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木工大好きのブログ

訪問して下さり有り難うございます。気になるカテゴリー別に記事を読んでみて下さいませ。■因みにご紹介する内容はすべて正しい訳では無く不確実性を含みます。■最終的なご判断は、ご自身でお願いします。■

新型メインスピーカーの完成 設計の解説編(経験則ですが)

新型メインスピーカーの完成。
設計の解説編(経験則ですが)

今回のバックロード・バスレフの設定について!
解説します。
私、いちようセミプロだと思って頑張っています。
(学問的には???ですが)
ましてや仕事にするつもりは無いが(笑)20191004171234_2019100510512051e.jpg


バックロード・バスレフ型スピーカーですが。
基本的には、共振型スピーカーです。
(バスレフ動作も組み込んだ形式)
20191018_204413.jpg

この、バックロード・バスレフについては、以前の記事をお読み頂ければと思います。


今回の設計の、基本的なコンセプトは。
#低域をウーハーで増強する点に尽きます。

課題は!
●ユニットの能率合わせ
●位相管理は大丈夫か?
●音道の効率化(不効率にならない事)
●理想的なプッシュプル駆動化
●ウーハーには、コイルのみを使う
●ネットワークの基礎知識を知る事
●ダクトの設定

先ずは、ユニットの能率あわせですが、8オームのフルレンジが92db・ウーハーが4オームで87db
ウーハーには二倍の電力が流れ、3db「アップ」更にアンプ側で2dbアップして丁度92db達成
#これで音圧バランスが取れ、プッシュプル動作も安定
#マルチ再生必須

位相管理
これは簡単な話で、ウーハーのクロスポイント(3500hz)に目掛けて
位相は0度~90度反転します。10db落ち
更にその先は20db落ちとなりながら180度まで反転しますので!
逆相での音圧低下は、実用域では略発生しない。
#1500hz以降での話なので。
#そんなこと言いだすと12dbのネットワーク自体使えない話になる。

つまり、超低域~ミッドローの帯域では、位相は正相のままです。
逆に言いますと、3.5mhとかの大型コイルをハイCutにいれますと!
180hzに向かって10db落ちしながら位相反転してしまう。

コイルが小型で済むので、コストもお安いね
ウーハーは高域の暴れが少ない、高品質な物がよろしいですね。


音道の効率化
音道はユニットの並べ方にも影響します。
空気室を変形させつつ、理想的な音道を二本作ります。
一本の音道ですとユニット事の!
スロートによる、クロスオーバーを設定しずらいので、二本必要です。

音道は途中で合流させ、スムーズに第二空気室に導きます。
#下手に折り返すと、低域の音圧低下となります。


バックロードホーンの様な、ホーンの場合は!
折り返しても左程影響が出ませんが、100hz付近が凹みますので。
セッティングする際に、壁との距離の調整で凹みをカバーします。


ネットワークの基礎知識
並列回路でユニットを鳴らした場合の音圧アップは
最大6db

しかしながら中低域は、3db程度
これはインピーダンスが上がるからですね。
なのでユニット二本使いしても、そんなに低域の拡大にはならない訳です。


高域のゲイン上昇を抑えつつ、低域のゲインを上げる事が重要
マルチスピーカーも同じことで。
ネットワークの基礎知識を総動員して設計しますね。

6dbカットの場合は正相接続が基本
12dbカットの場合逆相接続が基本

しかしながらツイーターは正相接続で鳴らす努力が大事かもしれません。
#位相管理が数センチ数mmの世界だから
#スピーカーは正相駆動がほんの少し音が良い筈です。



そして、重要なダクトの設定です。
低域の具合を見ながら口径や長さを設定しますが。


基本はフリースタンディング状態で設定します。
壁の反射を最低限にしつつ設定しないと!
違う環境や部屋の広さの違いに対応出来なくなります。

そして大事なのが。
ダクトとユニット間の位相交渉です。

この、高域での位相交渉が可なり問題になります。

厳密にいえば音道~第二空気室で起きる、共鳴に寄る癖も加わりますが。
●テレビ等の音声や、部屋の響きが収録されたナレーション等が、
まともに再生出来ない(不自然に聞こえる)共振型スピーカーは
高域の位相特性が可笑しな状態になっています。
*オーディオファイル等の、不必要な環境音を録音しない音声だと中々気が付かないですね。

●ここの位相を整えるには(ある程度ですが)
ダクトの位置を変更出来るようにして置く事が重要です。
10Khzの位相反転は3.5センチです。
数センチの変化でも、位相はコロコロ変化します。


ホントかよと思うかた!!
実験してみてください。

スピーカーの設置位置を5ミリづづ動かすだけでも変化します。
ダクトの位置を2mm動かすだけでも変化します。

自然に聞こえる、その一点だけを気にすれば良いので。
誰でも解ります。


位相に敏感な方は、音楽ファイルで有っても聞いた瞬間に解ります。
解像度が格段に上がりますので。
大音量にしなくとも、細かな音や空間再現力が段違いとなる。

最後に余計な事を敢えていいますと。
自作スピーカーの位相管理は、バスレフも含めて。
メーカー製と比べると、まるでなってないのが普通です。

メーカー様は、測定してネットワークの功罪をカバーしています。
だから位相特性に敏感な方でも、普通に聞けるのだと思います。

今回の箱に関しては、記述の通り
コイル一個のネットワークなので、位相が可笑しな事になるはずもなく。
ダメ押しの位相調整もしていますので。
どんな音源でも普通に自然に聞こえる。

てな訳で。

おしまい


最後まで読んで頂き有難うございます。

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  1. 2019/11/15(金) 11:51:27|
  2. バックロード・バスレフ
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新型メインスピーカーの完成 ダブル駆動のバックロード・バスレフスピーカー。



新型メインスピーカーの完成 
「16センチ版 ツイン駆動のバックロード・バスレフスピーカー。」
●超強力型フルレンジと高能率型ウーハーのツイン駆動は
上手く行くか?

はい、あっさり上手く行きました。

注意点は、二ほど有りますが。
大した事でもない事と、コスト的に難しい点があります。
20191018_204413.jpg

こまかな点は、近い内に、に記事にしますが。{忙しので・・・)

超大型スピーカーの余裕の鳴りっぷり
どんなソフトも余裕でこなします。

●約二点の注意点が思い当たる方{設計のポイントと考慮する事等々}
コメント頂けると嬉しいです。
*二点では済まないかも知れません*
宜しくお願いします。


  1. 2019/10/19(土) 12:01:28|
  2. バックロード・バスレフ
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新型の「変則型バックロード・バスレフ」の制作開始です。



新型の「変則型バックロード・バスレフ」の制作開始です。
20191004171234_2019100510512051e.jpg
図面からすると少し、空気室の形状変更しましたが。
大筋では変更無しです。

容積や音道のスペックはこんな感じ。
●フルレンジ側

■空気室7.4L
■スロート部分 74平方センチメートル
■Fd=100hz 74「74平方センチメートル」×10=740 740÷7.4「L」=ハイカット周波数100hz
*通常の「バックロードホーン長岡先生の考案」Fdは190hz前後です
*ミッドローの増幅にホーンを使うのでFdが高めの設定

●ウーハー側
■空気室8.1L
■スロート部分 81平方センチメートル
■Fd 100hz

ウーハーとフルレンジの音道
■第一音道は(スロート部分)45センチメートル
■第二音道は容積61Lの音道と第二空気室となっております。
*トールボーイ型の箱なので、こんな感じで大丈夫です。
■第二空気室は約61L

トータル容積79Lです。
中々コンパクトですね。
フルレンジのみでのバックロードバスレフですと!
容量不足ですが。

低音がしっかり出るウーハーですので。
可なりな低音が出ると思います。
20191009_183527.jpg

20191009_183536.jpg
バックロードバスレフは、斜め音道が基本です。
そして音道が短い。

やはり段付きが多く、折り返しが多いと、低音再生の能率が下がるとおもいます。

要は、ダブルバスレフの要素が強いと思う。
400hz以上の高音域は、段付きがあっても能率が下がりずらいです。

楽しいね~
スピーカー作りは。


追記、実際に音出ししてみると!
ウーハー側のFdは、100hzですと、うまく低音を引き出せませんでしたので。
少しFdを下げました。
Fdの調整範囲を後から変更できるようにしておくと、調整が楽になります。
  1. 2019/10/09(水) 12:41:25|
  2. バックロード・バスレフ
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新型メインスピーカーの製作2 設計のチョイとした変更

チョイと設計変更しました。
二つ有る、スロート部分の合流部に疑問が残り!

一晩考えてみました。
大事な要点を書きだします。

①二つ有る音道のスロートの部分から、最終段までの音道の長さを合わせる
②合流部で、乱気流が起きずらい様にしたい
③乱気流が起きてユニット側に逆流しない様にしたい
④コイルの関係で位相が少しズレるので、同じ音道を使いたくない。

ハイ、答はでました。
二本の音道を使います。

20191004171234_2019100510512051e.jpg


前回の漫画図
20191002_140554.jpg


因みに位相がコイルでズレても!
音波のタイミングはズレません。
電気の速度は猛烈に早いので、耳で聞き取れる筈がない。
ただし波形は変化します。

波形が変形して再生されるので、波形で見ると変形した事が解る。

そして、ウーハーのストローク量は多いので。
フルレンジ側にウーハーの音波が逆流しない様に、音道の先で合流させました。

箱の中で、位相がズレた音波が、同時にぶつかる事で、どの様にGAINが減退するのか!?
とても疑問が残りますね・・

此れで、大丈夫かな??

中々見たことが無い試みなので、
バックロードバスレフで、チャレンジしてみましょうか!!

●長岡先生のBS-34と言う作例が
有りますが。(FF125Kを二本使用するバスレフ型スピーカー)
この設計は、1.0mHのコイルが片側のユニットに入り、
スイッチでコイルをON またはコイルを疑似的にOFFに出来る様になっています。


F特的には、スイッチOFF時が綺麗な特性だったようです。
つまりコイルを片側に入れた状態のバスレフ型スピーカーです。
(低域のF特がフラットに近づいた感じ?)

まぁ~
ユニット前面の音をメインで聞く、ブックシェルフ型のバスレフスピーカーなんで。
あまり参考にはならないかもしれませんが。
  1. 2019/10/04(金) 18:04:22|
  2. バックロード・バスレフ
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新型メインスピーカーの製作1 設計編

新型のメインスピーカーを製作する事にしました。

理由は、ウーハーの能率アップを計りたい
スロートの設定変更でも行けそうですが!
思い切って新設計で製作します。

部屋のルームチューンが切っ掛けで、
中高音域の能率が上がり。
低域の量感が相対的に不足気味に感じます。
測定した場合は、それほどの差は見えないと思いますが。
聴感では、ややハイ上がりに感じます。
23_2019092012345605c.jpg

ここがオーディオの難しい所ですね。
ルームチューンの効果は出たが、一部デメリットが顔を出す。
何時までも終わらない趣味の世界かな。

さて、今回は
(フルレンジの音波も)(ウーハーの前面の音波も)
利用する形の箱にします。

暫定的に以前作ったフリースタンディングスピーカー
(壁の反射が無くても)
十分に低音感を感じられるスピーカーを、
敢えて壁寄で鳴らしてみました。

十分に壁寄せしてみると中々の低音感です。
20191001_094205.jpg
へたな壁は離した方が良い部分が多いが、
この壁の場合は、壁に近づけた方が、メリットが多い様に思います。
情報量が格段に増加

*いずれにも低域のセッティング
(Fdの設定、ミッドレンジの増減調整)に差異が出ますが。
そこがスピーカー製作の難しい所ですね。


新設計の見取り図
高さは145センチと言う大型スピーカー
ダクトの位置を変更出来るので位相管理での位置調整が出来る
内容積は68.5リッター
フルレンジとウーハーのツイン駆動方式
バックロード・バスレフ
ウーハーとフルレンジの(タイムアライメントの補正管理構造)
FもWも、正相接続。
20191002_140554.jpg
現在のメインスピーカーの1.5倍の容積と。
倍の駆動力をこの箱に入れて駆動します。
出来るだけ小型化し、スリムに仕上げます。

次回は、設計図と板取図を描きますが。
微調整は入るとおもいます。
**スロートの部分は、設計変更したほうがいいかな??
ウーハーに、コイルが入るので。
  1. 2019/10/02(水) 15:34:39|
  2. バックロード・バスレフ
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小屋の壁張り完了と塗装完了


小屋がやっと完成しました。
羽目板を張って塗装作業は楽しかったです。
夢工房
バイクも喜んでいる
バイク
塗装風景を暇なら動画で見てくださいませ。


刷毛で塗ったら大変なのでガンで吹きました。

木工大好きな方の参考になれば幸いです。


  1. 2019/09/20(金) 12:54:45|
  2. 無題
  3. | トラックバック:0
  4. | コメント:0

小屋が略完成しました。

いやはや疲れました。
あとは外装を仕上げたら完成です。


二週間前に、小屋組み完了して。
屋根ふき完了!
屋根葺き作業は大変だし、専用の板金道具が無いので、とても難しいわ。
屋根拭いた
屋根回りを仕上げ、寒冷地仕様のペアガラスドアを制作して装着完了。
ガラスドア付いた
バイク整備も気持ちよく出来そうだわ。
窓の開口も大きいので明るい。
バイク小屋
広さは3.5坪くらいかな。
バイク

夜にパチリ
お店の外観も向上??
憧れのガレージが手に入り 嬉しい!!
今までは寒さに耐え、スピーカーを作っていましたが。
これからわ快適です。
メインスピーカーの(ウーハーbox)のリニューアルでもしますかね。
店舗

こいつの↓
1_20190920120822912.jpg



もう少し、音質改善したい。
正に切りがないオーディオ自作ですね。

  1. 2019/09/07(土) 18:44:09|
  2. 無題
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