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 3D音場のところで述べたように、メインスピーカーの配置はできるだけ開角が広くなるように設置します。再生音のクォリティを確保するには、できるだけ開角を広くすることが望ましいのですが、広くなりすぎると今度は音像定位の点で違和感を生じてきます。定位に違和感を憶えない範囲で広くします。

 因みにサントリーホールの1階中央通路付近から、ステージ一杯に広がったオーケストラメンバーを見るときの開角は約60度になります。ステレオ再生時にオーケストラのスケール感を味わうには60度近い開角を確保したいものです。

 2.サブスピーカーの配置

 いよいよ HSSシステムの核心部分に入ります。HSSではサブスピーカーの設置場所が重要な意味を持ち、真剣に検討しなければなりません。

 HSSの特長はと言うと、フロントサブスピーカーのレイアウトに尽きます。 フロントサブスピーカーは正面の高い位置に設置します。リスナーの前方をフロントサブスピーカーとサイドサブスピーカーで囲い込むような配置にします。これを行わないと3D音場の再生が厳しくなります。

 私の音場研究は6ch方式で始まり、当初は会場の雰囲気を求めてサイドスピーカーを前方の壁面に向けてスタートしました 。壁面の反射音で音場を構築しようとしたのです。しかし、これでは会場雰囲気と音像のクリアさは反比例の関係にあることがわかり、この方式の限界を知りました。
 そこでクリアさを補うためにサイドサブSPを二組に増やし、一組を正面の壁面に設置を、その向きをリスナーに対向させました。音量に注意しながらバランスをとると、ホールの広がりがよりはっきりと表現されるようになりました。
 しかしクリアさが満足できず、サイドSPの向きも反射型から対面型に変更しました。バランスを取り直すと、見事なまでの立体音像が浮かび上がることがわかりました。そしてその向きをリスナーに向けて正しく向けるほど、音像が鮮明になることがわかりました。上下の位置は天井近くに取り付けます。演奏会場の天井は例外なく高く造られており、この高さを再現することが立体音像の構築にも大きく寄与します。しかし、これは言うのは簡単ですが、実際はなかなか思うように方向設定出来ません。サブスピーカーとして数種類試して見ましたが、最終的には水平・垂直両方向を自由に設定できるスピーカーとして 、富士通テン製のEclipseが最適であることがわかり、2007年12月〜2008年1月にかけて導入しました。

 リアサブスピーカーも2008年1月にEclipse TD-508Uに更新しました。サブスピーカーの音質が、システム全体に大きく影響することがわかった以上、リアもEclipseにすべきだと思い、6個のサブスピーカーをすべてEclipseで統一することに踏み切りました。勿論リアSPの取り付け方向はリスナーの方に向けます。

 結果は大正解で、音場の透明度があがり、恐ろしいほどに楽器の音像がリアルになりました。リアの音量を大幅に絞っても低音が出ることがわかり、このリアの音量減が、全体の透明感を一層高めたと思います。

 過去、本欄において、サブチャンネルの実測音量データを紹介し、設定の目安にしていただくようにしていましたが、2016年になって、これまでに紹介したデータとは全く異なる設定に変更しました。
 最新の音量は、「耳に微かに聞こえるレベル」です。スピーカーの近くで耳を澄ませて聴くと、確かに少し音がしますが、リスニングポジションでは「殆ど聞こえないレベル」です。そのようなローレベルで効果があるのか?との疑問は当然ですが、この聞こえないレベルでも音場空間を拡げるという役割を、きちんと果たしていることが判明しました。さらに付加する効果音が減少したために、音の透明度が高まるという効果もありました。

 サブスピーカーの音量の調整には根気が必要です。時間を置いてチェックすると、一度はいいと思ったバランスも、問題点が見えてくることがありますので、何度も何度もチェックする必要があります。

 こ調整はデリケートで、当日の体調の影響をも受けます。疲れていると感じ たときは絶対にやらないことです。日を変え、時を変え、同じ曲群を繰り返し聴いていると、微妙な違いがきちんと判別できるようになるので、最後は自分の感性でまとめます。

大事な注意事項
 なお、試聴の際は部屋を暗くします。明るい状態では、脳がコンサートホールの音響環境に順応しません。本件についてはラジオ技術誌に投稿した記事をご参照ください。
   
「視覚と聴覚の間の違和感をどうするか」  (401KB)
                                                 (2016年10月記)

 2017年9月に提唱したFSサラウンドでは、サブスピーカーの音量は微小です。さらにリアの音量は極小になっており、耳で聞き取ることはできません。ラジオ技術誌10号の記事で掲載した、サブスピーカーの音量測定結果を下記に示します。

(A)はサブスピーカーオフ時の、つまり通常の2ch再生時の測定波形です。
(C)は(B)の拡大図です。
(C)では部屋の闇騒音及び録音アンプのノイズが見られます。

 リア単独では、全く音としては聴き取ることが出来ません。そこでリアアンプの音量を約20dB上げると聴き取りが可能な音量になります。フロント/サブも常識的には微小レベルですが、リアはそれを遙かに上回る極小音量となっています。
 HSS開始当初に比べると、サブスピーカーの音量が飛躍的に小さくなっていますが、これで十分に広大なホール空間が味わえます。別の見方をすれば、メインの信号の品質を変えることなく、空間認識を拡げることができるということで、望ましい方向です。
                                                 (2017年9月記)

 当ホールでは、椅子に浅く腰掛けて膝に手を置いた姿勢のとき(「リスニングルーム」参照)、メインスピーカーの開角が約57度、椅子の背に寄りかかったときが約55度です 。当ホールでは日常生活に影響を及ぼさないためには、現在のポジションが精一杯ですが、できればスピーカー開角60度は確保したいものです。
 なお、メインスピーカーからリスニングポジションまでの水平距離は2.5m〜2.8mです。

 当初はリスニングポジションを前後左右に移動させると、鋭敏に音質が変化しました。8個の、スピーカーから音が出ているので、そのバランスが少しでも崩れると、音質変化が大きくなるのは止むを得ないものと思っていましたが、その後の研究で、これはサブスピーカーの指向性の影響であることがはっきりしました。特にミドルサブの影響が大きいことがわかりました。2007年12月にEclipseに更新したところ、リスニングエリアが大幅に改善されました。 

 簡易防音処理を施して初めて実感したのが定在波です。防音処理を施すということは密閉空間を作ることで、これは余程の吸音処置をしない限り定在波から逃れることはできません。特に10帖以下の狭い空間では大きな影響が出ます。

 当ホールはリスニングルーム兼リビングルーム兼応接室であるために、日常生活の美観を無視してまで、吸音措置をとることはできません。目下最大の懸案事項であります。

 部屋の空間容積と壁、天井、床材が決まれば、定在波は計算で求めることが出来ます。と言っても私にはその力はありませんが、@Niftyのフォーラムに無料計算ソフトがアップロードされていて、これを用いて算出します。悲しいかな、材料の反射率の具体的な数値を持ち合わせていません。デフォルトで設定されている数値を目見当で修正して算出してみると、恐ろしいほど実態に近い結果が得られました。反射率が仮定のものであるだけに多少の相違はあるのでしょうが、大勢において実態を表していると思います。
 計算結果と定在波の実測結果
(日本オーディオ製レスポンスチェッカーRS−1使用)をご参照ください。
 尚、RS−1のスイープ信号はワーブルトーンです。

 

StndWave.exeによる聴取位置での周波数特性(計算値)
メイン左側スピーカー駆動時

   
(画像をクリックすると拡大します)

StndScan.exeによる定在波(40Hz)の位置変化(計算値)
メイン左側スピーカー駆動時

  
(画像をクリックすると拡大します)

 上記特性図は、リスニングポジションを、前壁から後壁に向かって中央線に沿って移動させたときの定在波の強さを表しています。
部屋の中央以外は、定在波の影響が避けられないことがわかりますし、壁際のポジションは最悪であることがわかります。

RS−1による実測周波数特性

メイン左側スピーカー駆動時(左) 右側スピーカー駆動時(右)

 

メイン左右スピーカー同時駆動時


メイン・サブ全スピーカー同時駆動時

(上記4画像はいずれもクリックすると拡大します)

 

 当初、計算ソフトの存在を知らなかったため、いきなりRS−1で測定しました。正直言ってこの測定器は狂っているのではないかと思うほど、強烈な定在波が現れ仰天しました。その後計算ソフトでいろいろシミュレートしてみて、密閉度の強い部屋では、定在波は予想よりは遥かに強烈に発生し、不可避のものであることがわかりました。

 なお、スピーカーの音圧周波数特性は、オーディオマニアの方ならば一度ならず目にしたことがおありと思いますが、リスニングポジションでの周波数特性は、見慣れていない方が多いのではないかと思い少し解説をします。
 このグラフを見ると「何だ高域が全然出ていないではないか?これではHi-Fi以前の問題だ」と感じられる方も多いと思います。
 
RS−1(日本オーディオ製レスポンスチェッカー)の取り扱い説明書によると「リスナー席においては、音圧特性はフラットが最良という訳ではありません。2kHz以上では1オクターブにつき3dBずつ低下し、16kHzで9dB程度低下する特性が、不自然さのない音楽になります」となっています。
 因みに、スコーカーとスーパートゥイーターの中間の高さにて、スピーカー前50cmで測定してみると、15kHzまでほぼフラットに出ています。
 本当に空間での音は捕らえがたい不思議さを持っています。

 この低域での定在波対策としては、グラスウール等の吸音材を20cm程度の厚さの波型にして、壁面の大部分を覆えばいいのでしょうが、大変な作業になります。とにかく、あのグラスウールのチクチク痛みが嫌なので、これに代わるロックウー(425×1360mm)を40枚ばかり買ってきました。40Hzのピークを現状より何とか6dB程度減衰させたいと思っています。ロックウール20枚を圧縮してウーファの後面と壁との間の隙間を埋めつくしてみたところ、3dB程度の改善がみられましたが、「定在波の暴れを±5dBに抑える」と言う理想環境には遥かに遠いことが良くわかりました。
 室内の美観を一方的に破壊することも出来ず、定在波との戦いは今後とも続きます。
 

 最後にHSSを成功させるためのポイントをまとめてみます。

(1)部屋の残響
 リスニングルームの残響はできるだけ少なくしてください。床には厚手のカーペットを敷き詰め、壁面や天井には吸音材を貼り付けるのが望ましいです。またデリケートな音を聞き分けるために、暗騒音ができるだけ低いことが望ましいです。
 また、部屋は10帖前後がようかと思います。スピーカーとの距離感は、遠過ぎても近過ぎてもよくないと思われます。(確認実験はしていません)

(2)サブスピーカーの選択
 天井または、高い位置に取り付けます。
 サブスピーカーの音質も無視できません。また、指向性の点から、正面をリスナーの方に向けることが大切です。
 以上の2点から、Eclipse TD508Uを推薦します。水平、垂直の両方向に調整できるように、考慮されています。

(3)メインスピーカー
 何と言っても音質はメインスピーカーで決まります。品質が良いに越したことはありません。完成品ではなくユニットを組み合わせている場合は、位相調整をすることで、音質が改善できます。
 スピーカーの配置はできるだけ離して設置してください。リスナーから見た扇状の開角が60度程度になるようにしたいものです。

(4)サブスピーカーのレベル調整
 大規模編成のオーケストラを音源にして行いますが、独奏楽器、歌曲もテストに加えます。特に歌曲はナマナマしさを判断する音源として欠かせません。
 同じ楽曲群で日を変え、時を変えて、根気よくチェックし、少しずつ微調整をして追い込みます。

(5)部屋の明るさ
 昼間、窓から戸外の明るさが入り込んでいる状態では、脳がホールモードになりません。カーテンを引いて薄暗くします。同じ音でも明るいときと暗い時とでは随分感じが違って聴こえます。
 また、脳はいきなりのホールトーンには馴染みません。少なくとも5分程度は脳をホールトーンに誘導する時間が必要です。その際、使用する音源は独奏楽器から徐々に編成が大きくなる楽曲を使用することが望ましいです。睡眠導入剤ならぬ、ホールトーン導入曲です。

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最終更新日 2016/12/15  (→更新履歴)    

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