タイムアライメント 高音 ～再改定～

　今回は、タイムアライメント　高音を、１/１３（データは、２０１６．７/１～３）に書いて、その改定を、１/２２（データは、１/２２）に書いたが、１/２２のデータを良く見てみると、２０１６．７/１～３の１回目データとＰ－Ｐ強度を比べてみて、２回目は、１回目の１/２レベルと低いことに気付き、１波長分手前の位置での２次ピークを間違えて捕まえたと判断した。従って、今回は、１回目と同じレベル（オシロのＭＡＸ４に対して、少なくともＰ－Ｐで３以上）になる位置を、大きく振って傾向を掴んで再改定としてお話します。
　２０１８．８．１５追記　タイムアライメントについては、最終的には、逆相且つマイクを聴取位置に変えて測定するのが正しいことが判った。これは、２０１８．６/１５アップで説明しています。

　■１）実験条件
　チャンデバでは、ゲインは０ｄｂでかけていません。また、低音用のデジアンが故障してしまったので、チャンデバも不使用で当面６２０Ａ＋２４０５Ｈのみで実験します。アンプのヴォリュームは、Ｖｒ＝９時の位置で、ＰＣのサウンドボードのヴォリュームもＶｒ＝１００％で、これは、１回目、２回目、今回３回目も同じです。６２０Ａは垂れ流しで、２４０５Ｈは、1次の１．５μＦのパスコンのみですので、５ＫＨｚ～９ＫＨｚまで２つのスピーカーがオーバーラップしていますので、評価周波数は、５ＫＨｚから９Ｋｈｚの間にしました。

　■２）Ｌ（左）側のスピーカー６２０Ａ＋２４０５Ｈの距離を変えた結果
　これは、下記の８ＫＨｚのトーンバースト波形のデータをご覧ください。

　①が２４０５Ｈの引っ込み距離が、２０ｃｍで、順に、②２２ｃｍ、③２４ｃｍ（半波長分の時間ずれで合成されたことが良く判る）、④２５ｃｍ、⑤２６ｃｍ、⑥２８ｃｍと続きます。⑥の右にＮｏなしですが、２７ｃｍの波形も載せます。グラフを書くまでもなく、２６ｃｍが、１回目と同じくらいのオシロのＭＡＸ４に対し、３レベルのＰ－Ｐ強度になっているので、ここがタイムアライメントの採れたところです。波形も綺麗なシングルパルスの形です。
　尚、今回Ｐ－Ｐ強度が高くなっている関係で、２ｍｓ後にセカンダリーのパルスが出ています。横軸は、０．６ｍｓ/ＤＩＶですので、３．４ＤＩＶ×０．６＝２ｍｓくらいで距離に直すと、７０ｃｍ位ですので、反射波が７０ｃｍの経路差で到達していて無響室なら出ないと思います。どの壁かは？ですが、オーディオラックかもしれません。

　■３）Ｌ（左）側のスピーカー６２０Ａ＋２４０５Ｈのタイムアライメントの取れた距離で周波数を変えた結果
　これは、下記に示します。タイムアライメントの取れた距離は、２６ｃｍですので、２６ｃｍのデータです。

　⑦は、５ＫＨｚ、⑧は、６ＫＨｚ、⑨は、７ＫＨｚ、で全て綺麗なシングルパルスです。⑩は、６２０Ａのみの波形ですが、ほぼ１/２のＰ－Ｐ強度ですので、妥当です。⑪は、Ｌ側のサイン波のＦ特で、所謂４０万の法則にほぼ合致（高音が少し低下気味ではあるが）しています。⑫は、両スピーカーのサイン波形と高調波歪みです。これは今まで採った中で、一番歪みが低いと思います。タイムアライメントが正しく採れたら、本来のユニットが低歪みならその実力が出るのかもしれませんね。高調波歪みは、＋４０ｄｂ表示ですので、１００Ｈｚから１０ＫＨｚまで、－５０ｄｂの歪みです。１００Ｈｚ以下はピークがありますが、それ以上はほぼ、０．３％なら非常に良いと思います。

　■４）Ｒ（右）側のスピーカー６２０Ａ＋２４０５Ｈの距離を変えた結果
　これも以下のデータをご覧ください。周波数は、オーバーラップの下限の５ＫＨｚです。

　①から距離を、２４ｃｍ、②２５ｃｍ、③２６ｃｍ、④２７ｃｍ、⑤２８ｃｍ、⑥２９ｃｍ、⑥の右は３０ｃｍのデータです。Ｒ側でも、２４ｃｍや２９ｃｍは、波形が崩れており、半波長近く時間差を持った２つの波が合成されていることが伺われます。また、Ｒ側も、２６ｃｍでＰ－Ｐ強度が最大となっており、ここでタイムアライメントが採れていることが判ります。

　■５）Ｒ（右）側のスピーカー６２０Ａ＋２４０５Ｈのタイムアライメントの取れた距離で周波数を変えた結果
　これも、下記に示します。タイムアライメントの取れた距離は、２６ｃｍですので、２６ｃｍのデータです。

　⑦は、５ＫＨｚ、⑧は、６ＫＨｚ、⑨は、７ＫＨｚ、で全て綺麗なシングルパルスです。⑩は、６２０Ａのみの波形ですが、ほぼ１/２のＰ－Ｐ強度ですので、妥当です。⑪は、Ｌ側のサイン波のＦ特で、所謂４０万の法則にほぼ合致（高音が少し低下気味ではあるが）しています。⑫は、両スピーカーのピンクノイズ波形ですが、⑪とほぼ同じ形です。

　■６）今の状態
　以下に、写真を載せますが、結構奥に引っ込んでます。これで良いのかなという感じもしますが、暫くは６２０Ａ＋２４０５Ｈで、２６ｃｍで聴きます。６０Ｈｚ以下用のデジアンは３/８に壊れてしまったので、これは、札幌市のマニアの方の１３項目にも渡る改造品ですので、直したいと思っていますが、ＴＡ２０２４という石が死んでいる（オペアンプ２個も死んでるかも）ので、少しむつかしいです。トライパス（現在は会社は存在しない）のＴＡ２０２４を探していますが、中々見つからないのと、見つかったとしても、36-pin PSOP チップを一旦半田（高融点Ｐｂフリー半田で昔の半田よりやり難い）を剥がして、代替チップをアライメントして半田付けする気力がでるか、技量があるか（一旦半田で片側18本のリードを全部濡らしてから、垂直に立てて半田を流し取るのは経験が必要）要検討です。


　■７）１回目と２回目と３回目の差の原因
　１回目は、２０１６年７月１～３日実験で、タイムアライメント結果は、２０ｃｍで、条件は下記
　・チャンデバ不使用（購入前）、６２０Ａ＋２４０５Ｈ（１．５μＦパスコン、アッテネーター（ＡＴＴ）無し）
　２回目は２０１７年１月２２日実験で、タイムアライメント結果は、２０ｃｍで、条件は下記
　・チャンデバ使用、２２３１Ａ＋６２０Ａ＋２４０５Ｈ（１．５μＦパスコン、ＡＴＴ：５．２ｄｂ有り）
　３回目は、２０１７年３月２３日実験で、タイムアライメント結果は、２６ｃｍで、条件は下記
　・チャンデバ不使用、６２０Ａ＋２４０５Ｈ（１．５μＦパスコン、ＡＴＴ：５．２ｄｂ有り）
⇒２回目は、オシロの出力で見て、Ｐ－Ｐ強度が～１/２と低く、これはセカンダリーのピークと推定し、タイムアライメントが正確に取れていなかったと推測するので除外。

　【結論】
　１回目と３回目の６ｃｍの差は、アッテナーターの有無であると推定する。追記：翌２４日に実験で確認して、アッテネーター無しで、２０ｃｍでタイムアライメントが採れた。


ＰＳ．昨日京都の実家に墓参りしに行きましたが、その時に、以前ＪＢＬ４３３１Ａを改造するとしたら、スコーカーとして候補に挙げたパイオニアのＰＥ－２０を１台持って帰りました。その内、特性を測るつもりです。

２４０５Hのみ３次フィルターを付けた場合のタイムアライメント評価

　今回は、３/１０の記事の最後に書いた、２４０５Ｈのみ３次のＦ特がディップもなく、１次とほぼ同等に見えるのと、４ＫＨｚ、６ＫＨｚ、８ＫＨｚで同じようにトーンバースト波形が潰れていて、位相ずれも一定に見えますので、もしタイムアライメントをやり直すとしたら、上のみ３次ということで、２４０５Hのみ３次フィルターを付けた場合のタイムアライメントについてお話します。

　■１）２４０５Hのみ３次フィルターを付けた場合のタイムアライメント評価
　先ずは、データを下記ご覧下さい。もし、右側の波形が見えない場合は、下のバーをスライドして下さい。トーンバーストの周波数は、クロスの９KHｚに近い８KHｚとしました。

　①は、２０ｃｍ奥に２４０５Hを置いた今の状態で３次フィルターを２４０５Hのみに付けた場合のF特です。②以降は、２４０５Hの６２０Aバッフル面からの距離を変化させた場合で、②が２０ｃｍ、順番に③が２２ｃｍ、④は、２３ｃｍ、⑤は、２３．５ｃｍ、⑥は、２６ｃｍのトーンバーストデータです。尚、これ以外の距離でも、波形確認はしています。これを眺めていると、①の２０ｃｍや⑥の２６ｃｍでは、２つのシングルパルスの波が時間遅れで、ほぼ１波長分の遅れで合成されているように見えます。この中間がタイムアラインができていそうですので、そこを０．５ｃｍ刻みで見たところ、⑤の２３．５ｃｍが理想的なシングルパルスの波と成っているので、ここがタイムアライメントの取れた距離としました。

　■２）タイムアライメントが取れた位置でのトーンバースト波形の周波数依存とF特
　次に、タイムアライメントが取れた２３．５ｃｍでのトーンバースト波形の周波数依存とF特を見てみたのが、以下のデータです。

　⑦は、８KHｚ、⑧は、６KHｚ、⑨は、５KHｚで、⑩は、２３．５ｃｍの３次フィルター（上のみ）でのF特ですが、２２３１Aは不使用です。⑦～⑨は非常に綺麗な単独サイン波になっており、１次フィルターのみ付けた現状（１/２２アップ分②参照）より寧ろ今回の３次の方が波形は綺麗になっています。またF特もフラットに近い形で綺麗に６０４－８Gと合成されているのが、⑩より判ります。この波形を見ていますと２４０５Hのみ３次フィルター追加も聴感を評価する価値のあるネットワークと思います。厳密に言うと、３次は位相歪みが乗っているはずですが、このトーンバースト波形は美しいです。

　この２３．５ｃｍの状態では、２４０５Hのケースの後ろは６２０Aのバッフル面から２８ｃｍ位です。６０４－８Gの奥行きが２８．３ｃｍですので、両ユニットのお尻がほぼ同じ位置にあることになります。感覚的には凄くリーズナブルな距離です。

　この状態で、暫く聴いてみるかも知れません。

６２０Ａと２４０５Ｈへの３次同相フィルタータイムアライメント評価

　今回は、前回今の上のみ１次から３次上下に換えると、４５度＝０．５ｃｍ或いは、位相差が逆になっていれば、１３５度＝１．５ｃｍタイムアライメントがずれることになるという机上の予測が実際実験してみたら、どうなるかを確認してみました。

　■１）６２０Ａと２４０５Ｈへの３次同相フィルタータイムアライメント評価
　先ずは、データをご覧ください。

６２０Ａバッフル面から２４０５Ｈまでの距離を、①１４ｃｍ、②１６ｃｍ、③１８ｃｍ、④２０ｃｍ（１次の現状）、⑤２２ｃｍ、⑥２４ｃｍ　と変化させた４ＫＨｚのトーンバースト波形です。④の２０ｃｍが、最初のマイナス波が潰れていますが、その他はそんなに大きな差は無いように見えました。一番形がサイン波に近いのが最適な波形と判断し、⑤の２２ｃｍがベストと判断しました。つまり、予測で、０．５ｃｍ、又は１．５ｃｍと予測したのが、実験結果は、２ｃｍだったと言うことです。当たらずとも遠からずと言うところでしょうか。尚、４ＫＨｚを選んだ（クロス周波数ではなく）のは、波長が８．５ｃｍになりますので、２ｃｍ刻みの変化が採りやすいからです。（もっと高い例えば８ＫＨｚだと、２ｃｍで１８０度になり、刻みがもっと細かくなるので変化を見逃す。）

　■２）最適距離２２ｃｍでの周波数変化
　２２ｃｍがベストと判断しましたので、そこで周波数を上に変えていったのが、次のデータです。

　左上は、２０ｃｍの３次同相でのこの時採ったＦ特で、右上は、４ＫＨｚ、左下が、６ＫＨｚ、右下が、８ＫＨｚです。夫々、タイムアライメントが取れている波形と判断しました。特に、４ＫＨｚの波形は、先に紹介した棚瀬さんの３次の同相波形（これは、フィルターのみの通過波形）と良く似ており、最初同じ側の２つの波（私のはーで、棚瀬さんのは＋）が、小、大と来てから逆の位相の大きい波が来る波形です。この形が一番顕著なので、２２ｃｍを選んだと言うこともあります。

　【結論】
　３次でタイムアライメントの採れた２２ｃｍの波形と現状の上（２５０５Ｈ）のみ１次フィルターでの波形（３/５アップ分）と比較すると、やはり１次の方が、４ＫＨｚの最初の等符号の２波がないことと、８ＫＨｚでも波高が落ちていない（これは３次でもアッテネーターを換えれば対応はできるが、かなりの最適化（＋低音側のクロス周波数の高音化）が必要）こと等考えると、今の１次から代えることはしません。

　今さらですが見返してみると、３次フィルターについては、３/６にアップした２４０５Ｈのみ３次のＦ特がディップもなく、１次とほぼ同等に見えるのと、４ＫＨｚ、６ＫＨｚ、８ＫＨｚで同じようにトーンバースト波形が潰れていて、位相ずれも一定に見えますので、もしタイムアライメントをやり直すとしたら、上のみ３次ですね。

タイムアライメント 高音 改訂

　今回は、タイムアライメント　高音について、前回お話した時点の見直しを今日実験しましたので、そのホットな話をします。

　最近、以前ブログでもご紹介した、岐阜のプロの音響関係のお仕事をされている棚瀬様とメールでやり取りをさせて頂いた折に、タイムアライメントで高音評価の２４０５Hのトーンバーストが２パルスになる件で、サジェスチョンを頂き、早速その件を確かめようと、又現状から見直してみました。
　■１）タイムアライメントの原状確認結果
　その結果を、下に載せます。評価した周波数は、ほぼクロスの５KHｚで、パルス波形は、左側のスピーカーです。①は、２４０５Hを、１９ｃｍ６２０Aのバッフル面から引っ込めた場合、順に②は、２０ｃｍ、③は、２１ｃｍ、④は、２３ｃｍ、⑤は、左側のスピーカーの纏めのグラフ、⑥は右側のグラフです。

　前回は、２４０５Hと６２０Aの同軸ツイーターの両方の合成の音圧が、２パルスであったにも拘らず、今回は綺麗な１パルスになっています。今日は、６２０Aの方に、LPF(ロー・パス・フィルタで具体的には、１次の０．２ｍＨのコイル)を追加してみようとしていたのですが、する必要が無くなりました。

　■２）前回評価との差異の検討
　待てよ、前回と何が違うのかと、考えてみましたら、前回は、２０１６年７月１日～３日にかけて実験をしていました。その頃は、アッテネーターを２４０５Hに付けておらず、直接１．５μFのコンデンサーを２４０５Hとアンプの間に繫いでいました。又、CX２３１０を買ったのが、２０１６年７月１５日ですので、チャンデバも未接続でした。どちらが効いているのかですが、チャンデバは、６２０Aにも２４０５Hにも信号を供給していますから関係ないと思いますので、アッテネーター追加が原因で、ダブルパルス⇒シングルパルスに変わったと考えています。(アッテネーターの導入日は、３ｄｂが、２０１６年の11/5、４.３ｄｂが、11/20、５．２ｄｂが、12/25と聴感を確認しつつ徐々にUPしていきました。)

　■３）グラフの結果から判ること。
　尚、⑤と⑥を見ますと、同じ傾向ですが、２０ｃｍで綺麗なピークとなり、そこが、タイムアライメントの出来ている位置と言うのが判りますが前回は左右で若干（０．５ｃｍ）の差がありました。
　又、１７ｃｍと２３ｃｍで明らかにディップしていますので、その間で３６０度位相(正確に言うと位相のずれではなく１波長分の時間のずれ)が変わっているのも判ります。①の１９ｃｍはそれ程明確ではないですが、④の２３ｃｍのパルスなんか見ますと、位相(正確には、半波長分の時間のずれ)が逆転した２つの波が合成されているのが良く判りますね。５KHｚで評価しましたので、波長は、６．８ｃｍとなり、これも実験結果（１７ｃｍ－２３ｃｍ）とぴったりです。これで、今までダブルパルスになっていると思い込んでいて、モヤモヤとしていた気分が爽快になりました。

　ダブルパルスで高音が濁っているはずなのに、最近は、モルダウや、トゥオネラの白鳥を聴いていて、トライアングルが全く濁らないのはおかしいな、私の耳がおかしいのかとか思っていましたが、逆プラシーボだったのかも知れません。尚、トゥオネラの白鳥のバスドラの連打の重低音を、２２３１Aを６０Hz以下で追加した６２０Aは、壁が地鳴りのように、唸ります。

　棚瀬様には、良いタイミングでサジェスチョンを頂き、ありがとうございました。

ＰＳ．今回の２０ｃｍの結果については、オシロのＰーＰ強度からすると、縦軸ＭＡＸ４ＤＩＶの半分の２ＤＩＶくらいしかＰ－Ｐ強度がないので、１回目のＰ－Ｐ強度の３ＤＩＶ強のレベルの位置がもう少し奥側に有る可能性があります。３/２３に再検証していますので、それを参照ください。

タイムアライメント～低音

前回に続いて、今回は低音のタイムアライメントになります。
　■１）低音のタイムアライメントについて
　低音については、通常３８ｃｍのコーン紙ユニット同士ですので、バッフル板の位置を揃えればほぼ同じところから音が出るので同じ種類の２台のアンプを使う場合は、アライメントは不要です。

　■２）高音用アンプの選択
　今回は、マルチアンプで２台のアンプを使いますので、元々考えていたアンプが、ビンテージの石のアナログアンプで、SA8800（パイオニア）と、AU-D907FEX（サンスイ）があるので、これらを考えていました。(下記写真上がＳＡ８８００、下はAU-D907FEX、今までご苦労様！)


　しかし、いざ、これら２台とチャンデバをラックに入れようとすると、ラックの高さが足りません。入らないのです。特にAU-D907FEXは、片チャン１３０W（８Ω）も出せますので、使いたいところですが、１８ｋｇもあり、ぎっくり腰を持っている私にとっては、上げ下げするのも危険なことになります。　従って、今回は、高音用はサブシステムに使っていたA-J7（パイオニア）という小型の石のアンプを使うことにしました。これも２台ありますが、チャンデバを入れるとやはりラックに入りません。

　■３）低音用アンプの選択
　低音用の１台のアンプは、６０Hz以下しか出しませんので、特性的な利点（デジアンは低域ほど低歪率で、高域ほど歪が大幅に増加）も考え小型のデジアンにすることに決めました。

　そのデジアンに必要な条件は、下記です。
　１）高さが４ｃｍ以下であること。
　２）低音がフラットにでること。（中華デジアンは、コスト削減で入力カップリングコンデンサを小容量の３．３μF位を使うので低域端が、３～５ｄｂ落ちている。最低、５０μFは必要。）
　３）電源ON・OFF時のポップノイズが無いこと。（中華デジアンは、コスト削減でポップノイズ対策は大抵していない。）

　この３つの条件を満たすアンプを、ヤフオクで見つけました。これは、札幌のI様が出品されていたLP-２０２４＋改造品というもので、１５項目にわたる改造をI様にて施してあります。云わば、フルチューンの改造車です。
　I様にも非常に感謝！
　このLP-２０２４＋改造品は、１）は、４ｃｍ、２）は、１００μF（PANA製)で低域もフラットで、３）のポップノイズも全くなく、申し分の無いアンプです。コンデンサはほぼ全部強化されておりコイルもNFJ特注TOKO等にグレードアップされていて、欲を言えば、オペアンプが新日本無線のNJM5532DDとド・ノーマル品ですが、ソケットタイプなので後で高スルーレート品に換装するのは簡単で、クラシックなら新日本無線のMUSES01、ジャズならMUSES02を付けたいところですが、今回は、６０Hz以下なので、NJM5532DDの8V/μs、GB積 10MHzでも十分です。爆音で聴いている時でも、６０Hz以下だけに切り替えたら、小さな唸り（ブーン）が聴こえるだけですので、０．１W以下の電力しか使っていない感じです。

　■４）デジアン（低音）とアナログアンプ（高音）の共用の懸念点
　さて、本題に入りますが、低域（６０Hz以下）にデジアン、高域（６０Hz以上）にアナログアンプを使うとどういうことが起こるでしょうか？そう、思い出して下さい。TVがアナログと地デジが共存していた５年位前に、同じ放送を両方のTVで見ていた時に、地デジの方が、少し画面が遅れていたのを記憶されている方もおられると思います。それがひょっとしたら、起こる可能性があると考えました。デジアンは、最終段にデコード部のLPF（ローパスフィルター）が入るので、そこと最初のエンコード部でアナログより大きく遅れると思っています。
　としたら、タイムアライメントを計れば、それが分かるだろうということで計りました。
　■５）低音タイムアライメントの評価
結果は以下に載せます。
評価に用いたチャンデバのクロスオーバー周波数は、精度を考えると高いほうが良いので、両方のウーハーが出せる高い周波数（９３０Hz)にしました。①が、JBLとALTECのバッフル面を同じに合わせた位置で、②は、JBLを５ｃｍ前に出した場合、③は１５ｃｍ、④は、両者の合成音圧出力をグラフにしたもの。（ＷＧから出る波は、＋から始まる正弦波のシングルパルスですが、マイクで受けた波のオシロ画像は通常逆転します。）


　この結果から見ると、JBLを５～１０ｃｍ手前にせり出さないといけないので、今はＪＢＬを６ｃｍ６０２Ａより前へ出しています。当初デジアンは、５～１０ｃｍ分遅延していると思っていましたが、棚瀬様からアドバイスがあり、D級デジアンは、遅延は無いとのことですので、この差は、マイクを、６２０Aの真前８０ｃｍに設置していた為、横に置いている４３３１Aとのマイクとの距離が、６２０Aとの距離より当然長いので、その為に５ｃｍ～１０ｃｍの差が結果として出ています。尚、②の波形なんか見ますと、惚れ惚れしますね。シングルパルスで２つのスピーカーを鳴らした場合に中々こんな波形は出ないです（１ＫＨｚ以下は、反射を防ぐ、ノウハウが必要）。
　（１０ｃｍで、０．３ｍｓですので、一般にプロの演奏家が遅延を感じる検知限が～５ｍｓ（複数の楽器でほぼ同じ）という、ある論文の記述からは問題なさそうですが、０ｃｍで波形が崩れているのが、気になりＪＢＬを６ｃｍ前へ出した。）

⇒【結論】２２３１Ａを６２０Ａの横（外側）に置いた場合は、５ｃｍ～１０ｃｍ、２２３１Aを前に出すと、タイムアライメントができる。

　■６）評価時のミスから市販ケーブルの導入
　実は、これも纏めはきれいになっていますが、最初は、右（R)側は、上記５ｃｍ前にJBLを出すのですが、左（L)側のJBLの極性を間違えて、ALTECと同相に繋いでいて、結果は、JBLが１５ｃｍもせり出すという、左右アンバランスな結果でした。これも、暫く、そのままで聴いていたらどうも、定位もぼやけているし、おかしいと思って２週間後に徹底調査をして分かりました。それに懲りて、今までスピーカーケーブルは、＋－の区別ができないACケーブルを使っていましたが、１系統は、GS（ゴールデンストラーダ）のGS＃79という５０００円弱/ｍのやつにして、他は、ACケーブルで＋に赤をマジックで塗りました。懲りないやつと、お笑い下さい。GS＃79を使っていますが、私はケーブルで音が変わるとは思ってはいません。まあ、１系統ぐらいは、おまじないで贅沢するか！という感じです。

写真の赤白のケーブルがGS＃79。ＡＣケーブルに赤マジックを塗っているのも見えます。