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2013年01月13日 (日) | Edit |
「低音の遅れ」の最終回です。今回はZAP 2.1chシステムでデジタルフィルタとアナログフィルタを比較しました。

まず、5kHz/40Hzの合成正弦波信号の再生波形です。
位相遅れ2
赤がデジタルフィルタ(fc≒90Hz、メイン側にハイパスあり)、緑がアナログフィルタ(fc≒60Hz、ハイパスなしのアドオン式、実際のクロスは約100Hz)の結果です。デジタル(赤)に比べてアナログ(緑)の40Hz波形は約2倍遅れていますね。デジタルフィルタはサウンドブラスタのDAC用ソフトウェア、アナログフィルタはDAYTON製プレートアンプに内蔵のもの(-12dB/Oct)を使いました。

次に、前の記事と同じ方法で、いろいろな周波数における「遅れ時間」と「遅れ角度」を計測しました。下がその結果です。
G.jpg
A6単独のデータは、前の記事からの転載です。

まず「×」でプロットしたデジタルフィルタの結果を見ると、遅れ量はAlpair 6単独とほぼ同等(またはそれ以下)である事がわかります。さすがデジタルフィルタですね。

次にアナログフィルタでの結果を見てみましょう。僕は約100Hzでハイパスを通さないA6にクロスするために、フィルタのカットオフ(fc)は約60Hzに設定していました。この条件での遅れは「◆」でプロットしています。40Hzにおける遅れ量はデジタルフィルタ(×)に比べて約2倍に増加しています(約10msが20ms、約140°が280°に増加)。

さらにアナログフィルタのfcを約120Hzまで上げて測定してみました。この条件での遅れは「■」でプロットしています。この結果から、fcを上げると低音の「遅れ時間」は大幅に減少する事がわかります。アナログフィルタの場合、fcを極端に下げると低音の遅れにモロに影響する点に注意が必要です。

計測結果は以上です。

今回の結果から、一般的に非常に低い周波数でクロスするサブウーハでは、デジタルフィルタが圧倒的に有利であると言えます。特にメイン側にハイパス(ローカット)フィルタを適用しないアドオン方式ではfcを極端に下げる必要があるため、デジタルフィルタの優位性はさらに顕著となります。

また、fcを上げると低音の遅れが大幅に減少する事から、数kHzでクロスオーバーする一般的な小型2WAY方式では、アナログフィルタを使っても低音の遅れには余り影響しない可能性があります。このへんは、例の激安モニタを購入する事になったら確認してみたいと思います。

一方、バスレフ方式では、再生帯域の下限近くで位相が急激に回転するため、モロに低音の遅れに影響するはずです。随分以前のデータですが、下はTONO(7L) + Alpair 6Pで計測した密閉型とバスレフ型の比較です。
20121012051400183 copy
上からソース信号(50Hz)、密閉型の再生波形、バスレフ型の再生波形です。この結果を見る限り、バスレフ型は密閉型に比べて180°(10ms)以上遅れています。アナログフィルタを内蔵したアドオン式サブウーハにバスレフ型を採用すると、フィルタとポートの相乗効果によって低音が大幅に遅れるかもしれません。

「低音の遅れ」に関するシリーズは今回でオシマイです。

追記
ホンモノ?の低音とは何でしょうか?
僕は、音楽を楽しむにおいてズシッと重くてビシッと速い、演奏した通りの「正しいノリ」の低音(つまり周波数ドメイン的にも時間ドメイン的にも正確な低音)を聴く事が極めて重要であると感じます。音楽を聴く楽しさがダンチガイです。特にジャズを楽しむにおいては、正しいノリのビートというかウネリが非常に重要だと感じます。あ、それとピアノソナタもね。このような低音再生を誰にでも使えるコンパクトかつ安価な装置で実現する事が、家庭用音楽再生装置に残された極めて重要な課題であると言えるでしょう。これにおいて、密閉型+デジタル処理が非常に効果的である事は当ブログで再三述べてきた通りです。

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