サブウーファーの箱を設計するソフト

質問

サブウーファーの箱（エンクロージャーとかキャビネットと呼ばれるもの）を設計したいと思っています。
スピーカーは2個を対面（ダイポールと呼ばれるような）に配置し、密閉としたいのですが、これをうまく設計できるようなソフトはないでしょうか。ソフトがなければ設計の考え方の書いてある本やサイトでも十分です。
一応スピーカー設計の本等は持っているのですが、対面ダイポール型の設計になるとよくわかりません。（並列に2個並べた場合については説明はあります）
よろしくお願いします。

回答No.2

Yorkminster · ベストアンサー

>> ただしユニット自体は箱の左右に配置するつもりですが //

ん？　そうすると、アイソバリック型にはなりませんよ？

アイソバリック型は、2つのドライバを前後に並べて、前側は普通に見えている状態、後ろ側は完全に囲われてしまう状態になります。たとえて言うなら、「日」という字の「上の横棒」と「中の横棒」にそれぞれドライバが付いている状態です。あるいは、「口」という字の「上の横棒」に、向かい合って密着させたドライバが付いている状態です。

もし、「口」という字の「上の横棒」と「下の横棒」に1つずつドライバを付けるのであれば、2つの可能性が出てきます。

1つは、それぞれのドライバが同方向に動くものですが、これは無限大バッフルと同じです。理屈の上では2つのドライバ間の空気が振動系質量に加わりますが、無限大バッフルの場合はバッフル面積（とドライバの取り付け位置）が支配的なので、ほとんど意味はないでしょう。

もう1つは、それぞれのドライバが「外・外」あるいは「内・内」と逆方向に駆動する場合で、これだと計算上は単なるダブルウーファーと同じです。つまり、「口」という字の「上の横棒」に2個のドライバを付けるのと変わりません。

この場合、エンクロージャーの容量は単純計算すると2倍になり、カットオフ周波数は同じで、音圧は2倍になります（アンプのパワーも2倍必要ですが）。音圧が2倍になる結果、より低い周波数での音圧も上がるので、見かけ上の低域限界は延びますが、それ以外には特にメリットがありません。

特に密閉箱の場合、最適なQを得ようとすると容量はほぼ自動的に決まるので、スピーカーの限界ギリギリの音圧で常用するような状況で、少しでも余裕を稼ぎたい場合でなければ、単にアンプの出力を2倍にすれば足ります（バスレフだと、たとえば15～25リットルくらいで使えるウーファーの場合、ダブルウーファーにすれば30リットルくらいから使えるので、あまり容量を増やさずに低域限界を伸ばせる余地があるのですが）。

という訳で、もしアイソバリック型ではなく、このような「実質ダブルウーファー」を想定しているのであれば、ドライバを1個に減らして普通の密閉箱として設計し、アンプの出力を増やした方が、よりコンパクトで、より安く作ることができます。

お礼

ありがとうございます。答え出ました。
ダブルウーファーというべきなんですね。
うちのはフロントとセンター以外は全部「ダイポール型」なので、そういう呼び名でいいと思っていました。
違いも計算方法もわかりましたので、重ねてお礼申し上げます。

回答No.1

Yorkminster

ダイポール型というのは、いわゆる無限大バッフル型と同じです。ダイポールを日本語で言うと「双極」で、スピーカーで言えば前にも後ろにも音が出るということなので、要するにドライバ背面の音を処理しないものを指します。

2個のドライバを対面（あるいは前後に並べて）に配置するのは、タンデム型とかアイソバリック型と呼ばれます。もっとも、これは「エンクロージャーの方式」ではなく、厳密に言えば「ドライバの実装方式」です。

ものすごく単純化して言うと、2個のドライバを密着状態で対面させて同相で（振動板の動きが同方向になるように）駆動すると、駆動できる空気量は1個のときと等しいままで、駆動力は見かけ上2倍になるので、1/2のエンクロージャー容量で同じカットオフ周波数が実現できる、という話です。つまり、たとえばドライバ1個で30リットルのバスレフが適正なら、アイソバリック型にすれば15リットルのバスレフで同じ音が出せることになります。

オリジナルのページがなくなっているようなので、Googleのキャッシュですが...
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:YTrS35Ym1cAJ:www.jlaudio.com/header/Support/Tutorials/Isobaric%2BEnclosure%2BCharacteristics/Tutorial%253A%2BIsobaric%2BEnclosure%2BCharacteristics/287539

このように、アイソバリック型というのは「ドライバの見かけ上の駆動力が上がる」というだけなので、エンクロージャー方式は問いません。無限大バッフルでも、密閉でも、バスレフでも、もっと複雑な（たとえば、いわゆるケルトン式など）方式でも構いません。

問題は、あくまで「単純化した理論上」での話ということです。実際には、ドライバを対面で密着させても、その間に空気がある以上、その影響を無視できません。1つは、空気はバネとして働くので、2個のドライバを強固に結合したのではなく、固いバネで結合したような状態になります。もう1つは、その空気の重さが振動系質量に加わるため、共振点が若干ズレます。

タンデム型（前後に並べる方法）だと、ドライバ間の距離がさらに増えるため、この影響は無視できなくなるでしょう。さらに、ドライバの前面と背面では若干音の出方が異なるため、歪が残ることになります。とはいえ、ドライバの「おしり」が丸出しというのは審美的に問題があるので、やはり「対面」というのは難しくて...

出典を忘れてしまいましたが、後ろ側のドライバは、前側よりも若干MmsやVasが大きく、共振点の低いドライバの方が良い、といった話も見聞きしたことがあります。そういったノウハウ的な要素が多いので、なかなか決定打となるような計算式は定立されていないのでしょう。

まあ、細かいことを気にしなければ「箱の容積を半分にすればオーケー」ということで、実際、それで済ませている作例が多いように見受けられます。

お礼

もうしわけありません。
おっしゃるとおり、私はアイソバリック型のつもりで質問しました。
ただしユニット自体は箱の左右に配置するつもりですが。
計算式がないのなら、エンクロージャー半分の場合で考えるしかないようですね。
ありがとうございました。