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2022年03月13日

カーオーディオ 160Hzディップの謎(未解決)

カーオーディオ 160Hzディップの謎(未解決) 20240524追記
2年以上経過して、車内の機材や測定方法などがらりと変わりましたが、未解決です。何も変わっていないように思えます。
同じ問題で悩んでいる方からコメントいただきましたので、文末に最近取った測定データを載せておきます。

=======

カーオーディオの周波数特性をチェックするときにピンクノイズ(全帯域でエネルギーが同じになるようなランダム雑音)を再生してRTAという測定方法で各帯域の音量を見ていますが…



160Hz付近で音量が下がっています(ディップと呼びます)。
カーオーディオではピークやディップが生じるのは普通のことと認識されていて、特にディップはどうしようもない(EQで持ち上げても改善しない)のであまりいじるなとされているように思います。

手が打てないのはそれはそれで仕方ないのですが、わかったようなわからないような原因について理解したいと思い、自分なりに調べ始めました(この投稿では未解決)。

160Hz付近は前席ドアのウーファー(17cm口径のスピーカー)で鳴らしています。
80Hzから315Hzの帯域をドアウーファーに担当させています。

上のRTAの「LR同相」というのは左と右のどちらも完全に同じ音を再生させているという意味です。
「LR無相関」は左右で別々の音が鳴っている状態(どちらもザーッというピンクノイズですが、それぞれ別々にランダムな雑音)。
同相のほうはディップが顕著で、無相関のほうが問題なさそうです。

ドアウーファーの左と右をそれぞれ単独で鳴らしたときも、160Hzバンドが特段下がっているということはないようです。
左と右とで周波数特性の形が異なるのは何か原因として関係あるかも。



「160Hz」と呼んでますが、1/3オクターブバンドの該当の中心周波数が160だからそう呼んでいただけで、サイン波を1Hzずつずらして探っていくと、147Hzが一番落ち込みが大きいことがわかりました。

ドアウーファーの片方の極性を逆相にすると147Hzのディップは消えました。
ということは自分の頭の位置で左右のウーファーから飛んできた147Hzは逆相関係になって打ち消しあっているということ?
タイムアライメントで到達時間は同一のはずなのに??

また、タイムアライメントをオフにしたときも147Hzにディップは起きませんでした。



マイクの位置を、助手席と運転席の中間あたり、運転席ハンドル正面、窓際と3ヶ所で測定してみると音量差がありました。
中央と窓際に比較すると、運転席の音量が下がっています。
そうすると横方向で定在波が生じていそうな気がしますが…



ドアウーファーは足元あたりの位置にあり、左右のスピーカーが向かい合う位置関係にあります。
スピーカー同士を結ぶ直線がハンドル正面の前後上下の面と直交する位置、これと左右のスピーカーとの距離は
左:108cm
右:37cm
で、ほぼ3:1の割合になっています。
図の2次モードの定在波になっていそうなのですが…

この場合の波長145cmとするならば、周波数は235Hzとなり、一致しません。

ちなみにデミオの車室のサイズは
室内長:1805mm
室内幅:1445mm
室内高:1210mm

運転席の自分の頭の位置から左右のドアウーファーまでの距離は
左:140.6cm
右:102.8cm

差分の37.8cmはタイムアライメントを使って、左右同じタイミングで運転席の頭に到達するようにしてあります。

ちなみに以前に普通の2wayスピーカーセットを使っていたときは、400/500Hz付近にもひどいディップがありました。
これもネットで見てると結構あるあるらしい。
今うちで出てないのは315Hzを境にドアウーファーではなくダッシュボード上のワイドレンジスピーカーで鳴らしているから。

このあたりの帯域で運転席の位置で音が打ち消し合うのは割と共通のようで、左右のドアウーファーとの距離の差がどの車種でもだいたい40cmくらいになる、それを半波長とすると周波数が425Hz、この周波数を鳴らすと左右の音が運転席の位置で逆相関係になり打ち消しあってしまう。
カーオーディオショップ エモーションのブログによると、かつてはドアの片方のスピーカーを極性をひっくり返す(逆相にする)のが流行っていたこともあるらしい(みんカラでも見たことあります)。
そして今は、トヨタディスプレイオーディオでは160Hz~1kHzの帯域だけ片方逆相にするということをしているらしい(ショップの評判は良くない、たぶん戻したくても元に戻せないのが嫌がられてるんだろうと思う)。
http://www.emotion-jp.com/blog/archives/3463

このあたりまで調べて、なんだかよくわからなくなってきました。

そのような、各スピーカーとの距離の差が問題になるからタイムアライメントで音の到達時間を合わせているのでは?
うちの147Hzはむしろタイムアライメントをかけたがゆえにディップが生じている??

例えばディレイの時間をずらしていくとディップは目立たなくなっていくのだろうか?
ディップの周波数がずれていく??
それともディップの生じる位置(場所)がずれていく???

自分なりの追求を継続していこうと思っていますが、「自分で調べないと気がすまない」ということもないので、正解をご存じの方がいらしたらズバリ教えていただけるとうれしいです(ヒントでもありがたいです)。

=======
20240524追記

REWでの測定データを載せておきます。


LEFT周波数特性。
147Hzのdipはなし。


RIGHT周波数特性。
147Hzだけきれいに(?)dipになっている。


LEFT群遅延特性。
表示している帯域では±10msにおさまっている。


RIGHT群遅延特性。
147Hzが異常な状態。
このグラフでは進んでいるように見えるが、測定するたびに見え方が変わり、異常に遅れているように見えることもあるので、プラスなのかマイナスなのかというよりは測定不能という感じなのかも。

このブログも参考に。
窓を開けてカーオーディオの測定をしてみた
ブログ一覧 | カーオーディオ | クルマ
Posted at 2022/03/13 22:05:07

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この記事へのコメント

2024年5月23日 22:58
今まさに同じ減少に悩んでおります
先輩は解決出来ましたでしょうか
僕はドアを少し開けると改善するので角度が問題だと思い、大幅にスラントさせましたが、結局他の帯域にディップが移動するだけで、全てを出し切るのは無理なのかと諦めかけです
何か解決出来たらご教示宜しくお願い致します
コメントへの返答
2024年5月23日 23:30
はじめまして
プロフィール?を拝見しましたが、まずわたしは「先輩」ではないと思います笑

これは2年前のブログだったのですね…
使用機材も測定方法も変わりましたが、右のドアスピーカーの150Hz付近のdipは変わっていないと思います
このブログを書いたときには右と左のスピーカーとで干渉してるのかなとも考えていたようですが、その後、右スピーカーだけ鳴らしたときもdipが生じるのは確認できているため、左スピーカーは無関係かと考えます

測定時に周波数スイープさせると、150Hz付近で音が左から聴こえる現象があり、右ドアと左ドア、もしくはセンターコンソールで反射してきた音が影響していそうな気はします
その周波数だと、吸音や拡散も難しそうに思います

すみません長くなりましたが、とにかく未解決です
2024年5月23日 23:40
お返事ありがとうございます
やはり全く同じです
片側のスピーカーだけでも、どこかに反射して定在波となっていると素人ながら考えております。
まだカーオーディオ初めて1年経っておりません
全財産を注ぎ込んだような1年足らずでした
ここまで来て諦め切れずもしかしてとご相談させて頂きました。
最近はオーディオ屋さんにも通うようになりましたが、あまり良い解決策は提案して下さいません。ドアの特性なので、あまり気にせず調整で誤魔化せるとの事です
夜分に失礼しました

コメントへの返答
2024年5月24日 21:09
DIYで1年で構築されたのでしょうか、すごいですね!

解決方法ではないのですが、最近測定したデータをブログ本文内に少し追加しておきました。

最近Dirac Liveを導入したのですが、補正はできなさそうでした。
むしろそこのポイントを過剰に自動補正されてしまわないような使い方をしたほうがいいのかなと思っている今日この頃です。

プロフィール

「全国放送のテレビで流れてから姿を消していましたが、数日前に見つけたので確保。1個食べたらハマって、2個めはこんな時間に笑 舌への刺激はそれほどでもですが、蒸気がすごいので、目にくらうと涙が、一気にすするとノドがむせます」
何シテル?   05/05 22:38
音楽聴きながらのドライブが好きです。 クルマ自体やパーツ類のことはよくわかりません。
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