サブウーファーはなぜ台形？

質問

今使っているサブウーファーの箱が安物で（昔買ったジャンク品。板厚12mm…）
盛大にポコポコ音がしています。そこで、サブウーファーのＢＯＸを自作しようと
考えております。30センチウーファーで密閉21リットルを考えています。

そこで疑問があったのですが、市販のBOXなどは台形をしているものがあります。
「平行面を作らず定在波が…」という理由も何かで読んだことがあるのですが、
これは本当でしょうか？家庭用のサブウーファーだと、普通に直方体のものを
多く見かけます。

設置位置の関係で、斜めに向けたいので台形で作ってみようとは考えていますが、
加工がうまく行くか心配です。素材は24mmのMDFを考えています。
形状の選び方、板厚、組み立て時の注意事項等アドバイス頂けませんでしょうか。
よろしくお願いします。

回答No.1

isoworld · ベストアンサー

スピーカの内部でもスピーカから出した音が広がる車内空間でも、壁に平行な面があれば、定在波が立ちます。定在波が立つとどうなるかと言えば、お風呂で歌を歌うとある音程でウヮーンとその音が大きく響く（あるいはバスや車の中でエンジンが特定の回転数になったときにエンジン音が大きく響く）のを経験したことがあるように、特定の音だけ大きく共鳴します。ですから、定在波が立つと元の音が忠実に再生されないわけです。これを防ぐ手段のひとつとして平行壁をなくすのです。
　しかしながら、定在波は音の波長の半分の整数倍の間隔を有する壁で発生しますので、100Ｈｚという重低音であれば約1.7m（最小寸法の場合、以下同様）、200Ｈｚという低音でも約0.85m、300Ｈｚのそれなりの低音でも約0.6m、400Hzで約0.4mですから、それなりに大型のスピーカボックスの場合に低音で定在波が立つことになります（小さいスピーカボックスでは、低音では定在波が立ちようがありません）。貴兄のサブウーファーで再生する低音がどの程度の周波数の音であるかによって、平行壁をなくすと意味があるのか、平行壁があっても定在波が立たないか、が判断できると思います。定在波を立てない一般的な方法は、ロックウールやグラスウールのような吸音材を入れることです。ただ吸音材も音の波長の１０分の１以上の層（厚み）にしないと効果が薄くなります。
　なお、スピーカボックス内の定在波もさることながら、車内空間の定在波のほうが現実には問題になりやすいと思います。

お礼

お礼が遅くなり、大変失礼致しました。とても分かりやすくご説明いただき、
疑問に思っていたことがスッキリしました！定在波は400Hzで約0.4mの間隔を有する壁で発生する
という部分は、正に私が疑問に思っていた所です。サブウーファーのような低音でBOX内に
定在波が関係するのか。60hz・24db/octという急峻なローパスで使用しますので、
ほぼ無視していいということでしょうか。加工が簡単な直方体できちんと強度を出す方が
吉かもしれませんね。

吸音材については、計算からいくとほとんどのスペースを吸音材で詰め詰めになるということでしょうか。
そうしますと容積が増えたような感じになってしまうのでしょうか。
（内部寸法で33×32×20cmという大変小さなBOXです。）

回答No.3

pochi2tama

> 市販のBOXなどは台形を…
単純に転がりにくく(座りを良く)するためではないでしょうか？
あとは、トランクルーム内や荷台に乗せる際、その壁面が垂直ではなく上に付く程狭くなる形状(例えば後部座席の背もたれは後方に傾いている)なので上が小さい台形の方が設置しやすい等。(後者はどういう台形かにもよりますが。)
定在波で有名なのは日光(東照宮)の鳴き龍ですね。２方向からくる進行波がぶつかり有ったところで見掛け上一定の場所で進まなくなる(定在する)ことにより発生します。自動車内の空間程度の大きさで、サブウーファーが出す(得意とする)周波数(波長)ではそれほど関係なさそうですが(前回答者様と同様)。

あと、台形のエンクロジャーを作る場合、取り付け面の角度調整が出来るジグソーや丸鋸が便利ですが、無ければ、かんなで調整する必要がありますね。DIYショップ等のカットサービスだと斜め切りは対応していないと思います。

箱鳴りを抑えるだけだったら、現在の箱の内寸ぎりぎりに入る大きさに切った板を木工用ボンドで固定するだけでもかなり改善すると思います。
他には、頭が出るように木ねじ等を箱の内側に何箇所か取り付けた上で石膏を流し込んで重たくするとか(先の木ネジが石膏のアンカーになる)

お礼

ご回答いただきありがとうございます！
＞単純に転がりにくく(座りを良く)するためではないでしょうか？
なるほどー、やはりそういう部分もあるのですよね。私もシート裏に設置しようと思っているため、
台形にしようと思っていた次第です。ただ、先のご意見を聞いて、加工が確実な直方体BOXを作り
足を付けて斜めに設置してもいいかなと考えております。工具としては、ジグソー・丸ノコ・トリマーと
持ってはおりますが、パネルソーでまとめてカットしてもらうのに比べれば、とても精度がいいとは言えません。
（おおざっぱな性格の私がカットすれば尚更（笑））

箱鳴りを抑える方法も教えて頂きありがとうございます！ただ、あまりに寸法が合わない（容積・形状とも）ため、
やはり作り直しを考えてみます。作った時に箱鳴りしたら、教えて頂いた方法を試してみます。
また、石膏を使うというのは初耳です！相当効きそうですね。予め少し大きめにBOXを作って、
石膏を流し込んでも面白そうですね。
どうもありがとうございました。

回答No.2

isoworld

ANo.1への追加コメントです。もし定在波を避けるためにスピーカボックスの形を直方体にしない（平行壁をなくす）のであれば、目で見て平行になっていないことが十分に確認できる程度の傾きにすれば大丈夫です（極端に傾ける必要はありません）。可能な限り、左右・前後・上下とも、両板から平行をなくせば完璧です（必ずしも台形にする必要はありません）。
　できれば、スピーカボックスの内側に、板に貼り付けるような格好で吸音材を付けるようにします（内部のかなりの部分を吸音材で詰めるのがいちばんよろしい）。すべての板は、ボンドと補強釘などで隙間なく組み立てることです。板は、なるべく硬く重いものが向いています。板厚は厚いほどよいのですが、ボックス寸法と費用と作りやすさによって決めてください。