簡易タイムアライメント体験

タイムアライメント機能って要するに左右のスピーカーの距離が違うから必要なものであるから

…自分でどうにか出来るんじゃね？

という邪推。デッキなんて買わなくても自分で頑張ればどうにかなるはず！

というわけで理論とやったこと。

音の速度はv = 331.5 ＋ 0.6 t (tは摂氏温度)で、15度で約340m/sですね。

まあ正直音の速度なんて大気圧諸々の影響を考えれば340m/sでいいと思うのでそれを使うことに。

まずはツイーターとスコーカーとサブウーファーの運転席からの距離を計測します。簡易TAなので大雑把な数値で計測しました。
計測結果は
左スコーカー136cm
右スコーカー98cm
左ツイーター126cm
右ツイーター84cm
SW107cmとなりました。

次に距離を計測したら今回の場合は右ツイーターを距離0の基準点として、それぞれのスピーカーの右ツイーターに対する相対距離を計算します。サブウーファーだけはそのまま絶対距離を使用しました(理由は後述)
計算すると、
左スコーカー+52cm
右スコーカー+14cm
左ツイーター+42cm
右ツイーター0cm(基準)
SW+107cmです。

これだけやれば、次は計算して音声編集を行うのみです。自分は長年愛用しているフリーソフトのAudacityを使いました。

AudacityにはエフェクトとしてLPF,HPFを備えていますが、イコライザで強制カットしたほうがロールオフをほぼ無くすことが出来ます。今回の場合は"簡易的"なのでロールオフの影響を無視してクロスオーバーをほぼ無くす方針で行きました。

まずは鳴らしたい音源をAudacityで取り込んで、それをコピーして3つのトラックにします。それぞれ、ツイーター用、スコーカー用、サブウーファー用と分けるためです。

まずは低音を取り出します。左右chをミックスダウンしモノラル音源にした後にイコライザで80Hz以下のみを取り出します。

ここで絶対距離を指定した理由を書くと、自分のナビはHPFの設定が出来るので80Hzで切るようにしてあるので、低音はウーファーからしか鳴らない(訳ではないですがスコーカーからの影響は無視できる)為、運転席からウーファーまでの絶対距離を入れれば良いからです。

次にスコーカー、ツイーター用のトラックからイコライザで80Hz以下をカットします。その後にスコーカーは8000Hz以上をカット、ツイーターは8000Hz以下をカットします。何度も書きますが"簡易的"なのでクロスオーバーは無しです。(配線的にはスコーカーとツイーターは同じ線からとっているのでクロスオーバー無しは今のところ不可能ですが)

それぞれのスピーカーが持つ帯域のみのトラックが完成したら、今度は時間をずらしていきます。
無音部分だと波形を見て判断しにくいので、1.0000秒を基準としてそれぞれのトラックを何秒ずらすかを考えます。

コレには先程算出した相対距離を使用します。相対距離分音が遅れてくるのなら相対距離分音を早めれば良い訳です。
という訳で計算すると、音は340m進むのに1秒かかるので、
左スコーカーの52cmは0.001529秒
右スコーカーの14cmは0.0004117秒
左ツイーターの42cmは0.1235秒
SWの107cmは0.03147秒
それぞれかかることになります。それぞれのトラックを上記の秒数だけ早めれば理論的には右ツイーターを基準としているので右ツイーターと左ツイーターの直線上に定位が現れるはずです。

後は実際に鳴らして左右の音量を調整すると、いい感じに中央に定位します。DEH-970等はオートTAだと勝手に左chが+3dBされるそうですね。

実際に鳴らしてみると効果はわかりやすいです。元のデータと比較しながら再生するとより一層はっきりわかりました。

元のデータの場合、悪い意味でサラウンドっぽいです。サラウンドも要するにディレイや鳴らすタイミングを買えることで得られるものなのでそうなるのは必然？です。更に時間差の影響で特定の周波数が逆位相になりその音が打ち消されてしまい、ちょっと変な音になります。

簡易TAの方はダッシュボード上にしっかり定位し、かつボーカルは中央にしっかり存在しています。更に、

簡易的でしたが思ったより効果が得られて感動しました。

しかしこれを自動でやってくれるデッキは凄い…しかもコレよりもっと複雑なアルゴリズムでより綺麗に定位するはずですから。

以上自己満のブログでした。