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理論?派・自作ローコストオーディオをやってますが、実はハイエンドやオカルトも好きだったりします。よろしくお願いします。

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位相(5) 位相を合わせるな!

今回は実測データーではなくコンピュータ上のシミュレーションです。

前回の信号をローパス、ハイパスフィルタを通した中域ユニット、高域ユニットに畳み込んでみました。
青が低域、赤が高域です。


これを見ると低域を遅らせるか、物理的に位置を下げて位相を合わせたくなります。なりますよね?
でもこれ、合わせちゃダメなのです。

なぜならばこれは3次(-18dB/Oct)のバターワースフィルタを通した波形だからです。
あ、ちなみに-6dB/Octとか-18dB/Octとかは最終的な出音の特性です。
電気回路が-6dB/Octでユニットの特性と合わせて-12dB/Octになっていればそれは-6dB/Octではなくて-12dB/Octです。

低域は高域に比べて270度遅れているので低域が高域よりも90度進んでいることになります。
低域を遅らせて位相を合わせてみます。

合成の周波数特性はこのようになります。

フラットになりません。クロス付近が+3dBになります。

ちなみに-18dB/Octの場合には
ツィーターを逆相に接続しても周波数特性は変わりません。。
逆相に繋いだ時の波形(最初のグラフと青は同じ、赤が上下逆になったもの)

ツィーターが反転しても位相差は90度のまま(今度は赤の高域が前に出て見える)です。

逆相にならないのでリーバスNullは出ません。

1次のバターワース、-6dB/Octのフィルタの場合にも「位相を合わせちゃいけません」

前回の信号を1次バターワースに畳み込んだもの



今度は低域と高域を加算したグラフです。
位相を合わせないと青(もとの波形)、位相を合わせた場合が赤。

クロス周波数で+3dBになるのでもとの波形に戻りません。


周波数特性です。


フラットになりません。
しかし、位相を合わせたときのほうがクロス周波数付近の厚みが出て聴感上好ましい場合もあるかも知れません。
ユニット自体の特性も完全にフラットなんてことないですし。
しかし90度ずれている状態よりも位相を合わす方に調整したら、正しい-6dB/Octのクロスオーバーとは言えなくなってしまいます。

じゃあ-6dB/Octのときはどうすればよいのか?
周波数特性がよりフラットに近いのが正解、位相を見ることができればツィターが90度(1/4波長)進んでいるのが「正しい」ことになります。

でもね、「聴いて良ければ」位相や周波数特性なんてどうだって構いやしないのです。
ただ、「一次のフィルタで正相接続だから波形が再現されている(ドヤッ!)」とは限らないということです。

そもそもなんで位相を合わせるかというと「周波数特性をフラットにするため」です。



あれれ〜、おかしいぞ。
周波数特性ばかり良くても位相やタイムアライメントが合ってなければダメだなんて意見も在ったような。

周波数の大まかな特性は音・音楽の聴こえ方に極めて大きな影響があります。
それに対して位相は途中で回転して逆相になったとしてもほとんどわかりません。
周波数特性がある程度整っていれば位相なんてどーでも良いのです。
位相がデタラメだと周波数特性を整えることが出来ないだけです。
ただ左右の位相はピッタリ揃っている必要があります。
左右で揃ってないと定位が安定しません。

また-6dBが最高でほかがダメなんてこともありません。

というわけで
次回は「位相を逆にしろ!」

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