Pure Digital Audio クロスオーバー

たかがクロスオーバー、されどクロスオーバー。

ずっとスランプで困っていた。
以前に高域側のアッテネータートランスが要らなくなる改良をしてから、音は良くなった（無駄な音がしない）のだけどなんか不満な感じが有るにも拘らず、どうすれば良いのか想像できずにずっと困っていた。無帰還の限界なのかとか、低域のアンプの駆動力不足かとかあれこれ考えたけど、どうも納得がいかず手が出せなかった。

だがやっと先日に改善案を思いついた。音の不満は、何だか中音域がスッキリ爽やかな感じがしないというものだった。こもったような感じでもあり、空間が狭くなっていて中音が過剰な感じ（低域や高域がスッキリしない）もして不思議でどう対処して良いのかわからなかったのだ。

ふと思って対処したのは、クロスオーバーの仕方。

クロスオーバーは急峻な方が良いのではないかと思って、-24dB/Oct くらいにしていたのだけれど、それがいかんかった。試しに-6dB/Oct くらいにしてみたら、音がノビノビして気になる中域のもたつきや過剰さが無くなり、空間の広がりもばっちり良くなった。　楽器の音が爽やかになり、聞いてて楽しい爽やかな音に変身。ただ、少し暴れ気味な感じなので、結局-12dB/Oct が一番良い事が分かった。音の緻密さも有り、空間表現も綺麗な状態。（クロスポイントでの減衰は-6dB）

クロスオーバーがこういう風に音に影響するとは全く知らなかった。シンバルの音などもとてもきれいだし、低域も歯切れよく、中域との繋がりも良く、空間がばっちり綺麗に広がっている。これで、大型ホーンによる２WAYではかなり理想に近づいたと思う。

なにより音楽が楽しく聞けるようになった。またオーディオをやる気が出てきた。よかった。やっとスランプから抜け出せた。

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MOTU: 828X で３WAYチャンネルデバイダー

MOTU: 828X 購入して実験中。なかなか良いね。気に入った。

ワードクロックも繋げて、音も良い。入れないより入れた方が若干だが良くなる。クリア系の音で、若干硬質な感じの音かな。エージングすればもっとよくなるかな？

チャンネルデバイダーもできる事を確認。
FireFaceUFX は、ハイパスフィルターが低域のみで使えるので、チャンデバには使いにくかったんだけど、８２８Xはそういう制限はなく、ローパスもハイパスも２０～２０KHｚまで全域で設定できるので、チャンデバに使いやすい。　単純な３WAYチャンデバならLPFとHPFだけで下の絵の様に実現できたし、それ以外のフィルターもたくさん使える。減衰量も自由自在。

しかもSPDIF出力を1つとTOSLINK出力2つに別々にミックスもイコライジングもできるので、DACを3台まで繋いで３WAYに出来る。チャンデバにするならおすすめだ。（下の絵の様に３WAYが簡単に出来る。５００Hzと５KHｚで作成。）

これで完全デジタルでフレキシブルな３WAYマルチシステムが実現できる。（私は２WAYだが）

操作性はFireFaceUFXのミキサーの方がスマートで好みなんだけど、機能的にはこちらのミキサーの方がオーディオユース向きだ。

いよいよ外部ＤＡＣ2台によるマルチの実験だ

いよいよ、FireFace UFX からＳＰＤＩＦを２本出して、外付けＤＡＣでマルチの実験だな。
一方はＡＥＳ／ＥＢＵで、他方はＯＰＴＩＣＡＬで繋ぐので変則的だけど仕方ない。
多分問題ないと思うけど。

中高音側のＤＡＣに暫定チャンピオンＤＡＣとＷｏｌｆｓｏｎのＤＡＩのゴールデンコンビ。音がきれいで奥行き感のある堂々とした音だ。

スピーカープロセッサ：ＥＶのＤＣ－ＯＮＥ

これがよいらしい。ステレオ３ＷＡＹ可能で値段も１０万円以下で買える。ＤＲＩＶＥＲＡＣＫより良いらしいぞ。ＵＳＢ端子があってＰＣで設定が編集できるらしい。それは魅力だ。音も良いらしいが、私はまだ試したことはない。内部は４８ＫＨｚなのはＷＺ－ＤＭ３５と同じ。ベーリンガーよりはだいぶ良いだろう。普通に買える（オークションで８．２万円で売っている）スピーカープロセッサでは一番よいかも。。。（自分の耳では確かめていないけれど）

　　ＥＶのＤＣ－ＯＮＥ

マルチとネットワークのメリット・デメリット

ジッターによる音質悪化を減らすと言う観点では、マルチシステムはいろいろと難しいことが多い。
（ジッター対策を施した高度なＤ／Ａコンバーターを多数用意しなくてはいけない）

一方、ネットワークはパラメーターを変更しようと思うとコイルを変えたりコンデンサーを変えたり物理的に大変なことが多い。クロス特性も簡単には変えられない。

とりあえず我が家ではネットワークによる非マルチ化システムがひと段落して良い感じで鳴り始めている。ＳＤＴｒａｎｓ３８４＋低ジッターＤ／Ａから出るジッターの少ない音に慣れてしまうと、スピーカープロセッサーのジッター混じりの音に耐えられなくなってしまった。

けれど、本当はマルチシステムでいろいろパラメーターをいじくれたら一番うれしい。どっちもどっちで困っちゃうねー。早く最良のマルチシステムが完成することを願いたい。

理想は、下図の⑤のＰＣによるデバイディングシステムとＦＩＦＯジッタークリーナー、低ジッターＤ／Ａコンバーターだ。これが出来ればマルチに戻れる。。。

うーん、当分実現できそうな気がしない。。。

ドライバ各種のＦ特測定（３７６＋ショートホーン他）

２４４０＋２３５０や３７６＋ショートホーンのＦ特も測ってみた。
（２４４６も床から離してもう一度測ってみた）

３７６はさすがにドライバーの最高峰とも言われるだけのことはある。ショートホーンでも５００Ｈｚから２０ＫＨｚ近くまでいけている。聞いた感じとも一致している。５００Ｈｚ付近の充実が音の厚みを感じさせる。この特性の滑らかさは何なんだろう。。。５００Ｈｚまでなら２インチドライバーはショートホーンでも十分いける。音響レンズも不要だ。

２４４０＋２３５０もかなりいける。この２４４０はラジアンのダイアフラムなので、標準品よりも特性が良いはずだが、さすがに２０ＫＨｚまで伸びている。驚きだ。ラジアンは業務（ＳＲ）用ではデファクト品。

前回、２４４６は床の近くで測定したので、気になったので再度測定してみた。多少影響有ったようだ。２４４６の高域は１５ＫＨｚくらいまでのようだ。（充分だとは思うけど）

やはり数百ヘルツから２ＫＨｚくらいの音の厚みは大型ホーンならではか。

どのドライバーも十分素晴らしいと思うが、音の違いが見えるような感じがするね。。ダイアフラムの違いかなー？？？見比べたい衝動に駆られる。

実は、３７６以外はまだ音は聞いていない。(*^^*)

2446+2350 のＦ特

ついでに、２インチドライバーの２４４６と２３５０ホーン（デカイ！）の特性を測ってみた。さすが評判の良い２４４６と大型ホーンだ。低い方も３００Ｈｚくらいまで、高域も１５ＫＨｚくらいまで余裕で出ている。（ドライバー保護のため３００Ｈｚでカットしている）ショートホーンで測ったＬＥ８５と比較するのはかわいそうだけれど、中音がフラットな感じが良い。こうやって見るとやっぱり大型ホーンと２インチドライバが良いと言われる理由がわかる。。。

パッシブネットワークの素子の値選択の方法

スピーカーの測定を実際してみると、±５ｄＢ位は単なる測定誤差範囲であり、細かい数字を語っても何も意味が無いことが良く判る。ましてや３ＷＡＹのスピーカーではどのスピーカーの正面にマイクを置くかで特性がまったく変わる。（スピーカー同士が干渉するからマイクの位置が少し変わるだけで測定値が大きく変わる）それをうまく平均化して測る方法を編み出したが、一般に言われるスピーカーの前１ｍにマイクを固定して測る方法なんてとても私には信じられない。。。シングルコーンなら良いが、３ＷＡＹならスコーカーの前１ｍなの？ツイーターの前１ｍなの？微妙に距離が違う場所で測ってまともなデータが取れるんかいな？ピークディップが凄く激しいギザギザの測定データになってしまうよね。。。どうも測定自体に胡散臭さを感じてしまう。。。

カットオフ周波数近辺で数デシベル落ちているかなんて、とても判ったものではない。では何を基準にフィルターの定数を決めればよいのか？私が思ったのは、２オクターブ先の周波数でー２４ｄＢになる値を見つけることだと思う。要するにフィルターがどういう定数か、フィルターの方式が何かなんて議論は不毛で、スピーカーを鳴らして測って２オクターブ先がー２４ｄＢになっているならそれが本当のー１２ｄＢ／ｏｃｔのフィルターだって事。

下図のような特性なら、このスピーカーの平均出力レベルはー１０ｄＢだから、２オクターブ先でー３５ｄＢ位になる定数を見つけることかと思う。この図のように、クロスオーバー８００Ｈｚで２オクターブ先は３ＫＨｚくらいだから、そこでー３５ｄＢ位になるＬＣの値を探す。

また、ホーン型スピーカー用のパッシブネットワークの設計は少し特殊な事情が有る様に思う。ホーン型の場合、ホーン自体のカットオフ特性がハイパスフィルターになっていて、１インチドライバーだと８００Ｈｚ以下は何もしなくても急激に（２段スロープで－４０ｄＢ／ｏｃｔくらい）減衰している。極端に言うとネットワークは単に低周波からドライバーを守る機能さえあればよく、減衰効果は不要だ。そう考えるとこの定数が良いと思った。

とにかく、フィルター回路の数値を計算するのは単なる目安で、測定する以外に意味が無いことは明白だ。

勘に頼らないスピーカー設計（パッシブクロスオーバーの測定）

測定したのは、ＬＥ８５とＨ９１のコンビ＋１２ｄＢ／Ｏｃｔのパッシブフィルター。
（Ｔｈｒｏｕｇｈはアンプ直結だが、ドライバ保護のためスピーカープロセッサで３００ＨｚでＨＰＦ）
コイルは３．３ｍＨ固定で、目標クロスオーバーは８００Ｈｚ（ＬＥ８５の標準）
あまり大きな問題はなさそうに思う。

これを見て判るのは、

（１）ＬＥ８５はやっぱりすごい！２ＷＡＹで十分いけちゃうね。
（２）パッシブネットワークだと少しピークとディップが出てしまうんだね
（３）低域は２０マイクロ、高域は１３マイクロが良さそうだ。
（４）５０～２００Ｈｚが盛り上がっているのは手違いでイコライザが少し効いているせいのようだ。

部品買って来た

横浜に行くついでがあったので、横浜ベイサイドネットさんに寄って部品を仕入れて来た。

トロイダルコアとＰコアのコイル、フィルムコン。

この部品達、高級感有るねー。
さらに、ダイナミキャップと言うコンデンサが良いんだってさ。手巻き、サイン入りなんだって。物欲系人間は萌えるなー。(*^^*)

さっと繋いで実測してみよう。

新しいクロスオーバー法：ノンカットクロスオーバー法の解説

クロスオーバー法による音の違いをわかりやすく解説する方法を思いついた。

スピーカーは多かれ少なかれ音質の違いがある。明るさとか、スピード感とか、臨場感とか色々な差がある。
なるべく傾向の似たウーハーとスコーカーを選んでも多少の差は有る。

従来のクロスオーバー法は、二つのスピーカーの帯域ををバッサリ切って繋ぐやり方だ。
図の上の絵のように色（音の傾向）の違うスピーカーがクロスオーバー周波数を境にバッサリと繋がっている。
これだとちょうどこの境目にある楽器の音が変な音に聞こえるのだ。
ウーハーとスコーカーの両方にまたがる音の楽器、例えばギターやボーカルなどの音がウーハーが鳴る場合とスコーカーが鳴る場合で
傾向の違う音で鳴ってしまう。その結果、まるで楽器が二つ鳴っている様に聞こえる。

しかし、ノンカットクロスオーバー法を使えば、図の下の絵のように徐々に音が混ざるから
あまり違和感を感じないですむ。切って繋ぐのではなく混ぜながら繋ぐ方法だ。

従来、－６ｄB／Oct　が究極のクロスオーバーだといわれていた理由はこれだ。徐々に混ざるから良いのだ。
それを一歩進めて、完全に重ね合わせて混ぜながら繋ぐようにするのが、ノンカットクロスオーバー法だ。

実際に聞いてみるとこの差は凄く判る。ぜひお試しください。

小型スピーカーで、”ノンカットクロスオーバ法”を実験してみたいな

この”ノンカットクロスオーバ法”を見つけるまで、色々なチャンネルデバイダーでマルチのスピーカーを組もうとしてやってみたけど、結局どうもしっくり来なかった。市販品のCRによるネットワークがいかに良く出来ているかを再認識するばかりで、本当にマルチシステムは良いのだろうか？という疑問がわくばかりだった。

”ノンカットクロスオーバ法”を使って初めてVRS800もマルチでちゃんと鳴るようになったが、今思うとそれ以外のスピーカーでもこの方法を試してみたくなってきた。この方法なら小さなスピーカーのマルチもかなり良くなるのではないかと思うし、スピーカープロセッサとの組み合わせなので、かなり面白い実験が出来る。もう少し突っ込んでやってみるべきだなー。WZ-DM35をもう一台手に入れれば４WAYまで対応できるし。。。

実験に手ごろなスピーカーが欲しくなってきたなー。とりあえず手持ちのJBL:Control-1Xでやってみるかな？これは昔は良い音だと思ったのだが、最近はCRネットワークが劣化したせいか、あまり良い音だと感じない。アンプ直結のマルチなら復活するか？

　　　”ノンカットクロスオーバー法”　

いままで色々実験して色々なノウハウを得てきたが、一番の発見はこれだと思う。一番長時間悩んだ課題だったので、解決できてうれしかった。

スピーカーユニット間の音の繋がりが悪くてお悩みの方はぜひお試しください。いままでの切って繋ぐやり方よりこれの方が良い事はすぐに分かるでしょう。もちろん中音と高音をクロスオーバーする場合でもやり方は同じです。

従来のチャンネルデバイダーでは切って繋ぐやり方でしかクロスオーバーできなかった。これは、新しいデジタルチャンネルデバイダー（スピーカプロセッサ）になって初めて出来るやり方だ。技術が変わった事で初めて出来るやりかたで、これこそデジタルの勝利だ！

スピーカープロセッサ：ＷＺ－ＤＭ３５（音は最高！定価は３０万円近いが、オークションなどでは３万円程度で売られていてお買い得）

色々クロスオーバーを実験した結果、一番良かった方法がこれだった。

低音用スピーカーと中高音スピーカーをクロスオーバーするには２つの方法がある！
（２つに切った紙を、セロテープで繋ぐにはどうするべきか考えてみてください。）

（１）切った部分をピッタリ合わせて繋ぐ方法
（２）重ね合わせて繋ぐ方法

今までのクロスオーバーは（１）だ。
今回の提案は（２）。

ＨｉＦｉオーディオにおいてはマルチスピーカーを実現する場合、いかに２つのスピーカーの音を馴染ませながら繋いでいくかが大事であることは異論が無いと思う。にもかかわらず、従来は２つのスピーカーの音をバッサリ切って（１）の方法でチャンネルデバイダーで繋いでいた。

今回の提案は、切らずに重ね合わせて繋ぐべきだというもの。こうすれば重ねた部分は２つのスピーカーの音が５０％ずつ均等に混ざり合う。そのままだと音圧が高くなりすぎるので、その分をグラフィックイコライザーで音圧を下げる。

実際、我が家のスピーカで色々悩みながら実験したが、これ以外にうまく繋がる方法は無かった。これが私のクロスオーバーに関する結論です。デジタル式のチャンデバ（スピーカープロセッサ）があれば簡単に実現できる。

スピーカーの音のつながりでお悩みの方はぜひお試しください。ビックリすると思います。

”カットオフして繋ぐ”という考え自体が間違いだったのだ。 ”重ね合わせて繋ぐ" が正しい。