|大福丸さまからのコメントに関連して、位相と時間について書きます。ご興味のない方は最初だけ読んでスルーしてください。ヤヤコシーお話しです。重要な結論だけ書きます。特殊な状況を除き、低音は高音よりも「時間的」に遅れてスピーカから出て来ます。フィルタを追加すればするほど、スピーカから出てくる音の位相は入力信号に対してどんどん遅れます。我々は、音楽のリズムを音と音の時間的間隔として感じ取り、メロディを音階(周波数)の時間的変化として感じ取ります。様々な周波数を含む音現象について考える場合、個々の周波数の「位相」ではなく「時間」を基準とする必要があります。ヤヤコシー事言う前に実測波形をご覧に入れます。これは、40Hzと5kHzの合成波の再生音響波形です。グレーのソース信号波形では40Hzと5kHzの信号が同時に発生します。赤はDACのデジタルフィルタを使った場合の音響波形、緑はプレートアンプ内蔵アナログフィルタを使った場合の音響波形です。どちらも、5kHzの音は殆ど「時間的」に遅れる事なく出て来ますが、40Hzの音は遅れて出て来ます。その遅れ度合は、アナログフィルタを使った方(緑)が大きくなっています。緑の波形の最後の方を見ると、5kHzの音は先に終わって40Hzの音だけが綺麗に残っている様子が分かります。なんだか気味ワルイですね。あとはヤヤコシー話ばかりです。適当にスルーしてください。次に、100Hzと1kHzの1サイクル正弦波信号を使ってシンプルに考えて見ます。ここでは振幅1の100Hz信号と振幅1/2の1kHz信号を想定します。位相はどちらもソース信号から90°遅れているとしましょう。下は横軸を角度としてプロットしています。赤が振幅1の100Hz、青が振幅1/2の1kHzです。グレーは信号波形です。位相はどちらも90°遅れですから、横軸を角度にしてプロットすれば、波形は同じ位置にあります。角度を基準にして見れば(つまり位相は)、どちらの周波数も同じ遅れ具合に見えるという事です。下は横軸を時間としてプロットしています。時間でプロットすると、1kHz信号の遅れは非常に小さくなります。このように、位相角度は同じでも、高音の遅れ時間は周波数に反比例して短くなります。同じ位相的遅れを持つ100Hzと1kHzの信号を同時に入力すれば、先に1kHzの音がスピーカから出て来るという事です。このようにして、低音は高音に対して「時間的」に遅れます。しつこいですが、もう一例考えて見ましょう。