2010/07/31

8スピーカー自作サラウンドヘッドホン

更なる追及

次のサラウンドヘッドホンは、前の音が前から聞こえるようにしたかった。

もう、なんと片耳4ユニット 前後左右搭載 に挑戦。
これはすごい。
最初は、本当にこの数を使いこなせるか不安でいっぱいだったし、
3年立ってやっと使い方がわかってきました。
普通のヘッドホンにない、ピラミッド構造、全木製、分厚いパッド、
なにより何でもできるこのヘッドホンにはずいぶんお世話になりました。

組み立て図

[画像はクリックで拡大]
07140001.jpg

こんな感じでスピーカーピラミッドを組みます。(クリックで拡大)
底辺が9cmで高さが 4.5×√2 の二等辺三角形を四つ合わせます。
角度はすべて45度と90度になります。
ATH-EQ300というヘッドホンは耳掛けなので分解しやすくしかも安い。
貝をあけるように分解してスピーカー(ヘッドホンの場合ドライバーという)を接着。元の線は使わず太い切れにくいコードとごついプラグを使います。

アガチスという木を使っています。これはとりあえず選んだもので、
長岡哲男師匠のようにシナ合板のほうがいいかも知れません。

完成!


見たことない4スピーカー
中身をお見せしましょう

2017年4月大改良

やっとまともなヘッドバンドをつけることに成功しました。100均のカチューシャから変態にみられないかうかうかしながら探しました。
ヘッドバンド搭載の2号機
やっとヘッドホンらしい一人前の見た目になりました。付け心地も格段に良くなっております。
コンセントのいらないサラウンドヘッドホンです。何があろうとうまくサバイバルしながらサラウンドを楽しんでください。
ステンレスの針金はした図のように仕込んであります。意外と力のいる作業です。
ヘッドバンドにこのように針金を仕込む
この針金をユニットの側面のど真ん中にあけた穴に通します。寸法をうまく計算しましょう。

耳あてはいらない?

実はこの手のヘッドホンは耳あてがなくても低音が減らないどころか
耳あてをうまく作らないと耳あてがしょっちゅうずれたり音像定位がおかしくなりサラウンド感が減ってしまう。
写真の耳あては失敗です。
耳あてはぜひぺたんこでふわふわという相反する目標を掲げてください。

配線に凝ってみる



で、肝心の配線なんですけれど、
いくつも試しました。

お詫びです。
右と左でプラスとマイナスが違うなんて書きましたけれど
どうもATH-EQ300のばあいは右左同様スピーカーのマークのついた端子がプラスのようです。

無理やりスピーカーに電池をつけてぼっつぼっつ音出して調べました。



現在は頭が追いつかず、
勘で配線組んでます。
科学的理由なんて考えられないし
考えても相手は感性です。
その代わり実験を繰り返してみますね。

またしても、配線をアップデートです。


20170729 特にあまり回路が変わっていないように思えるが、富士通ゼネラルの昭和63年の特許を使っている上に
コンデンサの値を上は5kHz 下は別の特許から700Hzでカットオフするので、まあ聞いてみれば分かります。
リアルすぎてやかましいぐらいです。
やかましい回路
アナログのサラウンドはバブルの頃が最先端で、それ以降はみんなデジタルに移行しています。
もう私のサラウンドヘッドホンもそういった技術を入れているので、もう進化しないか。やかましいけれど十分にこの回路でいろいろな音や音楽を聞き、飽きないと進化できないでしょう。

201704 いつ配線組み替えたか忘れたが、4月なのは確か
昭和63年の富士通ゼネラルの特許を見つけた。それには、例えば左ユニットの 上はL-R 前はL 下はL+R 後ろはL-Rしてローパスフィルター 前以外はディレイもつける特許でした。
先人がずーっと前に研究してくれた成果をもとに、最近のマトリクスサラウンド(密教)の理論も加えます。
これが先人の成果が入った回路
たぶん高さ方向に広がりがあるはず。それにはこの330μHのコイルが重要です。

20160531
今日は、スーパーマーズの日、火星からのインスピレーション?は
かつてのサラウンドテクノロジー DynaQuad の3D拡張版です。
ふつうのマトリクスサラウンドではリアスピーカーが120度と、リアというより部屋の横に置かないとうまくサラウンドしないものだった。
DynaQuadは例によってデービッドハフラー発明でスピーカーを正方形の対角線におけるので便利。
かつこの2号機にぴったり。
リアスピーカーに抵抗をつけ、(L-R)/2でなくL-(R/2)を出すようにしてある。
これを例の理論により3Dに拡張しました。
3次元ダイナクアッド
さすがサラウンドの祖であるハフラーさん、定位はものすごく正確で、音質も良くて、下からくる音がちゃんとわりかし下に定位してくれます。

20160123
20151215の配線をマイナーアップデート
L:-Rが4:3のセッティング
そう、新しい記事で、真打ちの配線が出来たとかいっている私ですが、左カップでたとえると Lと-Rが1:1では、コンデンサで-Rのほうの低音をおさえても、さすがに前方定位に。支障が出る。
結局10オームを付けて、-Rのほうを減らしました。
20160123 簡単なことです。よく商品紹介で言われる原理をアナログでも再現すればいいのです。
そのいち。サラウンドヘッドホンに必要なこと。左右30度においたスピーカーから音がでているように聞こえる様にする。
そのに。左右のスピーカーは違うスピーカーの音をだしてはいけない。
一つ目は このヘッドホンには前にスピーカーがある。
二つ目は 前以外のスピーカーで左カップで-R 右カップで-Lをだして、L-R、R-Lを再生すればいい、といいたいのですが、低音がなくなってしまいます。
そこでコンデンサで高音だけL-R R-Lにすればいいのです。
これを、レンコンフォンでやって、視聴してどんどんコンデンサを小容量のに取り替えてサラウンドチャンネルのスピーカーのインピーダンス対コンデンサのμFが21になればいいとわかった。
だから、この配線では、2.8μFでそれにちかい3.3μFに取り替えました。これだけで音質がすごい改善。

以前の回路です。

20150728 今度の回路はL : R = 4 : -1 で
左カップが
一番前のスピーカー L と GND
上下のスピーカー 39Ωと一緒に直列で L と GND
後ろのスピーカー L と 隣のカップとのケーブル
スピーカーは必ず L が + につながるように
右カップは L と R が 逆
LとRの比率は、マトリクスサラウンドを発明したデービッドハフラーさんの特許の、前左 L 後左 L-R/2 とおなじです。
今までは 3:-1か 2.5:-1がいいと思っていましたが 音質ににごりがあります。今回の設定でライブでない音楽も聞き心地が改善されているでしょう。


この音質はアドバンスだ
この音質は(制作者の耳では)いままでより一歩飛び抜けています。
右カップの上下のスピーカーは、極性を反転しても動作しますが、どっちが音質がいいのか??

この回路にしたヘッドホンを職場でデモしてきました。
女性の職員は「前聞いたからもういい」聞こうとしません。
音楽マニアは「うーんいいねえこれは」「よくできたね」しかし一分しない内にperfumeの視聴を止める
つけてすぐにヘッドホンを外す人も何人かいて、
2人が没頭。
退化したか、もしくは、リアルすぎて頭が混乱してしまうまでの凄まじい音の空間ができているのか?

この回路を理解するヒント: かつての4チャンネルステレオの研究によれば、上下のスピーカーを追加している
「6チャンネルステレオ」名前や存在が明らかでない方式があったらしいが、その説明を読んだ?覚えていることは
上下からくる音は4チャンネルステレオでは「回転」音が回ることで収録されるらしい。
また、QS方式の立体6chもあったらしく、
ナショナルキッドなるオーディオマニアがオペアンプを大量に使ってデコーダーを作っており、
方向性強調回路(プロロジックなど、特定の音を強く表現する回路)まで搭載。その説明も見るに
これらを考えると、向かい合っているスピーカーの音の差分を取れば上下の音が出てくる。

回路図でなしに文で説明出来る唯一のもの。
左のピラミッド 前:R 横:直列でL 後:±逆でR
右のピラミッド 前:L 横:直列でR 後:±逆でL
こんなに単純ですが、音質、サラウンド効果は充分です。前のスピーカーはチャンネルが逆です。でも大丈夫です。
入門にちょうどいい配線でもあります。
仮想空間上のサラウンド、例えば昔の4チャンネルステレオで収録されたプログレもよく聞けます。
例えばTangerine DreamのPHAEDRAを聞けば、音が耳のまわりを飛び回り、前や後ろを取り囲みます。ボケているはずの音質がヤケによく、より大きな精神作用があります。

こんなに簡単なのに音質がいい
じつに簡単で、いったいどこが違うの?と思われるかも知れませんが、
簡単な三次元スピーカーマトリクス理論の考え方に何か勘違いがあったので
かえました。
長岡哲男さんの5チャンネルスピーカーマトリクスを「垂直にして」Rの代わりに-RもしくはL-(R/2)を与えるのをイメージしてください。
抵抗の値はスピーカーのインピーダンスに等しいですが この値は「最低」です。もっといい値を探せるかも。

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