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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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日記

フィルタによる信号波形の変化

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2020年03月22日

フィルタを通すと信号の波形は変化します。
数値計算ソフトを使うと簡単に確かめられます。

Linkwitz–Riley 48dB/Oct で15Hzのハイパスフィルタ、45Hzのローパスフィルタでバンドパスフィルタを構成します。
それに35Hzの正弦波を入力します。
ゼロから立ち上がるので最初の部分にはもっと高い周波数が含まれてます。
青が入力波形、赤が出力波形です。横軸の単位はmsです。

このように出力の波形の立ち上がりが遅れています。
これを早くするにはどうすればよいか?
15Hzのローカットフィルタをなくして45Hzのローパスのみにしてみます。
さらに45Hzのローカットを24dB/Octにしてみます。
赤が15-45Hz(48dB/Ocat)のバンドパス、緑が45Hz(48dB/Oct)のローパス、マゼンダが(24dB/Oct)のローパスです。

フィルタをゆるくすれば立ち上がりが早くなります。
急峻なフィルタもサブソニックのローカットフィルタもデメリットがありますが必要なら使うべきです。
要するに聴感上のメリットがデメリットを上回れば良いので、「聴いてよければOK!」というありきたりな結論になります。

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  1. assiさん、こんばんは!

    フィルターの違いによる立ち上がり遅れの差のグラフを提示して下さりありがとうございます。
    miniDSPでの設定を変えてwaveletで遅延時間を測定してみたいと思います。
    今回の私の測定はLR48のハイパスフィルタのみの設定で3.5mSの遅れがありましたのバンドパス設定にした場合とLR24にした場合の違いがどう出るか楽しみです。
    かないまるさんの最近のブログに書かれているのですが、
    「人間の聴感は、15ミリ秒以上の反射音は元の音と分離して聞こえる」
    との事です。

    http://kanaimaru.com/0000kanaimaru2018/200116livingroom/11.htm

    言い換えると15ミリ秒未満の反射音はスピーカーからの直接音と混ざって聴こえる(ただし滲む)という事、更に飛躍すると、サブウーファー音とメインスピーカーからの音の遅延が15ミリ秒未満であれば1つの音として認識できるから15ミリ秒未満がセッティングのリミットのような気がします。
    私のシステムでの7ミリ秒の遅れで違和感がないのはこういう事であって、結果としては現状で良いのかもしれません。

    とは言え面白いテーマなので自分でできる限りの事を比較実験して知見を深めたいと思います。
    いつも助言を下さりありがとうございます!

    byCENYA at2020-03-24 02:49

  2. CENYAさん、こんばんは

    >15ミリ秒未満の反射音はスピーカーからの直接音と混ざって聴こえる
    これは中高域についてなので、低域はもっと遅れても区別が付かないのでご安心を。
    またこのへんの感覚は個人差もあるし、聴く音楽によっても違うはずなのでいろいろ試してみてください。

    byassi at2020-03-24 20:13

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