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小遣いは少ないけど、理想の音を目指したい! だから、出来るだけ作ってしまおう。 だけど知識が無いのでその都度勉強。 改造、自作の妄想マニアです。 宜しくお願いします。

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サブウーファーの遅延について調査

CENYAシステムではサブウーファーを2個使っての3WAY構成になっています。
今回はOminiMicを使用してサブウーファー音のメイン2WAYスピーカーに対する遅延時間を測定してその原因を特定しようという試みです。

=============================
初めに言います。
今回の日記はとてもつまらない内容です。
解決策を一緒に考えて下さる
危篤な方に最後まで読んで頂きたいな〜。
みたいな
=============================


少々長くなりますが始めにシステム構成(信号の流れ)を説明します。
この前提を理解しておかないと遅延時間測定の目的や意味合いが通じなくなるのでお付き合い下さいませ。


〜〜以下、前提の説明始まり〜〜

システム概要から





メインスピーカーの外側にサブウーファーを設置しています。
サブウーファーを部屋の隅っこに設置しているのは定在波の影響を少なく出来そうだからです。


ど真ん中の黒くて縦に長い装置がデジタルトランスポートの自作PC。
USB出力させて左上の銀色のネットワークプレイヤーへ入力。
USBDACとして使っている事になります。
超絶気合を入れて中身のDACを交換改造した装置で『N-07A』』と命名したものです。
※気になる方はタグ検索お願いします。
N-07Aからバランス出力させて左右下のマルチアンプに入力させて、メインスピーカーのツィーターとウーファーそれぞれにBTL接続を行っています。
※ウーファーはダブルウーファー仕様
※N-07Aとアンプを繋ぐバランスケーブルの内部にアナログチャンデバ回路を仕込んでいます。『インラインチャンデバ』

このメイン2WAYの流れとは別にしてサブウーファーの回路があります。
N-07AへのUSB入力後にN-07Aの内部デジタル基板を通過してN-07Aから光出力をさせて『miniDSP 』にデジタル入力し、ここでサブウーファー専用のクロスオーバーを「15Hz〜45Hz」(LR48)に切ってからminiDSP内部のDACでアナログ出力(バランス出力)させています。

これをマルチアンプに入力してサブウーファーをBTL駆動しています。
※CW-250Aの内部アンプもBTLとの事。

〜〜以上、前提の説明終わり〜〜


続きましてwaveletを使って遅延の測定を行います!

miniDSPの設定にてクロスオーバーをバイパススルーして全帯域をサブウーファーに入力すれば、サブウーファーからは1kHz位までの音が出ますので、この音とメインスピーカーのツィーターだけを同時に鳴らして遅延を見ます。

その結果がこれ↓です。


0mSの高音のとんがっている三角のがメインスピーカーのツィーターで、7mSくらいのゆるい山がサブウーファーです。
聴感上は違和感はないのですがやっぱり7mSほど遅延していました。

遅延の原因は以下の3点が考えられます。

【遅延の推定理由】
①サブウーファーの内部アンプ増幅に関わる遅延
②メインスピーカーとの設置距離に関わる遅延
③miniDSPのデジタル処理に関わる遅延

一個づつ確認します。

①について
サブウーファーの代わりに小さいスピーカーを繋いで、サブウーファーの上に乗せて計測しました。


その測定結果



遅延時間は変わらないように見受けられますので、①のサブウーファー内部による遅延は「ほぼ無い」という事が判りました。

次に②の設置位置(距離の差)については、小さいスピーカーをメインスピーカーの上に乗せて測定する事によって確認します。
サブウーファーとメインスピーカーの設置位置の距離の差は約120cmなのですが、これを擬似的に0cmにして測定をすると距離遅延が見えてきます。



その測定結果



サブウーファー信号音の山が先ほどより左にずれて3.5mSの位置になりました。
先ほどの山が7mSだったのでその差分の3.5mSという事で、音速340m/秒から計算すると約120cmとなるので、理論上も実測上も距離遅延の3.5mSは間違い無いです。

③のminiDSPによる遅延は先の測定結果から既に見えていまして3.5mSです。

以上の実測結果から、CENYAシステムのサブウーファー遅延は7mS有って、その理由は「miniDSPでの処理時間3.5mS」と「サブウーファーの設置位置」によるものだと判明しました。


聴感上はこのままでも満足しているのですが、可能ならこの遅延を無くしてみたい!


解決策として、サブウーファーを手前リスナー方向に240cm移動すれば遅延は0mSになりますが、この方法は嫌です。
これ以外の方法で遅延時間をなくす方法はないでしょうか???


【できたら良いなあの改善案】
(妄想①)
N-07AのDACの処理に何かしらの方法で7mSの遅延をかける。
(妄想②)
PCトランスポートを2系統出力(USBと光)にして、尚且つUSB出力に遅延をかける。

妄想①の方は何かしら方法がありそう。
SRC基板を入れるだけでもその処理に時間が掛かかりそうだし。
と言いながらも遅延時間の改善ができなくてもそれはそれで良いかな。
と思っています。
超低域の遅延なんて反射も含めたら普通にダラ〜っとあるんですよね、多分。
nitghtwish_daisuさんが自身のシステムでwaveletの100mS測定をされていたので私も試しに測定してみました。



45Hz以下の帯域なんて100mS でも収束してない(?)んですもん。
7mSくらいの遅れは逆に音場感が広がる方向にある意味良い方向に作用しているのかもしれません。

nightwish_daisuさんから依頼がありましたので、
nightwish_daisuさんのwavelet画像も掲載します。
良い感じにオモロイ人ですね〜。笑



色々な方の所で測定させて頂けたらグラフの形と実際に聴いた感覚の相関性が知見として身につきそうな気がします。
ご協力頂ける方はご連絡下さい、密かに伺います。

とまあ
こんな事がなんとなく分かった実験でした。
最後までちゃんと読んで下さった方はオーディオマニアの中でも超理論派だと思います。笑

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