PAシステムでサブウーファーのレベルを正しく設定する

サブウーファーはPAシステムの低域を拡張するための素晴らしい設備です。このサブウーファーをセットアップする際に考慮すべき点が3つあります。

サブウーファーの配置

部屋やステージ上、ステージ下への配置場所は、非常に重要です。最適な低音再生を実現するために、背面にある壁から、サブウーファーまでの距離の計算を理解する必要があります。これらの点については、別のブログ「部屋にサブウーファーを正しく配置する方法」で紹介しています。

この記事で紹介する内容は、サブウーファー1台でも、複数台でも適用できます。サブウーファーを最適な場所に設置すると、低音再生に違いが生まれます。最適化するためにはPAシステムを移動させる必要がありますが、観客に大きなインパクトを与えられます。

クロスオーバーと位相

次に、サブウーファーとメインスピーカーのクロスオーバーを正しく設定します。これについては、「KSシリーズのクロスオーバーの設定と注意点」というブログで説明しました。覚えておくべき基本原則は、ローパスフィルター（サブウーファーの高音帯域を制限）とハイパスフィルター（メインスピーカーの低域帯域を制限）の両方の周波数を一致させるということです。また、スピーカーの指向性を明確にするためには、クロスオーバー周波数を低くします。サブウーファーが高音域を再生すると、メインスピーカーが作り出すステレオイメージ全体が損なわれてしまいます。KSシリーズのサブウーファーには、80Hzと100Hzのクロスオーバー周波数が用意されています。

クロスオーバーには、メインスピーカーとサブウーファーの間の位相関係の問題もあります。この点については、「ディレイ・スピーカーのセットアップ方法」のブログで取り上げています。1msの遅延は、35cmの距離に相当します。つまり、スピーカーとサブウーファーのフロント・バッフルの距離によりディレイの設定をする必要があります。

PAシステムの接続

さらに、サブウーファーのレベルをメインスピーカーと比較して設定します。その前に、PAシステムの接続方法を2種類に分類する必要があります。

最初の方法は、スピーカーにあるオンボードクロスオーバーを利用する方法です。ステレオ信号は、まずサブウーファーに送られ、サブウーファーのスルー出力から左右のメインスピーカーに送られます。もちろん、サブウーファーに設定したローパス（例えば80Hz）のクロスオーバー周波数と、それぞれのスピーカーに設定したハイパスは一致させなければなりません。この接続方法では、サブウーファーに入る信号と出る信号は全く同じレベルになります。したがって、サブウーファーとメインスピーカー間のレベル設定を完全に一致させて、PAシステム全体のレベルをミキサーなどにより簡単に制御できます。

もう1つは、メインスピーカーとサブウーファーに別々の信号を送る方法です。例えば、ミキサーのマスター出力の左右の信号をメインの左右のメインスピーカーに送り、Aux出力で1つのモノ信号としてサブウーファーに送ります。メインスピーカーとサブウーファーのレベルコントロールは完全に独立したものとなります。

レベル設定

サウンドレベルメーターは、スマートフォンのアプリとして、または専用のハードウェアとして、さまざまな形でメーカーから提供されています。いずれの場合も、C特性（聴感補正回路）と遅い動特性（slow）に設定できるサウンドレベルメーターを選びましょう。（C特性は、31.5〜8,000Hzはフラットですが、それより低音域・高音域では人間の聴覚と近似させるために補正されています。）

スピーカーとサブウーファー間のレベル（dB）を比較するためには、メインスピーカーとサブウーファーの両方に、同じオーディオ帯域幅（オクターブ）上で同じ量のエネルギーを供給できる、異なる2つのテスト信号が必要です。サブウーファーが再生する帯域はメインスピーカーが再生する帯域よりもかなり狭いため、広帯域の信号を送っても、測定した音圧レベルを比較できません。500〜1,333Hzのスペクトルを持つテスト信号（1）と、30〜80Hzのスペクトルを持つテスト信号（2）の2種類の音源が必要なのは、このためです。どちらのテスト信号も1.415オクターブ以上の帯域幅を持ち、この記事の最後にダウンロードできるようにしています。

測定手順

• メインスピーカーとサブウーファーに必ず80Hzを中心としたクロスオーバー周波数を設定してください。
• テスト信号（500〜1333Hz）をサブウーファーなしで、両方のメインスピーカーから同時に再生してください。
• メインスピーカーから所定の距離（リファレンスポジション）でサウンドレベルメーターのSPLレベルを読みながら、ソースのボリュームを希望のキャリブレーションレベル（例えば75dB）に調整します。
• メインスピーカーから75dB SPLを出力するオーディオソース機器のフェーダー/ノブの位置を記録します。
• 次にテスト信号（30〜80Hz）をサブウーファー単体（メインスピーカーなし）で再生し、先に定義した基準位置でSPLメーターを用いて同じキャリブレーションレベル（75dB）にボリュームを設定します。
• サブウーファーが75dB SPLになるオーディオソース機器のフェーダー/ノブの位置を記録してください。

これでPAシステムはレベルキャリブレーションされ、適切にバランスされました。この出力レベルをソース機器に記録しておけば、例えばサブウーファーのレベルを上げるなど、常にキャリブレーションされたシステムのリファレンスポイントを維持しながら選択できます。

同様に、1チャンネルに2台のメインスピーカーと1台のサブウーファーがある場合、テスト信号（500〜1333Hz）を同じチャンネルの両方のメインスピーカーに供給してください。こうして、片側のスピーカーが何台あっても、PAシステムがバランスよく機能するようになります。

最後に

サブウーファーをPAシステムに追加すると、さらに低域を拡張できるものの、所定の手順を踏まないと、その設定は困難な作業になります。まず、部屋の中でサブウーファーの最適な位置を選び、クロスオーバーと位相を調整し、最後に、メインスピーカーとは別にサブウーファーを用意する場合は、レベルを正しく設定する必要があります。低音域における人間の聴覚能力には限界（特性）があります。したがって、すべてのアプリケーションと会場でサブウーファーを最大限に活用するために、上記の手順の実行が非常に重要です。それでは、楽しい低音リスニングを。