waveguideと指向性

以前の記事でacoustic center(とacoustic offset)を記事にしましたが、"理想的フルレンジシングルユニット"と、現実のマルチユニットスピーカーの間の乖離としては他にも軸外特性の問題があります。waveguideがその問題を解決する一助として、現在のスピーカーユニットとしては一つの潮流になっており、Genelec, Neumann, Amphion,etc.....と多くのメーカーが積極的に採用しています。

waveguideは簡単に言えばhornですが、どうも言葉の使われ方を見るだに、コンプレッションドライバーとの組み合わせをhorn、ダイレクトラジエーターユニットとの組み合わせをwaveguideと呼ばれていることが多いようです。

振動板直径に対して軸外特性は高域ほど減衰傾向(そのため、"理想的フルレンジシングルユニット"では無限に小さい振動板が必要になる)になるため、マルチユニットの場合はクロス周波数でウーファー側は軸外特性が狭く、ツィーター側では軸外特性が狭くなる傾向になります。

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(画像提供:YRさん)
これは軸上から15度刻みに90度までの音圧特性をヒートマップ(色温度が高い=赤色ほど、音圧が高い)で示した指向特性図です。15cmウーファー+2.5cmツィーターですが、クロス周波数帯域において大きく指向特性が変化していることがわかります。
フルレンジシングルユニットでは口径にしたがってなだらかに軸外特性が減衰する一方で、このマルチユニット特有の軸外特性の乱れが、伝統的に言われてきた「マルチユニットではクロス周波数周囲での乱れ」や「クロス周波数は聴感が敏感な声の帯域を外すべき(特にマルチホーン派)」といった言説の原因の一つだと推察されます。

waveguideを装着することで、この軸外特性はhorn形状に伴い調整することが可能になります。
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フラッシュサーフェスマウント

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waveguide装着

軸上特性に対して、軸外特性では減衰していることがわかります。
つまり、軸上特性のみではなく、ツィーター・ウーファーの軸外特性を揃えたクロスを設計することで、マルチユニットでありながら広く揃った指向性を獲得することが可能になります。

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(画像提供:YRさん)
YRさんの作例紹介(他人の褌)ですが、こちらが15cmウーファー+2.5cmツィーター+waveguideの指向特性です。全体になだらかな変化であることが分かります。
これがwaveguideによるクロス周波数付近での指向性の改善です。


ところで、本稿でここまで取り上げた指向特性はすべて水平方向指向特性です。
前述のように、垂直方向指向特性では、やはりvertical offsetによるdipが発生します。

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Commented by Iridium17 at 2017-07-29 21:45 x
てつさん、こんばんは。

Waveguideは音の広がりが良いというのは聴感上も感じられるのですが、その一方で音像定位には何か共通の特徴みたいなものはありますか?

たとえばSound stageは広いけれどボーカルは奥の方に定位するとか。

Commented by tetsu_mod at 2017-07-29 22:55
> Iridiumさん

お世話になっています。
個人的にwaveguideでの感覚は1. 定位の明確化 2. 包まれ感・広がりの改善 じゃないかな、と感じています。英語圏のフォーラムではsound stage depthの改善、という表現で見かけたりします。

ご指摘のvo.の後方定位ですが、定位の前後感(後方展開or前方展開)を議論するのはかなり難しいかと思います。部屋の影響をかなり強く受けることが一つと、複数のwaveguide搭載型スピーカーを思い起こしても、すべてで共通する定位展開の傾向は困難かと思います。
実際に、waveguide装着後の拙宅のATC SCM12slでYRさんは前方に飛んでくる感覚を得たようです。
前後感覚の定量化が困難だと思われますので、このようなご返答でご容赦ください。
by tetsu_mod | 2017-07-17 21:25 | オーディオ | Comments(2)