オーディオ彷徨録~JBL4331AからALTEC620A~

今までのオーディオの改良や音楽の遍歴に、今後の改善も紹介。いい音に繋がる方法を色々模索したことや、好きな音楽を紹介する。

JBL4331Aのインパルス応答

2017-06-28 15:41:57 | オーディオ
 前に620Aのインパルス応答を評価しましたので、今日は、JBL4331Aのインパルス応答を評価しましたので、その話をします。

 ■1)実験風景
 先ずは、以下のようにツイーターである2420の中心軸上で超ニアーフィールドの10cmの距離で、ホーンレンズ無しで評価しました。

次に、10cmの距離で、ホーンレンズ有りで評価しました。

 次に、ウーハーである2231Aの中心軸上で10cmの距離で評価しました。

 今までは、単体ユニット評価で、以降は、2Way共駆動して、少し離して(45cm)高さを変えて評価しました。先ず61cm高さです。

次に、ツイーターの高さ71cmです。

 次は、一番下げて、高さ51cmです。


 ■2)結果
 先ずは、各ユニットのインパルス応答です。条件は、620Aの時と同じで、+パルスで繰り返し周期は、100Hzです。

 ①は、ツイーター2420のホーンレンズなしの応答です。620Aの同軸ツイーターよりも綺麗なほぼ理想的な応答です。尚、620Aとはボイスコイルの巻く方向が逆ですので、620Aとは逆のー側が主応答です。②は、2420にホーンレンズを付けた時の応答です。主応答のー側のパルス高が、2割方ダウンしています。パルスは減衰することが判りますが、F特がほぼ同じ音圧であることは、最後に示します。静的な正弦波は再現できてもパルスは鈍ることが判ります。また、赤丸で囲んだ所は、①よりギザギザしていますが、これはホーンレンズによる多重反射波を示しています。これが2.5ms位続きます。主応答で2割消えた分のエネルギーがこの2.5msに現れたとも言えます。③は、ウーハーである2231Aの応答です。これも620Aと同様鈍った正弦波状の波です。レベルも低いのでノイズレベルとも言えます。次は、2Way駆動のインパルス応答です。

 2Wayの場合は、JBLはALTECのように同軸ではありませんので、どちらのユニットに近いかで応答は全く違います。これが、同軸でないことの欠点です。先ずは、ホーンレンズ有りで、マイク高さを51cmから高さを上げていきました。④が高さ51cm、⑤が61cm、⑥が71cm(2420の中心軸の高さ)です。51cmの場合は、ウーハーの波が少しみれますが、水色の〇で囲んだ部分です。2420より20cmも低いのでインパルス応答もかなり低いです。次は、⑤の61cmですが、水色のウーハー波も見れますが、非常に小さくなりますが、2420の応答はかなり大きくなります。⑥の71cmが2420の中心軸の高さになりますが、ここまで高いと2420の応答も高く、赤〇で囲んだホーンレンズの多重反射も見えてきます。⑦は、⑥の状態からホーンレンズを取り外しましたが、レベルが振り切れたので、アンプのVrを10時まで下げています。理想的な応答です。
 尚、④で水色の〇で囲んだウーハー波と2420の主応答の時間差は、約0.83msですので、28cmの距離です。これはもろに、2231Aと2420の仮想振動源の距離差と思います。距離差分の時間は遅れて、2420の音は届くと言うことです。2420のホーンである、2312は奥行き29.3cmですが、ダイヤフラムはその奥5cm前後でしょうし、2231Aも振動源はコーン紙とボイスコイルボビンの交点で5cmは奥になるので28cmの間隔は妥当なところです。ネットワークによる位相差は大きくは無いということです。

 ■3)F特
 中間的なマイク高さである、61cmでF特をホーンレンズ有り無しで採ってみました。

 インパルス応答では、2割ダウンしていましたが、F特的には、ほとんど音圧は同じようです。実際の音楽はパルスですので、インパルス応答の方が、情報量が多く実態を反映しているように思います。
 この面で見ると、ホーンレンズは百害あって、という気もしますが、水平方向の指向性が広がるというメリットがあると言うことですので、必要悪、というか苦肉の策、のようなものと思います。
 また、620Aとの決定的な差は、620Aの場合は、ウーハー波の時間的中心にツイーター波が来ていましたが、4331Aの場合は、④から明らかにウーハー波の後でツイーター波が来ているので、その点では、620Aに利があります。
 私は、3Way以上のスピーカーは余り好きではなかったのはインパルス応答的に聴いていたのかもしれません。
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マルチパス・ゴースト歪 その2

2017-06-27 08:30:20 | オーディオ
 今回は、前回620Aのインパルス応答を見て、タイムドメインスピーカーのHPの説明とほぼ同じ応答波形と言う話をしましたが、その続きです。

 ■1)マルチパス・ゴースト歪の対策について
 これについては、タイムドメインスピーカーのHPでは具体的にどうしたかは書いていません。前回推察を述べましたが、
 ①仕切り板のようなものは、高音を反射するので、無いほうが良い。
 ②ホーンの曲率が変わるところでも高音の反射があると言うことなので、曲率がキーかもしれません。

 ①については、ALTECは、604-8H以降でマンタレーホーンという断面が四角い定指向性型ホーンに改良(コストダウン目的もあり。EV社の Keele氏の特許によく抵触しなかったのが不思議な位似ている)しましたので、これがALTECの解です。しかし、マンタレーホーンは、パワーを入れると、鳴きが発生するという欠点があります。同軸という制限があり、ホーンを固定できないという制限があるので、完全な対策は難しいのではと思います。604-8Hのマンタレーホーンについては、この鳴き対策をしている記事が例えば、”Solaris 晴れのち時々曇り”のHPにfo.Q(フォック)という1mm厚の制振材をホーンの外側に貼ったというのがあります。貼る面積を広げすぎると勢いの無いつまらない音になるということで最適な面積があるとのことです。この辺りは、インパルス応答を見れば、定量的になるのではないでしょうか?他のサイトも見てみましたが、ダンプ剤を色々と変えてみても完全に鳴きを防ぐのは難しいという意見が多いようです。
 ②については、エクスポネンシャルホーンが理想ですが、マンタレーホーンは、曲率が途中で変化しているということで、これも反射によるマルチパス・ゴースト歪の原因となりえるので、インパルス応答が見てみたい。

 ⇒12/8に620Bのマンタレーのインパルス応答を採った記事を載せていますので興味のある方はご覧下さい。

 ■2)604系で マルチセルラホーンかマンタレーホーンか
 マンタレーホーンは拡散性の良い定指向性ホーンで、ホーン開口の曲率は一本調子では無く途中で大きく変化しています。オーソドックスなホーンに比べて、キツイ感じの少ない柔らかな音質と言われていますが、残念ながらホーン特有のエネルギー感も減少するという意見もあるので、当方はあえてその前のマルチセルラホーンを選んだと言うわけです。

 マンタレーホーンでもアルニコ版は、604-8Hまでと記憶していますが、ALTECでダンプしたバージョンが、620B Customに付いている604-8Hcustomで、マンタレーホーンにデッドニングが施されており、高域における音の透明度を高めているということで、これを一度聴いてみたいと思っています。できれば、インパルス応答もとって620Aや620Bと比べてみたいです。以下写真

 今年は、ヤフオクでは、1件でていましたが、片側のツイーターが音が出ないものでした。

 つまるところ、マルチセルラホーンについては、マルチパス・ゴースト歪が出る、マンタレーホーンは、鳴き(リバーブ歪とひょっとしたら曲率変化点で反射によるマルチパス・ゴースト歪も)が出る。マルチセルラホーンの少し華やかな(これはマルチパス・ゴースト歪に起因する部分もあるかも)音を気に入るのか、マンタレーホーンの鳴きを何らかの対策でダンプして、キツイ感じの少ない柔らかな音質(但しエネルギー感は減少)を優先するか、これは個人の好みの話になると思います。
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マルチパス・ゴースト歪

2017-06-25 16:15:58 | オーディオ
 前回、604-8Gのインパルス応答のユニット分離を評価した時に、ウーハーの緩い波が半波長先に来て、その後垂直のツイーターのパルスが来るが、その後0.3ms後に2ndパルスが来るがこれは、10cmの距離に相当するので、多分マルチセルラホーンの仕切りからの反射ではないかと推定しました。昨夜ネットを見ていましたら、これに関係する記事を見つけましたので、その紹介です。まだ中身を十分咀嚼していませんので、今回は単に紹介するだけで、中身の正確さは不十分であることはご了解ください。

 ■1)タイムドメイン理論
 これについて、先ずは、ウィッキペディアの”タイムドメイン・スピーカー”から転記します。
”タイムドメイン・スピーカーとは、タイムドメイン社の由井啓之社長が提唱する「タイムドメイン理論」に基づいて設計されたスピーカーの総称である。「タイムドメイン理論」の根本は、原信号からその周波数成分(周波数領域で見た信号)を保存するだけではなく時間軸上の波形(時間領域(タイムドメイン)で見た信号)も忠実に保存し再生しようということである。

タイムドメイン理論が主張する波形忠実再生を実現しようとした時、スピーカーは入力=出力という動作を求められるが、それを測るのがインパルス応答である。インパルスは時間は限りなく0に近くレベルは無限大で、すべての周波数を含んでいる信号のことで、インパルスをスピーカーに入力した時にスピーカーからそれが再生できれば、そのスピーカーは入力=出力を実現しているのでどんな音波を入力してもそれと全く同じ音波を再生できる。つまり、タイムドメイン理論とはインパルス応答をインパルスに近づけようとするアプローチと言える。インパルス応答が完璧なら周波数特性は振幅も位相も完全にフラットになるので、波形も成分も満足していることになる。”

 つまり、インパルス応答が正しく再現されるスピーカーが理想的なスピーカーで、例えば、F特がフラットでも、3Way以上のコーンやドームを使ったスピーカーではインパルス応答が、崩れるし、高音が先に聞こえてくるようなスピーカーも安物である。
 詳細な理論は割愛するが、長い波長で1カ所だけつないだ2wayが最も良いのではないか、との結論が出ています。実際、タイムドメイン社の製品もそれに近いものが多いようです。

 しかし、上記には、タイムドメイン・スピーカーの難点も記載されており、私が最も重視する爆音が出ない。以下がその記載。
”小口径ユニットのため大音響の用途には向いておらず、また間接音を有効に使うため、比較的に小さめで吸音が少なく反響音の多い部屋での視聴で大きな効果が得られる。またソースとしては環境音などの左右反相成分を多く含んだライブ録音が効果的である。”

 この部分が私の大好きな、ジャズのド迫力のダイナミックな音には、届かない。

 ■2)マルチパス・ゴースト歪
 これについて記載されていたのは、やはりタイムドメインの記事で、特に興味を持ったのは、例として出されていた以下の特性である。(これは、タイムドメインのHPの”オールホーンシステムの開発意図”に掲載されている)

 一番上のAが、元の入力で、その下の2番目のBが低マルチパス・ゴースト歪の試作ホーンの応答、3番目のCがBの試作ホーン上に消しゴムを置いた応答で、4番目のDが、市販セクトラルホーンの応答である。これは、正に私の採った604-8Gの応答にそっくりである。以下再度載せます。

 ③が正に、タイムドメインの記事にあるDの応答に同じと言っても良い位似ている。つまり、改良すれば、Bの応答まではできるということと理解した。では、試作ホーンの内容を知りたい所であるが、それについては秘中の秘であろう、全く記載していない。

 ■3)マルチパス・ゴースト歪が出ないホーンとは?
  これが知りたい所であるが、記事を舐めるように見た限りでは以下のように推察する。
 ①仕切り板のようなものは、高音を反射するので、無いほうが良い。
 ②ホーンの曲率が変わるところでも高音の反射があると言うことなので、曲率がキーかもしれません。

 その他に、リバーブ歪というのもあるようで、箱自身や、ホーン自身の振動を抑えることも、対策では必要であるようです。

 ■4)タイムドメイン理論でダイナミックレンジの大きいスピーカーはあるか?
 これは、由井啓之氏が、タイムドメイン社を立ち上げる前に、オンキョーに居られた時に開発された、ONKYO GrandSepter GS-1というもので、1984年に発売当時、1本100万円もしたが当時の社長がこれは看板だから儲けは要らない、損でもいいんだ、と採算割れで売った。この高価格で400台も売れたとのこと。オークションで出ることもあるが、最高750万円もあったということで、とても買えない。今年のヤフオクの過去で見てみたら2件あり、105万~110万円で落札されていた。重量も2本で234Kgと、私のシステムである、4331Aと620A+2405Hを足した240Kgに近い超ど級の重量です。また、使いこなしも難しいようで、入念なセッティイングで設置位置を決めて、良好な視聴位置がピンポイントであるようで、アンプもかなり強力なものでないといい音で鳴ってくれないという記事もある。
 又、オーケストラを聴くと深い音場からスケールのある音が全体展開され、まるでコンサートホールで聴いている雰囲気が味わえるが、パワフルで荒っぽく迫ってくるロックやジャズは音が上品すぎて物足なく感じてしまうという感想もある。(これは、以下URLです。興味ある方は訪問下さい:http://www.audio-masterfiles.com/masterfiles/file021/file21-3.html)
 しかし、ツイーターがホーンでマルチパス・ゴースト歪やリバーブ残響歪を排除しているということなので、私の604-8Gを改良できるとしたら、参考にできる。このツイーターについては以下のような記事がある。

 ”中高域にはホーン型トゥイーターを搭載しています。
ダイアフラムには、ボイスコイルボビンまで一体成型した窒化チタン材による65mm径ダイアフラムを採用しています。また、フェイズプラグはロストワックス法によって超精密整形されており、良好な高域特性を得ています。
ホーンにはダンプドFRP積層ホーンを採用しており、FRPと鉄橋などの防振に使われる防振材を積み重ねることでマルチパス・ゴースト歪やリバーブ残響歪を排除しています。”
 形状は以下のような形です。

 左上に分解図があり、その一番上にホーンツイーターがあります。右が全景で、左下はホーンツイーターですがこれは通常のエクスポネンシャルホーンのようで、クロスオーバーは800Hzです。

 ⇒一番近い解決法は、やはり、マンタレーホーン(604-8H以降)を評価してみたいが、マンタレーホーンは、仕切り板が無いので、鳴きやすいと聞いているのでそこが懸念点です。
 ⇒12/8に620Bのマンタレーのインパルス応答を採った記事を載せていますので興味のある方はご覧下さい。



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インパルス応答評価 その2(620Aの同軸ユニットの分離)

2017-06-23 12:24:53 | オーディオ
前回は、インパルス応答評価をした時に620Aの同軸ユニットの応答でパルスが2つ見られ、どちらがウーハ-か、ツイーターかが判らなかった。今回それを分離すべく実験をしました。

 ■1)実験の光景
 実験は、以下のように、先ずは、ツイーターであるマルチセルラホーンをビニールプチプチで塞ぐという原始的な方法を取って応答をオシロに出しました。
 取っている途中に、よく考えたらネットワークに、LF(ウーハー側)とHF(ツイーター側)の別々の端子があったことを思い出しました。以下は、赤のケーブル(HF)を外した写真です。

 これで、ウーハーのみ音が出せます。次の写真は、逆に緑のケーブル(LF)を外して、ツイーターのみ音が出るようにした時です。


 ■2)インパルス応答評価結果
 測定方法は、前回6/11と同じで、超ニアー・フィールドで、マイクをマルチセルラホーンの前10cmに置いて、+パルスを100Hzの周期で鳴らしました。結果は、下記です。

 ①は、620Aを普通に鳴らした時で、②は赤のHFケーブルを外して、ウーハーのみ駆動(上の写真のツイーターをビニールプチプチで塞いだ時も波形は②とほぼ同じ)、③は逆に緑のLFケーブルを外して、ツイーターのみ駆動、④は、マイク距離10cmでのF特です。①と②の比較をすれば、明らかなように、①の水色の❍で囲んだ+の波がウーハーの波で、その1/2の波が終わりかけの時点で、ツイーターの鋭い垂直パルスが来ます。また③を見れば、ツイーターのみでは、水色の❍で囲んだ+の波がないのが判ります。従って、垂直のパルス後の波高が半分~1/5の2ndの1.5パルスは、ツイーターのものです。
 とすると、この1.5パルスは、どこから来るのでしょうか?パルス間隔は、0.3msですので、10cmの距離に相当します。1つの可能性は、マルチセルラホーンの仕切り板の反射が考えられます。マンタレーホーン(604-8H以降)があれば、測ってみたら仕切り板の効果が判るかもしれませんが、現状はありません。マルチセルラホーンは、下記写真の左側の604-8Gの中央の6分割ホーン。

 尚、①の水色の❍で囲んだ1/2波長の波は、0.38ms位ですので、13cmの距離に相当します。このウーハー波の始点とツイーターの垂直パルスの始点の時間差は、ウーハーとツイーターの仮想振動源の間隔+ネットワークでの位相差を表しています。
 ④のF特ですが、これがユニットの実力を示しています。ユニットに極限まで近付けていますので、1.8KHzでディップが見られますが、これはクロスオーバー点です。距離が離れれば、拡散効果でこのディップは減少します。このデータでは、2405Hを使っていませんが、素直なFFT波形です。おそらく、無響室に近い特性が得られていると思います。
 距離が遠い場合は、以下のように1.8KHzのディップはなくなります。上記データはL側ですので、下の②⑥に相当します。尚、②⑥は、通常聴取位置ですので、スピーカーとマイクは2m離れており、この距離では、1.8KHzのディップは拡散効果で見えません。但し②⑥では、60Hz以下はチャンデバで2231Aに繋いでいるので低域は20Hzまでフラットになります。以前は、このフラットに拘っていましたが、今はそうでもありません。
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LP2020A+ ポップ音対策 改善

2017-06-21 15:41:11 | オーディオ
 4/14と4/23にポップ音対策をお話したが、参照させていただいた”みやけDENKIのブログ”の三宅様から改善の連絡があり、ブログにもアップされていた。若干のパーツが必要で日本橋へ行くのが少し時間がかかったが、今回パーツが入手できたのでその話をします。

 ■1)改善案1 (電源ON時の対策の最適化)
 三宅様の改善の前に、スピーカーのリレーのディレータイマーの時間を決める電解コンを、4/14に220μFから1000μFに上げたが、6秒は長すぎるので、最適化することにした。コンデンサーの容量値による時間を先ずは計測した。計測は以下のようにした。

 電解コンを外して、基板の裏側にリード線を出して、そこから、電解コンの容量を色々変えて繋いだ。結果は下記。

 CR時定数回路の遅延時間は、Cに当然比例する。データもほぼ比例している。470μFで、2.8秒だったので、2.8秒以内にポップ音を起こす擾乱は収まっていることになる。
 下に表が2つあるが、表1は、4/23にあげたポップ音のOFF時の対策である、30ピンへのジャンパー線対策をしない場合にポップ音がどうなるかで、ここでは、470μF以上で音が出なくなる。表2は30ピンへのジャンパー線対策をした場合にポップ音がどうなるかで、ここでは、220μF以上で音が出なくなるので、ジャンパー線対策有り無しで若干結果が違っている。
⇒この結果から、電解コンは、470μFに決めた。写真のフロントパネルの後ろの小豆色の電解コンが東進の470μF。


 ■2)改善案2 (電源OFF時の対策の改善)
 これは、下記URLの”みやけDENKIのブログ”にも詳細に載っているので参照されるとより理解できると思いますが、簡単に説明します。
 http://blog.livedoor.jp/hard99/?p=3
 先ずは、新対策の回路は以下です。

 従来は、TA2020の30ピン(5V発生の大元)を、C29の+側とジャンパ線で繋いでいたが、今回は、TA2020の8ピン(V5A:アナログ用5VDC)とC29の+側とを100Ωを介して繋ぐというものである。30ピンはDC5Vの大元で、8ピンは、それをTA2020内のアナログ回路へ供給する入り口である。100Ωの効果は、入れないと音に艶がなくなるということです。確かに今100Ωを入れて聴いているが、アナログアンプにも負けない位の艶がある。しかし困った事に、これを入れると電源OFF時にポップ音がごく小さいが聞こえる。これは、何もしない時のポップ音よりは遥かに小さいのでそんなには気にはならない。三宅様に確認したところ、どうしても気になる場合は、上記回路のR30,R31(6V発生用だがジャンパ線導入で不要となる)を外すとPOP音はほぼ消えると思うとのことですが、そこまでやるほど気になることはない。尚、重低音を強化したい場合は、C29を220μF×2個=440μFに拡大すると良いと、三宅様に聞いたが、現状620A系で聴いている限り100μFでも十分です。改造後は、下のようになっています。

 黄色いケーブルカバーの右の半田付け点が、8ピンで、逆の左端の半田付け点が、C29の+側です。そこに繋がっているのが、100Ωのカラーバー抵抗(100Ω)で下の基板に接触しないように黒いケーブルカバーを右のリードに被せています。
 C29については、100μFでも十分ですが、思い直して、OSコンの1000μFが余っていました(LP2024A+から外した)ので、取り付けました。ここは、電流容量の余裕とノイズ低減にも効くようなので、拡大しようと考え直して以下となりました。

 基板上で一番手前のが、OSコン1000μFで、その手前に横になっている緑のは、元についていた100μFです。これで重低音も大丈夫です。
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