２４０５用パスコンのLTspice

　前回、ミスによって判った２４０５用のＨＰＦとして使っているパスコン１．５μＦでの位相の反転をLTspiceXVIIを使ってシミュレーションしてみました。低域（４０Ｈｚ～６０Ｈｚ）で起こった位相の反転が１０ＫＨｚ付近のツイータ使用領域で起こるかどうかがポイントです。

　■１）ミスで判明した位相反転
　これは、以下の図で。

　赤〇の中の赤の点線の点がパスコンの後で、赤の実線の先がパスコンの手前でその間でパルスの位相がオシロで見て反転していた。

　■２）LTspiceXVIIでの結果
これは以下です。

　上の回路図で、Ｃ１はパスコンで１．５μＦ，Ｒ１とＲ２は、Ｌ型の１０．５Ω系のアッテネーターで、－４．５ｄｂの減衰量です。
　この結果では、教科書通りＶ：電圧のゲインは、１３ＫＨｚ辺りからー６ｄｂ/Ｏｃｔで低下し、位相は元信号から低域では９０度進んでいます。前回の実験結果は、１８０度分の時間分遅延する（５２Ｈｚでは）というものでした。この差の原因は色々考えられますが、この回路では負荷である２４０５のインピーダンスを繋いでいません。これは正確に判らないので繋げていない。等価回路はDC抵抗とｆ0の共振回路のコイルと容量になるのでしょうが、それが判れば繋いでシミュレーションしてみます。そもそも５０Ｈｚ付近では、－５０ｄｂも減衰しているので信号が出てこないと思いますが、シミュレーションは出来ます。
　見たいと思っていた高域での位相は、１０ＫＨｚで３０度位進んでいますが、低域の位相が合っていないのでそれを合わせないと意味がありません。

チャンデバＣＸ２３１０の遅延評価（電気的）訂正版

　昨日アップした内容で１箇所ミスっていた。今回それを訂正します。

　■１）ミスの内容
　ミスは、以下の構成図内にあります。

　ＰＣのマイク入力のＬ側に赤い線が繋がっていますが、前回は２４０５の＋側に繋ぎましたが、赤〇内の点線で示しています。交流なのでパスコン１．５μＦで繋いでいるが６２０Ａの＋と繋がっていると判断しましたが、繋がっているものの位相が６２０Ａの＋側とはズレます。昔の教科書では、コンデンサは９０度進むと記憶していますが、下記実データでは１８０度のようです。今回は赤の実線で示すように６２０Ａの＋側にＰＣのマイク入力のＬ側を繋いで測定しました。
　尚、前にも言いましたが２２３１Ａのー側を繋いでいるのは、２２３１Ａがボイスコイルの巻き方向が６２０Ａと逆なのでその効果を考慮して、電気パルスの加算が音のパルスの加算と判断できるように方向を合わせたということです。（パルスの電気信号と音の信号が同相で見れるよう）

　■２）測定の風景
　これは以下の写真。

　緑のワニ口クリップは、ミニジャックの先に繋いで、他方は黒い線の繋いでいる黒いワニ口クリップでプラスティックの透明ケースの奥の６２０Ａの＋側に繋ぎました。

　■３）実験結果１　～電気的波形のオシロ評価～
　これは以下です。

　前回のミス版との違いは、上の赤い線で６２０Ａの＋側に取る点を変更したので、パスコンの手前の信号を見れています。前回２４０５の＋側に繋いだ時は、＋スタートでしたが、今回６２０Ａの＋側ではースタートですので、パスコンで位相が反転しています。それ以外のタイミングは、前回とほぼ同様に見れます。尚、ＰＣのＷａｖｅ．Ｇｅｎｅ.の元のトーンバーストは、Ｗ．Ｇ．画面では＋スタートですが、ＰＣオシロではースタートになります。ＬＰ２０２０Ａ＋は非反転出力です。（某ブログでもオシロ測定では、非反転とのことで一致します）
　このデータの③④⑤の４０Ｈｚ～６０Ｈｚを見ていただくと判ると思いますが、水色の〇と赤〇で示した＋パルスがほぼ同じ位置にあるので強め合えます。この周波数範囲では上下のパルスは位相が反転していますが、下の２２３１Ａのパルスが半波長遅れているので強めあえるということが判ります。これは下のグラフで云うと、４０Ｈｚ～６０Ｈｚで遅延角が１８０度前後であることと同じです。

　■４）実験結果２　～電気的波形で見た遅延時間と位相の周波数依存性評価～
　これも以下です。

　若干の読み取り誤差はあるものの、遅延時間はほぼ同じと見ました。
　これで、前に予想したことは４０Ｈ以上ではほぼ合っていることが判りました。３０Ｈｚ以下はこれのみで見ると相殺してしまうようですが、ＦＦＴでは以下のように低下していません。この理由は不明ですが、２０Ｈｚ付近はバスレフが効いている領域なのでバスレフの位相が両者合っている可能性がある。


　■５）この評価で得たもう一つの成果
　■３）で判った事実として、２４０５についているパスコンの前後で位相が反転していることが上記のように判った。前から６２０Ａに２４０５を追加した時に同相で強め合っていることが謎だった。パスコンで位相が入力から反転し、２４０５がボイスコイルが逆巻きなので再度反転し、結果的に入力とは同相になっていたと思われる。しかし、これが１０ＫＨｚ付近でも成立するかはわからない

チャンデバＣＸ２３１０での遅延評価(電気的)ミス版

　４/２８にアップしたのは、ＣＸ２３１０での遅延を音圧評価で類推したが、直接２つの電気信号の遅延を調べてはいない。今回それができるかトライした。

　■１）前回４/２８の結果
　これは、ＣＸ２３１０では、位相は反転しておらず、遅延が１/２波長分の時間あるというものであった。トーンバーストの音のオシロ波形で判断した。

　■２）電気的に主音の６２０Ａの波形と２２３１Ａの波形をオシロで見る方法
　これは、以下のようにした。

　ＰＣのマイク入力は、ＬとＲの２入力ある。図のＬ側から出ている赤い線を２４０５（６２０Ａも繋がっている）の＋端子に繋いで、Ｒ側から出ている青い線を２２３１Ａのー側に繋いで夫々の信号をＰＣのオシロで見た。２２３１Ａのヴォイスコイルは６２０Ａとは逆巻きなので、ー側から採れば、６２０Ａのウーハーとは同相になる。（ＣＸ２３１０では反転しない前提）
　測定風景は、以下。

　２４０５の＋端子から緑のワニ口クリップで出力を取り出してマイク入力から来ているミニジャックの先に繋いでいます。この場合、２４０５は低音に関係しないが、６２０Ａに繋がっている２４０５の方が出しやすいので２４０５で取り出した。２２３１Ａ側は赤のワニ口クリップでミニジャックの中間の電極に繋いで、それを２２３１Ａのー側に繋いだ。全景は以下。
　マイク入力にホット側しか繋いでいないのは、ＰＣのマイク入力が＋２ＶでＤＣバイアスされているので、交流のみ取り出すためです。

　■３）実験結果１　～電気的波形のオシロ評価～
　以下です。

　①は２０Ｈｚのトーンバーストで上が６２０Ａの波形、下が２２３１Ａの波形で、最初の波長のー波のピークに両方垂直方向の線を入れて、上下の線間の時間が遅延時間でそれをグラフの上に記入していますが、①が３．８ｍｓです。②は、３０Ｈｚの場合で、遅延時間は７．５ｍｓ、③が４０Ｈｚで９．１ｍｓ、④が５０Ｈｚで９．４ｍｓ、⑤が６０Ｈｚで９．６ｍｓです。低音では周波数と共に遅延時間は増加します。⑥は、６０Ｈｚですが、２２３１Ａの＋側から取ってみましたが、⑤とは位相が反転しているのが判ります。周波数依存性を確認する為に次にグラフ化してみました。

　■４）実験結果２　～電気的波形で見た遅延時間と位相の周波数依存性評価～
　これは、以下。

　予想としては、ＦＦＴ評価で２２３１Ａ側を反転させた場合に一定の低下を示し戻すとフラットなので、ＣＸ２３１０によって周波数に依存せず１８０度の時間分の遅延（１８０度でコンスタント）を示すことだった。しかし、結果は遅延角・時間は、周波数と共に単調増加している。遅延が１８０度分の時間になるのは５２Ｈｚ位です。まあ、４０Ｈｚから６０Ｈｚは１/２波長位は遅延していると考えられます。

　■５）考察
　既にお気づきのことと思うが、上記評価には致命的なミスが１箇所あります。後日修正版をアップします。尚、■３）のオシロ波形の下段の青線の２２３１Ａ側のトーンバーストが１．５波長になっているのは、４次のＬＰＦで７０Ｈｚ以上をカットしているので７０Ｈｚ以上の成分が欠落しているためと思う。多分LTspiceでシミュレートすればそうなるのではないかな？上の赤線はフィルターは無いので４０Ｈｚ以上はほぼ１波長であるが、２０Ｈｚでは１波長に収まらず１．５波長に近い。

ＪＢＬ 防水型無線スピーカーＣＬＩＰ２

　娘が風呂場で音楽を聞くのに無線スピーカーが欲しいと言い出した。私は風呂で音楽を聴く必要は無いのと、防水といっても直ぐに金属部品が錆びてくるので止めておけと忠告をした。しかし、母子連合軍におやじの忠告は即座に却下され、近くのＫ’ｓ電機に直行し、手ごろな価格で性能もそこそこのＪＢＬ製　防水型ブルーツーススピーカーＣＬＩＰ２を購入ということになった。価格.ＣＯＭで最安が６５６１円ですが、売り場の棚の入れ替えとかの特価で５２６４円で購入できたのでまあ良いか。

　■１）ＪＢＬ　防水型ブルーツーススピーカーＣＬＩＰ２
　これは、以下です。

　直径９．４ｃｍの黒いケース内にあるのは４０ｍｍΦのフルレンジです。無線性能は、前に紹介したＸｔｒｅｍｅ－Ｍａｃは離れたりすると音が途切れることがたまにあったが、ＣＬＩＰ２は５ｍ位離れても全く途切れることが無いので無線性能は向上しています。

　■２）測定風景
　これは、以下のように、マイクを黒いＪＢＬ　ＣＬＩＰ２の前１０ｃｍの位置に置きました。なるべく反射波の影響がないようにと思い、超ニアーフィールドにしました。入力は、無線ではなくライン外部入力です。


　■３）測定データ
　これは、以下。

　①は、サインスイープのＦＦＴです。青〇で示したように低域は、説明書の通り１２０Ｈｚから４０ｄｂ/Ｏｃｔで低下しています。これは、４ｃｍのユニットの限界です。でも高域は、２０ＫＨｚまでフラットですので、流石ＪＢＬです。②が、１０Ｈｚの周期のインパルスのＦＦＴです。ピークホールドの赤線で見ていただくと、やはり低域は１５０Ｈｚ辺りから落ちていますが高域は、２０ＫＨｚまであります。しかし５Ｋｈｚでディップがあるのは気になります。分割振動かセンターキャップ（上の写真で見ると３ｃｍのキャップがありそう）の影響かな？③がインパルス応答のオシロですが、黄色の〇で囲んだ付帯波が若干あるものの、主パルスは綺麗で鋭く高域が伸びていることを示しています。

　■４）音質
　ちょっとしか聴いていませんが、素直な音です。

My Speaker 高調波歪測定について

　My Speaker 高調波歪測定について、たまたま失敗で無音時に測ったデータでも歪が出たので載せてみました。

　■１）測定風景
　これは、次回に出しますが、ＪＢＬのＣＬＩＰ２という防水の無線スピーカーの測定をしていた時の風景です。

左にある黒の円形スピーカーが、ＪＢＬ　のＣＬＩＰ２です。これの特性を測ろうとして、マイクを１０ｃｍ手前の三脚の上に置いています。ＣＬＩＰ２の電源スイッチを入れ忘れて、無音の状態で高調波歪を測った時に歪データがバックグラウンドより大きくなったので気付きました。

■２）測定データ　
　以下です。

このように、無音でも歪が、６ＫＨｚと９ＫＨｚに出ます。－６０ｄｂ付近で見え隠れしているのが、無音時のバックグラウンド（ＢＧ）ですので、６ＫＨｚですと、ＢＧがー５８ｄｂで３次高調波の緑線のピークがー６ｄｂです。４０ｄｂの歪線のレベル加算を考慮すると、ＢＧより３次高調波歪が１２ｄｂ多いということになりますが、ＢＧの４倍の歪エネルギーがどこからか発生することになるのでそれはあり得ない。ということは、前回測ったデータは、インバリッドということになります。ですから、前回、前々回の高調波歪のデータは、正しくないと思います。

　前回思ったのは、ヴォーカルがこんなに自然な声に聴こえて、歪みが－２５ｄｂ（５．６％）もあるのは、おかしいと云うことです。