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自作スピーカーと測定  * 冬うさぎの晴耕雨読な日々 *

自作スピーカーと測定に関するブログです。

Category :  Scan-Speak Revelator Kit Project
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青字がPower Response、灰色がReference angle(って、何だっけ?)、緑がListening window average、赤がDirectivity Index(DI)、右の縦軸)です。

2.0kHzlクロス
NW_2_0k_PairA_Power+DI

2.5kHzlクロス
NW_2_5k_PairA_Power+DI

3.0kHzlクロス
NW_3_0k_PairA_Power+DI

3.5kHzlクロス
NW_3_5k_PairA_Power+DI


Power responseとDIに着目すると、3.0kHzクロスが一番スムーズに見えませんかね?


さて、ここらでRevelator Kitプロジェクトの話題は一休みして、次は少し違う話題に移ります。



(つづく)



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テーマ:オーディオ - ジャンル:趣味・実用

Category :  Scan-Speak Revelator Kit Project
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Revelatorキットの実測データを使って、軸外特性を考慮しない設計の例を作ってみました。ウーファーの高域はスルー、ツィーターだけ1次のButterworthでローカットという、日本人が好きな”シンプルイズベスト”設計です。

NW_DI_Test_PairA_XO-schema-3

軸上特性(SPLグラフの黒線)は何とか取り繕っていますが、パワーレスポンス(Power&DIの青線)は2.5kHzaあたりから急落するような特性になっています。さらに言うとウーファーとツィーター位相関係(GD&Phaseの赤線と青線)はバラバラ、HPFの伝達関数(Filterの青線)を見るとツィーターのfs(440Hz)のところで減衰が-24dBほどしかなく、非線形歪みが心配になります。

これではScanspeak Revelatorがかわいそう。

世の中、こういった設計の2ウェイが少なくないので『クロスオーバーネットワークはひどく音質を劣化させる悪』といった風評被害が後を絶たないのではないかと思う次第。

NW_DI_Test_PairA_Six-pack_480


こちらがRevelatorキットのクロスオーバーネットワーク。

NW_3k_PairA_XO_480

軸上特性のフラットネスは言うまでも無く、軸外特性やパワーレスポンスもまずまずスムーズな減衰を示しています。位相特性はクロス点の3kHzで赤線と青線がぴったり重なっているのが分かるでしょうか?HPFの伝達関数はfsのところで-50dB以上減衰しており、ツィーターの非線形歪みが発生しないように配慮しています。

同じユニットでも使い方次第でこれだけ特性が違うのだから面白いというか何というか...

NW_3_0k_PairA_Six-pack_480


”シンプルイズベスト”のネットワーク設計と諸特性を整えたネットワーク設計、貴兄はどちらが好きですか?



(つづく)



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SIXPADいえばEMSトレーニングマシンですが、VituixCADではSIX PACKといってスピーカーの特性が6つのウインドウで同時に表示されます。これらを眺めながらクロスオーバーネットワークを多角的に最適化できるのがVituixCADの最大の特徴です。

NW_3_0k_PairA_Six-pack_480

ここで注目すべきは左列真ん中のPower&DIというグラフです。

”スピーカーの指向性は広いほど良い”と言われたのは昔の話で、部屋の壁や天井による反射の影響を考えたとき、それほど単純な話ではないことが最近の研究(たとえばFloyd Toole著、"Sound Reproduction")で分かっています。つまりスピーカーの軸外特性は設計段階で積極的に制御すべきパラメータのひとつというわけです。

この軸外特性をもう少し定量的に表したのがDirectivity Index(ID)とかSound Power(またはPower Response)といった指標です。

こちらにてつさんの詳しい解説があります。

■リスニングウィンドウ:軸上の平均、垂直方向+/- 10度、水平方向+/- 10、20、30のスピーカー周波数特性
 最初の反射または初期の反射:床、天井、前壁、側壁、および後壁のスピーカー周波数応答の平均
 例えば側壁の影響は、水平方向の±40、50、60、70および80度の平均と考えられる

■音響パワー(Sound Power):スピーカーから全方向に放射された全音響放射の合計
 音響パワーは、室内での遅い反射音に対し関連するスピーカーの特性となる

■指向性指数(Directivity Index , DI):リスニングウィンドウ(直接音)と、初期反射・音響パワーとの差

(ブログ”Lo-Fi Audio”より引用)



(つづく)



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私が選んだのはこちら。軸外特性が一番スムーズに見える3kHzクロスを採用しました。

NW_3_0k


こちらがそのクロスオーバーネットワーク。今回は思うところがありLCRの定数は非公開です。DIY Loudspeaker Projectのgravesen氏もキットのネットワーク定数は非公開にしていますね。

LPFは2次、HPFは3次のフィルターでAcoustic Slopeは3kHzクロスのLR4(4th-order Linkwitz-Riley)です。意外にシンプルな回路ですが、軸上のフラットネスは±1.5dBぐらいに仕上がっています。以前は±3dBを目標にしていましたが、最近はそれでは満足できなくて...

NW_3k_PairA_XO_480

設計にはVituixCADを使っていますが、慣れると非常に使いやすい。特にスピーカー特性の全体観を把握しやすいのがVituixCADの特徴ですが、その話はまた後日。



(つづく)



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Scanspeak 15W8531K00は高域の暴れが少なく、一方でR2604/83300はfsが440Hzと低いので、クロスオーバーポイントの自由度はかなり広いです。

では、どこでクロスさせるのがベストか?

というわけで、VituixCADでクロスオーバーネットワークを4種類設計してみました。

2kHzクロス

NW_2_0k

2.5kHzクロス

NW_2_5k

3kHzクロス

NW_3_0k

3.5kHzクロス

NW_3_5k


正解は後日。

ところでこの周波数特性、かなりフラットに仕上がっています。縦軸は驚異の40dBスパン(VituixCADは50dBが選択できないので...)、一目盛りは1dBですぞ!



(つづく)



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