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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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クロス周波数が違うSPの位相

マルチウェイスピーカーは帯域分割のためにローパスフィルタ・ハイパスフィルタなどが使われます。大抵はIIRによる最小位相特性なので当然位相が変化します。


どのくらい変化するのか?
2wayで比較してみます。
試しにLinkwitz–Riley -12dB/Oct 2000Hzで計算してみます。
2次のフィルタなので低域と高域の位相が180度ズレるので高域を逆相にします。
位相はこんな感じになります。

縦軸の単位はπなので-1が180度、ちょうど位相が逆になります。
横軸は周波数で指数表示です。

2000Hzを境に急に位相が変わるわけではありません。
かなり低い周波数から位相がなだらかに変化して最低域と最高域で180度ズレています。

今度はLinkwitz–Riley -24dB/Oct で クロス2000Hzと4000Hzの2種類計算してみます。
今度は低域も高域も正相です。
青がクロス2000Hz、赤がクロス4000Hzです。

やはりなだらかに位相が変化しています。
最低域と最高域は-2πズレているので360度で同相になりますが、「クロス周波数は位相が変化している最中でちょうど-πで180度ズレてます」
問題はこのカーブが青と赤で一致してないことです。
3000Hzくらいを中心にそれなりの範囲で赤と青が0.5π(90度)ズレています。

クロス2000Hzのスピーカーと4000Hzのスピーカーを左右に使った場合の合成の周波数特性です。

赤のように位相がズレるために周波数特性がフラットになりません。


このように2wayで正相接続のスピーカー同士でもクロス周波数が違うと問題が起きることが分かります。

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