バスレフ型スピーカーボックスと再生周波数帯

質問

スピーカーを自作したいので教えて下さい。ある資料によるとバスレフ型のエンクロージャーは、密閉型と比較すると、最低再生周波数限度が約30％下げることが可能と書いてありました。例えば再生周波数帯域…… 70Hz～20kHzのフルレンジ型スピーカーを使用した場合、再生周波数帯は49Hz～20kHzになるという意味でしょうか？ちなみに自作パーツはfostexのスピーカーと既製品純正エンクロージャーを購入しようと思っております。

回答No.2

Yorkminster · ベストアンサー

半分アタリで半分ウソでしょうか...

スピーカーユニット背後の振動は、全面のそれと比較して、原理的には真逆の振動（逆相）となります。したがって、箱に入れなければ打ち消し合ってしまい、指向性の低い低音はほとんど音にならなくなります。そこで、背後を密閉して覆ってしまうのが密閉箱です。このとき、小さな箱に入れるとFoが上がり、限りなく大きな箱に入れると無限大バッフルに近い動作となります。

適当な容積の密閉箱に、一カ所だけ穴を設けたものがバスレフレックスです。箱の容積とダクトの容積によって定まる一意の周波数では、このダクト内の空気が激しく共振し、ユニット全面の振動と同相となり、したがってダクトの共振周波数では音圧が上がることになります。いっぽうで、共振周波数以下では逆相のままユニット背後の音が出てきますから、打ち消し合って音圧が下がります。
したがって、たとえばFo=70HzのユニットがFo以下でダラ下がりの周波数特性を持っている場合、60Hz付近にバスレフの動作点を持ってくれば、多少のシャクレはあっても60Hz程度までは比較的しっかりとした音量が得られます。ただし、それ以下の周波数ではかなり急峻にレベルが落ちます。この点では、音量は得にくくても、密閉箱の方がローエンドが延びるとされます。

（必ずしも30%というワケではなく、ユニットの特性やエンクロージャーの設計によっても変わりますから、一概にいえるものではなく、このユニットにはこのエンクロージャーというケースバイケースの設計が必要になります。Foの30%下で巧くいくものもあれば、10%程度でないと使えないものもあり得ます。）

要するに、「ユニットとして」の周波数特性が極端に変わるわけではなく、エンクロージャーも含めた「スピーカーシステムとして」の再生周波数が変わることになります。

補足

回答ありがとうございました。更にお聞きしたいのですが、10～12cmクラスのフルレンジ型スピーカーを使用するとするならば、密閉型の方がお薦めなのでしょうか？居住環境の関係で大音量は出せません。また、今使用している家電メーカーの小型バスレフの場合背面パイプ解放となっていて壁から離さなければならない不便さと３wayのくせにまともな低音が出ないということがあり、フロントホールのあるfostexのエンクロジャーを念頭において自作を思い立った次第です。よろしくご伝授下さい。

回答No.4

Yorkminster

#2です。

密閉とするかバスレフとするか、あるいは他の方式とするかは、ユニットの特徴も踏まえつつ、好みや目的・用途などに応じて設計すれば良いでしょう。10cmフルレンジといってもさまざまなユニットがありますから、一概に密閉が良いとかバスレフが良いとかは断言できません。

大音量は出せないとのことですが、良いスピーカーシステム（あるいはオーディオシステム全体）は小音量でも音が痩せません。大音量で音が破綻しないのも良いスピーカーの条件ですが、小音量でもバランスが崩れず、音がしっかり飛んでくることも必須の条件です。これはエンクロージャーの方式の如何に関わらず、必ずついてまわる問題です。

リアポートバスレフかフロントポートバスレフか、あるいはその他の面にポートを設けるかですが、これも用途や設計者の好み次第でしょう。リアポートでも、壁に近接していても比較的影響が出にくいよう設計された製品もありますし、フロントポートだからといって壁面にベッタリ押し付けてしまって良いというワケではありません。
一般論としていえば、リアポートの方が低音の回り込みが耳につきやすく、フロントポートの場合は風切り音や中高音の漏れが気になりやすいとされています。ただし、これは設計次第でもありますし、デザイン上の理由やエンクロージャーのサイズなど物理的な制約によって位置が決められていたりもするようです。

もう1点、3Wayなのに低音が出ないとの件に関してですが、3Wayだから低音が出るかといえば必ずしもそうではなく、2Wayだから出ないというわけでもありません。一般に、ユニット数の多いものの方が低い周波数まで再生できる可能性が生まれますが、クロスオーバーによる聴感上の歪みは増える傾向にあり、そのメリット/デメリットを勘案した上で設計しなければなりません。「ついているユニットの数」ではなく、「出てきた音」で勝負する世界ですから、ユニットの数が多い方が良いというわけにはいきません。

お礼

ありがとうございました。リアポートのバスレフ、フルレンジ使用で自作に挑戦してみます。(^.^)

回答No.3

AC120V

#1 です。
訂正します
スティフネスは (So) で振動系の硬さを示す定数でした。
(Qo) とは最低共振付近の振動版の制動状態を示す量でした。

スティフネスと書いた部分を (Qo) キュー・ゼロとしてください。

お礼

ありがとうございます。

回答No.1

AC120V

その通りです。
適切に設計されたバスレフの場合
共振周波数を最低共振周波数の 0.7 倍に下げることが出来ます。
ただし、この条件にはスピーカのスティフネス (Qo) が 0.58 である必要があります。
約 0.4 で共振周波数が 1 倍になります。
スティフネスがそれ以下の場合、バスレフの共振周波数を下げる効果が無くなってしまいます。
データシートを見るとキャビネットの容積を少なくするためにスティフネスが小さく設計されているようなので注意してください。

お礼

ありがとうございました。スピーカー選びの際の参考に致します。