K&K
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May the vintage equipment last forever ! 
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持ち家(戸建) / 専用室 / オーディオ・シアター兼用ルーム / 16畳~ / 防音あり / スクリーン~100型 / ~4ch
石井式リスニングルームというか音楽室ですが、リフォームなので天井高はごく普通の家と同じです。 使用機器や写真はこちらをご覧ください。 http://www7b.biglobe.ne.jp/~h…
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日記

Linkwitz=Riley 24dB/oct クロスオーバー(チャンデバ)の最適化

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2020年11月12日

この話題はクロスオーバー(チャンデバ)使用のマルチchアンプのシステムを使用されている方くらいしか興味をもたれないでしょうから、ほとんど私個人のの備忘録になってしまうと思いますが…

すでに1か月以上前に実施した変更で、この変更が本当に良かったのかずっと聴き続けてきたのですが、やはり変更後の状態の方がよさそうです。
今はまったりこの状態で秋の夜長を音楽と映画に浸って過ごしています。

今回の変更のきっかけになったのは、テナガザルさんのこの日記

そしてこの続編というべき assi さんの以下の一連の日記
3wayクロスオーバー 1
3wayクロスオーバー 2
3wayクロスオーバー 3

ウチのシステムはちょっと変則的でウーファ、トゥイータ、スーパートゥイータからなる 3way でクロスオーバー周波数は3KHzと8KHz。

変更前のウチの方式は;
ウーファ用の信号はLPFを通す
トゥイータ用の信号はHPFとLPFを通す
スーパー・トゥイータ用の信号はHPFを通す
というものでしたが、この方法ではトータルの周波数特性がクロスオーバー周波数付近でフラットにならないということがわかりました。
特にウチのように2つのクロスオーバー周波数が近い場合にはその影響が顕著に出るということ。
それまでトゥイータのレベルをユニットの能率やアンプゲインから判断される最適値よりも高くしないと測定上、聴感上のフラット感が得られなかったのはどうもそのためらしい。
その状態でバランスはとれていたもののやはり最適な方法というのを試してみたいと考えたのが今回の変更のきっかけなのです。

ただ、理論的には最適とはいえそれを実現するためにはウーファ用とスーパー・トゥイータ用の信号処理回路の追加が必要なのでそれによる鮮度の劣化の影響の可能性が考えられるわけでこの変更が吉と出るか凶と出るかはやってみないとわからない。
それでもやってみたいという衝動は抑えられませんでした。
私が使っているUSのガレージメーカー製のクロスオーバーにはフィルターを増設するためのスロットが用意されているので回路の追加はクロスオーバー周波数設定用の小さな基板を追加するだけというハードルの低さもそれを後押ししました。

以下に今回増設した回路のブロックダイアグラムを示します。
上の図がフロント用、下がサラウンド用です。




赤で囲ったブロックが今回追加した回路です。

その結果は…
聴感で合わせたトゥイータのレベルはやはり下がりました。
フロントでは回路追加前よりも4dB下げています。
音はすごく自然な感じになりました。
悪く言うと全くインパクトがない。
女性ボーカルは自然で子音や音のバランスに気になる部分がない。
ちょっと不思議な音です。

ただ、測定上はちょっと気になるところがあって、特にフロントではクロスオーバー付近にディップがある。



一瞬もしかしてトゥイータの極性を間違って接続していたのではと思ったのですが、wavelet には問題がなさそう。



サラウンド(リア)ではそれほど気になるディップがないので、これはフロント側をバーチカルツインにしていることや床からの反射などの室内音響上の問題なのかもしれません。



ということでこのまま聴き続けて今に至っています。
音のバランスには気になる部分がないので今のところトゥイータやスーパートゥイータのレベルをいじろうという気もあまり起きません。
トゥイータのゲインを下げたことによって残留雑音は減っていますので、これによって原理上考えられる鮮度の低下があまり気にならないのかもしれません。

今回の変更のきっかけを与えてくださいましたテナガザルさんと assi さんにはこの場をお借りしてお礼申し上げます。
ありがとうございました。

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レス一覧

  1. K&Kさん、おはようございます

    何度も名前を挙げて頂いて、しかも何故か感謝までされておりますが、自分はそれこそ自分の備忘録を書いていただけなのですよ(笑)

    オーディオの場合何かを変えたときは
    良いと感じる(思い込む)力が働きますので
    暫くするとまた変わっていくかもしれませんが
    一先ずは良い結果だったとのこと安心しました。
    そして自分は見ていただけで、
    計算したりご尽力されたのはassiさんです!(笑)

    byテナガザル at2020-11-14 09:01

  2. テナガザルさん、

    レスありがとうございます。

    テナガザルさんの日記がなければassiさんの日記もなかったわけなので、すべての始まりはテナガザルさんです。
    従ってその功績(責任?笑)は大きいのです。

    ≻オーディオの場合何かを変えたときは良いと感じる(思い込む)力が働きますので暫くするとまた変わっていくかもしれませんが…

    そうなんですよね。そうかと思ってしばらく聴き続けてきたのですが、どうもこれでよさそうです。
    本文でも書きましたように音は全くインパクトはないのですが、自然な感じでなぜか落ち着くのです。

    byK&K at2020-11-14 13:48

  3. K&Kさん

    これはまた興味深い変更ですね。
    私も従来とられていた方法、まず並列に分岐してそれぞれに必要最小のフィルターを通すのが最適と思っていました。

    ただ、新しい方法が正しいのであれば、SPのバイ・ワイヤリングやトライ・ワイヤリングの端子はどう考えれば良いのでしょうか?あれはまさしく最初に並列に分岐しています。

    800D3をパッシブ・バイ・アンプ駆動している私としては、メーカーは位相問題も含めてパッシブ・ネットワークを最適化していると信じるしかありません。B&Wはその辺は抜かりないでしょうけど。

    byのびー at2020-11-15 05:43

  4. K&Kさん、おはようございます。

    自然な感じになったという事ですのでおめでとうございます!
    今回の取り組みとは関係はないのですが、ふと思い付いた事があります。
    フロントのバーチカルツインSPのツィーターを一個だけ駆動する様にしたらいかがでしょうか?
    ツインツィーターからシングルツィーターに変えるという事です。
    既にシングルでしたっけ?

    byCENYA at2020-11-15 07:32

  5. のびーさん、

    レスありがとうございます。

    この話は本文中にリンクを貼っているassiさんの日記
    3wayクロスオーバー 2
    をご覧いただくとお分かりになるようにごく普通の3wayでは周波数特性の乱れはほとんど無視できるものなのです。

    assiさんの計算によるとクロス周波数が400Hz,2500Hzだとすると、-0.3dBくらい。
    800D3もたぶんそのくらいではないでしょうか?
    だからのびーさんが気にする必要はありません。

    クロスオーバー周波数が十分離れている場合には影響が無視できるのですが、ウチのように3KHzと8KHzではそれが近いため影響が大きくなります。
    それがassiさんの日記
    3wayクロスオーバー 3
    なのです。

    あ、それとこれはLinkwitz=Riley 24dB/octについてのおお話なので800D3みたいなスピーカー内で構成するフィルターの条件とは違います。

    スピーカー内で構成するネットワーク回路はスピーカーのインピーダンス特性が絡みますし、インピーダンスが低い条件下の回路なのでコスト的な制約もありなかなか理想的なものを作るのが難しいと思います。
    クロスオーバー(チャンデバ)とは別の世界です。
    いずれにしても今回の話は800D3で気にする問題ではないのです。

    byK&K at2020-11-15 12:42

  6. CENYAさん、

    こんにちは。

    ≻フロントのバーチカルツインSPのツィーターを一個だけ駆動する様にしたらいかがでしょうか?

    ウチは2つのスピーカーの間に1個のスーパー・トゥイータを配置した構成ですが、2つのスピーカーのトゥイータを1個殺すということですか?

    もしそうしたら仮想同軸じゃなくなっちゃうし…
    パワーハンドリング的にも不利になるし…
    メリットがないと思われます。

    byK&K at2020-11-15 12:50

  7. K&Kさん、こんにちは、

    日記興味深く拝見しました。フィルターの基礎、目から鱗でした。勉強になりました。

    この日記の目的とは直接関連しませんが、CENYAさんのレスを拝見して気が付いたことがありますので、お伝えします。CENYAさんが、

    ≻フロントのバーチカルツインSPのツィーターを一個だけ駆動する様にしたらいかがでしょうか?

    というレスがありました。バーティカルツインとした意味が減じるのは確かですが、一度お試しになって、周波数特性に見られる8kHz付近のディップがどうなるかを見てみるのは意味があるかもと思いました。


    ひょっとすると、K&Kさんもお分かりだとは思いますが、ツイーターをツインとしたために、反射音では二つのツイーターからの距離差ができて、打ち消し合う周波数が(ツイーターの受け持ち周波数領域に)あるのではと思ったからです(直接音は同じ距離になるよう設置されていると思いますのでそうはならないはずです)。この場合、1)ツイーターを一つにする、もしくは2)SPボックスから外してスーパーツイーターのすぐ隣(上下)に配置して、二つのツイーター距離差を小さくすれば解決するので、まずは一個だけでテストするのは意味がありそうに思います。

    byTomy at2020-11-22 18:26

  8. Tomyさん、

    レスありがとうございます。

    私がCENYAさんからのご提案を採用しないのはすでにCENYAさんへのレスに書いた通りです。

    シングル仕様の特性はサラウンドのLRのスピーカーで測定してディップは少ないことは確認済です。

    フロントのディップの影響は聴感上では違和感はありませんし、シングルよりも定位感は勝っています。。

    ただ、お二人のご提案なので簡単にできる範囲での確認はしようと思います。
    もし結果が良ければ報告いたします。

    byK&K at2020-11-23 11:13

  9. K&Kさん、こんばんは。

    事情で海外に居り、時差で今、こちらは夜なんです(汗)。

    そうですね、凸ではなく凹みは聴感にあまり影響を与えないので、問題ないということですね、納得です。もし実験されたら、また、お聞かせください。

    byTomy at2020-11-23 16:00

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