ウーファーのフローティング化

 先日、オフ会でスピーカーについて、貴重なアドバイスをいただきました。それは、スピーカーのバスケットの振動が、50mmのブビンガ製のバッフル板を経由して、キャビネットに伝わり、混変調により音が濁るとのことです。解決策としてウーファーをフローティングにする事により改善されます。早速、フローティングにチャレンジする事にしました。

フローティング
 フローティングするドライバーは、ミッドローの15WU-8741T00とします。このドライバーの受け持つ帯域が、30Hz~700Hzで、主たる音域のほぼ中心にあたり、ソプラノの除く肉声の殆どが含まれて、多くの重要な音が含まれる帯域です。音の情報密度が濃いので、この部分の混変調を避ける事により、音離れ感とナチュラル感の両立が実現して、雑味のない滑らかな音に変化する事が期待できます。反面フローティングにより、過渡特性が悪化してアタック感が無くなる恐れがありますが、実験してみない事には解りません。取るに足らない心配である事を期待したいと思います。

改造
 フローティングは、設計当初から仕組みとして盛り込まないと、後の改造では難しいですが、今回は完璧を狙わず、「少しでもフォローティング」を目指してチャレンジしてみることにしまました。

方法
 以下の茶色の部分がバッフル板の木部です。元々、CNCで切削して高い精度が確保されているので、スピーカーのバスケット(アルミダイキャスト)と、それを固定するキャップボルト、鬼目ナット(グレー)とが直接接触しない様に工作されているので、ゲル状の緩衝材(シアン)と、シリコン製のOリングを入れることにより、簡易的にアイソレートする事が可能です。この様な仕掛けは、精度が高く取り付け穴の懐が深いドライバーで、初めて実現可能と思われます。
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キャップボルトにシリコンのOリングを取り付けて、締付けると螺子穴の中で広がって固定されます。
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制振シート
 医療関係で有名なソルボセイン(Sorbothane、オハイオ州ケント)のシートを購入して、リング状に加工して取り付けます。ソルボセインは薄くてもかなりの効果が有るようです。
 ソルボセインのURL
 https://www.sorbo-japan.com/industrial/industrial_use.html

シート厚
 スピーカーをバッフル板に落とし込んでいるので、座繰り加工がされていますが、フランジの厚さと座繰り深さの差が1mmなので、手始めに1t~1.5t圧のゲル・シートで実験する事にします。
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取り付け穴の加工
 以下の様に、フランジに4.2mmの穴が開いてますが、4mmのキャップボルトと接触する様でしたら、当該部分の穴を拡大する事で対処する予定です。

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期待する結果
 女性の声のかぶり、オーケストラの弦楽器の混濁した音が解決できれば成功です。

JPLAY三台構成のPCオーディオを聴いてきました。

 最近コアなPCオーディオのソフトとして、JPLAYというソフトを聴かせていただく機会に恵まれました。今まで、雨後の竹の子の如く現れては、消えていったプレーヤーソフトが多々ありますが、JPLAYは比較的長い期間消えずにいます。現役で正しく進化しているソフトとして、Microsoft Windows Media Player、Apple iTunes,、Foobar2000、JRiver Media Centerが生き残っており、マイナーなソフトを探せば、バクヘッド何とか、Hi何とか等がありますが、殆どが終息に向かっています。その終息を加速したソフトの一つとしてJPLAYが有ります。

PCオーディオの特徴
 PCオーディオは周到なるノイズ対策に尽きると思います。最近の電子機器は、12V,5V,3.3V,1.8V等の複数の電源を必要として、その生成の殆どがDCDCコンバーター(スイッチング電源)で生成しています。効率の都合上その変換の際に生ずるEMI(Electro Magnetic Interference)から音楽信号を如何に隔離・保護とその除去を行か課題となります。
 
JPLAYは
 パソコンの機能を音楽再生に特化して、サウンドボードをレンダリングする専用PC(Audio PC)を設けて、そのパソコンはノイズ対策を徹底的に行い、そのパソコンをLANケーブルでアイソレートして制御と音源を送り込むパソコンを設けるものです。エキセントリックに機能を分離していくと、control PC、audio PC、Server PCという専用パソコンを設けることになるシステムです。

試聴したシステム
以下が、今回聴かせていただきました、PC群です.
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試聴したパソコンの姿です
 右の黒い三台がJPLAYのパソコン群で、その手前が、12Vと18Vのリニア電源でAudio PC用です。このリニア電源から(PicoPSUスイッチング電源)でATX電源を生成しています。この三台のパソコンでオーディオの最上流であるプレーヤーを構成します。PicoPSUは95%の変換効率優先のデコデコで、スイッチング汎用のICが搭載されており、その発振周波数は300kHz(PWM制御方式)で、ノイズ対策が結構難しいです。
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パソコンの写真といっても何か特別に変わっている訳でも無く、極普通のしょうもない写真です。

肝心な音
 バランスの良い素晴らしい音です。その要因がJPLAYのソフトによるものか、徹底的なノイズ対策によるものか、はたまた、下流システムの高い完成度に寄るものか、正直言って解りませんでした。INTONA(アイソレータ)の有無の差も余り無かった様です。ハイエンド・パソコン三台、周辺機器、設置スペース等の投資額と、Linn等のネットワーク・プレーヤーと比較して、どの様に違うのか興趣は尽きません。

消音パソコンをipadで快適操作

 ミュージックソースもCDの量に応じて増えてきます。その中からその時の気分に合わせて選曲して、再生を行う場合、CD棚から数枚取り出して、CDプレーヤー等に掛けるのが今まででの方法でした。しかし、PCオーディオによりその儀式が激変して、聞く場所に居ながらして、数万曲の中から「アラジンのランプ」の如くipadを擦り演奏(再生のデマンド)を行う事が可能になりました。個人的にはアナログのオーディオの方が音質面でベストであり、PCオーディオは、投資額との妥協の産物だと思っています。しかし、選曲を行うためのパソコンのパワーは、別次元のソリューションであり、その利益を最大限に活かさない手は無いと思います。

音楽プレーヤーLUMINでの操作例
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Software hierarchy
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ipadで快適操作環境
 foobar2000 を UPnP/DLNA Server として建てて、Linn Kazoo、又はLUMINをコントロールポイントとして、Wifi環境で、foobar2000 を UPnP/DLNA サーバーとUPnP/DLNA Rendererとして音楽を再生します。そして、foobar2000をOpenHomeに対応すべくBubbleUPnP Serveを平行に建てて対応します。

OpenHome
http://openhome.org/

JAVA VMの導入
 Java virtual machineの最新サブセットが必要です。Oracleのサイトから、JAVA スード(shudo)マシン機能を追加します。
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/vm/index.html

BubbleUPnP Server の導入
BubbleUPnP Serverの開発サイトからダウンロードして、設定しますが、途中で上記のJAVA VMの導入が促されます。設定は極めて簡単です。

そして動作
 今まで使っていた、Monkeymortに併せて、Linn Kazoo、Luminを動作してみました。その動画を以下から見ることが出来ます。どれも速度が速く、最新のipad Proでは、画面のリフレッシュレートが、30fpsから60fpsに改善された故に表示も滑らかで、実用的です。この仕組みが、只で構築(導入しただけ)出来るとは、とても幸せです。

Monkeymort
https://www.youtube.com/watch?v=BCbEgkFLl3w&feature=em-upload_owner

Linn Kazoo
https://www.youtube.com/watch?v=c1L7tPVHuAY&feature=em-upload_owner

LUMIN
https://youtu.be/uGlHSmjcKIQ

Linn KINSKY
 ipadでアルバムアートをグリッド状に表示する機能が無く、動作が緩慢なので除外しました。

肝心な音
 音の良さは、Monkeymortがベストです、但し、UPnP/DLNAサーバー環境を停止して、プラグインをインヒビットする事が条件です。他のプレーヤーの評価はこれから行う予定です。OpenHome化は、機能が複雑多義で冗長度が高く、音質面でかなり不利な様です。又、Monkeymortは、foobar2000との連携が密で、リッピングしたデータを取り込む毎に、オルタネート・インデックスのリビルドが無く、リッピングした音源が即座にインデックス(作曲家、ジャンル、年代)に反映される等、リレーショナルが優れています。その点では、LINNのKinsky、Kazooは、機能面で遅れをとっています。

80cmの巨大スピーカーを聞く

 昨日は、台風22号が本州上陸真っ只中に80cmの巨大ウーファーを鳴らす企画がありましたので、群馬県伊勢崎市に行ってきました。大型ウーファーとしては、フォスター電機製フォステクスブランドでFW800HSという大型のウーファーがありますが、今回聴く事の出来るスピーカーは、三菱電機とNHKで共同開発した、ダイアトーン・プロフェショナル スピーカーシステムSC-8406Lです。
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SC-8406L
 ダイアフラムのダイアメータが80cmですから一般的にはサラウンド(エッジ)を含めると1mと言って良いと思います。インピーダンスが8オームで、耐入力が2kWもあります。ダイアフラムはケブラー製で、カーボンコンポジットか、塩ビか良く解りません。又、サラウンドが、ゴムホースの様で、軟らかくないです。
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NHKに納品
 NHKの放送を目的としたホールは、当初、愛宕山にあり、その後内幸町にNHKホールが設立され、そこも手狭となり、神南の現在のNHKに移りました。それを機会に、NHKホールにパイプオルガンが設けられ、そのオルガンは東独ベルリン・シュッケ製で世界最大弩級、ストップ数92、パイプ数7,640本、5段鍵盤を持つもので、パイプと電子オルガンのハイブリッド機構でした。そのハイブリッドの電子オルガンモードの演奏の時の低音を受け持つスピーカーの予定でした。予定と言う事で、最終的には担えなかったということです。15年前から演奏されなくなり、たまに、Jpopの録音、紅白歌合戦の蛍の光に使われる程度の体たらくです。

試聴の機器構成
 タンノイ38cmのコアキシャルスピーカーであるバークレーと50Hzでアクティブ・クロスオーバーで、分割して、200Wのアンプで聴きました。 音源は、CDをリッピングして、DDC経由でデジタルのまま、アクティブ・クロスオーバーに入力しました。
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肝心な音
 今まで聴く事が出来なかった重低音を聴かせていただきました。圧巻は、JAXAのH2ロケット打ち上げで、音源には、5hzの音と言うか空気の移動の風圧が含まれており、70坪の切り妻屋根の工場全体が、振動して、天井の電灯がカタカタと共振する程です。パイプオルガンの名曲のサンサーンスを聴きましたが、残念と言うか、当然ながら、本物のパイプオルガンとは、全く異なります。

最後に
 スピーカー自体の重さが200キロ以上もあり、移動が困難な為、この工場で箱を解体するとの事で、その雄姿の最後を見届ける事が出来て、貴重な体験が出来ました。


スピーカーの持つ素の特性を測定して、再検討

 スピーカーの持つ素の特性を測定して、クロスオーバーを再検討してみました。

ATC SM75-150 ダイアフラムの保護とホーン効果を狙ったWaveguide
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素の特性
 ウーファー(黒)Scan-Speak Illuminator 15WU/8741T00は、典型的な紙のダイアフラムで、近代的な設計の特徴のブレークアップが6khzから始まり、剛性の高さを現しています。トゥーイータ(青)Scan-Speak Revelator D2908/7140000は、チタンのダイアフラムながら、それ程高域が延びず、テキスタイルのダイアフラムの様に穏やかな特性です。スコーカー(赤)ATC SM75-150は、思ったほどフラットでは無く、古典的で使いにくい特性です。Waveguideによる位相の回転が800Hz付近に生じて、4,500Hz付近にエッジの共振(反転による打消し)による激しいディップが生じます。
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2Wayの検討
 元々、ウーファーとトゥーイータは、Scan-Speak推奨の組み合わせのため、測定結果の数値を見ると、クロスオーバーの周波数と僅かなゲイン調整で、綺麗に繋がる仕組みとなっています。その証拠が以下の特性で、クロスオーバーの周波数を決めて、トゥーイータのゲインを2~3dB SPL調整すれば、万事上手く行くように出来ています。
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3Wayの検討
 まともに動作する2wayに、無理してスコーカー加えて、しなやかに繋がっている竹に無理して木を間に入れる様です。スコーカーのATC SM75-150は、高音圧と分離を目的としたスタジオモニターの核となるスピーカーで、くつろいで聴くスピーカーでは無い様です。それでも何とか切り貼りして得られた結果が以下グラフです。800Hz付近では、一見レベル的には良さそうですが、スコーカーの位相が回転してウーファーとの繋がりが極めて悪い状態です。800Hz付近のクロスを避けて、48dB/oct.以上の急峻な遮蔽特性でクロスするか、あるいは、Waveguideを取り除いて800Hz以上の軸外応答の改善を行うか必要です。
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3Wayは必要か
 並みの3Wayより良く出来た2Wayの方が、点音源に近く、良い事が想像できます。そこで、良く出来た点音源の3Wayを検討してみることにしました。