Tomy
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日記

ファントムセンターの時のエネルギーと音圧合成

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2021年08月30日

Auro3Dさんの日記のレスの中で、私が、-6dB音量を下げてファントムセンターにすると、総エネルギーが半分になるので、二つのSPではセンターSPに完全に等価にはならないと発言したところ、それについてのレスが沢山ありました、Auro3Dさんに悪いので、代わりにこの日記を作りました。単にレスの続きということです。

私は以下のレスをしました。
>ファントムだと再生エネルギーが本来あるべき出力(リアルの場合)の半分になる

Yes,-6dBで音圧半分の条件でファントム再生すると、部屋に放出される音響エネルギーの総量は半減します。エネルギー保存則はどのような場合でも成り立ちますので、足し算できます。音圧の足し算は何時でもできるとは限らないので、このようなことになります。ご存じない方は多いです。

ミネルバさんから 以下のレス(一番最後のもの)を頂きました。

Tomyさん、
>音圧(振幅)を半分にして、左右に分けると、

これならそうなりますが、私は音圧を1/ルート(2)倍にして振り分けているのではないか、と思っています。

昔、センタースピーカーの音を振り分けるのはアナログ・ダウンミックスで行っていました。DSPの演算能力も計算ビット長も少なかったため、音質を考えるとアナログでやるしか方法がありませんでした。でも今はすべてデジタル・ダウンミックスで行っています。
このことはAVアンプメーカーに聞きました。
おそらく1/ルート(2)倍の計算も楽勝では。

インフレーション理論によればエネルギー保存の法則は成り立ちません。宇宙創成時の話ですが。

以下、ご自由にレスお願いいたします。

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レス一覧

  1. ミネルヴァさん、

    >これならそうなりますが、私は音圧を1/ルート(2)倍にして振り分けているのではないか、と思っています。

    これは正解です(脱帽!)
    -3dB(1/ルート(2))に音量を減らして、ファントムにすると、エネルギーは同じになります。しかし、音圧は正中面では+3dB増加します。耳は正中面ではないので、多少打ち消し合います。高域ではほぼちょうど良いかもしれませんが、低域は位相が変化し難いので+3dB近くになりますね。ですので、ー3~ー6dBの間で好み条件を選ぶことができるAVアンプもあると思います。私はセンターSPを使っていますが、ファントムセンターと比較するときは、ー4dBもしくはー5にします。

    計算はしなくとも、エネルギー保存則がやぶれることはありませんので、同じエネルギーになります。合わなかったら計算が間違えています(笑)

    インフレーションセオリーですか?
    こんなことにも興味をお持ちですか?
    でも、インフレーションでもエネルギーは保存されています。真空の励起状態から次の低エネルギー状態に遷移するのが原因で、そのエネルギー差がインフレーションの元だそうです。現在の物理法則でエネルギー保存則を破るものは無いそうです。破れると時間に対する考え方が根本から覆されるとか?まあ、オーディオとは程遠いのでどうでもいいんでしょうけど(笑)

    でも大変面白いネタ有難うございます。
    博識ですね!

    byTomy at2021-08-30 20:06

  2. Tomyさん、

    ファントムの時、SPLは正中面でセンタースピーカーに比して増加しないのでは無いですか?

    ファントムの時にー3~ー6dBの間で好み条件を選ぶことができるAVアンプがあるのですか?

    原子核位の大きさの時の宇宙と、急速膨張して太陽系位の大きさの時の宇宙で、エネルギーは同じなのですか?

    byミネルヴァ at2021-08-30 20:37

  3. ミネルヴァさん、

    >ファントムの時、SPLは正中面でセンタースピーカーに比して増加しないのでは無いですか?

    ー3dBで二つのSPに振り分けると、正中面では3dB上昇します。小中面上では音圧の足し算が成り立つので。

    >ファントムの時にー3~ー6dBの間で好み条件を選ぶことができるAVアンプがあるのですか?

    今は使っていないのですが、あったと思います。その時は何故あるんだろうと首をひねりました(笑)。直ぐに確認できればするのですが、MarantzのAV8003に合ったような記憶があります(曖昧です、汗!)。

    >原子核位の大きさの時の宇宙と、急速膨張して太陽系位の大きさの時の宇宙で、エネルギーは同じなのですか?

    真空にエネルギーが溜まっていて、これが解放されると考えていると思います。真空からエネルギーが出てくるので、エネルギーが生成されたように表現されていたんではないでしょうか。真空はエネルギーで詰まっていると!余談ですが、この真空のエネルギーがまだ残っていて、CERNのスーパーコライダーのような実験をすると、また真空の崩壊が起こるのではないかと心配した物理学者もいたそうです。ここでこんな話が出ようとは、驚きました!

    byTomy at2021-08-30 21:11

  4. ミネルヴァさん、

    気持ちのいいレスありがとうございます(^o^/)

    byTomy at2021-08-30 21:14

  5. Tomyさん、

    残念ながら理解できません。センタースピーカーに1watt加えた音量と左右のスピーカーに半分ずつ加えた音量は同じではないのですか?音が大きくなるのですか?

    真空のエネルギーがあるのは承知しており、真空の揺らぎから宇宙が誕生したと理解していますが、原子核の大きさの宇宙と太陽系の大きさの宇宙では内包するエネルギーは違うと思います。

    byミネルヴァ at2021-08-30 21:27

  6. ミネルヴァさん、

    >センタースピーカーに1watt加えた音量と左右のスピーカーに半分ずつ加えた音量は同じではないのですか?音が大きくなるのですか?

    1/2の音響エネルギーは音圧にするとミネルヴァさんが仰ったように、1/√2=0.707倍になっています。これを2個のSPで再生すると正中面では足し算が成立するので1.414=√2倍、+3dBの音圧になります。なので正中面に耳があると、音量は大きくなります。

    >原子核の大きさの宇宙と太陽系の大きさの宇宙では内包するエネルギーは違うと思います。

    現在の人間が知っている全ての物理法則(素粒子理論を含め)はエネルギー保存則を満たしています。私が言っても、信じてもらえないようなので、ある本の一節をご紹介します。カルロロヴェッリとう高名な物理学者の「時間は存在しない」という本です。適当でないかもしれませんが、134ページに「エネルギーは時間の中で保存されるから、例え他の全てが変わってもエネルギー自体は変わらない」という一節があります。この方は宇宙の法則を研究している方です。なかなかぴったりの内容の表現が無く、選ぶのに難渋しました(笑)。納得いただけると、うれしいのですが(汗)

    byTomy at2021-08-30 22:17

  7. Tomy さん、
    その説だとフロントスピーカーをセンターに二本くっ付けて置いても音が大きくなるのですね。1000個のスピーカーに振り分けたら同じトータルワット数で、凄まじい音が聞けそうです。
    エネルギーの話共々納得出来ませんでした(^ω^)。

    byミネルヴァ at2021-08-31 05:08

  8. Tomyさん、ミネルヴァさん、おはようございます。

    話しが宇宙の彼方、しかも遥か昔にまで飛躍していて、凄いと言いますか、お二人とも科学がお好きなんだろうなと思いました。

    さて、「エネルギー保存則」ですが、自分もオーディオの調整をする時に根源的な原理として、よく用います。

    私のオーディオは基本的に「職人」ですが、やはり何も考えなしには出来ません。

    振動問題は、「エネルギー保存則」と「運動方程式」の二つで、概ね「仮説」は立ちます。

    音響問題は、「エネルギー保存則」と「直接音、初期反射音、響きの区分」と「経験則」を考えることで概ね「仮説」は立ちます。
    ですが、聞こえ方の原理がもう少し掴めると、より「仮説」が立てやすいかなと感じています。

    電源問題は・・・
    よくわかっていません。
    脈々と流れてくるエネルギーがあるので、「エネルギー保存則」は応用が効かないのか?
    何か思考のねたになるのか?・・・

    byヒジヤン at2021-08-31 09:05

  9. ミネルヴァさん、

    >その説だとフロントスピーカーをセンターに二本くっ付けて置いても音が大きくなるのですね。

    なかなか、鋭い質問ありがとうございます。この問題は私もこの日記を書きながら考えていました。二つの音源が近接してくると、互いに相互作用して、離れた時と同じ音圧を出すのによりエネルギーが必要になるのだと思いますが、少し調べさせてください。これは確かに厄介な問題ですね!物理の教科書などにこれを扱ったエネルギーの計算があればいいんですが、見つかるかどうか??トライしてみます。

    byTomy at2021-08-31 16:55

  10. Tomyさん

    音圧の合成の話しですから、単純に足し算ではないでしょうか。

    ただし人間の聴覚は対数特性ですので音圧は常用対数で表します。いわゆるdB(デシベルです)。話しを単純にすれば、同じ音量のものを2つ足すと、もともとの音量に対して10Log2(≒3.0dB)増えるという計算です。二つの音源に振り分けるなら3.0dB下げてやればよいということになります。

    ただし、これは各音源と測定位置の距離が一定の場合です。音圧は距離の2乗に反比例します。もしセンターを正三角形の底辺中央に置くと、左右との距離は近くなるのでその分音圧をさらに下げてやる必要があります。下げる比率は3/4となるはずです。dBは…(もう面倒くさいのでやめます)。どのスピーカーも同距離(同一円周上)に置けばその調整は必要ないでしょう。

    なお「エネルギー保存則」というのは、違う状態になってもエネルギー総量和は変わらないということです。例えば、同じ水なら氷でも液体でも蒸気でもどの状態でもそれぞれのエネルギー総量は一定だということ。このお話しでは、同じものの話しですから単純に足し算引き算のお話しだとおもいます。エネルギー保存則というのは熱力学の考え方では大原則ですが、運動方程式など力学の考え方は必ずしもそういうことを原理原則にしているわけではありません。

    byベルウッド at2021-09-01 00:59

  11. ベルウッドさん(Tomyさん横レス失礼します)

    お詳しいのですね。

    >運動方程式など力学の考え方は必ずしもそういうことを原理原則にしているわけではありません。

    自分はオーディオにおいて、エネルギー保存則を前提に考えているのですが、

    ◆具体的に、どのような場合に「エネルギー保存則」の適用外になるのか教えて下さい。

    byヒジヤン at2021-09-01 12:22

  12. ベルウッドさん、

    レス有難うございます。
    以下、ご質問にお答えしたいと思います。努力します(笑)。

    >もともとの音量に対して10Log2(≒3.0dB)増えるという計算です。二つの音源に振り分けるなら3.0dB下げてやればよいということになります。

    デシベルの定義は、実は二つあります。電圧や音圧、電力(エネルギー)でLogの前の係数を20と10で異なる係数を使います。
    以下のサイトをご参照ください。
    https://detail-infomation.com/voltage-power-decibel-db/

    日記で-6dBと言っているのは音圧ですので、-6dBで50%,-3dBで0.707ですね。ベルウッドさんの言われるデシベルは電力やエネルギーの時に使う式です。このような使い分けをする理由は、電力や音波のエネルギーは電圧や音圧の2乗に比例するので、同じ状態の電力と電圧でデシベルの値が同じになるように工夫しているのだと思います。

    音圧-6dBは半分ですが、エネルギーにするとその2乗で1/4です。エネルギーのdBの定義では、1/4が-6dBとなり、同じ数字を使うことができます。

    エネルギー1/2として-3dB(0,707倍)の音圧を二つのSPから出すと、センターの視聴位置で1.414倍(+3dB)の音圧になることは、実験で簡単に確かめられます。以下、それを実験した方の報告があるサイトにありましたので、引用します。

    https://hydrogenaud.io/index.php?topic=55442.0

    Test sample 1: A sound (sine wave of 500 Hz) of full amplitude on one side and the other side being silent (factor: 1.0).
    Test sample 2: The same sound distributed to both sides with an attenuation of 3 dB (factor: 0.707).
    Test sample 3: The same sound distributed to both sides with an attenuation of 6 dB (factor: 0.5).

    The conclusion is that my theory is correct in that sample 3 reproduces the same amplitude as sample 1. Sample 2 has a higher amplitude (by about 3 dB).

    英語で分かり難いですが、サンプル2の0.707倍の音圧だと、センターで3dBアップになったと報告されています。

    REWのようなフリーソフトを導入すると、簡単に実験できますので是非お試しください。

    byTomy at2021-09-01 13:35

  13. (続きです)
    >エネルギー保存則というのは熱力学の考え方では大原則ですが、運動方程式など力学の考え方は必ずしもそういうことを原理原則にしているわけではありません。

    上のレスでも書きましたが、エネルギー保存則は現在の物理学の全ての基本法則で成り立つ原理です。勿論、力学でも成り立ちます。力学での証明は比較的簡単です。

    ニュートン力学の法則の一つに、作用反作用の法則があります。
    力Fで物を押すと、同じ力で逆向きにーFで押し返されるというものです。

    エネルギーの定義は力x距離です。
    力Fでものを距離Lだけ押すと、FxLだけエネルギーを与えます。逆に押した方は、ーFxLだけエネルギーを失います。ですのでエネルギーの総量はFxL-FxL=0で保存されます。

    エネルギー保存が破れるとすると、エネルギーを生み出したり、消滅させたりすることができるので、永久機関を作ることができます。しかし、永久機関が不可能であることは、物理学が保証しています。あれば、現在の産業が一変するので、実現しない夢の動力機関ですね(汗)。日本の特許局に永久機関と題する特許が申請されると、その時点で却下されるとのことです。

    これでお答えになっていれば、幸いです。

    byTomy at2021-09-01 13:49

  14. Tomyさん

    ご丁寧な説明ありがとうございます。

    デシベルの定義ですが、もともとは電話が発明された時の音声の伝達効率を数値化するために考案された単位です。基準に対する比率なので物理量としては無単位です。それが電気など周辺へ応用が拡がっていったのですね。

    環境公害などの騒音の扱いでは2はつけないようです。平均値というのか実効値として扱う場合は2をつけて計算します。そのことはご紹介のHPにも書いてあるように思います。数学的には正弦波を前提としているのでピークに対する実効値として1/√2が登場するということではないでしょうか。

    いずれにせよ、単純な足し算ということが言いたかったのです。

    byベルウッド at2021-09-01 14:17

  15. ミネルヴァさん、ベルウッドさん

    センターchを音圧-3dBで振り分けるのか -6dBで振り分けるのかについて調べてみました。この振り分け方は、5.1chをステレオにダウンミックスするときにも問題になりますので、それについて調べました。以下、Dolbyの仕様についても記載です。

    Per Dolby's spec:

    Lo = Lf + C*cmixlev + Ls*surmixlev
    Ro = Rf + C*cmixlev + Ls*surmixlev

    ...where the two variables, cmixlev & surmixlev can be adjusted in the following preset fashion: 0.707 (–3 dB), but can be adjusted to –4.5 dB or –6 dB in all decoders, and in the newest decoders can also be adjusted to off and 0 dB.

    この中で、cmixlevが振り分けるときの音圧減少の係数です。標準は-3dB(0.707倍で)、オプションとして-4.5dB、-6dBがあるようです。私も勘違いしていましたが、恐らくAVアンプの振り分け方も、(選択項目が無ければ)標準は音圧-3dBのようです。失礼しました。

    これだと、センターで試聴すると上のレスにも書きましたように、+3dB音圧上昇する条件となりますね(耳はセンターから僅かにズレているので、位相のズレによる干渉で、高音ではこれほど持ち上がりません)。センターに振り分けられたか映画の会話がよりはっきりすることや、センターではなく少し横の席で聞いている場合、位相のズレで音圧減少が生じるので、音圧高めのミックスを選択しているのだと思います。

    これで気が付いたのですが、何も知らずにAVアンプでファントムセンターとセンターSPでの再生を比較すると、ファントムセンターが音量高めとなるセッティングとなり、センターSPは不利な条件で試聴されていることになります。比較試聴するなら、センターSPの音量を少し高めにした状態で比較試聴しないと、公平ではないかもしれませんね(汗!)。

    byTomy at2021-09-01 14:24

  16. ベルウッドさん、

    >いずれにせよ、単純な足し算ということが言いたかったのです。

    了解です!これにはもちろん同意です。

    byTomy at2021-09-01 14:26

  17. エネルギー保存則のことですが、前述のように音圧合成は足し算ですので、何もエネルギー保存則を持ち出すこともないと思っただけです。また運動方程式というようなことを仰る方もおられたので、つい余計なコメントをいたしました。

    例えば、お話しの「作用反作用」はニュートン力学の第三法則ですが、ようするに「二つの物体の相互作用は常に等しく、反対向きである」ということです。運動方程式は、時間、位置、運動量(質量*速度)が与えられれば、あらゆる時刻の運動状態が確定するという方程式です。その意味で、ニュートン力学は決定論的と言われます。エネルギー保存則から成り立っているわけではないということが言いたかったのです。

    お気に障ったのであればごめんください。

    byベルウッド at2021-09-01 14:34

  18. ベルウッドさん、

    >エネルギー保存則から成り立っているわけではないということが言いたかったのです。

    なるほど、そうだったんですか。エネルギー保存則が成り立たないと仰っているのかと勘違いしておりました。こちらこそを失礼いたしました。

    何時も大変面白いレス、日記を書かれているので、良く拝見しております。これからも宜しく願いいたします。

    byTomy at2021-09-01 14:49

  19. Tomy さん、こんにちは。

    解説どうもありがとうございます。
    3dB上昇するとする出典があるのですね。
    > The conclusion is that my theory is correct
    このmy theoryがどうにも腑に落ちないのです。
    センタースピーカー1wattをフロントスピーカーに0.5wattずつ振り分けて両方を聴くと3dB音圧が上がるとしていますね。
    繰り返しになりますが、この時フロントスピーカーをセンター位置にくっつけて置いても3dB上昇するのか、しないのか、どちらにしても不可解です。

    byミネルヴァ at2021-09-01 14:54

  20. 日記のテーマとずれてしまって申し訳ありません。
    「エネルギー保存則」が議論されていたので、その内容です。

    オーディオにおける振動問題を考えるときに、
    主に「スピーカーや機器の設置」についての問題を考えることが主であると思います。

    その時に考える「運動方程式」は下記となります。

    エネルギー一定=力のエネルギー+振動のエネルギー+慣性力のエネルギー

    ◇具体的には、ウェルフロートの作動原理を考えると、単なる作用反作用ではありません。
    ⇒ウーファーの動きをスピーカーが乗ったウェルフロートの動きで吸収するなどの説明をする人がいますが、これは間違えです。
    ◇上記の運動方程式にのせて考える必要があります。

    ベルウッドさんが書き込まれた下記の文章
    >エネルギー保存則というのは熱力学の考え方では大原則ですが、運動方程式など力学の考え方は必ずしもそういうことを原理原則にしているわけではありません。

    これは、もしかしてウィキペディアの「エネルギー保存の法則」から引用されたのかなと思いました。
    https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%82%AE%E3%83%BC%E4%BF%9D%E5%AD%98%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87・・・概要の部分です。

    また、下記の文章
    >運動方程式は、時間、位置、運動量(質量*速度)が与えられれば、あらゆる時刻の運動状態が確定するという方程式です。その意味で、ニュートン力学は決定論的と言われます。

    これも、ウィキペディアの「ニュートン力学」から引用されたのかなと思いました。
    https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8B%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%B3%E5%8A%9B%E5%AD%A6・・・運動の法則の部分です。

    間違えていたらゴメンナサイ。

    byヒジヤン at2021-09-01 15:15

  21. ミネルヴァさん、

    >センタースピーカー1wattをフロントスピーカーに0.5wattずつ振り分けて両方を聴くと3dB音圧が上がるとしていますね。

    音圧と音響エネルギーの関係は2乗の関係で1ワットを0.5ワットにすると、(変換効率が変化しなければ)SPから出る音響エネルギーは半分になって、音圧は0.707倍になります。二つのSPから同相でこの音圧の音を発生させると、位相の揃うセンター位置では、音圧は足し算になり1.414倍になります。音量を電圧で3dB減少させると、電力は(上記のレスのあるように)電力デシベルで-3dB(0.5倍)になりますので、上のレスのような実験で確かめられます。比較的簡単なので、是非お試しください。

    あとは、二つの音源を近づけて、同じ位置に持って行った時のパラドックスですね?

    近づけていくときの音響エネルギーの変化の計算例は、残念ながら手持ちの物理の本や演習問題には見つけられませんでした。しかし、完全に重なった時の状態は、複雑な計算は多分必要ありません。エネルギーの計算から、0.5Wでは0.707倍の音圧を出せなくなり、一つのSP当たり0.5倍の音圧に(相互作用で)減少し、0.5W+0.5Wの合成音圧は0.5+0.5=1倍となって、一つのSPの状態と一致するようになると考えられます。騙されたように思われるかもしれませんが、音響エネルギーを計算するとこのような結果が導かれると思います。

    まあ、このパラドックスの説明は、エネルギー保存からそうならないとおかしいという説明なので、無視して頂いても結構です。しかし、その上に記載した、0,5Wで音圧0.707倍、二つ足すと1.414倍をお分かり頂けると幸いです。

    byTomy at2021-09-01 15:53

  22. ヒジヤンさん、

    何時もレス頂きありがとうございます。
    補足説明助かります。

    (余談です)例の音源、聞いてみましたが、ちゃんと上に上昇しました。反対側にも弱いながら音量が配分されているので、SPの僅か内側を上がっていくように聞こえました。

    byTomy at2021-09-01 16:04

  23. Tomyさん、

    >0,5Wで音圧0.707倍、二つ足すと1.414倍をお分かり頂けると幸いです。

    二つ足すと1Wになるのは分かりますが音圧が、+3dBつまり1.414倍というのが分かりません。四つ足すと2Wで、音圧は、+9dBつまり1.414の3乗倍でしょうか?

    この場合、ワット数は4倍で、音圧は3倍に達しないように思えますが、音量は8倍になりそうです。

    勘違いしていたらすみません。

    byミネルヴァ at2021-09-01 18:05

  24. ミネルヴァさん、

    音圧も電力も それぞれで足し算ができます(但し、音圧は同相の時だけです)。
    電力を半分にすると、音圧は0.707倍1/√2になるということだけ理解していただければ結構です。0.5WのSP二つを鳴らして、波が同相で合成する場所(センター視聴位置)では0.707を二つ足す、0.707x2。4つのSPが等距離で設置されていれば、4倍、0.707x4です。二乗、ルートの変換は、音圧と音響エネルギー(電力に比例)を換算するときに使います。3乗のような関係はありません。

    ここで注意して頂きたいのは、電力の足し算はスピーカーの位置でそこから放出される音響エネルギーの総量に関してです。なので、当然0.5WのSP2個で1W、4個で2Wとなります。
    一方、視聴位置での音圧は0.5WのSP2個で、1WのSP1個の時の1.414倍になるので、これを2乗すると、2倍となり、2X1W=2W のエネルギーが必要になるはずという計算は成り立ちません。音圧が1.414倍になるのはあくまで視聴位置のように波が同相で到来するところのみで生じることです。

    このような説明でお分かり頂けると良いのですが、不十分ならすいません。

    byTomy at2021-09-01 18:33

  25. Tomyさん、確認できましたか。(余談の話です)

    ウチでも、最初の位置が高いせいもあってか、
    シュッ、シュッ、シュッが15回目くらいで天井に到達します。この先も上昇しようとしているように感じるのですが、天井が壁になって上昇しません。

    ◇左右共に、天井に届いた後で、天井を沿いながら反対方向のスピーカーの方に移動するように感じます。

    ◇ノードストのアップは単純音源ですので、是非Tomyさんの分析力で解明されることを期待しています。

    ・なぜアップするのか?
    ・アップは天井が壁なのか?
    (ミネルヴァ邸では天井を突き抜けるそうです)
    ・反対方向に曲がる?移動する?のはなぜか?

    ◇その他にも疑問があるかも知れませんが、どこに問い合わせても曖昧な回答なので、腑に落ちないでいます。

    byヒジヤン at2021-09-01 19:59

  26. ヒジヤンさん、

    (余談の話)解析できるか試してみます。少し時間がかかるかもしれませんが。
    この話は視聴位置での周波数特性が強く絡みます。ヒジヤン邸の周波数特性を計られたことがあれば、お見せいただけると幸いです。

    byTomy at2021-09-01 20:32

  27. Tomyさん、
    ご説明ありがとうございます。
    理解できました。(多分)

    単なる思考実験ですが、電力1/100のスピーカーが100個あるとします。  その1個の音圧は電力1のスピーカーに対して1/10になり、同相とすれば100個だから音圧10倍になります。

    電力1のスピーカー1台に対して、電力1/100のスピーカーが100個は、合計電力は同じでも、聴感的には100倍の音量になる、もしくはアンプ出力を100倍にしてスピーカー1台を鳴らしたのと等価になる、で合っていますか?

    byミネルヴァ at2021-09-01 20:53

  28. ミネルヴァさん、

    >電力1/100のスピーカーが100個あるとします。  その1個の音圧は電力1のスピーカーに対して1/10になり、同相とすれば100個だから音圧10倍になります

    その通りです。そんなに大きな音になるの!・・と思われる方も多いかも。注意する点は100個のスピーカーから、同じ長さの線を引いて、100本の線が一点で交わる必要があり、音量が10倍になるのはその1点のみです。これが一つのポイント、特殊な点なんです。だから、波が集まって、大きな津波になっているんです。

    >電力1のスピーカー1台に対して、電力1/100のスピーカーが100個は、合計電力は同じでも、聴感的には100倍の音量になる、もしくはアンプ出力を100倍にしてスピーカー1台を鳴らしたのと等価になる、で合っていますか?

    これは一つ目の思考実験と同じ条件ですが、なんかの間違いですか?一つ目と同じとすると、音圧10倍、一つのスピーカーでこの音圧を出すとすると、100倍の電力が必要です。でも、大きな空間のホンの一点に過ぎません、これで部屋を満たすとか、びっくりするような大きな音が聞こえるなどのそ想像は無意味です。一つのスピーカーで100倍の電力で音を出す場合は、部屋いっぱいその音が響きます。

    これでお分り頂けましたか?

    byTomy at2021-09-01 22:14

  29. Tomyさん、お早うございます。

    でもリスニングポイントでは100倍の音量が聞こえるのですよね。

    byミネルヴァ at2021-09-02 03:56

  30. ミネルヴァさん、おはようございます。

    まず、100倍ではなく10倍ですね(音圧ですが)。それと、上にも書きましたが、100個のSPから等距離の線が交わる一点だけです。聞こうとした時に、頭や耳が波に影響しなければ、片耳だけはその点に持っていけるでしょうけども、頭などが波の伝搬に影響して、上手くは行かないでしょう。非常に小さなマイクをその一点にセットすれば、かなり近い値が計測できるかもしれませんね!。これは100個のさざ波を一点に集めて、一点で津波を作る実験なんです(笑)。そう考えると、分かり易いのでは?

    確認するなら、2個のSPでファントムセンターの実験をするのが手っ取り早いです。1.414倍になって、これは十分計測できます。是非お試しください。

    byTomy at2021-09-02 08:54

  31. Tomyさん、

    センタースピーカーが無いので比較実験が出来ないのです。
    でもまだ腑に落ちないです。
    耳に到達する音響エネルギーは100倍ですよね。

    byミネルヴァ at2021-09-02 10:05

  32. ミネルヴァさん、

    頭と耳などによる干渉がなければ、その一点の音響エネルギー(エネルギー密度)は仰る通り100倍です。耳で聞けるかどうかは、疑問ですね。これで、宜しいですか?

    センターSPがなくても、LもしくはRで0dBで再生したものと、L+R(−3dB)で再生したものを比較すれば良いです。

    −3dB減でL+Rを再生すると+3dBになるかを実験してみました。やはり+3dB音圧増加でした。日記にしてみます。

    byTomy at2021-09-02 13:23

  33. 49個のSPで実測データを出している方がいます。
    http://sirasaka.seesaa.net/article/post-1a10.html

    byassi at2021-09-03 07:51

  34. yassiさん、

    レスありがとうございます。
    やはり、このような実験をしている方がおられるんですね!

    byTomy at2021-09-03 09:28

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