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超低歪だけど音はイマイチなTOPPING PA5をプチ改造して見ました。

改造前は、繊細ですが、こじんまりとした鳴りっぷりで、音に実態感がない感じでしたが、
改造後は、音に広がりや奥行きが出て、低音の階調も聴き取りやすくなりました♪


自作アンプ仲間のお勧めの組み合わせなのですが、電源のカップリングコンをセラコン+ニチコンUHDは、弦の響きが聴き取りやすく、中々に良いです(^^)


改造箇所は下記の通り。

入力カップリングコン　8個
　電解コン→ X7S 25V 10uFへ交換

アンプICの入力抵抗　4個
　100Ω → 薄膜130Ω

アンプ電源側抵抗　3個
　0Ω → フェライトビーズ330Ω

電源のセラコンに電解コン追加　4個
　なし → UHD 50V 56uF

電解コン交換 1個
　YXF 50V 2200uF → UHD 50V 1000uF

ツイーター を付けドアスピーカーを交換したので、DSPに移行する前にと、スピーカー周波数特性を測定してみました。

クロスは3次なので位相は合っていなくても周波数特性は何とかつながっているように見えます。

画像はありませんが、ウェーブレット解析の結果は、左は何とかOK、右は少しアウトでした(^^;

うーん、そろそろDSP入れないとダメかな！？

右


左


スピーカーはデイトンオーディオのツイーター ND25FW-4とケンウッドのドアスピーカー KFC-XS1700の組み合わせ。

パッシブネットワークは手持ちで相性が良かったDLSのものに、マクロムのトランス式アッテネーターでツイーター の音量を調節したもの。

アコースティックプローブでの次数は3次程度。

ナビの5バンドイコライザーで少し調節しています。

忘却録です♪

miniDSP 48kHz用のbiquadクロスオーバーネットワークのパラメータです。
アドバンモードに切り替え、コピペ。

Neville Thiele Method Crossover Filtersは
LR4近似でキレが良いフィルターです。

フィルターの説明はこちら。
https://bssaudio.com/en/whiseworks

# Sample Rate: 48000 Hz

HPF_NTNC, 3500.000 Hz, Order 4, Lobe Height -42.000 dB
biquad1,
b0=0.73873750612738064980,
b1=-1.47747501225476129960,
b2=0.73873750612738064980,
a1=1.39714914529929168374,
a2=-0.55780087921023135955,
biquad2,
b0=0.74581357505489342952,
b1=-1.46332287439973574017,
b2=0.74581357505489342952,
a1=1.39714914529929168374,
a2=-0.55780087921023135955,

LPF_NTNC, 3500.000 Hz, Order 4, Lobe Height -42.000 dB
biquad1,
b0=0.17031671110441437555,
b1=-0.17998168829788907530,
b2=0.17031671110441437555,
a1=1.39714914529929168374,
a2=-0.55780087921023135955,
biquad2,
b0=0.04016293347773491201,
b1=0.08032586695546982403,
b2=0.04016293347773491201,
a1=1.39714914529929168374,
a2=-0.55780087921023135955,

HPF_NTNC, 650.000 Hz, Order 4, Lobe Height -42.000 dB
biquad1,
b0=0.94656361247862164099,
b1=-1.89312722495724328198,
b2=0.94656361247862164099,
a1=1.88969679928862177576,
a2=-0.89655765062586512126,
biquad2,
b0=0.94686577716923436832,
b1=-1.89252289557601760528,
b2=0.94686577716923414627,
a1=1.88969679928862177576,
a2=-0.89655765062586512126,

LPF_NTNC, 650.000 Hz, Order 4, Lobe Height -42.000 dB
biquad1,
b0=0.16846892140530719817,
b1=-0.33007699147337099532,
b2=0.16846892140530719817,
a1=1.88969679928862177576,
a2=-0.89655765062586512126,
biquad2,
b0=0.00171521283431085567,
b1=0.00343042566862171135,
b2=0.00171521283431085567,
a1=1.88969679928862177576,
a2=-0.89655765062586512126,

HPF_NTNC, 68.000 Hz, Order 4, Lobe Height -42.000 dB
biquad1,
b0=0.99429998405036756903,
b1=-1.98859996810073513807,
b2=0.99429998405036756903,
a1=1.98856057789409446102,
a2=-0.98863935830737559307,
biquad2,
b0=0.99430345364557437549,
b1=-1.98859302891032219129,
b2=0.99430345364557459753,
a1=1.98856057789409446102,
a2=-0.98863935830737559307,

LPF_NTNC, 68.000 Hz, Order 4, Lobe Height -42.000 dB
biquad1,
b0=0.17518092186065373217,
b1=-0.35028306330802638779,
b2=0.17518092186065373217,
a1=1.98856057789409446102,
a2=-0.98863935830737559307,
biquad2,
b0=0.00001969510332027052,
b1=0.00003939020664054104,
b2=0.00001969510332027052,
a1=1.98856057789409446102,
a2=-0.98863935830737559307,

自宅で使用しているデイトンオーディオの2ウェイスピーカーの音にリアリティが乏しいので、DSPで調整してみました(^^)

2ウェイスピーカーはPartsExpressで購入したC-Noteのパッシブネットワーク改造品です♪





試聴位置の周波数特性はこんな感じ。
音質はともかく、20Hzから20KHzまでプラマイ5db以内でした。

パッシブネットワークは軸上ではフラットですが試聴位置が低いのでクロスが少し平坦ではありません。クロス付近のウーハーとツイーター は同相で繋ぐと、ウーハーとツイーター は同じ角度で繋がり、最終的に180°反転します。

インパルス応答もピークは逆相になっています。



ウェーブレット解析の結果は縦の軸の3khz辺りが遅れているのと括れが気になります。

ツイーター とウーハーの軸も微妙にズレています。

150hz以下が薄いので低音が寂しいです。




まずはIIRフィルターのパラメトリックイコライザーで音量を調節します。

大分フラットに近づきました♪



しかしながら、音量がフラットに近づきくびれは改善されたものの、

縦軸の位相ズレは解消出来ていません。



縦軸の位相ズレはFIR フィルターを使用した、位相イコライザーで補正出来ます。

緑の線が位相フィルターで、赤線が補正後の位相特性、薄い赤線がターゲットとした位相特性です。私の好みでターゲットの高音側には少し遅延を掛けています。使用機材のタップ数の制約により100Hz程度までを、滑らかに繋がるよう位相カーブを調整します。

結果、ツイーター が逆相だったのが正相接続に変更できました。

こちらは最終的にFIR Filterのデータとして出力して、miniDSPのFIR Filterに読み込ませます。Opendrc DI(miniSharc)を96khzモードで使用しています。

作成したFIR フィルターを読み込ませることが可能なDSPは以下の通り。
miniDSP 2x4HD, miniDSP Flex, miniDSP Opendrc DI(miniSharc)

使用したアプリケーションは有償のFIR Designerです。フリーのrePhaseでも、FIRフィルターを作成可能です♪



オレンジ色が補正前で、緑色が補正後です。
インパルス応答が改善出来ています。

緑線のインパルス応答が、少し左寄りのピークになっているのは、プリエコー最小をターゲットにしたから。狙い目通りです♪

少し右側にエコーが残っているのは、100Hz以下は位相補正が無いため。


最終的なウェーブレット特性です。
縦軸の位相が揃って、音量も均一になりました♪


さて音楽を楽しむことにします♪




参考:機器構成
オーディオプレーヤーVolumio
(miniDSP SHD Studio をDiracLive Offにて)
→ DSP miniDSP miniSharc(ASRCをCS8421へ変更)
→ DAC GUSTARD X16
→ アンプTopping PA5
→ SP C-Note MT Bookshelf Speaker Kit

miniDSP 2x4 HDに外付けDACを追加し、より良い音で音楽を楽しみたいと思います。

miniDSP 2x4 HDは、デジタルオーディオの入力はありますが、デジタル出力がありません。しかしながら、マニュアルには機器内部のデジタル信号出力(I2S 4ch分)のピン配置が載っています。

蓋を開けると、基板上にデジタル出力のコネクタ取り付け穴が空いていますが、コネクタが付いていません。



ここに2ミリピッチのピンヘッダーを取り付け、線を引き出せるようにします。
因みに購入先は共立電子です。



コネクタから引き出すとこんな感じです。


ケースの外に引き出せるように、少しケースに切り欠けを付けました。


これで外部のDACへ出力が可能になりました。イメージ図です(^^)/