音動楽人(みゅーたんと)

YAMAHA サブウーファー NS-SW500 購入・長期使用レポート 《最高の音質を求めて 》 セッティング本編

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ヤマハ NS-SW500 デジタヌ流調教術?

第1節 サブウーファーに多いポート背後(or底面)開口方式の訳

多くのサブウーファーで用いられている「底面開口部を含む側面ポート配置」は、指向角の原理(※1)と、聴感の錯覚:指向(思考?)特性を用いたいわばマジックです!

つまり、限られた振動面積(直径)しか持たない振動板では、「2m近い直径の大口径ウーファー」を作ったとしても、指向角はほぼ中心軸から90度=水平の球面波に近い音場となります!(但し最大音圧は中心軸上=真正面となり弦バスのような無指向性の球面波を出す点音源とは異なります!)。

したがって、スピーカー本体前面とポート面の両面が90°ずれていても両方の音は聞こえるわけですが...。

※1、指向性については『第2章第1節指向性(指向角)』 をご覧ください。

但し、理論通りにならないのは、実際の振動板では「ピストン運動」とは別に「分割振動」と呼ばれる現象が発生して、局部的な振動が起こり振動板の「実効的な径」が変化するので、実際の指向角は、必ずしも入力信号の周波数には依存しません!

第2節 意外と中・高域が伸びている?NS-SW500

サブウーファーにしては意外と中・高域が伸びている?NS-SW500。

ここでもう一度NS-SW500ノ仕様を紹介しますと、

  • ドライバ 25㎝コーンSP
  • 再生周波数帯域 20~160Hz/(ピーク-10dB/ツマミMax 140Hz) となっていますが...。

実際は中・高域が十分にカットできていない?!

AクラスでもBクラスでも、Cクラス?でもない「D級」増幅の高出力デジタルアンプで駆動しているはずなのに?

つまり、最柊増幅段の出口の「ハイパスフィルター」の特性がいまいち?のようで...小生の試聴テストでは、High Cut周波数ツマミを下限いっぱいの40Hzに設定しても40HZ以上の音はあまり急激にはカットされていないようです!

100Hz:ピーク-10dB(1/3)波長λ≒3.486m 理論指向角90°以上(ほぼ無指向性)

160Hz:ピーク-20dB(1/10)波長λ≒2.179m 理論指向角90°以上(ほぼ無指向性)

1.8KHz:ピーク-30dB)(1/30)波長λ≒0.194m 理論施指向角中心軸から片側32.7°(解放角度65.4°)

※Max 2.8KHz:ピーク-40dB(1/100)波長λ≒0.125m 理論施指向角中心軸から片側27.5°(解放角度55°)

※いずれもSP正面中心軸上で!測定

※カッコ内は実数比

再生周波数は2.8kHz!程度まで確認できて!

2WAYSPシステムのツイーターとのクロスオーバー周波数近くまで"鳴る"ユニットのようです?

逆に言うと「メインスピーカー」のウーファー(&スコーカー)帯域まで音が出ている状態で、"逆相設定"にするとメインのSPシステムの低・中音域の音をノイズキャンセリング?してしまい、これがコンビを組む「メインSP」との"相性"(セッティングの難しさ)につながっているようです!

また、音圧が"O"になる指向角は θo≒77°xλ/D であらわされますから。25㎝径の振動板では1084Hz より高い音は正面から90°そっぽを向かせると、直接伝わって来なくなることになります!

さらに、中心軸上より-6dB(.1/2)小さくなる理論指向角は θー6dB≒55°xλ/D となりますから上記の表のようになります。

13cmメインユニットを使用したA520とのコンビネーションでは

第1節 SPバッフルスラント設置!

NS-SW500ではカットオフ周波数を上げていくと「スピーカー本体」が重低音再生に占める割合が多くなり、)A520のように意外と低域(逆相)が伸びているSPシステムに使用すると、意外と「位相合わせが面倒」になります!

NS-SW500自体での(ドライバユニットと共鳴ポートの)スムーズなつながり?のためにヤマハご推奨の「リスナー」から25cmSPユニットと「レゾネーターポート」が聞こえる(見えるように)設置を試しました。

ヤマハのマニュアル通りに設置しても、推奨値カットオフ70Hz以上で使用すると100Hzぐらいで「谷間」(音痩せ)が現れてしまいます!

※以下Test position 1 ・2は カットオフ70Hzから120Hzの間で数ポジション試しましたが、上記の傾向は変わりませんでした!

参※3)A520の仕様と公称周波数特性

ツイーター 20mm径ドーム型 -6dB有効指向角 ≒48度(両振りで92°/20Kz)

ミッドレンジ 125mm コーン型 -6dB有効指向角 ≒38度(両振りで76°/4Kz)

クロスオーバー周波数未公開につき不明、但し

公称周波数特性 80~20KHz(peek-6dB)

A520はポート開口部正面での実測で50Hz程度から-16dBほどの低域再生能力があり公称t値(80Hz/-10dB)よりも意外と低域はよく伸びてます。但しスピーカーの裏側の音なので逆相!(公称値はスピーカー正面の音圧を測定するため。)

Test position 1 バスレフスピーカー用(逆相)ポジション1

15°程度前傾させて、SP前面からの直接音がメインになるようにセッティング。

Test position 2 バスレフスピーカー用 ポジション2

前面スピーカーが30°程度になるまで倒立に近い状態まで傾けて使用!

ポートが正面から見える程度まで」寝かせているので

多少、100Hzの谷間がやや深くなり50Hz程度で重低音が盛り上がった音になり、ショパンのバラードなどには最適?

あの「ガツン」とくる左手の音が腸(はらわた)に響く感じにはなりましたが...。

yamaha_nssw_sw500h.JPG

※注意 更に取説の注意書では、「スピーカーは倒したりして水平ポジションでは使用しないでください、必ず垂直で使用してください」とあるようにすぐには影響は出ないでしょうが「長年使用」すると経年変化で「ボイスコイルのダンパー」が老化すると、フィードバックコイルなどで「通常より重い」駆動部分を支えきれなくなり「中立位置(0入力point)がずれる!」恐れがあります!

第2節 試行錯誤の実験の果てにたどり着いた共鳴ポート底面設置法

そこで、前途した「NS-SW500」の中広域特性を「無効化」するために、ドライバSPを側方に向けて、「メインSP」に中高域に影響がなるべく出ないように、「ポートスラント」設置を試してみました!

前途のとおり25cmSPユニットの場合は、理論値では1,084.5Hz以上の音は、指向特性を持つようになり、正面から直接音は聞こえなくなります。

一方(スピーカー正面のー6dB落ちで)852Hz以下ぐらいから聞こえ出し、850Hz以下の音はほぼ球面波に近くなるわけで、90度そっぽを向いていても100Hz以下を担当するサブウーファーとしては全く問題がないわけです!

NS-SW500では「ヘルムホルツレゾネーター(ポート)」で重低音域の音圧を稼ぐ方式なので、CutOff周波数を、最低値40HZに設定すると、スピーカーからの直接重低音成分はほとんどなく、正面を向いてなくても全く問題ないどころか、90°位相のずれたサブウーファーノイズ(中音域)?を聞かなくて済むわけです!

一般的な他社製のバスレフ方式サブウーファーでは

100Hz以下では波長が 音速348.6m/sec ÷ 100Hz≒3.5m なので、30cm径のスピーカーを用いたとしても波長に比べて十分に小さく、「点音源」同様に無指向性に近く、ポート開口部とSPユニットが90度そっぽを向いていても全く問題は生じない訳です!

以上の理由でポート開口部を底面(床面側)また背後に設置して360度拡散される音を利用する方式が多く採用されているわけです。

NS-SW500でも倒せばこの手法は可能なので、まずはパイプラックで宙に浮かせて?予備実験を行い、試行錯誤の結果それなりの有効性も認められたので本格的に底面開口部付きの"WSP(スピーカー用傾斜角可変設置)ベース?"を製作して実証試験???を行いました。

簡単なのは前途同様に可変角ベースを作り、側方に傾斜させて、共鳴ポートが天井を向くようにすればよい(Test position 3)わけです。

※、以下はすべてA520の低域特性(※3)の良さを利用してHigh Cut 周波数ツマミは最低の値の40Hzにして、Volume は5のポジションで使用しています。

参※2)当サイト関連記事 指向性(指向角)と音の広がりはこちら。

バスレフスピーカー用 Test position 3

sw_main_setting.JPG

天井に向けても「音のつながり」面では良好な重低音が得られましたが...、(但し事項に示す下面開口設置にくらべると...)

また「狸穴ホール?」(※7)の天井は軽量発泡コンクリートパネル並みに高強度で、上部開口設置も可能ですが一般家庭ではこのセッティングは不可能に近いでしょう?

バスレフスピーカー用 Test position4

mamianahall.JPG

このように約30度上反させて設置すると、メインスピーカーのバッフル面とSW500のSPとレゾネーターポートを同一面上に並べることが可能となります、「重低音の歯切れ(レスポンス」)がよくなります!

結果は、狙い通り「地を這う重低音!」が、愛用のSONY MDR1000Z ヘッドフォン(※4)並みにクリアーに聞こえるようになり大変満足しています!

また、ポート前部にあるメタルネットは(ネズミ、蜘蛛、ゴキブリ...などの)小動物侵入対策ネット(※5)としてオプション?で調達した「SUS製の調理用洗い篭!」。

台板は450mm□の18mmtの米松の集成材を利用して、約150mmΦの穴は段付きに加工して、防護ネットは落とし込んで淵はシリコンシーリング材でしっかりシーリングしました。

参※4)当サイト関連記事 SONY MDR-Z1000 その3 リスニング編はこちら。

※5、かつて、宝物にしていた?アルティックのアクティブスピーカー(のセンターバスユニット)に、開口部からネズミが侵入してSPが食いちぎられた苦い経験から...)

スピーカーの高さ設定に関して

基本スピーカーの肝となる「中音域」を受け持つフルレンジスピーカー(またはスコーカー)を「着座位置で耳の高さに」セットして、主に16kHz以上の高音域を受け持つツイーターと「指向性がない」サブウーファーは適当な高さでも構いません!

NS-SW500はポート(この部分から30HZ前後の重低音が放出されている)部分(側面)が下方に向くように台板(18tX450□の米松集材)に150Φぐらいの開口部を開けて台として使用して、100□(2/1)の合成材に、蝶番で固定すれば「ポート」の角度が調整できるサブウーファー台が完成します、寸法を決めてスケッチを用意すればホームセンターで(有料)加工してくれます。

あとは、メインスピーカーの真ん中に設置して、試聴を繰り返しながら上反角度と前後位置を決めればよいでしょう。

システムアップ計画について

前途としたように、A520の低域再生能力の良さと、NS-SW500の広域特性の伸びが仇(あだ)となり、コンビネーションプレーが完璧?

とはいいがたいので、最近出回ってきた「安価なチャネルデバイダーとD級増幅ICを用いたメインアンプ」を用いたマルチアンプ駆動化を計画しています。

チャンネルデバイダー

べリンガー ステレオ2-Way、モノラル3-Wayクロスオーバー SUPER-X PRO CX2310 V2 ¥12,430

TEAC USD301(※6) →SUPER-X PRO CX2310 V2→FX-1001Jx2(JBL A520 )&NS-SW500 と接続すれば、JBL A520 は100Hz以上、SW500は100Hz以下と完全なマルチアンプ構成となり"正相接続"でも「(打ち消しあいによる)JBLの低域のあばれ」を一切気にしなくて繋がりの良いパンチのきいた重低音が得られる予定?

参※6)別項の SONY MDR-Z1000《 長期購入レポート 》その2 テスト編 でも紹介した、愛用しているTEAC USD301 はヘッドフォンアンプ(プリAMP)がついており、ラインアンプ(プリアンプ)として十分な出力を有しており、しかもライン出力も可変できるようになっています、つまりプリアンプとして使用できます!

今後の目標としては、(ヘッドフォンアンプ付きDAC TEAC USD301の)プリアンプ出力をチャネルデバイダーにぶち込んで、100Hz以下の音をSW500に、クロスオーバー周波数以上の音を」デジタルアンプ経由で「JBL」にぶち込んで鳴らそうと計画しています。

FX-AUDIOの低価格アンプシリーズについて

D級増幅のパワーICを使用した安価な製品(メインアンプ)が出回ってきたので、マルチアンプ構成にすることを計画してます。

一部のオーディオ関連記事では、『フルレンジの大型SPを駆動すると「低域」による混変調で「中高音域がやせてしまう」傾向があると指摘されていますが...。

チャネルデバイダーで重低音をカットしてやれば低域による混変調も回避できるので、同機のようなD級増幅パワーICを用いた安価なデジタルアンプでも問題は生じないだろう...と考えています。

またメインSPのA520は能率が良い ので、100Hz以上だけを受け持たせるのであれば、FX-1001Jx2の60wx2chで十分駆動できるはずです!

NFJストア 楽天市場店 で入手可能

[商品価格に関しましては、リンクが作成された時点と現時点で情報が変更されている場合がございます。]

ダイヤモンド GSV3000 30Aトランス型安定化電源
価格:18590円(税込、送料別) (2020/1/16時点)

CQオーム で入手可能です

8000円のデジタルアンプに20000円の電源!ではアンバランスのようですが...。

市販の汎用電源アダプタでは電源容量が足らず、かといって安価な"スイッチング電源"では、電源周波数(50、60Hz)のハム(漏れ雑音)ノイズ、や(スイッチング電源の)パワーICのノイズ(リップルノイズ)が多く、パワーアンプの音声出力に乗ってしまう、したがって「トランス式の本格的な電源」となると最低でもこれくらいは...。

(安価なアンプだからと言って、チープなACアダプタは使用しないこと!)

ちなみに、現状でも重低音を多く含んだ曲では「家屋全体」が揺さぶられるために、昼間以外の午前中・夜間はパイプオルガンや「バスドラム、和太鼓などの鳴り物」の再生は自粛しています!?

※7、その1 我が庵のエントランスホール自慢? はこちら

次回は、「エージングし過ぎで経年変化した"聴覚"に代わって「オシレーター」ソフトと「FFT]ソフトで実測してみる予定。


 

公開:2020年1月25日
更新:2020年3月20日

投稿者:デジタヌ

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