『スピーカーネットワークの自作』 の クチコミ掲示板

[JAGUAR XJR-14]

回路図	高域の周波数特性

DX-ELEVENはメーカー内蔵ネットワークが問題でなんちゃって4wayとなっていて、ハイスコーカーとツイーターの帯域が被せて使われています。

曲によっては高域の被りがキツく、とても聴きづらく感じる事があります。周波数特性を測りましたが1.25khzに8dbのピークがあります。そこでハイスコーカーとツイーターのネットワークを自作して帯域の被りを無くして、完全な4ウェイスピーカーとして運用したいと考えています。

ネットワークのクロス(どちらユニットも8Ω)
ハイスコーカー　保護用に1khzローカット、8khzハイカットのバンドパスフィルター。
ツイーター　8khzローカットフィルター。
12db/octで考えています。

私はネットワークの自作は初めてなので組み方が分かりません。電気系を学んだ訳でもない素人が回路を書きました。この回路で大丈夫でしょうか？

書込番号：23011140　スマートフォンサイトからの書き込み

[あさとちん]

＞JAGUAR XJR-14さん

コイルとコンデンサーの数値は合っています。

いくつか疑問がありますが。
・ミッドハイのローカットを、4kHzから1kHzに下げるのは危険ではないか。
・12kHz付近のピークは、ミッドハイのものなのか。（ツイーターの前に遮蔽物をおいて測定すれば分かると思います、）

書込番号：23011166

[JAGUAR XJR-14]

＞あさとちんさん

>>・ミッドハイのローカットを、4kHzから1kHzに下げるのは危険ではないか。

ミッドハイはオーディオの足跡には単体で500hz~20khzまでの再生が可能と買いてあります。チャンデバでスコーカーとミッドハイのクロスを自由に変えるために(個人的には1.5k~4khzの間で良好な場所を探す)、あくまで保護用に1khzでカットを考えているのですがやはり危ないのでしょうか？

>>・12kHz付近のピークは、ミッドハイのものなのか。

これは今は早朝で測定出来ないので、後で測定してみます。

書込番号：23011338　スマートフォンサイトからの書き込み

[あいによし]

JAGUAR XJR-14さん、こんにちは

＞ミッドハイは500hz~20khzまでの再生が可能
＞チャンデバで1.5k~4khzの間で良好な場所を探す

再生が可能とは500hz、-12dB/octで使えるということですが、１オクターブ上（ｘ2倍のこと）の1kHz以上が音質的によいです。

ネットワークはユニットのインピーダンスが周波数で変化すると、理論値通りにカットできません。
つなぎ目の周波数で盛り上がったり、引っ込んだり、周波数がずれたりします。
補正するため周波数を振って計算すると位相条件がでたらめになるので、素子の値を減衰係数ζで調整します
周波数fxの減衰量は、20log(1/2ζ)dBで、-3dBだとζ0.7071に-4.5dBだとζ0.84

省略して考えるなら
Cの値ｘζ、Lの値ｘ1/ζ
つなぎ目で凸ならζを大きく、凹なら小さく

ネットワークは音決めでＬやＣの値を変えるので、Ｌは巻いたりほぐしたり、Ｃも追加で小さい値を付けたり外したり
安い素子で試してから、高価な素子に置き換え(更に微調整もあったり）でないと財布に厳しいです。
出来たＬの値を測ったり、Ｃの公差バラツキを選別するためＬＣＲメーターもほしい

スピーカーユニットのカット状況も見れるように周波数特性を測れる環境も必要
それなりの音にするには高価な素子が必要で、見せて頂いた回路規模でざっくり３万円かな？

書込番号：23011579

[あいによし]

高域の周波数特性を付けて頂いてましたね見落としてました。

原因はツィーターっぽくないですか？ツィーターを外したf特はございますか？

書込番号：23011637

[あさとちん]

＞JAGUAR XJR-14さん

3ウェイ用のチャンネルデバイダーを使い、ツイーターだけパッシブネットワークを使うということでしょうか。
それなら、ミッドハイのローカットは、テストの時だけにして、最終的には外すほうが音質的には良いですね。

ミッドハイとツイーターは、裸特性が分からないとはっきり言えませんが、ミッドハイはスルーにして、
ツイーターだけコンデンサー1個でローカットする方が良い気がします。
現状もそうなっているかも知れませんが。
ハイカットを入れると、粗さが取れるかわりにシャープさがなくなるような気がします。

書込番号：23011925

[JAGUAR XJR-14]

なんとか測定出来ました。久々に使ったらマイクが悪いのか、インターフェイスが悪いのかなかなか上手く撮れず苦戦しました。

ハイスコーカー(紫色)、ツイーター(茶色)です。

書込番号：23012052　スマートフォンサイトからの書き込み

[あさとちん]

＞JAGUAR XJR-14さん

13kHzのピークは、ツイーターが主犯みたいだから、どうしても気になるなら、ツイーターのハイカット周波数を上げるのでしょうね。
というか、ツイーターがなくてもあまり変わらないような気もしますが。

書込番号：23012099

[あいによし]

JAGUAR XJR-14さん、こんにちは

ｆ特ありがとうございます、ツィーター軸上1ｍでしょうか？

特性から見るとハイスコーカーの10kHzの山が気になるのでは？

以下で聞いてみるとどうなりますか？

・モノラルにしてイタイ音のするスピーカーを4チャンネルマルチ駆動、イタイ音を確認
（もう１台チャンデバほしくないですか？）
・ハイスコーカー5〜7kHz凹を持ち上げフラットにする、
・ツィーターとハイスコーカーを8kHz,-24db/octでつなぎレベル合わせ。

書込番号：23012208

[里いも]

＞JAGUAR XJR-14さん こんにちは

ツイーターとハイスコーカー共通の＋側入力へ直列に2〜3オーム入れてはどうでしょう？

書込番号：23012372

[JAGUAR XJR-14]

実は2週間ほど前に模様替えを行ったところ、スピーカーケーブルの長さが足りなくなってしまったのでずっと内蔵ネットワークで聴いていました。もう一度マルチアンプ化の為に時間を掛けていました。返信遅くなりすみません。

＞あさとちんさん
実際に聞くとハイスコーカーよりツイーターの方が能率が高いので、ツイーターをなくしてしまうとやはり高域に不足が出てしまうように感じます。

＞あいによしさん
ネットワークを組むのは予想以上に大変そうですね。チャンデバでのクロスは何度も聞き込んで決めました。ネットワークは組み直す手間や予算等を考えるとやはり現実的には厳しいのかもしれません。

測定は各軸上50cmです。マイクの反応が悪くこれより遠いとグチャグチャになり測れないことがありました。モノラル4wayは時間がなかったので後で行います。

替わりにRTA補正を行いAutoEQを効かせたら、6.4khzを持ち上げて、1.2khz付近を落としていたのでいたのでハイスコーカーの谷と山が原因の気がします。

＞里いもさん
高域側には可変アッテネータが入っているので、それを使えば高域のレベルを落とす事はできますが、被ったようなゴチャゴチャした感じは改善しませんでした。

書込番号：23012700　スマートフォンサイトからの書き込み

[里いも]

やはり二つのスピーカーが同じ帯域でダブルので、音は濁るのではないでしょうか。

書込番号：23012723

[あいによし]

JAGUAR XJR-14さん、こんばんは

＞ネットワークを組むのは予想以上に大変そうですね。

ネットワークを変則させｆ特のバランスを取るのは20年前のテクノロジー、
ハイレゾや多チャンネルの音場再現で重要な位相差も取れないので
スピーカーマネジメントの方が簡単確実です。

＞測定は各軸上50cmです。マイクの反応が悪く
dbxのRTA-Mの調子がよくないのでしょうか？（保証期間内なら修理では）

＞RTA補正を行いAutoEQを効かせたら、6.4khzを持ち上げて、1.2khz付近を落としていた
自動調整も狙い所は同じかも、ユニットと周波数を特定してQを高くして急峻に落とすとよいのでは

下記の状況はいかがでしょうか？
・1パルス波形のパソコン確認
・ノイズ対策

書込番号：23012890

[JAGUAR XJR-14]

RTA-Mは調子が悪いので現在購入店に問い合わせ中です。

＞あいによしさん

1パルス波形というのは、どのようなものでしょうか。調べてもよく分かりませんでした。これもスピーカーから出力してマイクで測定するのですか？

ノイズというのはアンプのノイズか、それとも部屋の定在波でしょうか？特にノイズ対策は意識していないです。

書込番号：23014425　スマートフォンサイトからの書き込み

[BOWS]

里いもさん

>ツイーターとハイスコーカー共通の＋側入力へ直列に2〜3オーム入れてはどうでしょう

　抵抗を挿入する根拠または原理と期待される効果に関して教えてください、
　スレ主さんに作業を強いるのですから説明出来て当然なはずですね。

　僕が思うに、抵抗をシリーズに挿入するのでスピーカーのインピーダンスが上がり音圧はさがりますが、動作点が変わるのでカットオフ周波数も変わってしまうので不味いです。
　音圧を下げるならインピーダンスの変わらないアッテネータを入れて調整すべきです。

　僕の知らない上手い方法なら知りたいのでお願いします。

　もし、何の回答もいただけないようなら、いつものようにいいかげんでテキトーなことを書いていたことを自己認定したと見なします。
　自分でググれ も無しでお願いします。

書込番号：23014562　スマートフォンサイトからの書き込み

[BOWS]

里いもさん

>やはり二つのスピーカーが同じ帯域でダブルので、音は濁るのではないでしょうか

　マルチウェイスピーカーは、6dB/octや12dB/octなどのスロープ特性でクロスオーバーするんで　原理的にカットオフ週末近傍では２つのスピーカーが同じ帯域でダブります。
　つまり、世の中のマルチウェイスピーカーは全て音が濁ると言っているのと同じことになります。
　
　この件に関しても、付け足すことが有ればお願いします。

書込番号：23014609　スマートフォンサイトからの書き込み

[あいによし]

位相合せ

JAGUAR XJR-14さん、こんばんは

＞1パルス波形というのは、どのようなものでしょうか。
言葉足らずですみません、スピーカーユニット間の位相合せ（応答遅れを揃える）ため
音波１山の確認が取れてますか？の質問です。添付図をご覧下さい。

位相が合うと４wayでもフルレンジみたいに音像がシャープになり箱離れがよくなります。

＞ノイズというのはアンプのノイズか、それとも部屋の定在波？
＞特にノイズ対策は意識していないです。

アンプです。民生機のプリだと出力不足で、業務用のチャンデバでは入力不足になりビット落ちしてノイズを感じることがあります。何か対策されていますか？

書込番号：23014670

[BOWS]

＞あいによしさん

　スタタイのネットワークの話からすこしズレて申し訳ないのですが

　１パルス波形というより単発サイン波の方が　良いのではないかと思います。
　出典は、高橋 和正/著,別府 俊幸/著「ユニウェーブスピーカ : スピーカシステムの設計と製作」
https://www.hifido.co.jp/sold/16-07266-13527-60.html

　発行部数が少なく20年前の本なので入手難ですが、スピーカユニットとスピーカーシステムの位相に踏み込んだ名著です。

　単発サイン波とはサイン波の中から１発だけ取り出した波形。
　周波数成分を含むので　４wayなら　各ユニットの受け持ちパートのユニットから出音します。

　ネットワーク通した各ユニットの遅延時間が測れるんですが、その他にも　ユニットの性能[立ち上がり、立ち下がり、共振]がよく分かる方法です。
　上の書籍では、有名なスピーカーシステムを単発サイン波で解析した結果が比較されていて　単発サイン波の再生波形の崩れがユニットに起因するのか、システムの構成によるものなのか踏み込んで解析しています。

　ところで　アンプ出力からスピーカー出力（マイク入力）が250msec程度って　音速考慮しても長すぎませんか？
　どのような条件下で測定した例なのでしょうか？

　それと....WAVファイルで単発サイン波を編集しても　ノンオーバーサンプリング　DAC以外ではDAC前段のアップサンプリングやデジタルフィルター処理が入ると前後に展開された尾ひれが付いた波形になります。
　上記の書籍では、アナログステージで　連続サイン波の中から一発だけゲート開けて取り出していました。


JAGUAR XJR-14さん

　まだ、よく分かっていませんが高音がキツイのは　12KHzあたりの周波数特性が盛り上がっているせいなんでしょうかね？
　経験的に、この手のキツさは、スピーカーユニットが分割振動したり、振動板の固有共振により　再生波形以外の音圧（スピーカーの歪）が高いからかもしれませんね。

　調査や対策はちょっと考えさせてください。


　

書込番号：23015147

[あいによし]

BOWSさん、こんばんは
（JAGUAR XJR-14さん、すみませんこの場お借りします）

＞１パルス波形というより単発サイン波の方が良いのではないかと思います。
先ほど添付した図を見て頂く通り、1発サイン波を使っています。（訂正）

パルスとは当初方形波の立上りを見て精度よく合わせようとしたのですが、ユニットの物理的な遅れが大きく
そもそもチャンデバのカットオフ周波数に引っかかり、三角波になってしまい頓挫しました。
サインでスムーズに動かし、音波の山の全体形状で測定する事にしています。

＞発行部数が少なく20年前の本
＞再生波形の崩れがユニットに起因するのか、システムの構成によるものなのか踏み込んで解析
処理による尾ひれよりユニットのダンピング不足による共振の影響が大きいですね、本のご紹介ありがとうございます。読んでみたいところですが行きつくところは似たようなものでは。

＞アンプ出力からスピーカー出力（マイク入力）が250msec程度って　音速考慮しても長すぎませんか？
アンプ出力＝パソコンの出力です。PCからUSB DACのD/A、プリのA/DとD/A、チャンデバのA/DとD/A、パワーでも遅れ、音をマイクで拾ってA/Dで取込み、遅延としてそんなものでは？測定系を同条件にして相対比較なのでユニット合せでは問題ないと見ています。むしろ音波の測定で高周波になったときサンプリングが44khzで粗く誤差が出ます。（汎用パソコンとフリーソフトの限界かも）調整値を入れた後にとなり合わせのユニットで音の合成をさせて波形が揃って大きくなっているか確認をしています。

＞上記の書籍では、アナログステージで　連続サイン波の中から一発だけゲート開けて取り出していました。
1発サイン波を作るのは簡単だしアナログステージで連続波から１発切出すのは同期ずれのリスクもあります。
処理による尾ひれは再生中も付きますので、それ込みで山の形を類推する方がよいのでは？

書込番号：23015188

[JAGUAR XJR-14]

＞あいによしさん

わざわざフリーソフトまで教えていただきありがとうございます。参考になります。

私の使用プリのDTC-7は定格1V/47KΩなので出力は民生用といえど低い部類に入ります。さらに問題を抱えているので出来る限り早めに入れ替えるつもりです。

ノイズの件ですが、パワー部のボリュームを落としてプリ部を-8から0dbくらいで普段聴き出来る様に出来るだけプリ部の出力を高めて使っています。後は電源ケーブルにノイズシールドを取り付けているぐらいです。

＞BOWSさん

スレタイとは違くても大丈夫です。私もあいによしさんの話しを聞いてネットワーク作りは厳しいと感じたので…

高域のうるさい感じは分割共振が原因の可能性もあるのですね。そうなると今度はスコーカーが280~4000hzの広帯域を担うのでこれも原因として考えられるかもしれません。

書込番号：23015627　スマートフォンサイトからの書き込み

[あいによし]

JAGUAR XJR-14さん、こんばんは

＞ノイズの件ですが、パワー部のボリュームを落としてプリ部を-8から0dbくらいで出来るだけプリ部の出力を高めて

民生用の入出力上げ下げで業務用チャンデバのレベル差を取って、ノイズが気にならない状態になったということですね。
うちではチャンデバ内部にある入出力のオペアンプのチップ抵抗を変えて民生用と同じ1V入出力機にしています。
ネットにある教科書通りの反転増幅だったりなのでわりと判り易いですが出来上がり確認で簡易オシロはほしいです。

書込番号：23016718

[BOWS]

あいによしさん

　ユニウェーブの書籍は持っていますが、行方不明なんで　以下記憶で語っていますあしからず。

>パルスとは当初方形波の立上りを見て精度よく合わせようとしたのですが、ユニットの物理的な遅れが大きく
>そもそもチャンデバのカットオフ周波数に引っかかり、三角波になってしまい頓挫しました。
>サインでスムーズに動かし、音波の山の全体形状で測定する事にしています。

　なるほど位相を見ようとして苦労したわけですね。
　このあたり、上に上げた書籍が参考になるかと思います。

・単発方形波は、多くの周波数成分を含みます。
　これをネットワークに通すと、複数のユニットが同時再生します。しかも、異なる周波数として
　各ユニットの過渡特性が異なるために、第１波で必ずしも最大になるとは限りません。だんだん振幅が大きくなるユニット多いです。
　各ユニットの振動板とマイクの距離が異なりますので　各ユニットが同時に発音しても　マイクで収録すると時間差のある波形として混合された波形が観測されます。

　こういう問題があるので　一つの周波数成分となるサイン波を単発で駆動し、単一ユニット　またはクロスオーバーに関わる上下のユニットの合成波形が観察できることがメリットです。（もちろん不連続波形なのでサイン波の周波数以外の成分も含まれます。）

　この手法の解析は良いのですが、おおきなムーブメントにならなかったのでネット探しても測定例が少ないですね。
　一つはこれ
https://ameblo.jp/yas-nori/entry-11069036014.html
　いくつかの周波数で測定した例が記載されています。
　理想的なユニットなら、単発サイン波だけ再生するんですが、サイン波発生後、振動板の振動が収まらず振動の尾を引いてますね。
　この時の尾に注目すると　異なる周波数の単発サイン波の場合でも、振動の尾が同じ周波数になることが有り、これが固有共振周波数です。
　なお、このオシロ写真の横軸は 250usec/マス〜5msec/マスと異なりますので注意して見てください。

　もうひとつがこれ
http://nakaza.web.fc2.com/ogitone.htm
　　平面フルレンジという特殊ユニットのようですが、２１．５〜17.5KHzまで３０周波数の単発サイン波波形が記載されています。
　　横軸が時間ではなく位相角なので　時間軸より見やすくなっています。

　スピーカーの過渡特性は測定するのも、結果を見るのもたいへんですが、固有振動など　連続サイン波による周波数特性だけを見ただけえはわからない動的諸特性も見えて有効な手段だと思います。


＞アンプ出力＝パソコンの出力です。PCからUSB

　それであれば遅延時間(258msec)は理解できますが、PCの出力ならアナログ値は持ちませんので波形の記述は正しくないですね。
　計測すべきは　スピーカー端子の波形とマイク収録波形だと思います。


＞。むしろ音波の測定で高周波になったときサンプリングが44khzで粗く誤差が出ます。（汎用パソコンとフリーソフトの限界かも）調整値を入れた後にとなり合わせのユニットで音の合成をさせて波形が揃って大きくなっているか確認をしています。

　波形観測の場合、被測定周波数（ここでは12KHz近傍）の十倍程度のサンプリング周波数が必要なので　192KHzで録音できる機器　またはデジタルストレージオシロスコープが欲しいところですね。

　すみません、なんか　結論が出ずに発散したままでまとまっていませんが、後日　追記させてください。

書込番号：23017017

[あいによし]

BOWSさん、こんばんは

各種参考例ありがとうございます
＞手法の解析は良いのですが、おおきなムーブメントにならなかった

今と違い機材が多く難解で敷居が高かったとか、そもそもやってる人が少ないからだと思います。

＞理想的なユニットなら単発サイン波だけ再生するんですが、サイン波発生後振動板の振動が収まらず振動の尾を引いてますね。

周波数別に逆特性をもたせ正弦波が忠実に出るシステムでのピアノ曲を聞いたりしましたが、よかったりそうでもなかったり
、録音側のモニターでおつり込みで音決めをしているので再生側でなくせば崩れる部分もあるのかもと思いました。
（富士通テンのスピーカーもそれなり支持にとどまっているみたいだし）

ユニットのおつり（オーバーシュート）はオシロがあれば素人でもすぐわかる事ですが、
数多の研究者、メーカーが100年ほったらかしに見えるのは経済的にも解決に見合う特段のメリットを感じてないかも
（つまり世の中こまっていない？）

＞PCの出力ならアナログ値は持ちませんので波形の記述は正しくない

学術的にはPC内部はゼロイチなのでそうですね、測定のキューポイントです。
初心者の方にはビジュアル的に正弦波の山と山で示す方がわかりやすいと思います。
やっている方もPCでサイン波を見た方が何が出ているかつかみ易いし
（サイン波は通ったけど方形波を入れたチャンデバから三角波が出たときはずっこけましたが）

＞波形観測の場合、192KHzで録音できる機器が欲しいところですね。

レーザー変位計みたいに測定回数で精度を上げようとしましたが（Ave10とか）
数回測ってズレ傾向で調整値を入れて、ユニットでの結果確認すれば大丈夫そうです。
PCはギガHzなので簡単に対応出来そうですがフリーソフトで音を出しながら録音ができるものがサンプリング44khzでした。

位相の重要性については40年前にウエストレークがしつこく主張していましたが認識できる環境が少なかった。
今はサラウンド環境が整ってきて、マルチウエイでのユニット間の縦位相の重要性に気が付く機会が増えました。
（トリノフやパイのMCACCとか）

音の発射位置ずれ補正はけっこう重要で同じ周波数を再生するＷウーファーでも１本毎にチャンネルを振り分けて調整するほうがよく、位相が合うとフルレンジみたいなくっきり点音像が太さをもって空間にぽんと置かれたようになり箱の存在は消えて、サテライトで引っ張られリスナー周囲を縦横無尽に音像が広がる感じです。
（BOWSさんだと上野のF師匠と実験済みで今更なにいってるのみたいな話かもしれませんね）

書込番号：23017539

[JAGUAR XJR-14]

モノラル4wayにした時に好感触を得たので、何とかできないものかと考えて帯域の分け方を変えました。

(ウーファー) (スコーカー) (ハイスコーカー+ツイーター)
という形で分けていましたが
(ウーファー) (スコーカー+ハイスコーカー) (ツイーター)

に変更し、クロスオーバーなども再調整しました。以前とは違い高域の暴れがなくなり、聴きづらかった曲も耳に障ることなく聞くことが出来るようになりました。

これ以上はスレタイとはズレていくのでここで解決済みとさせていただきます。相談に乗って頂いた方ありがとうございました。

書込番号：23038862　スマートフォンサイトからの書き込み

[あいによし]

JAGUAR XJR-14さん、こんばんは

解決でよかったです。
＞モノラル4wayにした時に好感触を得たので

1本を仕上げると2本が見えてきますね、
マメに手を入れると、しっかり手応えもあり趣味として面白いと思いますよ。

書込番号：23039438　スマートフォンサイトからの書き込み