今回は振動板の振幅と波形の計測結果をお見せします。当ブログを今回初めて読まれる方は、1つ前の記事を必ず先にお読みください。ないとチンプンカンプンかもしれません。写真は振幅を計測するための実験君セットアップです。お仕事の休憩中にチョコチョコっとやるだけですから。iPadのカメラなので写りは最悪ですがご容赦くださいませ。Arrestorとは、早い話が機械的に振幅を制限する(底打ちさせる)シリコン製のストッパです。僕が以前ブリバリっとA10を一台破壊したのを知って送ってくださいました。あれは全く当方のアホなミスで壊れたのですが、他にもブリっとやってしまった方もいらっしゃるようで、ユーザ思いのマークさんは早速この保護機構を採用されたようです。今回の一連の試験はArrestorの評価も兼ねています。評価の結果、A10のArrestorは丁度良く作動している事を確認できました。今後のロットに順次投入されるのではないでしょうか。前進側には何のリミッタもありませんので過信はなりませぬよ。1台ずつ大切に組み上げられたドライバです。言える立場ではないですが。上の写真でご覧の通り、ドライバを箱に取り付けないオープンエア状態で評価しました。使うのはカメラ、照明、マイクロフォンです。ボビンに2mmおきのスケールと三角マークを印刷した紙を貼り付けます。静止状態で撮影し、PhotoShopでスケールの画像からピクセルあたりの長さを計算しておきます。次に正弦波信号をドライバに入力して振動板を上下させてシャッター速度1秒で撮影します。画像はブレますが、上死点と下死点では一瞬運動が停止するため、三角マークの残像?が比較的はっきりと写ります。それらの位置をPhotoShop上の座標で読み取って、実際の移動量に換算するという算段。アーーーーーメンドクサ。途中からそんな面倒臭い事しなくても良い事がわかりました。なんと運動中のスケールを目で簡単に読み取れるのですよ。2mm、4mm、6mm...の振幅では、2mmおきのスケールの線が重なってハッキリと見えます。慣れてくると目分量で奇数mmの振幅にも調整できました。今度やる時は1mmおきに長短のスケールを印刷した紙を貼り付けようと思います。それでは結果をご覧ください。40Hz上の写真はブリブリが始まる直前の状態です。これ以上振幅を上げると、波形の中腹の平らな所が凹み始めて、1周期3山の波形(ハチマル用語の「ブリブリ」)になります。このブリブリ一歩手前の状態の写真から読み取った振幅は4.3+4.1=8.4mmでした。A6Mのコイル長=7.2mmを既に超えています。コイルはまだ完全にギャップの外に飛び出していません(11.2mmを超えると完全に飛び出す)。いう状態だったんだぁ。実験てオモシロイですね。振幅の小さい方から見て行きます。図中の振幅の値は両振幅(pp)です。(両振幅で3.2mm(pp))ですから、右側の3mm(pp)がほぼ線形限界状態に相当します。3次高調波の増加にともなって波形が少し尖り始めています。Xmaxを超えて4mm(pp)になると3次高調波成分は2次よりも高くなり、波形は三角形になります。聴感上3次高調波は耳触りです。右側の6mm(pp)はまだコイル長(7.2mm)以内の振幅ですが、波形は大きく変形しています。(3.2mm(pp))あたりを正味の限界と考えた方が良さそうですね。大した事ないように思われるかもしれませんが、次のDaytonウーハの結果をご覧になれば、Xmaxまでまともに振動板を運動させる事がそう簡単ではない事をお分かりいただけると思います。50Hz以下の超低域で大信号が入るのはバスドラくらいなので、そのような音ではブリらない限りあまり気になりません。経験上、40Hz/-6dB信号で6mm(pp)程度振動しても実用上は許容範囲であろうかと思われます。40Hz次にDaytonの13cmアルミコーンウーハ(DA135-8)の結果です。このドライバのコイル長は12mm、ギャップ高は6mm、Xmaxは3mm(片振幅)です。これは一般的に売られている13cmクラスウーハの標準的スペックです。なんだか最初から2次よりも3次が高くて三角形気味です。Xpp=4mmで既に殆ど三角に見えます。Xmaxに相当する6mm(pp)では既に相当歪んでいます。実力的には4mm(pp)程度が限界という感じでしょうか。6Mと大して変わりません。1本がほぼ同等の限界性能でしたし、音質的にはA6Mの方が良好に聞こえましたから、まぁ、こんなもんだと思います。磁気回路の寸法から単純に計算したXmaxだけでは、実力の程は分からないと言えましょう。PPコーンウーハの歪み具合もDAYTONウーハと似たようなものでしたから、このあたりが平凡な13cmウーハの実力と考えて良さそうです。40Hzこれは、限界ギリギリの大振幅状態です。これ以上振幅を上げると、例のArrestorにヒットします。薄いブルーの波形がArrestorに接触した時の波形です。この時の写真から読み取った両振幅は7.4+6.3=13.7mmです。(両振幅で11mm)のほぼ中間ですから、Arrestorが効き始める位置としては丁度良いのではないでしょうか。10の優位性は一目瞭然です。(両振幅で11mm)に近付くと、さすがに2次成分が目立ってきます。3次成分が2次成分より低いままなので、さほど耳障りではありません。波形は右方に傾き始めますが、大きく破綻せずにXmax超えの12mm(pp)を経て最終的に上のXpp=約14mmでArrestorにヒットします。僕の常用音量では明らかに過剰性能です。20kHzまで極めてフラットな特性を持つフルレンジドライバなのに。このようなサイズの振動板を、10mmを超える振幅で、どこにも接触させずに正常に往復させるのは並大抵の事ではないでしょう。ほとんどアクロバティックです。これは、ご自慢の超薄スパイダーと非常にソフトなエッジ、それと、ラインに流さず1個ずつ日本人技術者がラボで組み上げるという高い組み立て精度のなせる技と言えます(量産型のCHRはラインに流している。Alpairはガンダムですか?)。先日、「これじゃあ儲からないでしょう?」とお伺いしたとろこ「いゃもう、パッション(情熱)だけでやってるから。「事」に「仕える」といった感のあるマークさんでした。ナカジマさん、大変ですねぇ。Alpairとマークさん、尋常ではないと思います。僕としてはCHRがOEMで大量に売れる事を切に願います。このように良好な大振幅特性は、元々ブーストを想定したものではなく、常用域のリニアリティとコンプライアンスを徹底的に追究した結果であると思われます。それが僕のブーストコンセプトにたまたま適していたという事でしょう。Alpair5を使っていなかったら、このコンセプトには多分辿り付かなかったと思います。だいたい、サブウーハの100Hz以下の低音よりも小さなA5をブーストした低音の方がクオリティが高く聞こえたわけですから。サブウーハの高調波歪みが高かったのだと思います。平凡なドライバをブーストしても、そらアカンでしょう。F80(多分Xmaxは0.5mm程度)を使っていた頃も、絶対にブーストを試したはずなのですが、記憶に残っていないところを見ると、ちょっとやってみて直ぐに止めたのではないかと思います。このような実験を重ねるたびに、Alpairというドライバはつくづく特別であるように僕には感じられます。高域性能に注目が集まり気味ですが、Alpairの真価は音楽再生の土台たるべき低音再生クオリティにあると言って良いでしょう。このような大振幅での優れた特性があればこそ常用振幅域で高いクオリティが得られるという事です。これは、表層的なオンシツを徒に追い求めた小手先の手業ではなく、モノゴトの根本/本質を見据えた真に真当/真正直な技術的アプローチであると言え、そこにこそAlpairのヒミツがあると言えます。このようなアプローチを取らない限り真の「良い」結果(音)には辿り付きません(手業で表層的な面ばかりを追い求めたのではグルグル回るだけなのです)。技術開発とはこうでないとイケマセン。技術屋としての僕のマークさんに対する尊敬の念はますます高まりました。次回は密閉箱でArrestorの効果を確認するために行った超ブリブリ限界再生の結果をお見せする予定です。最初はビクビクもんでしたが、スピーカってそう簡単には壊れないものですねぇ。追記マークさんに、こんな企業秘密的な情報を公開しても良いのですか?と確認したところ、むしろ積極的に公開を望まれておりました。何でも書け、全部書け。英語版ブログへの掲載もお約束しました。向こうのフォーラムでも驚くほどオープンに情報を公開しておられます。計測データは次回の記事に掲載します。下はドライバの断面図です。赤丸の部分を拡大したのが下図です。この図には2つの重要な寸法を記載しています。1つはコイルの長さ(当ブログでは「Hc」とする)、もう1つはギャップを形成するワッシャの厚さ=ギャップ高(当ブログでは「Hg」とする)です。下図は、ギャップに対するコイルの位置関係と、各状態で発生する力の大きさを示しています。コイルの下端がギャップの上端に一致(コイルがギャップから完全に出てしまった状態)C~Dの範囲では、ギャップの全幅にコイルが存在するため、一定の入力から得られる力は一定です(線形領域)。コイルの運動がこの領域内に収まっていれば、概ね理想的やね?と言える領域です。実際にはギャップの外側のコイルもある程度の範囲で影響するため、実際に発生する力は細線で示したような形状になるはずです。Xmaxの値ですが、全く公表していないメーカもありますし、公表していても定義が異なる場合もあるため、なかなか厄介です。調べてみましたが、上記の線形可動範囲の1/2(片振幅)をXmaxとする場合が多いようです。中心からCまたはDまでの距離をXmaxとするという事です。Excursion」と書かれていれば、まずこの定義に従うと考えて良いと思います。片振幅で示される場合が多いのですが、両振幅(pp)で表記しているメーカーもあるので注意が必要です。コイル長とギャップ高の値が記載されている製品もあり、そのような場合はXmaxを簡単に計算できます。Xmaxは下式により求まります。Audioが公表しているXmax値は、この定義には従わず、概ねコイル長の半分(Hc/2)に一致します。上図で言えば、中心からBまたはEまでの距離に相当します。ちなみにB~Eの距離はコイル長に一致します。Audioでは、コイルの端がギャップの中心に達するまでを有効可動範囲と考えているという事です。従って、上記の標準的なXmax値よりも1/2Hg大きな値となります。コイル長は7.2mm、ギャップ高は4mmです(マークさんが教えてくれた)。これに対しMarkAudioが公表しているXmax値は3.4mmです。MarkAudioがこのような定義のXmax値を使うのか?は分からないでもありません。機械的運動性能に優れるMarkAudioドライバはXmax内で掛け値無しに動いてくれるのですが、そのへんの設計がエーカゲンなドライバでは、Xmax内でもかなり歪むようです。そのようなドライバの実質的なXmaxは公称値よりもずっと低いという事です。そのへんのデータは次回の記事でお見せします。ドライバの中には同等以上のXmax値を持つ物もあります。NE95W-04のXmaxは1.75mmですからA6Mとほぼ同等です。10のコイル長は16mm、ギャップ高は5mmです。5.5mmとなります(MarkAudio公表値は7.5mm)。市販されている13cmウーハのXmax値を調べてみましたが、僕が調べた範囲では最大で4mm、平均的には3mm前後でした。5.5mmというのは、同等サイズのウーハに比べて非常に大きな値です。Alpair10は、この線形範囲内で掛け値無しにガシガシ動いてくれます。凄まじいと言えるかもしれません。これについても次回または次々回の記事でデータお見せします。実験君は振動板の振幅を簡単に計測する事ができました。次回は、振動板振幅と再生波形を照らし合わせながら、Xmaxがどのように波形に影響するのかを、お見せする予定です。6Pのコイル長は6Mに比べて随分短く、低音ブーストのような使い方には適さないと、マークさんがおっしゃっていました。従って、6Pは今回の検討対象から除外します。ちなみに、TONO君に6Pを使っていますが、部屋がブーストしてくれるので、イコライザの63Hzバンドは-12dBです。振幅をブーストするのではなく12dBも減衰させているという事です。従って低音苦手コンビである6P+TU-870でも特に問題を感じません。信号ブーストを必要としない「お部屋でブースト」は、ある意味理想的かもしれません。いやマジで理想的かも。|バスレフ型のチューニングを一通り終えたので、これから数回にわたって3種類のAlpairシステムについて比較してみたいと思います。ドライバを使用して、低音増強方式の異なる下記の3システムを構築しました。今回は、ハチマルにとって非常に重要な音質評価指標であるピチカートベースの再生について比較してみました。聴いてみた限りでは、今回のバスレフ型のベースラインの聞こえ方はハチマルの許容範囲に入ったと言えそうです。トライアルには満足できそうな予感がしています。マダワカリマセンケド。今回は、そのピチカートベースの再生波形を確認してみました。冒頭のロンさんのベースソロ波形を比較してみました(詳細はコチラを参照してください)。ベースソロ今回はボ・ポ・ポ・ポーンの最初の「ボ」の音に注目します。基本周波数は約65Hzです。R/Lをミックスしてモノラルで再生し、普段のリスニング位置で1本のマイクロフォンを手持ちして録音しました。下はシステム2(バイアンプ方式)の波形です(システム1は今までに数回測定して確認済み)。赤がCDのソース信号、青がリスニング位置での実測波形です。FrieveAudioで10kHz~30Hzをフラットにイコライジングし、位相補正を適用しています。相変わらず嘘みたいに良く一致しています。下は、出来たばかりのシステム3(バスレフ方式)の波形です。以前作成した小容積バスレフ型に比べるとベース音の違和感も随分改善されたと思うのですが。?この場合もFrieveAudioの自動音場補正を使用して、8kHz~45Hzをフラットにイコライジングしています(50Hz以下は急激にレスポンスが低下するので補正できない)。出だしの音で波形がやや崩れ、その後も細かい凹凸が鈍っていますが、以前の小容積型では100Hzでももっと大きく崩れましたから、確実に改善されていると言えそうです(今回使用した65Hz音は小型ボックスの共鳴点以下であったため比較すらできなかった)。以上の比較では時間軸の絶対基準がないため、波形を重ね合わせる際の横の水平(時間)方向の置関係(位相関係)は波形を見ながら適当に調整しました。波形の形状は比較できますが、位相の遅れ度合を正確に知る事はできません。そこで、他の楽器音も含まれるパートを録音する事によって再生波形の位相関係を明確にできないか試してみました。Footprintsでは、ロンさんのソロイントロ(Lチャンのみ)に続いてトニさん(ドラムス、Rチャンのみ)、とハビさん(ピアノ、両チャンネル)が加わるので、トニさんのシンバル音を基準にして位相関係を割り出す事にしました。Rチャンでは、シンバル以外の区間の信号を消去(無音化)しました。トリオ.mp3この信号をモノラル再生し、上記と同じ方法で録音した波形から、シンバル音(シャープな波形ピーク)を基準にして位相関係を正しく合わせました。以下の図では、赤がソース信号、青が位相補正なし、緑が位相補正ありです。全て上記と同じ周波数範囲でイコライジングしています。密閉型でも位相は遅れますが、FrieveAudioの位相遅れ補正を適用するとソース信号と殆ど一致します(数ヶ月前に測定した係数を使用しているので、補正精度は高くないです。直前に測定したデータで補正して、同じマイク位置で録音するとピッタリ一致します)。位相遅れ補正なしだと激しく位相が遅れます。これはアナログ式チャンデバによるものと思われます。手軽に使えるデジタルチャンデバ内蔵DACが欲しいですね。いえ位相補正を適用すると殆ど信号波形に一致します(こちらのスピーカーボックスは動かないようにネジで完全に固定しているためか補正精度が良いですね)。フィードバックは要らないなぁ。補正なしの位相遅れは密閉型より大きいですが、システム2よりはずっとマシです。位相遅れ補正を適用しても完全には補正されませんが、補正なしの密閉型とほぼ同等まで改善されます。(ポート)からも音が出るからだと思うけど。それと、シミュレーションによると、共鳴点が50Hzの場合、65Hzくらいまでであれば位相は密閉型に対して大きくは遅れず、ここから共鳴点(50Hz)に近付くに従って急激に遅れる模様です(下図参照)。緑の線がバスレフ型の位相遅れ。コンクライの遅れなんか大した事ではないと思いますし、短時間「音」に集注して聴き比べても別に問題を感じないのですが、「音」を気にしないで「音楽」を半ば無意識に追いかけているうちに「音」に癖があると違和感が溜まってポートに吸音材を詰めてしまう。いうのが過去のバスレフトライアルでの経験です。今回のはどうでしょうか?以上、バスレフ型にはちょっと酷な比較でしたが、以前の小容積型に比べると聴感上も格段に改善されています。最終的にFrieveAudioでイコライジング(極小バッフルによるハイ上がり傾向の補正)と位相遅れ補正を適用する事によってハチマルの許容範囲に入ったかなぁ。いうのが現在の実感です。共鳴容積を十分に大きくしたので、吸音材を十分に入れて筒っぽ臭い音や箱臭い音を抑えてもバスレフ効果を維持できた事が改善の主な要因だと思われます。以前の小容積型では、音の癖を嫌って吸音材を増やしてゆくうちに結局密閉型にナッチッタの繰り返しでしたから。ハチマルの場合、デスクトップサイズだとバスレフ型は厳しいかもしれません。これから暫くオシゴト中にイロイロな曲を長時間聴いてから最終的な結論を出したいと思います。様からAlpair10に関する貴重な情報をメールで頂きましたのでご紹介します。Fenlon氏に宛てられたメールの和訳です。その要約版は英国のDIYAUDIOフォーラムにも掲載されています(コチラ)。式)を作った方が、先週末Alpair10のペアを手にし、T/Sパラメーターの実測をした結果です。同様JX92sを良く知るオーディオ大家です。S(mall)性能を測りました。ジョーダンJX92sと同様にAlpair10ペアの製品のバラつきは殆ど無く大変安定しています。ジョーダンと違うのは、Alpairのドライバーは表示されている性能表示の数値に極めて近い内容であることです。私は20年以上スピーカーユニットを手にして来て、またスピーカーを設計製作して来て、このペアのAlpair10ほどメーカーの性能表示に近い例を見たことがありません。私がずっとこの仕事をしていて、私が手にしたほぼすべてのユニットのメーカー表示は実測に比べ誇張されたり手が加えられたししていました。Shackで売っている廉価ユニットがもっとも正確で安定したスペックであったりします。アルペアシリーズはどんどんよくなっていますね。------------------------------彼の理論は、http://www.quarter-wave.com/(2)は、おまけでMarkが全くオーディオの素人さんで音楽好きの方にAlpair10のブラインドテストをした結果です。先週私もテストしましたがTBは同じような印象でした。コメントは僕が訳してみました。Alpair10オーケストラ全体を通して非常に正確。ほんの僅かに重低音寄りだが全てがバランスしている。ディティールに優れ、非常にスムースな音。ナチュラルに聞こえる。JX92Sちょっと面白いサウンド。ディティールに優れるが快活(bright)。オーケストラの高音ストリングとパーカッションが前に出すぎるので、生のコンサートを聴くのとは違った感じ。CHR-70バランスが良い。ナチュラルなサウンド。コーン)快活(bright)すぎ。高域が出過ぎるが非常にクリア。コーン)バランスが良い。1337モデルに比べてよりナチュラルだがディティールはそれ程ではない。Fenlon氏はAlpair10の好評にいたくご満悦のようです。「正確なディティール」「バランスの良いナチュラルさ」がやはりAlpairシリーズのキーワードという感じですかね。最近ちょっと忙しくてまだ製作に着手できてません。10フルレンジの評価記事をざっと翻訳してみました。正確には原文(コチラ)を参照してください。10の有効振動板面積(90cm2)から推定して一般的な公称径は約14cmになると思います。これぞまさしくフルレンジスピーカーですね。Hzのウーハー版もあります。Grayの2wayコンビネーションを推奨しています。ドライバーを使用したMLTLを設計し、つい先日完成させました。JX92Sドライバーのクローンだと思われがちですが、各所に違いを見いだす事ができます。目に付く違いはフレームです。Alpairの複合材フレームはJordanの鋳造金属製フレームに比べて径が大きく厚みもあります。バスケットも明らかに異なり、AlpairのバスケットはJordanドライバーに比べてがっしりとしています。10ではそのような問題は発生しないと思われます。FEと同じタイプ)ですが、JX92Sのエッジは標準的な凸型になっています。結局両者は共にスパン加工されたアルミ製コーンを使用するという点で似てはいるものの、その構造には明確な差異が見られます。King?氏の優れたワークシート(MJKワークシート)を使用しました。このワークシートにはユニットのT/Sパラメータと設計初期値(ボックス寸法およびユニットからポートまでの距離)を入力し、欲しい応答特性が得られるまで設計値を変更しながら繰り返し計算を行います。MLTLバージョンに使用した寸法を採用しました。10ドライバーのSdとVasのパラメータ値はJordanより大きいため、今回のMLTLエンクロージャの断面積を変更する必要がありそうだと予測しました。両ドライバーのその他のパラメータは総じて大きく変わらないため、比較的短時間で低域応答として34HzのF3が得られる設計に収束する事ができました。4インチのポート長で同調は37Hzとなります。ポート長を5インチまで伸ばす事によってF3をさらに数Hz下げる事ができますが、今回のプロトタイプでは4インチを採用しています。MLTLプロトタイプでは、天板と側板に堅いウオールナットの無垢板を使用し、前面と背面および底面にはMDF材を使用しました。ボックスの完成外寸は[高さ47インチx幅7.5インチx奥行き6.75インチ]です(板厚は0.75インチ)。feet、ポート半径=1.03インチ、ポート長=4インチ1週間前に完成した後、最初は一切の補正回路(フィルタ)なしで使用してみました。MLTLはバッフルステップ補正なしの状態でも最初から素晴らしいサウンドを聴かせてくれたので大変満足でした。ボックスを壁に近づければバッフル補正が無くても適度な低域音量が得られました。mHのコイルと3Ωの抵抗によるパラレルネットワークを片方のターミナルに直列接続)。このネットワークは私の古くからのお気に入り曲に対してスイートでありながらニュートラルなミックスをもたらしてくれました。on)で、エコーも歯擦音(sililant)も全くありません。高域も出ていますが、エージング後に測定を行ってフィルタの追加が必要かどうかを見極める予定です。JX92Sと比較してどうなのか?」にご興味がおありかもしれませんね。10はJordanドライバーに比べて少し大きめのエンクロージャを必要とする傾向にあります。10はJX92Sに比べてXmaxが大きいため、低域と総合SPLで少し有利となります。10の方がフレームが大きいためバッフルの改造が必要となります。バッフルステップの必要補正量は明らかに小さくなります。結局、大きな違いは両者の価格にあります。10はJX92Sに対して価格的に優れていると言えます。マジックをより低コストで手に入れられる事になります。6の評価記事(翻訳版)」を参照してください。著者のプロフィールもそちらに記載しています。JX92Sはコイズミ無線さんで48,500円(ペア、内税)で販売されています。10フルレンジはLinfofさんで35,700円(ペア、税?)の価格となっています。10はお買い得かもしれません。