち込んでも大して気にする必要はないのですが、コイツは1オクターブにわたって落ち込んでいます。このようにF特曲線の全体的形状が明らかに変わるようなディップは問題です。これを埋める事ができれば、100Hz以下の盛り上がりは大した問題ではないでしょう。

各所の特性を重ね書きしました。
2.jpg
赤は正面約20cm、緑は部屋の丁度中央、青がベッドの枕の位置でのデータです。SP前面から枕の中央までの距離はざっと見積もって約3mあります。スピーカと枕は互いに直方体の対頂角を成す関係に近く、この部屋で現実的に取り得る最も長い距離だと言えます。
部屋中央(緑)では、約125Hzにピーク、約250Hzにディップが生じ、100Hz以下で赤(20cm)よりもレスポンスが低下しています。枕位置(青)まで離れると、250Hz前後のディップがさらに顕著となり、逆に100Hz以下ではレスポンスが赤よりも増加しています。一方、500Hz以上の領域は、測定位置にほとんど影響されない事がわかります。既に述べた理由により、青(枕)と緑(中央)はスピーカの軸線から下方に外れているため、10kHz以上では真正面で計測した赤よりもレスポンスが低下しています。

これらはiTuneのイコライザである程度補正できる事を確認済みです。しかし、前の記事で書いたように、iPadのラジオチューナーを使う場合イコライザは使えないため、9バンドのイコライザを購入しました。

3) 9バンド イコライザを使って補正した結果です。まずは枕位置。
3.jpg
青がイコライザOFF、マゼンタがONです。9バンドしかないため、大雑把な補正しかできませんが、特に200Hz前後のディップを埋める事によって、ベースが随分聴きやすくなりました。聴感上の効果も明らかです。そもそも、用途(ラヂオ、BGM)からして、ZAPのようなダイレクト感や位相の正確さを求めるわけではないため、今のところイコライザの弊害と思えるような違和感は感じません。後はイロイロな曲を聞いている中で、気に障る所があればチョコッと微調整を繰り返して設定を煮詰めれば良いでしょう。

イコライザの設定はこんな感じです。
eq1.jpg
兎にも角にもナニハトモアレ250Hzのディップを埋めた後、他のバンドで全体の帳尻を合わせました。1kHz以上はフラットなまま一律-6dBとしています。4kHzバンドは少し落とした方が良いかもしれません(ドライバの癖)。

ブーストする場合、信号のクリッピング(飽和)に注意が必要ですが、このイコライザには入力および出力の信号レベルを示すLEDインジケータが付いており、クリッピングには十分な余裕がある事を確認済みです。
ind.jpg
さすが業務用。iTuneのイコライザは飽和しても何もしてくれないので注意が必要です。

参考に中央位置での補正結果も掲載しておきます。
4.jpg

eq2.jpg
こちらは比較的小さな補正で済みました。やはり距離が近いと補正も楽です。この位置は、仕事に疲れた時に、椅子に座ったまま足をうーんと伸ばして後にふんぞり返った時の耳の位置に相当します。小休止モードですね。以前にも書いたように、低音の定在波を嫌う場合、できるだけ部屋の中央より前で聴く事をお薦めします。一般的住居において、100Hz以下の吸音は現実的に不可能だと考えた方が良いでしょう(お金とスペースの無駄使い)。どうしても離れて聴く必要がある場合はイコライザが必須でしょう。

最終的には、どちらの位置で聴いてもソコソコOKなイコライザ設定を見つけて、後は一切さわらないようにする予定です。メンドクサイのは嫌い。。。

4) 最後にオマケとしてバスレフ型の計測結果をお見せします。
5.jpg
枕位置で計測。緑がバスレフ。明らかに低音過多です。これではイコライザでも補正しきれません。バスレフ型としては異常なほど大量に吸音材をブチ込んだのですが、それでもこの状態です。背面ポートなので、背後のコーナーの影響を受けてポートの効果が大きく出るのかもしれません。じゃあ、というのでポートを思いっきり長くして同調を下げたのですが、そうすると時々ボーボーと鳴ってダメでした。もちろん、デスクトップに置いた状態で計測すれば、吸音材を最小限入れた状態でほぼ50Hzまで綺麗にフラットになる事を事前に確認済みです。

いつものシミュレーション結果
sim.jpg
デスクトップで計測すれば、ほぼシミュレーション通りの結果が得られるのですが。。設置場所や部屋の影響は凄まじいですね。ほんとに厄介です。特に背面にポートを持つバスレフ型は設置場所の影響を受けやすいので注意が必要です。部屋の隅近くに置く場合、ポートの詰め物(製品に同梱される場合が多い)が必要かもしれません。

という事で、やはり例によって密閉型に落ち着きそうです。

次回は、これらの結果を基に考察を加えたいと思います。

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2012年05月25日 (金) | Edit |
ファーフィールド モノラルシステムの構成がほぼ固まりました。名付けてTONO君でっす!

そこで突然読者クイズ!
TONO の由来はなんでしょうか? 正解者には。。。何もあげません。

システムはこんな感じ↓ クリックで拡大します
TONO.jpg

基本的に、ベッドに寝転んだ状態で、iPadを使ってネットラジオを受信?(実際なんて言うの?)し、無線(AirPlay)でAirMac Expressに音声信号を飛ばしてデスクトップのアンプで増幅します。ですからZAP君で再生する事も可能です。iPadには各ラジオ局(CalmRadioとJazzRadio)が無償配布している専用チューナアプリをインストールしました。共に操作性も良く安定して受信できます。有料サービスの最高bitrateでも音が途切れる事はありません。ベッドからスコブル快適にネットラジオを楽しめるので、もう手放せませんよ。これは。

デスクトップPCのiTuneでラジオを受信して、ベッドのiPadからリモートで操作する事もできます。こちらの方が音質が少し良いような気もしないではないような気もするけど。。。まぁ気にしない事にしましょう。AirMac Expressにはコアキシャルのデジタル出力が付いているので、高性能なDACを使えば少しは改善されるかもしれませんが、ハチマルは気にしない事にします。USBポートも付いていますが、こちらはプリンタ専用なので音声信号は出力されません。残念。

TONO君への信号は、ヘッドフォンアンプのスルー出力から取り出しました。パッシブプリに追加したトグルスイッチで瞬時にTONO君とZAP君を切り換える事ができます。仕事しながら聴いている時は、ラジオで今かかっている楽曲に合わせて、どちらかお好みのシステムに音が途切れる事なく切り換える事ができます。これまた便利。

専らiPadをチューナーとして使うわけですが、この場合、イコライザを使えない事が問題となります。ファーフィールドの場合、部屋の影響をモロに被るため、特に低音領域のイコライジングは必須です。各種のiPad用イコライザ アプリが配布されていますが、それらをラジオ局専用のチューナーと組み合わせて使う事はできません。そこで、例によって業務用の安価なイコライザを購入しました。ベリンガー製の9バンド グラフィック イコライザーFBQ800 MINIFBQです。例によってサウンドハウスさんで購入しました(製品ページはコチラ)。例によって激安ですが、例によって全く問題を感じません。

今まで、チャンデバとパワーアンプもサウンドハウスさんで購入しましたが、今回のイコライザも含めて、いずれも「価格の安い順」に並べ換えた時に一番上に表示される製品ばかりです。それらを実際に使ってみた感想として、業務用は性能および価格的に極めてリーズナブルであると感じます。こんなもんでしょう。どう考えても。

という事で、LEANAUDIOの新しい仲間 TONO君の概要をまずはご紹介しました。以後よろしくお見知りおきを。。。。

これからスピーカの微調整に入ります。今のところ背面ポートのバスレフ型に吸音材を大量にブチ込んでバスレフ効果を最小限に効かせた状態です。それでも、例によって、ごくたまに、ナニカの拍子に、あの大嫌いな、ハチマルとしてはどうしても許せない、ボーという音が聞こえるので結局穴を塞いでしまうかもしれません。次回はそのへんをデータを交えてご紹介する予定です。

追記
来週には50万ヒットに達しそうです。ご愛読ありがとうございます!

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2012年05月22日 (火) | Edit |
デスクトップシステムの開発は完全に終結しましたが、Alpair 6P 1本とTU-870をモノラルアンプとして使ったシステムの開発に着手しました。主に仕事の休憩中に仮眠ベッドに横になって、ボヤーンとBGM風にネットラジオを聴くためのシステムです(お昼寝用?)。また、ベッドから操作できるようにするために、AirMac Expressも導入しました。iPadでラジオを受信して音をデスクトップのアンプに無線で飛ばす事もできますし、従来通りPCのiTuneで受信してiPadから無線でリモート操作(選局や音量調整)する事もできます。これは重宝しそうですよ!

スピーカは元Victor製パワードサブウーハの箱(7L)にAlpair6Pという組み合わせです。デスクの右上方のコーナー付近に天井から吊り下げて設置しました。ベッドの頭の位置とは丁度対角をなす最も離れた位置関係にあるため、ウルトラ ニアフィールドのケロとは真逆のファーフィールド システムという事になります。部屋の影響を逆手にとって、サブウーハなしで低音まで十分なレスポンスを得ようというのが狙いです。量感はあってもケロのようにビシッとバシッとした低音再生は無理ですが、お昼寝用システムなのでホワンとしてても良いのではないかなぁと考えています(このシステムではマイルスなんかゼッタイ聴かない)。

簡単に測定してみたところ、案の定、ベッドの位置では100Hz以下のゲインが凄まじく、密閉箱でも50Hzまで過剰と言っても良いレスポンスが出てしまいます(凸凹も激しい)。この手のシステムではイコライザは必需品と言って良いでしょう。狭い部屋にデカイシステムをぶち込む場合、当然距離をイッパイにとって聴く事になり、そうするとコマケー事がアホらしくなるくらい部屋の影響が大きくなるはずです。

という事で、今回は予告編でした。だいたいの感触は掴めたので、これからボチボチ、データを取りながら作業を進めます。来週くらいからブログでも逐次ご紹介する予定ですので、オタノシミニ!

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2012年05月20日 (日) | Edit |
前回はジャズ専門局を紹介しましたが、今回はクラシックを聴く時によく利用しているCALMRADIO.comについてです。

この局は、クラシック チャンネルが最も充実しているのですが、その他にジャズ、ブルースを始め、瞑想用や民族音楽のチャンネルも聴けます。Sleepという「眠くなる」チャンネルもあります。さらに極めつけは環境音のチャンネルです。雷鳴や嵐、川のせせらぎ、虫や鳥の鳴き声、鯨や海豚の鳴き声、果てはビジネスジェットの室内音やエアコンの騒音まで揃っています。

radio.jpg
全チャンネルです

契約しなくてもiTuneからは128kbpsで聴けますが、環境音のチャンネルは契約しないと聴けません。また、局の宣伝がやたら頻繁にしかも長たらしく挿入されるので、1ヶ月だけ契約してみました。契約すれば最高192kbps(たぶんMP3)で聴けるとのこと。料金は前記事のジャズ局とほぼ同じです。
$5.99: 1月
$60: 1年
$90: 2年
$199: 無期限
とりあえず1月だけ契約してみました。気に入れば2年契約するかもしれません。

音楽チャンネルに環境チャンネルをミキシングできるという面白い機能も利用できます。
radio2.jpg
ソロピアノのチャンネルに鯨の鳴き声をミキシングしてみました。なかなか良い感じ。。。4チャンネルまでミキシング可能です。

また、アプリをインストールすればiPadからもアクセスできそうなので試してみたいと思います。iPadから無線で再生できれば最高ですね。

環境音や音楽をBGM風に鳴らす場合、目の前のZAP君ではちょっとストイックすぎるので、手持ちの機材を有効利用してホワンホワンのモノラルBGMシステムを手っ取り早くでっち上げようと画策中です。ZAP君やKERO君とは真逆のシステムですね。。仮眠する時に「眠くなる」チャンネルなんかを、静かに鳴らしておくと良いかもしれません。スリープタイマも利用できます。1日中自室で仕事するハチマルにはなかなかアリガタイ局ではないかと思います。

オンシツ? 全く十分だと思いますよ。

追記
CALMRADIO用のアプリを無料でダウンロードできました。iPadでも192kbpsで全チャンネルを快適に聴けるようです。あとは無線で音を飛ばしたいですね。

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