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タイムアライメント合わせと位相合わせ

今日はちょっと拙宅にあるスピーカー、DALI君を
測定台に載せてみました。測定にはDayton Audio製の
Omnimic V2を用います。説明書はA4の用紙が1枚という寂しさ
ですがシンプルで分かり易いです。

Yahooブログ時代、今を遡ること2016年に
JBL 4344 を測定したことがあったので紹介してみます。
横軸が時間軸になっていて、縦軸が周波数です。
図を拡大すると分かりますが各ユニットの中でミッドハイだけが
遅れて発声していることが分かるかと思います。
約0.8ミリ秒の遅れです。


次に、DALI君の測定です。
JBL 4344と違ってタイムアライメントが優秀な事が分かります。

拡大


理論的にはこういう形が理想形となります(これに近いほど優秀)


DALI君のタイムアライメントの優秀さに目が行って
JBL 4344 の悪さが目立ちますが音を聴いている分には
テレビの試聴に違和感なくフルレンジみたいな音が出ています。
何故でしょう?

~推測~ ここから
突然ですが、ミッドハイが遅れるのはホーンだからです。

JBL 2307ホーンのホーンロード長をテキトーに20cmと仮定。
これに装着するドライバーユニットのダイアフラムはもっと後ろに
位置することになりますから・・・適当にバッフル面より24cm後ろに
ダイアフラムが存在する事にしましょう。
★24cm★

先の測定結果をみると、ミッドハイだけ約0.8ms遅れてました。
空気20℃における音速を343m/sとして計算すると、
その距離は27.4cmとなります。
☆27.4cm☆

ここで・・・更に唐突ですが、
ミッドバスとミッドハイのクロスオーバー周波数に着目します。
■1.3kHz■です。
音速343m/sとして計算すると1.3kHzの1周期の波長は
◎26.4cm◎です。

------------------------------------------
☆物理的位置、24cm  ※適当ですが
★マイク測定、27.4cm
◎1.3kHzの波長26.4cm
-------------------------------------------
☆と★が合致するのはある意味当たり前。

注目すべきは★と◎がほとんど合致しているという事です。
タイムアライメント的には0.8msのズレがあるものの
周期がちょうど1波長分なので位相はズレません。
上手にクロスオーバーしそうです。
↓0.8ms後にユニット間の位相(上下)がピッタリ合う

~推測~ ここまで


※この日記の 「位相合わせ」 とはミッドハイのクロスオーバー周波数
 1.3kHzに於けるクロス具合いを表現しています。
 (位相回転を逆補正しようとかいうものではありません。)


現在のテクノロジーでは複数のユニットの時間軸を合わせる事は
カーオーディオの世界では当たり前に実施されています。
測定してみると一見驚くほど悪い JBL 4344 ではあったのですが
「仕組まれた0.8ms」と「ホーン長」と「1.3kHzクロス」だった
ことが覗えます。点と点が線で繋がったようで気持ちがいいです。
実際、弦楽やピアノがそうであるように「振動」ですから
音の始まり・終わりのタイアムアライメントよりも
発声中の位相の方が人間は敏感に感じ取るのかもしれません。
そういえばAccuphaseの社名の由来もAccurate(正確な)Phase(位相)から作った造語でした。

ホーンが長くてタイムアライメント合わせられない場合は「位相合わせ」で対処。
コンピューターと呼べるものが無かったであろう40年前に
そういう設計がされていたのがなかなか驚きです。


追記:
JBL 4344 もいい加減古いスピーカーなので健康診断は欠かせません。
↓の写真はミッドハイの歪み率を測定しています。


このときは音に違和感を感じたので測定しました。
結果、左chのミッドハイの歪み率悪化が見られました。
幸い、分解・組立で歪み率は改善しました。そろそろ裏蓋に
貼り付いているウレタン?が崩壊寸前ですが・・・今は放置です。

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