Vehicle Simulator — Speaker Studio

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Road noise 重ねて再生

全ON chのGain/Delay/Crossover/Invert/Distortionを実際の波形に適用して再生します。「車室の響き」では、さらに各スピーカーから選択席の耳までの車室の反射・残響を畳み込みます。音源が長いと処理に時間がかかります。

ボーカルが「どこに立っているように聞こえるか」を、各スピーカーから耳に届く音（直接音と車内の反射）の大きさ・届く順番・位相から推定します。黄色の光が選んだ席、紫がほかの席。光が小さいほど、くっきり（タイト）に聞こえます。

音源

車内の反射を含める

ほかの席も表示

上から見た図（上が車の前）。点＝スピーカー（大きいほど、声の方向を決めている割合が大きい）、白い点線の輪＝ねらい（センターのボーカルならダッシュボード中央）、黄色の光と線＝ボーカル（500 Hz〜4 kHz）が聞こえる方向で、光が大きいほどぼやけている。右の目盛り＝高さ（耳の高さが基準）。紫＝ほかの席。

左右のレベルもそろえる

後ろのスピーカーは 5 ms 遅らせる

音像ってなに？（くわしく）

① 左右のスピーカーから同じ音が、同じ大きさ・同じタイミングで届くと、耳はその間に 1 つの音源を感じます。これが音像（ファントム音源）です。

② 音像は「近い・大きい・先に届く」スピーカーへ寄ります。1 ms 早く届くだけで、ほぼそのスピーカーの位置まで寄ります（先行音効果）。車では運転席がドアに近いので、ディレイ（タイムアライメント）で届く時刻を、ゲインで大きさをそろえて、音像を正面へ戻します。

⑦ ねらい（白い点線の輪）：車ではボーカルをダッシュボード中央に立たせるのが基本です。運転席から見るとダッシュボード中央は右前（左ハンドルで約 35°）にあるので、「正面」ではなく「ねらいから何度ずれているか」で表示しています。

③ 約 700 Hz より低い音は、各スピーカーの波が重なってから方向が決まります。位相が逆だと打ち消し合い、方向が定まりません（図の白抜き）。高い音は、音の強さと届く順番で方向が決まります。

④ 帯域ごとに音像の位置が違うと（例：ドアの低い位置のウーファーが受け持つ帯域だけ下に来る）、ボーカルが縦に伸びたり、ぼやけたりします。Way 構成とクロスオーバーで「どの帯域をどこから鳴らすか」を決めるのはこのためです。

⑤ ある席に合わせると、ほかの席ではずれます（表）。どの席に、どんな音像を作りたいかを先に決めるのが設計の出発点です。

⑥ タイトさ 100% は「スピーカーが 1 本だけ鳴っている」のと同じくらいくっきりした状態です。左右 2 本で真ん中に作る音像は、2 本の開き角が大きいほど広がります（±30° で約 87%、±45° で約 71%）。片側に寄っていた音像を真ん中へ戻すと、数字は下がるのがふつうです。

計算方法：各スピーカーからの直接音と、車室を箱とみなした 3 回までの反射を、ch の DSP（ゲイン・ディレイ・極性・クロスオーバー・オールパス）込みで足し合わせ、Gerzon の速度ベクトル（低域）とエネルギーベクトル（高域）で方向とまとまりを出します。遅れて届く音の方向への寄与は、1 ms で −15 dB まで下げています（先行音効果の近似）。頭や耳の形の影響、細かな内装の反射、チューナーの EQ は含みません。最終判断は「システム適用」で同じ設定の音を聴いて行ってください。

選んだ席の頭の位置で、各ユニット（点線）と合計（白）の周波数特性（上）と位相（下）。「直接音だけ」はクロスオーバー設計で狙う特性、「反射込み」は車内で耳に届く特性の目安です。クロスオーバー付近で 2 つのユニットの位相がそろっていると、合計がなだらかにつながります。ずれていると谷（打ち消し）ができるので、極性反転・ディレイ・オールパス（位相を回す）で合わせます。

音源

表示

「位相を回す」とは？

音の波のタイミング（位相）を、周波数ごとにずらすことです。音量は変えません。

ディレイ τ をかけると、位相は周波数に比例して回ります（φ = −2πfτ）。クロスオーバーのフィルター自体も位相を回します（12 dB/oct の Butterworth は低域側と高域側が 180° ずれるので片方を極性反転、24 dB/oct の Linkwitz–Riley は両側がそろったまま 360° 回る）。

オールパスは、選んだ周波数のまわりでだけ位相を 0° → −360° まで回すフィルターです（その周波数でちょうど −180°）。ch の設定の「オールパス」で、クロスオーバー付近の位相を合わせるのに使います。

車では、ユニットごとに耳までの距離が違うので、ある席で位相を合わせても、ほかの席ではずれます。「反射込み」の表示では、車内の反射でさらに凸凹になることがわかります。実車ではこの上にチューナーの EQ 補正が入ります。

Body

System

Steering Side

スピーカーを何種類に分けて鳴らすか（Way。Wo＝ウーファー、Mid＝ミッド、Tw＝ツイーター、Sub＝サブウーファー）を選ぶと、各ユニットが「きれいに動ける範囲（ピストン領域）」からクロスオーバー周波数を逆算します。下限は f0 の k 倍、上限は口径で決まる指向性（ka）と分割振動のうち低いほう。

構成

指向性の上限（ka）

下限 = f0 ×

フィルター形式

口径は呼び径（振動板の有効径はその約 0.8 倍として計算）。値は一般的な代表値です。手元のユニットの値に書き換えられます。分割振動は分かる場合だけ入力。

点線の枠＝そのユニットのピストン領域、塗り＝割り当てる帯域、細い縦線＝f0、白線＝クロスオーバー（赤＝2 つの原則を同時に満たせない）。

ON にするスピーカー、HP/LP、フィルター形式を設定し、ゲイン・ディレイ・極性・オールパスは 0 に戻します。リアドア（後席用）はハイパスだけで鳴らします。そのあと「音像」カードの「この席に合わせる」で合わせ込むと、Way による音像の違いを比べられます。

考え方（くわしく）

ピストン領域：振動板が一枚の板として前後に動く範囲。低い側は f0（共振）に近づくと振幅が大きく歪みやすいので、f0 の 2 倍程度から使います。

指向性：振動板の大きさが波長に近づくと、音が正面に集まります（ka = 2πa/λ）。クロスオーバーでは、隣り合うユニットの指向性がそろっている周波数でつなぐと、どの方向でも自然につながります。だから大きいユニットほど、上を早めに切ります。ウーファーやミッドの高域を伸ばしても、クロスオーバーで切ってしまえば使われません。

分割振動：振動板が一枚で動けなくなる周波数。振動板の材料の硬さと密度の比（比弾性率）と内部損失で決まります。

車ならでは：大口径（25 cm など）はドアに入らず、リアから鳴らすしかありません。80 Hz を超えるとリアのサブの位置がわかってしまうので、サブは低く切ります。ホームオーディオでは低域を本体（バスレフなど）で持つのに対し、車ではドアのウーファーとサブで分担します。

Way を増やすほど、各帯域を狙った場所から鳴らせて音像を詰めやすくなる一方、ユニット同士のつながり（位相・距離）が増えて、ほかの席では崩れやすくなります。

Level @ listener dB(A)

Driving

Speed km/h

Road

Tyre

Powertrain

ANC

ANC refs

各席の耳位置での音量（250 Hz〜4 kHz のエネルギー平均、直接音＋指向性＋DSP＋座席背面の回折）。ヘッダーの値は「選択席と、ほかで一番大きい席との差」＝音場の分離度(コントラスト)。走行ノイズは速度・路面・動力から求めた中型車の目安値（後席+2 dB、3列目+3 dB）。ANCは参照センサー数で決まるコヒーレンス上限・λ/10の静音ゾーン・フィードバック帯域の最小値（聴取席のみ）。AIは会話明瞭度（200 Hz〜5 kHz、オクターブ→1/3換算の近似）。

Body

Occupants

Directivity

Rays

Directivity Cone

Pulse Animation

SPL Heatmap

レイとヒートマップは直接音・指向性・各chのDSP(Gain/Delay/Invert/HP/LP)・座席背面の回折を含む簡易モデルです。車室内の反射と低域モードは未考慮。ヒートマップ面: 3D/TOP=高さ0.6 m、SIDE=車両中心面。

Auto Time-Alignは、リスナーから最遠のスピーカーに合わせて各chの遅延を自動計算します(実車載DSPのタイムアライメント機能と同様)。

マルチチャンネルDSPアンプの1chとして各スピーカーを個別制御します(実車載構成: ch毎にGain/Delay(タイムアライメント)/Crossover/極性反転)。

Gain dB

Delay ms

Polarity Invert

High Pass

Low Pass

フィルター形式

オールパス Hz

オールパスの Q

Import Measurement CSV 未読込

Distortion Sim