ポート面積による周波数調整

画像
 スピーカのバスレフポートの共振周波数調整をポート長さではなく、中に棒などを入れて面積で調整してみました。

 パスレフの共振周波数の調整は中々面倒です。もちろん計算もするのですが、最終の細かい調整はやはり実機と聴感に頼るところが必要なので別途調整が必要です。

 その際ポートの長さ調整では切り詰めていくと戻せませんし、可能なら差し替え可能にして長さの違うポートを各種用意する必要がありますが、これはこれで結構大変です。

 そこでもうひとつの方法として以前どこかで紹介したと思うのですが、ポートの面積を変えて調整する方法があります。
 とはいっても直接変えるのは難しいので、ポート内部に棒などを入れ見かけ上の面積を変えていきます。
 ホート共振周波数はポートの面積の平方根に比例しますから、面積半分ぐらいまでにすれば3割ほど調整ができる事になります。
 メリットとして調整の変更が簡単に行えますし、元に戻す事も容易ですのでトーンコントロール並みにも使えます。

 バスレフの調整では良くポートに吸音材を詰めてダンプすることが行われますが、この場合は周波数は変わらないのでバスレフを殺す方向のみにしか使えません。
 バスレフがボンつくのは多分に共振周波数周波数が高すぎて、室内ではピークができてしまう場合が多いですから、バスレフを抑えればボンつきは確かになくなりますが、それで低域が伸びるわけではありません。

 そこで対策としてポートの共振を下げればピークレベルの調整と共に最低再生領域も下がりますので、ボンつきの防止と実際の再生レンジの拡大が望め一挙両得です。

 図ではインピーダンスグラフを載せていますが、各ポート面積に対して共振周波数(と思われるインピーダンスの谷周波数)は次のようになりました。

ポート面積    共振周波数
19.0平方cm  47.1Hz
15.5平方cm  43.7Hz
14.5平方cm  41.7Hz
12.0平方cm  39.1Hz
10.0平方cm  35.7Hz

このような感じで変化させながら、聴感や測定で低域特性を実地で決めるのが早くて便利かと思います。

DCU-F081PPポールスピーカ(その2)

画像
 一応ポールスピーカー完成しました。高さは80cmとして高域補正にリフレクターを載せています。

 PARCのDCU-F081PP(8cm)を過去の流用品の塩ビヘッドに付け、100φのボイド管(80cm)をはめ込んでいいます。共鳴管方式なので下端は開放にしていますが、流石に中ほどには吸音材を入れてダンプしています。


 周波数特性は真横80cmほどの位置から測ったものが赤線で、そのままではやはり高域がかなり減衰します。

 これではやはり少し音の切れが甘いので、右図の様にスピーカの上にアルミ角材を使った反射板を置いてみました。これでなるべく正面がフラットに近づくよう補正し、特性の黒線のようなところで落ち着きました。これだけでも結構効果がありますね。

 流石重低音は望めませんが、特に補正無しでも全体にかなりフラットで、低域にかけてゆっくりとにブーストしているので特に補正せずとも結構厚みのある音がしています。

 試聴してみても全体的に素直な感触で結構このままで使えそうです。中低音もしっかりしているのでスケールの大きな音も崩れず、背面も開放なので抑圧感がありません。ボイド管が適度に鳴るのも音の厚みに貢献しているのかも。まあまあの出来ですね。

DCU-F081PPポールスピーカ

画像
 PARCのユニットが遊んでいたので何時ものボイド管につけてポールスピーカを作ってみました。

 ユニット取り付け部分は昔のツィータボックスを流用、本体の100φボイド管とはちょうど良い感じではまります。ボイド管の方の長さは80cmと1mの2本があったので比較してみました。底は開放です。

 勿論長いほうが共振周波数が下がり低域は伸びるのですが、流石に1mは少しユニットの位置が高いせいか聞き比べた感じでは80cmの方がバランスが良さそうです。

 ボイド管の中央付近には吸音材を差し込んであります。やはりこれが無いとボーボーと共鳴音がして周波数特性もうねりが残りますが、吸音材を入れるとかなりフラットになります。

 測定では高域はやはりだら下がりですが、まあ室内だとそのままでも結構聞けますが、やはりちょっと補正した方が良さそう。

 非常にシンプルなエンクロージャですが、ユニットがよいのかなかなか聞ける音がしています。良さそうだったらお化粧して端子を付けてみましょう。

PCによる周波数特性測定

画像
 標準のオーディオインターフェースで簡易的に外部機器の周波数特性を測定してみようとefuさんのWaveGeneratorとWaveSpectraを使って試してみました。

 測定用にはIN/OUTの端子が必要で、ハードの特性もできればフラットが望ましいです。最近は標準のインターフェースでもオーディオ帯域はフラットで問題が無いと思いますがそこは個別に確認してください。
 あとマイク端子は感度がかなり高い(数十mVで飽和)ので20~50kΩ程度の抵抗を直列に入れて感度を落としてください。


 WaveSpectraは文字通りスペクトルが測れるのでホワイトノイズを測定すれば周波数特性が測れるはずですが、なぜか低域が数dB下がってフラットにはならないのと、レベルが低いのでS/Nが悪い点が気になります。

 そこでもう一つの方法としてWGの周波数スィープを使う方法があります。ステップスィープですが、設定の仕方で図の様に上手く測定できます。

 WGの設定は録音再生のドライバーを確認した上で

 スィープ長 50秒(30~50秒ぐらい) サンプリング周波数 192kHz(できるだけ高く)

 Wave1 波形         サイン波 
      周波数        20000Hz(スタート周波数)
      振幅          0dB     v スィープ
      変調度         0%         変調
      出力チャネル    L+R      ゲート: 0 0

 Wave2 波形         サイン波
      周波数        50Hz(エンド周波数)
      振幅         -26dB(出力の変更はWave1と差分を保つ)
      変調度        0%
      出力チャネル    OFF

 WSの設定

 Spectraタブ  縦軸 dB  レンジ:  40~80dBぐらい
                 シフト:   14dB(で1V-0dB)等適宜
 FFTタプ    サンプルデータ数   16384
          窓関数          なし(矩形)
 録音再生タブ フォーマット(サンプリング周波数) なるべく高く


とします。

 これでWSをスタートしてから、WGもスタートすると直結なら図の様にスルーの特性が取れます。
あとはIN/OUTの間に測定対象を入れ、ゲインを調整すれば対象の周波数特性が測れます。

 サンプリング周波数が高ければ20kHz以上も測定可能ですし、もっと低い周波数も工夫すれば可能ですね。



  

nanoSHARCが4chに

画像 miniDSP社のnanoSHARCkitのファームが更新されて4ch対応になりましたね(grigriさん情報有難う)。従来からハードスペックは4chステレオ対応だったのですが、ソフトが2chしか対応していなかったので私は使いませんでした。

 ソフトも4ch対応となるとminiSHARCと比べてもUSBも付いて安価で魅力的なキットとなり面白そうです。

 搭載のDSPチップもminiSHARCよりは高性能らしいのですが、4chバージョンは残念ながらFIRタップ数は同じで機能的にはminiSHARCとそう変わりません。
 クロックのスレーブモードもありませんしI2S入力はSRCが必要ですが、まあそこまで使い倒すのでなければUSBで直接つなげられるのでとても便利そうです。もう少し早ければ最初の1台はこちらの方が良かったかな。
 電源のACアダプタが別なのもいいです。

ES9018K2M DAC

画像

 久しぶりですが、ようやく涼しくなったので以前に入手したES9018K2MのDACですが、再度amaneroと組み合わせてUSB-DACにしてみました。

 ついでに少し回路を調べてみるとDVDDがデータシートによると3.3Vの所がなぜか5V供給となっています。まあこれでも一応動いていましたから良いのかも知れませんが、やはり気になるので3.3Vに変更しました。ついでにノイズフィルターを入れて対策しておきました。

 以前より出力が下がったはずなのにもかかわらず、これで0dBで2V強で正常のようですから、ますます不思議です。まあ電源電圧が下がり発熱も抑えられ、ノイズも少なくなるでしょうから、これで行くことにします。

 手元に丁度小型で手軽なUSBーDACがなかったところなので、上手く活用できそうです。音の方もまあまあかな。