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低域シミュレーション2

日記・雑記
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phil-M コミュニティでは始めまして。挨拶代わりのシミュレーションです。いきなり2からですが、1は自作シミュレーションソフトの解説・インストール法なのでこのコミュの方々には興味ないと思われるので省略。

自分のブログからコピペするのでうまく表示されなかったらやり直します。

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複数ウーファの効果を考えてみます 元ネタはハーマンの https://www.harman.com/documents/multsubs_0.pdf

複数ウーファーの効果

車輪の再発明で作った自作のシミュレーションソフトで複数ウーファーの効果を見ていきます。 部屋は八畳間(正方形)で条件は最悪?とします。 positionは部屋の中央、床から1.1mとします。

1点で計算

ウーファー1個の場合

左前、壁床から0.5m の位置に1つ
fig1 fig.1

こんな特性になります。 fig2 fig.2 (横軸 linear、 縦軸dB)

ウーファー4個の場合

ウーファーを部屋の4隅に増やしてみます。
正方形の部屋で対称の位置になります。 fig3 fig.3

周波数特性(スピーカー数の4で割って1個の時とレベルを揃えています) fig4 fig.4

ウーファ1個のときと全く同じ特性です。
部屋の中央で計算しているので、4個のウーファーは対称の位置にあるので位相も含めて同じ特性となります。 それを4つ足して4で割ったので元と同じです。

対称位置においた場合、複数ウーファーは最大音量が上がる、同音量なら歪が減る以外にメリットはないのでしょうか?

16点で計算

中央の1点ではなく16点の平均を見ると様相は一変します。

ウーファー1個の場合

fig5 fig.5

fig6 fig.6

グレーがそれぞれの点で黒がその平均、赤は中央の1点です。
このようにバラツキが大きく、中央の特性と平均の特性も大きく違います。

ウーファー4個

fig7 fig.7

fig8 fig.8

バラツキが少なくなり、平均と中央の差が少なくなってます。 ただし、4つにしても周波数特性がフラットになるわけではありません。

結論

たとえ対称配置だとしても複数ウーファーを使えばエリア内のバラツキが少なくなる。
測定する場合、ウーファー1個だとエリア内の複数点で測定して平均を取らないと不正確になる。 ウーファー4個だと1点測定と複数点平均の差が少ないので1点測定でも誤差が少ない。 周波数特性がフラットに近づくわけではない。

次回予定

イコライザで補正して、時間軸を見ていきます。

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自分のブログからコピペすると画像がそのままブログにリンクされるみたいです。

私のblogはIPV6 only なので IPV4のみの環境からは画像が見えないと思われます。見られない方はコメントください。

コメント ※編集/削除は管理者のみ

  1. assiさん

    少々、ご無沙汰ですね。Philewebではお世話になりました。

    いつも個人的にTimelyな話題を、私には決してできない(笑)科学的な方法でアプローチしていただけるので、興味深いです。今回もちょうど自分のブログでこの関連話題を展開している(http://koutarou.way-nifty.com/auro3d/2023/02/post-cc9ccc.htm)ところです(もしかして、ご覧になってます?=笑)。

    そこで、ちょっと記事の本筋ではないかもしれませんが、「複数ウーファーは最大音量が上がる、同音量なら歪が減る以外にメリットはないのでしょうか?」という記述部分で一つ質問させてください。

    ここでおっしゃりたいことは、例えば100dBの音圧を得るのに、1台のSWで100㏈の出力をさせるより、その「同じ」SWを4台入れて、25㏈づつ出力させる(そんな簡単な足し算かどうかは私にはわからないのですが=汗、まあここでは便宜上)方が歪の総和が少ない、という意味だと思いますが、では、4台のSWの実効面積の合計と同じ面積の大型SW(つまり低音再生能力に余裕がある)を「1台」導入して100㏈を出力させた場合は、歪みは「4台使用時より」さらに少なくなるのでしょうか?

    小型SW複数台と、大型SW一台で、どちらが優れているのかを検討していますので、assiさんのご見解を伺えれば幸いです。

  2. Auro3Dさん、お久しぶりです。
    エリア内の均一性でいったら複数ウーファーの圧勝です。
    歪み率でいえば少口径ウーファー4つよりも4倍の面積のウーファー1つの方が有利な気がします。
    ただし歪み率の低い高性能なウーファーは値段も高いので、同じコストなら高性能ウーファー1つよりは同口径の普及価格帯ウーファー複数(面積も複数倍)のほうが有利かもしれません。
    実際に試したわけでは無いのでなんとも言えませんが。

    • Assiさん

      ご回答、ありがとうございます。

      >エリア内の均一性

      これは、私のように「じっとして聴かない、ながら聴きをする」タイプの人間にとっては、非常に重要なポイントなんですよ。特に私がほれ込んでいるAuro-3Dは、サービスエリアの広さが一つの魅力なので、その魅力を活かすには、SW一台による「不動のリスニングポイント」を強制されるのは、個人的には勘弁です(笑)。

      コスト面はいろいろな見方があるようで、一概には言えないようですね。

      今、最も気になっているのは、その「音質面」のメリット・デメリットです。歪以外に、音の立ち上がり・立ち下がりや遅れ、などの面からは、「少口径ウーファー4つ VS. 4倍の面積のウーファー1つ」に関し、どのようなご見解をお持ちでしょうか?

  3. デジタルイコライザ併用の場合には4つのウーファーをリスニングポイントを囲むように使ったほうが圧倒的に有利と考えます。私の環境では後方ウーファーは不可能・実践できないので口先だけですが。次回・次々回で時間軸を出していきます。

    • ありがとうございます!続編、楽しみにしております!!!

  4. assiさん

    はじめまして、donguriと申します。
    assiさんのお書きになった「複数ウーファーの効果」一連の記事に興味がありますが、私の環境では、図が表示されません。
    もともとのブログのリンクを教えていただけませんでしょうか?
    あるいは、正しく表記できるブラウザの設定条件などありますでしょうか?

  5. donguri さん、こんばんは。
    図が表示できないのは私の手抜きが原因です。
    私のブログは家庭内サーバで、無料で使えるグローバルアドレスはipv6だけです。ipv4アドレスはありません。
    そういうわけで私のブログはipv6でアクセスできない環境(ipv4 onnly)ではみることができません。
    画像をブログへのリンクではなく、Phil-Mにアップロードすればipv4でもアクセスできるようになるのですが、面倒なのでやってません。

    ipv6でアクセスできるかは ipv6 テストサイト
    https://test-ipv6.com/index.html.ja_JP
    などで調べられます。

    ipv6アドレスはスマホなら大抵表示できます。
    家庭のインターネットもかなりの割合でipv6が使えるようになってきています。
    契約しているインターネットプロバイダにお問い合せしてみてください。

    • asssiさん

      お返事ありがとうございます。
      原因がわかりすっきりしました。
      私の平日過ごしている環境だとipv6対応じゃないです。
      スマホはiPhone 12で、Y-mobileに入っていますが、
      こちらも対応してない様でした。
      週末は自宅にかえるので、そこは多分対応してるので見れるかと思っています。

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