はこにわオーディオ工学研究分科会 (旧名: バスレフ研究所)

疑問いろいろ

インピーダンスの簡易測定をやってみて、分かったことも多くありましたが同時に新たな疑問が出てきました。

まずは、インピーダンスが動作を反映しているかということ。
これは、箱の動作が振動板の負荷にならない共振については反映しなそうです。
多自由度バスレフのように、ダクトが多いシステムでは、全ての動作が逆起電力になる訳ではなさそうです。

次に、設計の熱力学条件として、等温条件で良いのかという疑問。
今まで、限られた経験の中で、等温条件のほうが断熱条件よりも実際の動作に近そうだと思っていました。
それには、一般公式の値が比較的等温条件に近いというのもありました。

しかし、今回、解析結果と付き合わせてみると、学術的に正しいとされている断熱条件のほうが実態に近いのではないかと思うようになりました。



この図は、上側がインピーダンスの測定結果、下が、プログラムを使ったシミュレーション解析結果です。この解析は完成していないので未だ公開していませんが、あと少しのところです。

下側で、オレンジ色の線が等温条件、青色の線が断熱条件で計算したものです。このピークの周波数が、共振周波数になると思いますが、インピーダンスの谷に近いのは、断熱条件のほうです。
多自由度バスレフの場合、実際には共振周波数がブロードに分布するようなので、計算が違っていても問題になることは少なかったのですが、こうして比較してみて、断熱条件に変更すべきかと思うようになりました。

課題が多く先は長そうです。

インピーダンス測定法

自分が行ったインピーダンスの測定法は、本に載っている方法とは違います。
正式な測定方法ではないので、正しいのか正しくないのか不明ですが、あながち外れていないのではないかと思います。
システムの構成は、以下の通りです。


(1)ファンクションジェネレータを使用して正弦波を発生させる。
(2)正弦波の周波数は、オシロスコープの周波数測定機能で確認する。
(3)正弦波をアンプで増幅し、スピーカーシステムに入力する。
(4)スピーカーシステムの端子間電圧をテスターで計測する。
(5)スピーカーケーブルを流れる電流をクランプメータで計測する。
(6)インピーダンス＝電圧÷電流　を計算で求める。

このようにした理由は、測定中の音を耳で確認するためです。
このようにすると共振しているかしていないかを体感できます。

インピーダンスの谷にあたる周波数が、共振周波数だという定説があるようです。
この定説は、多自由度バスレフ型には適用できないのではないかという疑問がありました。

実際に耳で聞きながら測定していると、インピーダンスの谷と共振周波数は必ずしも一致しないようです。

インピーダンスカーブは過信しないほうが良さそうです。



上記は、TangbandのW5-1880を装着した標準MCAP-CR型のTR130cのインピーダンスを測定したものです。
測定中は耳が痛くなり非常に辛いですが、結果が出ると興味が沸いてきます。
シミュレーションの結果等の比較検討が課題となりました。

インピーダンスの測定

発信器を作ったので、今度はインピーダンスの測定に挑戦してみました。ソフトを使えば簡単なのですが、自分は、まず耳や手など全身で確認しなければ気が済まない性質です。
学生の頃から、『ソフトは理解して納得してからでなければ一切使うな！』と叩き込まれてきました。それは、正しいことだと思います。お気軽に結果が出てくると、観察がおろそかになりがちです。

インピーダンスの測定方法は、本にも載っているのですが、自分は、その通りにはせず、スピーカーシステムにかかる電圧と流れる電流を測定して、オームの法則でインピーダンスを計算しました。というのは、スペックの良く分からないStereo誌の付録アンプを使ったためです。このアンプは、妙に評判が良かったりしますが、自分が使った限りでは、低音域がハイレベルで入っているオルガンは、全く再生できないので、価格なりという評価です。おもちゃとしてはいいですが、とてもメインシステムには使えません。
このため、電流と電圧とを同時に測定することにしました。
クランプメータで電流を測ります。精度は良く分かりません。
端子間の電圧は、別のテスターで計ります。精度は分かりませんが、数字が出てきます。

周波数を少しずつ変えながら、電流と電圧とを計り、LibreOffice Calcに入力してゆきます。耳を破壊されながらようやく出来たのがこの結果です。供試体は、一昨年のオフ会で使用したTR080bです。
しかし、周波数の調整が難しいため、解像度が荒過ぎるかもしれません。

この結果は何を意味するのか....これから考えなければいけません。

試験用発信器

先日おおさわさんから多重共鳴管のレポートを頂き、研究会のページにアップロードしたので、読まれた方もいらっしゃるかもしれません。
おおさわさんの多重共鳴管の開発の影に、発信器という優れものがあります。発信器で、単一周波数の信号を発生させ、システムのレスポンスを耳や手で確認する。そんな地道な試験であの多重共鳴管は開発されたのです。これが、ソフトウェアを使った簡単な方法だったら、あのような完成度にはならなかったのではないかと思います。エンジニアが出来合いのソフトを使うのは、設計時と最後の最後にするのが良いのではないかと思います。

という訳で、私も真似して、発信器を作ってみました。設計は到底出来ないので、秋月電子のキットを使います。ファンクションジェネレータとオシロスコープを組み合わせて発信周波数を確認出来るようにしたものです。

おおさわさんのモノマネで仕上げがキタナイのを別にすればほぼコピーです。秋月電子のキットは、素人にとっては取説が不十分で、ウェブをくまなく探さないと作ることが出来ません。このあたりは、ユニエル電子のキットとは随分違います。
写真は、この信号をStereo誌の付録アンプで再生してチェックしているところです。

随分時間がかかりましたが、何とか出来そうです。

Qtの勉強を始めました

MCAP-CR型のシミュレーションプログラム開発を始めて３ヶ月、計算処理プログラムは概ね完成してきました。そのうち、一部は公開しているので、試してみた方は、コメントを頂けると嬉しいです。

計算プログラム自体は出来ても、もう少し使いやすくしたいと思い、GUIを付けることを考えています。

そこで、C++のプログラムを利用してGUIを付ける方法を探していたら、プラットフォームに依存しないものに、Qt(発音は"cute")という開発環境があることを知りました。

入門書を購入してきて、一からやってみようと思ったのですが、最初から躓きました。

昨年１２月に出版された新しいものなのに、何と、Qt SDKの画面が違っている。そして、問題は、自分が最も必要としているオプションが見つかりませんでした。

いろいろやってみて、全く同じではないものの、似たようなことができる手順を発見しました。

しかし、

次は、書いている内容が分からない。

画面を表示するところまで、何とか扱ぎつけて、では、"Hello, World"と表示させるためのソースファイルの記述のところまで読んだのに先に進めない．．．
内容は本に書いてあるものの、一体この内容をどのファイルに書けば良いのか．．．著者には当たり前のことなんだろうな．．．．しかし、自分には．．．

しょうがないので何回も読み返すが、『「MainWindow」のコンストラクタで、「QLabelオブジェクト」を生成し、そこにセントラルウィジェット（「MainWindow」の中央に表示するウィジェットのこと）に設定します。』なんて書いてある。これ日本語??

正直云って、イタリア語のYahoo!のニュースより難しい。