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Linaeum LS-1000 にスーパーツィータ・・・測定

スピーカーの周波数特性の測定法は、こちらなどに詳しい。 要するに WaveGene で必要なスィープ音源を作り、WaveSpectra で Overlay 表示させればできあがり。 今回の目的では低域を測定する意味はないので、時間の節約のため 1kHz ~80kHz のみを測定している。 よって下記の周波数特性は相対的な比較であり4kHz 以下は意味がない。

スーパーツィータなし(クリックで拡大)

上図はオリジナルのままで、スーパーツィータなしの周波数特性だ。 30kHz 程度まで帯域が確保されているが8-9kHz あたりにディップがある。

正相接続、エンクロージャ前面からスーパーツィータのケースが一致(クリックで拡大)

エンクロージャとスーパーツィータのケースの前面を一致させて測定したのが上図だ。8-9kHz のディップがやや解消され、帯域が50kHz 程度まで伸びているのがわかる。

正相接続、エンクロージャ前面からスーパーツィータのケースを1cm後退(クリックで拡大)
正相接続、エンクロージャ前面からスーパーツィータのケースを2cm後退(クリックで拡大)
正相接続、エンクロージャ前面からスーパーツィータのケースを3cm後退(クリックで拡大)

ここでは、正相接続でスーパーツィータのケースを1cm ずつエンクロージャ前面から後退させた図(1~3cm)を示した。 2cm 後退させたときがもっとも平坦な特性にみえる。提示しないが 1.5cm / 2.5 cm も測定して比較しているが、2cm がベストだ。

逆相接続、エンクロージャ前面からスーパーツィータのケースを1.5cm後退(クリックで拡大)
逆相接続、エンクロージャ前面からスーパーツィータのケースを2cm後退(クリックで拡大)
逆相接続、エンクロージャ前面からスーパーツィータのケースを2.5cm後退(クリックで拡大)

ここまで測定してから、同条件で逆相接続してみる。 スピーカー本体のプラスから、スーパーツィータのマイナスに接続する形だ。 コンデンサ一本の 6dB/oct のネットワークだと、正相のほうが良いことが多いが、12dB/oct のネットワークだとチェックしてみないとわからない。

結果は正相接続より逆相接続のほうが、10-20kHz のピークがおさえられ、2m が8-10kHz のディップも押さえられるようだ。 ここでは、-1.5 ~ -2.5 cm のデータを示した。 以上から、私の選択は、-2.0 cm で逆相接続である。

MJ 無線と実験の著明な著者によれば、「オーディオは測定器の奴隷ではない」そうだが、そういう方からみたら、私は測定器の奴隷にみえることだろう。 今回の例で言うと、正相接続で1cmあたりだと、他の条件だと聞こえない音が聞こえて、「すごい」ってなりがちだ。 私の経験では、そういう音は音楽のジャンルによっては、聴くにたえない音を鳴らしてしまい、がっかりすることが多い。今回の 逆相接続 -2cm の条件は、さえない音に最初は聞こえるが、聞き込むにつれて、オールラウンドプレーヤーであることがわかってくる。

追伸: 私の感覚だと、測定器はいらぬトラブルを探し出してくれる装置にみえる。

Linaeum LS-1000 にスーパーツィータ・・・下準備

Linaeum LS-1000 をメインスピーカーとして使うには、高域の華やかさがもう少しあるとうれしい。 Linaeum A-1 ではそういう不満はない。 考えることはひとつだ。 LS-1000のフルレンジと同じ構造のドライバである Linaeum A-1 のツィーター部をLS-1000のスーパーツィーターとして使うことだ。 このやり方でうまくいく可能性があるのかどうかを確認したい。

Linaeum A-1 のツィーターを LS-1000 の上にのせて、コンデンサ1本の 6dB/Oct ネットワークでつないでみる。 面白いことに、1µF でつないでも、それなりの変化がある。 1µF だと計算上のクロスオーバーは、26.5kHz だ。 可聴帯域ではないにもかかわらず、ハイハットの切れが増したように聞こえる。 

コンデンサを増量して1.47μFに(1μFと0.47μFを並列)すると、計算上のクロスオーバーは 18kHz になる。 ハイハットの切れが増すのはもちろんのこと、高域の質感が向上したような気がする。 ただし、この状態では、中低域の華やかさに負けている。 さらにコンデンサを増量して、2.2μF にすると、華やかさという点では、やっとバランスする感じに聞こえる。 ただし、この場合は高域が量的に多すぎる感じは否めない。

2.2μFだと、クロスオーバー周波数は 10kHz だが、6dB/Oct なので、数kHz の領域まで音が出てしまっている。 実際スピーカーに近寄ると、スーパーツィーターが鳴っている感じがわかってしまい若干の違和感がある。

この欠点をなくすためには、ネットワークを 12dB/Oct にすれば良い。 計算してみると、クロスオーバー周波数を 10kHz にするなら、コイルが1mH、コンデンサが1.47μFあたりでよいようだ。 試聴してみると、かなり良い感じだ。 よって、Linaeum A-1 のツィーター部を LS-1000 のスーパーツィーターに使うことは決定。 むき出しだとせっかくの振動板を壊しそうに思い、カバーの一部を切り取り、配線を外に出すことにした。クロスオーバー周波数10kHz/12dB/Oct のネットワークは端子板にはんだ付けして、車用の両面テープで固定した。 

この先の作業としては、スーパーツィーターを置く位置の決定である。 LS-1000の上に置くのは当然だが、前後の位置決めが必要である。 10kHz の波長は、3.4cm であることを考えると、センチ単位で決定する必要があるだろう。 こうなると、自分の駄耳での判定では心許ないので、周波数特性を測定する必要がある。

スピーカーの周波数特性の測定は、いつもアンプの歪み率測定で使用している WaveGene と WaveSpectra で可能だ。 ただし、測定にはそれなりのマイクが必要だ。 また、周波数特性が良いコンデンサマイクを使用するためには、ファントム電源に対応したマイクアンプ・・・DTM で利用されるオーディオインターフェースが必要と言うことだ。

周波数特性が良いコンデンサマイクだが、本格的な製品は数十万円の予算が必要だ。 私は廉価だが評判の良い Dayton Audio の EMM-6 を入手した。 必要とあれば、周波数特性の更正データでキャリブレーションをかけることもできる。

オーディオインターフェース選びは、いろいろ考えたが、聴き専に評判が良い MOTU M2を選ぶことにした。 M2 は DAC にESS Sabre32 を搭載している。 測定が終わってからも、バランス出力が可能なDACとしても使えることだろう。

to be continued…

発振とサウンドカード

フルバランス・フルディスクリートアンプへの長い道のり・・・また発振 で、次のように記した。

我が家では、歪み率測定・・・WaveSpectraa 覚え書きに示したようにして、歪み率測定をしている。 測定には、サウンドカードの Juli@ xte を利用しているが、これにつないだで、歪み率測定をしようとしたら、1台でDCオフセットがとれない問題が再燃してしまった。 つないだ状態でオシロで確認したところ、50MHz 帯での微小発振が認められた。

DCオフセットがとれない問題が生じたのは、接続機器が MOTU M2 のときと、ESI Juli@xte のときだ。 ぺるけさんのトランス式DAC Soulnote sd2.0 では問題が起きない。 よって、接続機器側の何らかの問題を探っておくべきだと考えた。 もちろん当方のアンプの欠点であることは言うまでもない。

すなおに問題が生じた接続機器をオシロで観測してみた。 高周波帯を調べるので、1チャンネルを測定対象に、2チャンネルはプローブをショートさせて、1チャンネルの測定対象の近くに置いた。

ESI Juli@xte の場合は、50MHz 帯のノイズが、最大で20mV p-p で認められる。 高周波帯だけあって、ショートしたプローブのほうにも結構なノイズが観測される。

MOTU M2 でも同様だ。こちらは、15MHz 程度で10mV p-p 程度である。

このようなノイズは、ぺるけさんのトランス式DAC や Soulnote sd2.0 ではもちろん認められない。

もちろん、この程度の高周波ノイズでオフセット電圧が狂うような柔なアンプでは困るが、Juli@xte は測定器として使用しているので、何らかの対策をとっておかねばと思う。 LCRフィルタだと思うが、バランスの場合はどうなるのだろう? アンバランスのをふたつ重ねるのだろうか。 調べてみよう。