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February 22, 2009

久しぶりのオーディオ 位相はコントロールできるか?編

オーディオのスピーカーチューニングをするためモノラルマイクを2本購入しました。オーディオテクニカ モノラルマイクロホン(ガンマイクロホン) AT9913 です。

 
我が家のスピーカーは 4way の 2.1ch ですが、それぞれのスピーカーユニットの音がそろって出ているかがかなり気になっていました。そこで今回、何か分かるかと思いマイクで音を拾ってみることにしました。

 
家のシステムはビンテージシステムなので、デジタル処理をするようなタイムアライメント処理は出来ませんが、物理的な位置での調整は出来る可能性もあるので、先ず今回は何をすると何が分かるのかから始めてみることにしました。

 
今回の測定は、マイクで右チャンネルのスピーカーのウーハーとスコーカー、スコーカーとツイーターの各ユニットの音を拾ってその特性をみてみることにしました。

 
なお、接続はモノラルマイクから出る 3.5mm ピンジャック2本を 3.5mm ステレオのピンジャックのPC入力にするのがちょっと面倒でした。間違ってステレオピンジャック2本の入力アダプターを買ってしまいましたが、これでは2本のモノラルマイクでステレオ入力にはなりません(^^;

 

 
写真 左:今回購入したマイク、写真 右:接続用コード類

 


写真:コードの入力

 
今回は、先ず音が上手く拾えるのか、特性観察が出来るのか、を主にかなり荒っぽい作業となっていますが、とりあえずCDを鳴らしてその音を拾ってみました。

 
最初にビンテージスピーカーユニットの 25cm ウーハーと中域用のスコーカーのスペクトルと位相差です。

 

 
グラフ 左 スペクトル 赤ウーハー/青スコーカー、右 位相差

 
次にスコーカーとツーターです。しかし、ツイーターの上にスーパーツイーターが乗っているので、ツイーター側はツイーター+スーパーツイーターとなっています。

 

 
グラフ 左 スペクトル 青スコーカー/赤ツイーター、右 位相差

 
先ず、スペクトルのグラフでは各スピーカーユニットのネットワークが上手く働いているかが見えそうです。今回は 25cm ウーハーからの音圧が高いのでスコーカーを狙っているマイクに大幅にウーカーユニットの音が割り込んでいることが見えます。

 
ここでのネットワークは、1.2k 6db のカットオフ特性なのですが、1K から 3K の間が抜けてスコーカーから 3k 以下があまり出ていないことが分かります。なお、幾分音源の特性もこの付近が少なかったようですが、クロスする付近が弱いことは間違いなさそうです。

 
一方、スコーカーとツイーターは 7k 6db でクロスさせていますが、何となく上手くいっているように見えます。しかし、ここでもウーハーの音が両方のマイクに大幅に入ってしまっていることが分かります。

 
次に位相差ですが、グラフなどがまだ良く読めません。これは、ウーハーのシグナルとスコーカーのシグナルでは位相のズレがあるかどうかを見るものですが、サイン波音源ではなく音楽を鳴らしているので、位相のヅレは見れていないようです。しかし、特定の周波数で位相が反転している傾向は曲が進んでも同じように出るので何か有るのかもしれません。

 
また、確認のため、今回使ったマイクの接続コード設定でそれをイヤホンにつなぎ換えて音の出方を聴いてみました。そうしたところ、接続部分がかなり多いので中音域にフィルターが入っているような音でした。マイクの接続ヵ所が多いため音質劣化のあることが分かりました。

 
 
 
■ まとめ

 
今回、取りあえず音を拾ってみて、以下のことが分かりました。

・ マイクをむき出しでスピーカーの前に設置しただけではスピーカーユニット間のセパレーションが取れないので、マイクとマイクの間にグラスウールなどで他のスピーカーからの音が入らないように遮音する必要があることが分かりました。次回は、グラスウールを筒状に巻いてユニットに被せるような方法で音を拾うと良いと思いました。

 
・ 今回は音楽をそのまま鳴らしているので位相のズレが分かるような実験にはなっていないことが分かりました。位相差の確認はクロスの周波数の 1.2k などのサイン波を入れ、そのサイン波がスピーカーユニット毎にどう出ているかを見ないといけないだろうと思いました。

 
・ アダプターなど接続ヵ所がたくさんあるマイクコードは、RCA プラグが2本浮いているのも気になるので今後改良したいと思います。

 
時間のある時、少しづつコツコツを進めてみたいと思います。


 
 
 
 
 
 
 
 
 

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