位相の違いの確認
ステレオの再生では、左右のスピーカの位相を合わせています。左右の位相を反転させて、どのように聞こえるか試してみます。
電圧源で作成する正弦波の仕様を設定する項目の中に、位相の遅れを指定する項目があります。次に示すように、Phi[deg]の項目に180を指定すると180度位相が遅れた正弦波が得られます。
この方法で、Phi[deg]を0と180に設定した正弦波は、位相が反転した組み合わせとなります。
今回は、Arbitrary behavioral voltage sourceと呼ばれる、関数やほかの出力を自由に組み合わせて出力を設定できる電圧源を使用します。
次に示すように、Arbitrary behavioral電圧源でV1の出力OUT-1の電圧にマイナスの負号をつけ反転した出力をB1で得ています。
このB1の出力OUT-2が得られたので、位相は反転した二つの正弦波が次に示すように得られました。
OUT-1、OUT-2の正弦波より、同相の正弦波の組み合わせのpcaud001010.wavのWaveファイルと反転した組み合わせのpcaud001012.wavのWaveファイルが生成されます。再生すると
エクスプローラでこれらのWaveファイルを表示しダブルクリックすると、メディアプレーヤが起動し、PCに接続されたステレオのスピーカから1kHzのピーという音が聞こえてきます。
同相の場合
同相の場合は、音は二つのスピーカの中心から聞こえてきます。
反転した組み合わせ
両方のスピーカから音が聞こえてきて、同相のときのように真中からは聞こえてこなく広い範囲から聞こえてきます。ただし、スピーカから余り離れるとこの差ははっきりしなくなります。二つのスピーカの間隔の距離より離れると差がハッキリしなくなります。
Waveファイルの中で位相を変える
最初の2秒間を同相で後の2秒間を位相が反転した組み合わせ信号を発振するとよりわかりやすいと考え、LTspiceで次に示すような組み合わせを作りました。
OUT-1
位相が0で開始する正弦波信号
OUT-2-1
位相が0で開始し2000サイクル(2秒間)発振する正弦波信号
OUT-2-2
位相が180で開始しシミュレーション開始後2秒後に発振を開始し、2000サイクル(2秒間)発振する正弦波信号
OUT-2
発振2秒後に位相が変わる正弦波信号。OUT-2-1とOUT-2-2をArbitrary behavioral電圧源で加算して作成する。
シミュレーション結果のうち、2秒後の位相が切り替わる部分を拡大した結果を示します。
OUT-1が青色で、OUT-2が赤色です。2秒経過するまでは同相ですので重なって青色しか見えません。2秒後は反転しているのがよくわかります。再生すると、前より違いがよくわかります。ただしこの違いはスピーカと聞く場所の位置関係で大きく変わります。
今後、信号の作成にあわせて音をモニタするための方法も考えます。
<神崎康宏>
