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イイね!
2012年06月21日

サイン波がオーディオに与える悪影響について!

サイン波がオーディオに与える悪影響について! ・・・実験しようとしたのですが。
まぁ、現状での結論、「よーわからん」でした。

さて。
オイラは昨年末、か今年の初め、「サイン波をウチのプリウスさんに食わせてアンプから発煙」という、まぁお恥ずかしい事故を起こしました。
また、サイン波を調整に使おうとしたところ、スピーカー壊す、とかいう事例もありまして。
「マジでサイン波、マズいのかね?」という疑問が。

・・・流石にクルマで実験するのは色々しんどいしアレなので、検討ベンチ(というかお仕事机)の上で環境作って実験してみることに。

実験開始地点での仮説は・・・。
「スピーカーの共振周波数、或いはその逓倍と同じ波長のサイン波をスピーカーに与えると、スピーカーの慣性モーメント分遅れた波が発生してしまい、それが逆起電力となってスピーカーのボイスコイル、或いはアンプのバランスを崩す」でした。

では、早速準備!。

まず、スピーカー、ハードオフの500円ジャンク。


一応ソニー製、つーかソニー製品に使われていた、だけですが。

マレーシアっぽく、且つ有鉛なので、1997~2002年くらいの製品に入っていた奴、かな?。

次に、サイン波発生装置、どこの家庭にも一台はある、アナログシンセサイザーを使います。

DOEPFERじゃなくて、Analogue Systemsの使っている理由は単純、VCOの発振調整幅が広いから、です。
CVには適当な電圧入れてますが、まぁ右上の周波数ノブで弄っちゃってるので、あまり意味は無いです。
んで、下手な小細工はせず、サインアウトから直接ミキサーへ、アンプに繋げました。

アンプとスピーカーは、こんな感じで。

アンプはこれまた標準的な、PCデポに売っている安物真空管アンプ、手頃なトランジスタアンプの在庫が無かった、だけです。
んで、この環境の「アンプ出力部」、「スピーカー入力部」をオシロの1ch、2chに突っ込みました。
AC、1x、LPF、HPF無しで。

実験環境全体図。

PC画面は、ライン出力監視用オシロ、オーディオI./FのDSPで描画、しているらしい。

右側にゲイン調整用のミキサーと、あと切っ掛けとなるMIDI信号送信用のシンセ鍵盤があります。


使用機材は以下の通り。
・スピーカー
 Sony 1-505-781-11
・アンプ
 OZZIO DSP-S1
・オーディオI/F
 MOTU UltraLite mk3 Hybrid
・オシロスコープ
 Hantek DSO1060
・発振器
 Analogue Systems Oscillator RS-95E
・発振器電源/MIDI
 DOEPFER A-100 BS-2-P9
 NakamuraCorp. MIT-300Plus
 DOEPFER A-190-1 MCVS
・MIDIシンセ
 Roland JUNO-106
・ミキサー
 YAMAHA MG10/2

ちなみに「サイン波」とは、倍音成分が一切無い、基底周波数だけの波です。
家庭用100Vの交流電源波形とか、サイン波です。
特殊な波なので、色々問題を起こします、普通のヒトはサイン波とか調整等に使わないように!。
 
さて、まずは基底周波数捜し。
アンプの電源を切って、スピーカーコーンを叩きます。

するとこんな波形に。

1コマ10msなので、このスピーカーは大体100Hzあたりが基底周波数っぽいです。

ではここで色々な周波数を入れて、、、みたのですが。

期待していた、「スピーカーかアンプが壊れる」おきねーしorz。

各波形ですが、オシロ黄色線がアンプ出力、緑線がスピーカー入力、PCの波形がアンプ手前のライン波形です・・・。
えぇ、ものの見事に一致します・・・。

うーん、、、単体では事象が起きない、てことか、、、今回の実験環境がマズいのか・・・。

■事象追加案
・スピーカーをフリーエアではなく、密閉で動かしてみる
・モノラルではなく、ステレオで位相ずらして実験してみる
 #位相がずれた別の波をスピーカーが貰って、共振起こして壊れるんじゃないか説
・ネットワーク入れてみる

■実験環境ウィークポイント
・真空管アンプじゃなくて、半導体アンプ使えやゴルァ
 #真空管アンプは電流動作、ひょっとしたら逆起電力に強いんじゃ・・・

ま、つーわけで。
消化不良気味、つーか思いっきり消化不良なお話、でしたよ、と。
 #まぁ、壊れたら壊れたで大騒ぎ、なのですが・・・。
ブログ一覧 | クルマ
Posted at 2012/06/21 20:40:35

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この記事へのコメント

2012/06/21 21:03:53
う~~~ん

久しぶりにさっぱり┐( ̄ヘ ̄)┌ フゥゥ~

でも、次が楽しみ^^
コメントへの返答
2012/06/28 23:29:25
ははは、しかも消化不良でスミマセン!。

次は本気で壊すセットにしないといけない気もするけれども、、、なんか怖いのでペンディングなう。
2012/06/21 21:08:22
密閉式じゃないとダメかも知れませんね。

よくカーオーディオやホームオーディオなどで、アンプを壊したスピーカーを壊したなどの類は、ユニットの設計以上の出力だったりしますし、ネットワーク、箱の設計にも影響します。サブウーファーを壊す事例が多いですよね。

パワーアンプの電源を先に入れてからCDプレーヤーなどのプリアンプ出力をいれた瞬間の音だったりもします。その波形は恐ろしいですよ。
コメントへの返答
2012/06/28 23:30:59
ドアスピーカーなんざ、フリーエアなのでまぁ密閉しなくても、、、ですが。

サブウーファーは確かに壊れますね、人間の耳では知覚しにくい領域なので、どうしても音量上げ気味にして・・・。

また、突入のDCカットが効きにくいので、「プリアンプ出力をいれた瞬間の音」を貰いやすいんですよね、ウーファーは・・・。
2012/06/21 21:40:04
お久です<(_ _)>

密閉式もそうですが・・。
多分に真空管は強いのではと私も推測します。
だって・・パワートランジスタないっしょ。

ネットワークも絡むかなぁ~。
引き続き人柱しちゃって下さい~。
コメントへの返答
2012/06/28 23:31:53
お久しぶりです。

えぇ、、、真空管、強烈なダイオードですからね、流石に逆に電子を飛ばすステキ電圧かければ、別のところが色々ありそうですし!。

ネットワークは絡みそうですが、、、本来機械壊すの好きじゃないので、まぁペンディングしてますよ、と。
2012/06/22 01:55:13
あのね、私のやったときの状況は、Myspkerで2Kのサイン波を出したら2,3秒でしたよ。

ダッシュボード上のスピーカーなんで密閉でもないし、右のみです。

パソコンからナビに入れて、bitoneからアンプです。

で、スピーカーから煙吹いて、アンプの保護回路が働きました。

被害はスピーカーだけ。

今回の状況から考えると、単にスピーカーの対応ワット数が低いからですよ。

定格2.5Wじゃコイルに熱も持たんし、そんなゴツイ機材も壊れません(多分ね)
コメントへの返答
2012/06/28 23:34:56
「たまたま」共振の逓倍に引っかかった2KHz、、、てこと、なのですかねぇ・・・。
2KHzだと1波長500us、2秒もあれば積分方向のエネルギーは充分に溜まってしまうかも、うまく(悪く)いけばですが。

スピーカーのW数は、低ければ低いほど地味ダメージ大きいですよ、「アンプの出力」が2.5Wじゃないので。
 #と云いつつ確認、、、って使用したアンプの定格がわからない、というorz。
2012/06/22 08:47:18
???((; ̄(エ) ̄)?
“ (@(ェ)@)っっ
┐( ̄(エ) ̄;)┌ ?


今度は日本語で書いて!
コメントへの返答
2012/06/28 23:35:12
次回はステッカーネタ!。

でも意味わからないっ!。
2012/06/23 10:29:02
(゚∪。)???

ま、わかりませんよ、と。



まえにアクティブスピーカ分解してコーンの上にビー玉乗せて遊んでて、ビー玉とコーン紙が一緒に吹っ飛んだことはあるけど。。。

↑(どんな遊びしてんだろ、オイラw)
コメントへの返答
2012/06/28 23:36:04
共振は、、、まぁ変態な世界ですから。
電気屋的には、EMCだのEMIだのry。

防水処理したスピーカーに、固めに溶かしたコーンスターチを載せると、楽しいですよ、ふふふ。
2012/06/29 04:42:00
対応ワット数以内でやってるんじゃないの?

仮に2.5Wスピーカーに30W流して壊れるのってあたりまえじゃん。

2.5Wなんだから2.5W以内でサイン波流してやってるんじゃないの?
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