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企業勤めの理系です。 でもあくまで趣味ですから結果オーライな考えやプラシーボも容認します。 現在の機器構成 スピーカー : 自作2way Feastrex nf-5 / RAAL 140…

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最近feastrexのユニット載せたスピーカーを部屋にセットしてみました。 満足いくまで遊んでいけたらと思います。
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日記

AudioMachina XTAC Master Reference System

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2018年02月25日

みなさまこんにちは

色々と書きたいことはあるんですが
圧倒的に時間が無いので遅れまくっています

今回はスピーカーを1つ紹介致します。
(今はこれを書きたくて仕方ないということです)

メーカーHP
AudioMachina のXTAC Master Reference System

説明資料(pdf)
http://audiomachina.com/wp-content/uploads/2017/10/XTAC-White-Paper.pdf

AudioMachinaのカールシューマン博士が2017年に発表しています。
英文なので読んでいる人も少ないと思いますが、なかなか衝撃的です。

内容としてはそんなに難しいことを言っているわけではないものの
何せ英語を読むのがしんどい(笑)
日本の企業がこういうチャレンジングなことをやってくれれば良いんですが
欧米人の方が開拓者精神豊富だったりするので面倒でも読まなくてはいけません。

特に今回シューマン博士が提案している内容は
日本メーカーが出せなかったことに悔しさを感じます。

大陸によくある物量投入型の発想について、
日本ではなかなか実現し辛いのは分かります。
今回のこの発表は確かに表面的には物量投入であるとはいえ、
技術のミソとなるのは
「小口径フルレンジを使えば最高のスピーカーが作れる」なんです。
これが嘘でも本当でも、大真面目に海外から発表されるのは
フルレンジ好きの日本人としてはショックですね。

すごーく掻い摘んで説明すると、
オーディオにとって重要な帯域は20~20kHzだよね、
それより上とか下に拘る人もいるけれど、正確に20~20kHzを出す事を重視するよ
正確な音楽再生のためには周波数特性は勿論のこと時間(位相・群遅延特性)も同様に大切
ネットワークで帯域分割したマルチは音質で不利だからフルレンジ再生をする
特性がフラットになるように上流で補正を掛ける
理想的には球面波(点音源)か柱状波(ラインアレイ)が良いとされるけど
部屋の中で音を聴くなら点音源よりもラインアレイの方が
ルームチューンに注ぎ込む労力が少なくて有利なんだ
大型SPを駆動させるためにオバケのような大出力アンプを使うのはナンセンス
多数のスピーカーモジュールを複数のアンプで駆動した方が価格面でも特性面でも有利だよ

結論として
小口径フルレンジを床から天井まで並べたラインアレイ型とする
部屋のコーナーに設置する
周波数特性と位相特性を補正するためのイコライザをアンプ前段に入れる
モジュール数に合わせたマルチアンプ駆動とする



以下pdfについて説明します。


pdfの2ページを見て頂けるとわかるんですが
彼らは「音楽信号はこういうものだよ」と言っています。
決してサイン波だとかで理解されるような規則的な波形ではありません。
※この波形をフーリエ変換すれば要素としてはサイン波とコサイン波の足し算で表現できるわけですけれども
スピーカーはこの波形を再現するためにあの手この手を駆使しますが
少なくとも音楽波形をカタログに乗せて議論出来るほど自信がある国内メーカーは
さてこれまでにありましたかどうか。

色々と文章が書いてあります。
全文日本語訳したいところではありますが、
有志の方もしくは代理店さんにお任せします。

さて9ページをご覧いただきたいのですが

黄色いラインは先ほどと同じ音楽信号(入力信号)です。
青いラインはアンプ出力…ではなく、
まさかのスピーカー出力をマイクで拾った信号とのこと。
従来のメーカーはこんなグラフを見せていませんので
これを見て驚けといわれても難しいんですが、
スピーカーってこんな波形作れるの?ウソ?え、ほんとに?
というのが自分の感想です。
確かに青と黄色は同じではありません。
青い波形が全体にマイクロ秒レベルで遅延していますが
これはスピーカーと数m離れたマイクとの間で発生する音の空気伝搬によるものとの説明。
波形の細かい違いはスピーカーによるものでしょうか
(マイクの特性もあると思いますが)

このグラフを眺めているだけでは正直音が想像できません。
単純に言わせて頂くなら、え?これイヤホン超えてるんじゃないの?ですし
重箱の隅をつつくのであれば、細部の形状が違うので原音(入力波形)と違うじゃん
とも言えます。

人間の耳で黄色と青色の違いが判るのかどうか興味が尽きません。
こりゃダメだな理論やデータは良いけどやっぱり音が悪い、となれば
従来のオーディオ機器は安泰?ですが
これヤバイ、異次元の音がする、ということであれば
ラインアレイスピーカーを部屋のコーナーに立てるのが
今後の常識になるかもしれません。

詳細はHPにある写真くらいですので詳しくは分かりませんが
写真が正しいとすればユニット直径は5cm程度かと思います。
奥行きがどの程度なのか不明。

HPにあるスペックと価格は以下
AudioMachina XTAC Master Reference System Specifications
室内での周波数特性: 20Hz-20kHz, +/-3dB (構造上部屋に依存)
最大音圧(SPL) (4m, 200Hz): >120dB
XTAC Speaker モジュール高: 397mm ※モジュール1個約400mm
XTAC Speaker モジュール幅: ~26cm

AudioMachina XTAC Master Reference System Pricing
XTAC 2.0m $66,000
XTAC 2.4m $72,000
XTAC 2.8m $78,000
XTAC 3.2m $84,000
XTAC 3.6m $90,000
XTAC 4.0m $96,000
因みにこのスピーカーは懐事情と相談してどれにするかを決めるものではありません。
床から天井までスピーカーを立てるので天井高さで価格が決まります。
またこれはSPだけでなくてイコライザやアンプ類を含んだ
システム一式の価格だと思います。
(日本ではまだ分かりませんけど輸送や設置、保証全部込みで2倍くらいになるでしょうか?)

コンタクトはこちら(笑)
Zephyrn Inc.
51-10 Nakamarucho Itabashi-ku Tokyo 173-0026 Japan
www.zephyrn.com
※いやだってメーカーHPに書いてあるんだもん

時間が許す限り資料を解説
8ページ
理想的なHigh-Fidelityスピーカーとは何か
1.音響出力として時間(位相)と振幅(周波数特性)が正確であること
  少なくとも人が聴き取れる20-20kHzにおいてはどちらも重要
2.上記はF特フラットのフルレンジ駆動以外では達成不可能である
3.ダイナミックレンジ、S/Nは100dB以上、出来れば120dBを確保しなくては
  音楽を再生するハイファイスピーカーとは言えない
4.マルチウェイスピーカーやあらゆる種類のネットワークは
  真にハイファイだとは言えない
  (ユニット位置を工夫したとしても一度崩れた位相と周波数特性を
  完璧に再現することは出来ない)
5.ユニットは可聴周波数帯域で分割振動を起こしてはいけない
  20-20kHzの範囲でピストンモーションを行うものでなければならない
6.変にアナログ回路を嫌い不要なD/AやA/D、DSPを入れることは避けた方が良い
7.理想的な音源は球面波か柱状波のどちらかである
8.通常の部屋では部屋の壁や床で発生する強烈な初期反射(一次反射)に対策をしなくてはならず、ルームチューン材まみれになってしまう

9ページ以降でAudioMachina XTAC Master Reference Systemの設計思想を説明しています
8ページの問題を解決するための手法(結論)は最初に書いた通り
・小口径フルレンジの複数並列駆動
・位相と振幅をフラットにするためのイコライザを導入
・柱状波を発生させるためのラインアレイ方式
・ルームアコースティックを最大限に生かすためのコーナー設置

11ページ
ダイナミックスピーカーの等価回路を描いています。

一番左のInputはスピーカーターミナルに入力される電気信号であり
一番右のOutputは人の耳に届く音波です。
Electrical Domain(電気領域)
Mechanical Domain(機械領域)
Acoustical Domain (音響領域)

各ドメイン(領域)がトランスの記号で結合されています。
これはトランスではないんですが異なる領域に変換するための変換器という意味。
左側の電気ドメインにおいてReとLeはスピーカーのボイスコイルに起因した成分。
中央の機械ドメインは振動板とバネにより構成される共振系を
電気的な記号で示したもの。
右側の音響領域は振動板の動きが空気に伝わり音になる部分です。
これがMaとRaのハイパスフィルタ(ローカットフィルタ)で表されているのはつまり
振動板サイズに起因する放射インピーダンスを示しており、
故長岡鉄男先生が振動板の空振りと表現された部分です。

12ページ

ここでウーファーなどはボイスコイルが大きくインダクタンスLeが大きくなるが、
小型のドライバー(ツィーターなど)ではLeが無視できるほど小さくなる。
従って小型ユニットを使うことで可聴帯域ではLeを省いて考えることが出来る。
すると電気的にはRe(抵抗)のみとなるので周波数も位相も悪さをしない。


次に機械領域では振動板の質量とエッジ&ダンパーからなる共振系が
バンドパスフィルターを構成している。
フィルターのQ値はドライバーユニットのtotalQ値と同一となる。
図は両対数グラフで描かれ、周波数が1/10のときに振幅が1/10になっているので
-6dB/octのスロープです。
共振周波数から前後に2つの-6dB/octスロープがあるので
「二次のバンドパスフィルター」であり、
一次のバンドパスフィルターとは言わないと説明されています。

13ページ

空気は一次ハイパスフィルターとして機能している。
だいたい波長と振動板の円周長が一致したところから低域側の効率が落ちる。
ダイナミック型のドライバーであれば機械領域で発生するバンドパスフィルターの
右側にある下降スロープと音響領域で発生するハイパスフィルターの上昇スロープが
相殺されるために見かけ上の周波数特性がフラットになる。
だいたいこの相殺は(共振周波数F0より右側で)3オクターブほど成立する。
しかしながらこの2つの領域はお互いに相補的な逆関数となっておらず
結果的に周波数特性がフラットになっていても位相特性は変化してしまう。
「This is the heart of problem」
これが従来のスピーカーユニットに存在する問題の核心である。
つまり位相変化が発生しているのに周波数特性がフラットであるから
問題はないと無視する姿勢である。
そもそもこの問題はこれまで解決できないと考えられていた。

14ページ


AudioMachina XTAC Master Reference Systemでは
それぞれのドメインで発生するフィルターの逆関数を掛けることで問題の解決を図る。
(スピーカーというかシステムの伝達関数を1にする)
見かけ上周波数特性がフラットだからこのままで良いとか、
低域が-12dB/octで落ちるから+12dB/octで補正するという考えは根本的に間違っている。
それぞれのドメインで発生原因が異なっているのだから個別に対応しないと周波数特性と位相特性の問題を同時に解決することは出来ない。

http://ayumi.cava.jp/audio/ac/node7.html
このサイトにあるようなハイパスフィルターの逆関数であるローブーストフィルターを作り出し
バンドパスフィルターの逆関数も作り出して順番に掛け合わせたものを
プリアンプの段階で作り出してパワーアンプに送る。
こうすることで最終的にスピーカーから出てきた音を周波数特性・位相特性共に
フラットにすることが出来る。
これが唯一の解決方法である。
このようにすることでスピーカードライバーの振動板の影響をキャンセルでき
プレイヤーが出力した電気信号通りの音を出力することが出来る。
これがAudioMachina XTAC Master Reference Systemのコア技術であり、XTACが革命的な理由である。

15ページ
XTAC is a revolutionary breakthrough
XTACは革新的・革命的なブレイクスルーを達成しており、以下の特徴がある。
1. Full frequency range without the use of different driver types or any crossovers.
 異なるユニットを用いずクロスオーバーもないフルレンジで可聴帯域をカバー
2. Adequate Dynamic Range and S/N ratio.
 十分なダイナミックレンジとS/Nを確保
3. Absence of diaphragm flexure or breakup in the audible range.
 可聴帯域での分割振動を排除
4. Idealized acoustic radiation pattern.
 理想的な音響指向特性
5. Real-world room installation and performance optimization.
 部屋の中に置くことを考え部屋の中に最適化した特性
6. Reasonable manufacturing and installation difficulty.
 合理的な構造をしており部屋にも導入しやすい
7. Reasonable cost.
 価格も高くない(超高額なハイエンドシステムと比べて)

In the end, there is only one "best answer"
従って、これが唯一の「ベストアンサー」である。

16ページ
フリースタンディングでの球面波(点音源)と柱状波(ラインアレイ音源)には問題が多い
ラインアレイのコーナー配置こそベストであるという説明

17ページ
結論
The AudioMachina XTAC Master Reference System is a revolutionary breakthrough in loudspeaker
fidelity, and we believe it to be the first loudspeaker in the history of the world

XTAC Master Reference Systemは革命的なブレイクスルーを達成したスピーカーである。
世界で初めて周波数-位相特性を完全フラットで再現出来るスピーカーだと信じている。

we believe it will change yourlife forever.
我々のXTACは貴方のオーディオライフを変えるだろう。

Dr. Karl Schuemann
AudioMachina Inc.
2017




感動的ですね。
海外の人達はこういう原理的なことを並べて人を納得させるように教育されているので
こんな感じの説明資料をよく見かけます(笑)

確かに凄いと思うんですが、メリットは数多く書かれていますので、
ここからカウンター(反対意見)を列挙します。

・フルレンジSPが良いとしていますが、
 例えばイヤホンは1ドライバーで可聴帯域をカバー出来ています。
 ETYMOTIC RESEARCH社のように1ドライバーに拘っている会社もありますが、
 その他多くの高級イヤホンメーカーはマルチドライバーが良いとしています。
 分割振動や周波数特性の面で1ドライバーで可聴帯域をカバーできるとしても
 専用ドライバーで帯域分割した方が良いと多くの人が判断しているわけです。
 (イヤホンは位相が崩れても問題になり難いのかもしれませんが)
 フルレンジでは質の面において、
 ある帯域に最適化されたドライバーに半歩譲ってしまうのではないでしょうか。

・イコライザで周波数特性と位相を補正すると言っていますが、
 グラフの左側(低音)において良く知られている特性として
 低域側は-12dB/octで下がっていきます。(上述-6dB/octのフィルターが2回入るので)
 これをカットオフ周波数の異なる6dB/octのローブーストを2回掛けて相殺するのですが
 彼らが出せると言っている20Hz(-3dB)でのコーン振幅は何cmになるんでしょうか…。
 部屋のコーナーに置いてドライバーを多数使っているとはいえ、
 振動板面積を合計しても従来の大口径振動板と同程度だと思います。
 するとサブウーファーのドライバーと同様にXmax25mmとか30mmとかのロングストロークでないと
 とても低音が出せるとは思えません。

・フルレンジの問題としてドップラー歪がありますが、
 通常の(フルレンジ)スピーカーではあまり問題視されていないと思います。
 しかし強烈なイコライジングで低域を大きく補正するのであれば
 当然ロングストロークなユニットを使うことになり、
 ドップラー歪が問題になってくるように考えます。

・小出力アンプで済むと言っていますが、そのアンプを5個も10個も並べるのであれば
 結局場所も取るし値段も大出力アンプと変わらなくなってしまいますよね。

・写真を見ると1モジュールに6ユニットついているようです。
 天井が2mだったとしても片側30ユニット使います。
 電気的に特性を補正するといっても、振動板の素材が違うだけでも
 ユニット毎にキャラクターが存在するのは周知の通り。
 結局のところ安いユニットを使うわけにはいかず、
 ロングストロークかつハイエンドなフルレンジを
 片側30個から50個積み上げることになります。
 リーズナブルかと言われると少し疑問があります。

 ただ現在のスピーカーは箱とネットワークに多くのお金がかかっているので
 この点については揶揄されやすく、
 ユニットに掛ける比率が増えるという意味では消費者も納得しやすいかもしれません。
 音が良いならDIYも流行ると思いますが、ドライバーの質と物量勝負になるので
 個人で作るよりメーカーの大量生産の方が安くなりそうな所は
 メーカー側にとってはメリットでしょうか。

・ニアフィールドリスニングでない場合、部屋のコーナー配置は導入しやすい気がします。
 ただ、部屋のレイアウト上、コーナーに設置できない場合は
 そもそも導入できないということになってしまいます。
 設計思想上、机の上に置くとかTVの両側に置くことは出来ず、
 「部屋の2隅に床から天井まで設置する」これが出来る一般家庭は少なくて
 実はフリースタンディングなスピーカーよりも導入ハードルが高いのではないでしょうか。
 まあどっちにせよ理想的なリスニングを行おうとすると
 専用部屋を準備することになりますから、どっちでも同じ、かな。

結論としてとてもチャレンジングかつイノベーティブではあるものの
いうほど凄い音が出るのか懐疑的な余地もあります。
今年か来年のTIASに出展があると信じますのでこれは要チェックですね。

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レス一覧

  1. テナガザルさん

    昔、既にBOZAKで同じような思想がありました。
    それでも、全てのユニットを小型フルレンジとはしませんでした。恐らくそれをしなかった理由があるはずです。
    如何にイコライザーを使用したとしても、良質な低音を得るにはやはり何か不足していそうというのが私の印象です。

    この世に全てにおいて完璧な物はなく、どのパラメーターを重視するかによるのではないかと思います。このスピーカーは位相を最重視し、可能な限りレンジを広げた品ということではないでしょうか?
    なので恐らく最終回答とはならないのでは?と思ってます。

    ということで従来のオーディオ機器はまだまだ安泰に1票(笑)

    by一諾千金の怠け者 at2018-02-25 22:30

  2. 一諾千金の怠け者さん、こんばんは

    そうですね、自分も同じ考えです。

    ただ日記ではあのように書いているものの
    小口径フルレンジの良さを最大限に活かしつつ
    従来のフルレンジよりも位相特性が良く、
    しかも低域まで伸びているとなれば
    それだけでもかなり期待してしまいます。

    それに20Hzとまで欲張らず50Hzくらいまでのフラットでも
    十分にハイエンドだと思いますので
    下手に低域をイコライジングし過ぎない方が良い気はします。
    下を欲張っても歪みばかり増える気がするんですよね。

    とはいえ全ては音を聴いてみないと何とも言えないので
    早く日本に入ってこないかなーと思っているところです(笑)

    byテナガザル at2018-02-25 23:07

  3. テナガザルさん、

    なるほど、フルレンジスピーカーをご使用なさっているテナガザルさんならではの思う所があるのですね。
    ご使用なさっているFeastrexもユニットとしては相当ハイエンドだと思いますが、もしかしてそれを超えて欲しいと考えておられますか?(笑)

    by一諾千金の怠け者 at2018-02-25 23:23

  4. 一諾千金の怠け者さん、こんにちは

    今回発表されたXTACは正直に言えば試金石であり、
    B&Wのオリジナルノーチラスなどのように
    博士の理論を世に問うモデルだと思います。
    この方向性が正しいとなればフルレンジ好きな自分としても嬉しく
    従来のスピーカーを超えて欲しいと思っています。

    しかし資料では都合の良い事を並べていますけど、
    どんなに補正をしてもユニットによる音の差は残るはずなので
    特性の揃った高級フルレンジを数十個並べるハメになり、リーズナブルに作れるかどうかは疑問であります(笑)

    byテナガザル at2018-02-26 08:00

  5. 無責任な自己コメントですが、
    ユニットメーカー各社はこの小さな?波を潰すのではなく、むしろ盛り上げて行った方が良いと考えます。

    理由は簡単で、従来以上にユニットの基本性能が重要になる上、
    1部屋につき数十個のユニットを導入してもらえるからです。
    (今更ラインアレイの基本特許は取れないと思うので、電気的な補正の仕方やユニットの繋げ方などでのパテント確保に留まるでしょう。)
    点音源の追求が社是であれば仕方無いですが、そうでなければ客単価を10倍以上に出来ますよ!

    相対的に箱の影響が減って、従来方式より音が良いならウィンウィンです。

    byテナガザル at2018-02-27 06:50

  6. テナガザルさん、こんばんは。紹介有難うございます。オーディオメーカーの開発者によるこのような宣伝?記事、私も大好きです。胡散臭いと思いつつどこかで信じてみたいような…。
    勿論細かな違いはあるものの、マッキントッシュXRTシリーズの生みの親である、ロジャーラッセルさんが製品化したIDS-25の、これはスーパーバージョンですね。IDS-25はVIFAの安物フルレンジを25個縦にならべたもので割と安価なため、クローンを作った強者もいるみたいで、評価もなかなか良いです。
    音はこれこそ聴いてみるしかないですね。恐らく好き嫌いが分かれるのは低域でも音場でもなく、高域だと思います。IASが楽しみです。

    bytaket at2018-03-05 23:48

  7. taketさん、こんばんは

    日本人は言い争い(ディベート)を好まず中立でいようとするので、発言が控えめになりますよね。
    欧米人は(たとえ中身は同じでも)すごくハッキリ言い切るので
    説得力や頼り甲斐があるというか、逆に胡散臭いとも感じてしまいます(笑)

    想像ですが、このスピーカーの考え方は以下だと思います。
    ベストなスピーカーとは帯域分割の無いフルレンジだ。しかしユニットの特性そのままでは音が劣化しているから正しく補正する事で原音再生ができる。しかし1ユニットでその補正を行うと致命的に音圧が取れない。従って多数ユニットを並列駆動するしかない。ユニットを50個使った最適化を考えると球体か棒になる。ミラーボール状だと部屋の中に上手く置けない。棒状で検討した結果、1列のラインアレイを部屋の隅に立てるのがベストだという結論に至った。

    つまり最初からスイートスポットの確保などでシリンドリカルウェーブ(柱状波)を目的としたわけではなく、多数ユニットを並べなくてはならないという要請からの帰結でああなっているものと考えます。
    (博士はフリースタンディングのラインアレイ方式も否定しています)

    日本に入って来たら要チェックですね。

    byテナガザル at2018-03-06 19:17

  8. 更に追記すると、このスピーカーの読み方ですが
    幾つか考えられると思います。
    博士の発音を聞いた事がないため想像でありますが
    割と自信がありまして、XTACが意味するものとしては
    EX:エクス・・・外に、外側に、上昇、超過
    STACK:スタック・・・積み重ね、積み重ねる、堆積
    まあ多分この2つから来る造語でしょう
    従ってこのスピーカーの呼び方は「エクスタック」かと思われます。

    byテナガザル at2018-03-11 09:43

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