複数ユニット使用したバスレフ箱の設計について

質問

アタマの悪い質問で恐縮です。

長岡鉄男師のモアイをまねて、もっと安価なユニットを使用したスピーカーを自作することを考えています。
理系の素養が無いので、エンクロージャーの設計は支援ソフトに頼ることになります。
問題はサブウーハー部分で、モアイは2つのウーハーユニットを（パラレル接続で）一つの箱に収めて能率を稼ぐ設計と聞き及びます。
この場合、バスレフエンクロージャー設計にあたって支援ソフトに入力する諸元はどうすべきなのでしょうか？
m0は単ユニットの2倍、aはルート2倍とかかなと思うのですが、Q値とかf0とかはどう考えたらよいでしょうか？他にも考慮すべき要素などあればご教示ください。

何卒よろしくお願い致します。

回答No.5

sirasak

No2再回答です。
http://www.asahi-net.or.jp/~ab6s-med/NORTH/SP/bassreff_canvas.htm
ソフトにFF225WKが無くてFF225Kで代用計算してもメーカー推奨BOXと違う値が出ます、最新のユニット品番が無くて苦労します。
添付図の完ぺきではないスピーカー等価回路では検討するとメーカー発表に近い値が得られています。
spedはちょっと違いませんか？
https://www.fostex.jp/wp/wp-content/uploads/2015/04/FF-WK_Series_manual.pdf

https://lucentechno.com/column/sound_recorder/1163/
ラウドネス曲線のように、低音は大きな音圧がないと聴こえません。
普通に音楽を1ｍ間での会話レベル60dB音圧位で長時間聴いている時に、
重低音40Hzは93dBないと耳に感じないですし、ピアノの再低音は100dBないと聞けない。
それに40Hz以下重低音はふわーとした音圧で弱く感じるのでベースギターでもめったに弾かないですが、最低音40Hz位が再生できれば素晴らしい重低音感が得られます。
バスドラムは50H～100Hzのスペクトルが多いので最低でも欲しい周波数です。

昔からスピーカーは40～16kHz位フラットに出せれば素晴らしい音が楽しめると言われているようです。
高級品は40Hz(-10dB)などの表示ではなくて40Hz(-3dB)など良いのがあるし、
SR用では舞台床置き２π空間表示の低音が6dB大きくなる表示もあります。
スピーカーは4π空間スタンド置き近似で測定発表されるので、床置き２π空間にすると低音が6dB大きくなるはずですが、部屋の定在波に影響されて豊かな低音が得られるポイントが出来ます。

ウーハーと言ってもほとんどの音を担当しているのでフルレンジと同等です。
２個つけるよりも大口径にするほうが音質に良いと言われます。
ツイーターは味付け位に考える必要があります。

迷惑にならない環境なので大音量が欲しい場合には大口径にするのは仕方ないですが、普通を楽しむ60dB位の音量では6cmスピーカーでも低音が楽しめます。

このように使い方や欲しい音量に応じてスピーカーを設計しないと大型のものは邪魔になります。
分からないことはどんどん質問すると良いと思います。

回答No.4

iBook 2001（@iBook-2001）

再び iBook-2001 です♪

コメントを頂き、ありがとう御座います。

さてと、
『だとすると、同じバスレフスピーカーを2個並べて使うのと、2個分の容積を持ったエンクロージャーにユニットを２つつけるやり方との間に、理屈上 差は無いということでしょうか？』
との事ですが、全くその通りですよ。

ユニット１本あたりの容積から決まってくる空気バネ計数が同じで、箱の容積が２倍になると、元と同じダクト１つだけでは共振周波数が大きく変わりますが、開口面積が２倍に成りますと、共振周波数も同じ状態に成るのです。

フルレンジユニットをウーファー代わりに。。。顔に長岡氏の設計例は在るのですが、あまりウマクは行かなかったようです。
特に、フォステクスのフルレンジユニットは、中高域のレベルが高い傾向で、逆に言えば、ウマク低域感を引き出さないとバランス的に低域不足のような傾向になるからです。
（実際、メーカー推薦のバスレフ箱は、ダクト開口が大きめで、教新種は数が少し高め。開口が大きい方が「効き」は強く鳴りますが、容積をかなり大きくしたり、ダクト長を長くしないと共振周波数は高めに成るのですし、そもそもユニットの特性には、推薦箱がちょうど良いバランスに聴こえるのです。）

昔は、中高域がさほど強く無いフルレンジ、ワイドレンジウーファーに金属センタードームという組み合わせたようなUPシリーズなどもありましたが。。。

回答No.3

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

『問題はサブウーハー部分で、モアイは2つのウーハーユニットを（パラレル接続で）一つの箱に収めて能率を稼ぐ設計と聞き及びます。
この場合、バスレフエンクロージャー設計にあたって支援ソフトに入力する諸元はどうすべきなのでしょうか？』

いや、実は非常に単純で、１ユニットで計算し、その結果から箱の容積を２倍、ダクト開口面積（本数でも良い）を２倍。
それで良いのです。

バウレフレックスの低域共振周波数は、ダクト長とダクト面積と実質的なエンクロージャー内容積で決ってくるので、ユニット数を多くしたい場合、逆に減らしたい場合は、単純に全てを同じ換算で、机上の計算は終わりです。

ただ、ユニットが違ったり、箱のサイズが変わる事での振動に対する影響度合いは変わるので、机上の計算だけで同じ音が得られるという事は、まず有り得ない。という事実を受け入れておいてください。

机上の計算で音が完成出来ない。試作して試聴し一部改造しては試聴を繰り返すしか無い。。。という、ローテクな部分が「職人技」とも言える、ノウハウ、経験値が重要になってくるとうのが、スピーカー工作の面白さでもあります。

大手のメーカーは、成功しやすい手法にしぼり、手間や時間という「大きな経費」を減らす、コストカットの方向が多いので、手間と時間をかけながら、沢山の失敗経験を積み上げた経験値豊富な一部のスピーカー工作ファンも居るのです。

故：長岡氏は、スピーカー工作ファンの多くの人が憧れたような人物。

でも、「モアイ」の発想原点をよく理解できれば、違う方向のスピーカー工作という発想も出て来ますし、方式だけ真似ても、、という難しい部分も、それなりに想像出来る場合も在ります。

えっと、私自身は初期のオリジナル？モアイの製作記事を憧れの感じで何度も読み、まだ子供の頃でしたので高額なユニットを買えるはずもなく、、、

小学生の頃から父が手伝ってくれながらのスピーカー工作が、今でも趣味の１つという大人になっていますが、ウン十年というスピーカー工作経験から、１台のアンプだけで駆動する範囲では、多様な荒技を組み合わせた中の成功例だと、ホントに感心いたします。
この成功例に行き着く前に、長い年月の中では、ものすごい数の試作事例記事もありますので、長い経験からの「イケそう」という意欲から実現できた物の１つですよねぇ。

モアイのキーポイントは、ほぼ全帯域のフルレンジユニットの個性をそのままに。結構個性が強いフルレンジの個性を潰す方向では無く、弱点？とも感じられる最高域には、、、そもそもムリに補間するような低域には別なウーファーで補助した方が。という発想だったんじゃないか？とも思われます。

シッカリした個性のサウンドに対して、低域側の補助にも個性を引き継ぐ方向で、かなり苦心した中で、過去の多用な経験則から考え出した物が、試作＆試聴で「イケル」という事から、似たような構成実検＆発表とは違う「モアイ」という愛称を用いた成功例に至ったのです。

今では、ネット検索しても、見つからないのですが、長岡氏の記事を元にした、UP－203Sというユニットを用いた「１６Hzから再生可能」と書かれていたスーパーウーファー（大人になってから、撤去するのに、ものすごく苦労した、巨大で重過ぎ、、室内で電動ノコギリを使い、室内がオガクズまみれに成ったのは、恥ずかしいのでヒミツです。。。汗）

どんなに良いと言われる物でも、実現出来る？という部分も在りますが、音の方向性、好むサウンドカラーと違ってしまうと、ガッカリです。

モアイに関しては、音の方向性、サウンドカラーとして、採用しているフルレンジユニットの個性を最大限に引き出せた大成功例ですが、好むサウンドキャラクターが違う方向ですと、また違うアプローチの方が好みにマッチする事も少なく無いと思われます。

無駄に長文の上。余談、無駄話、誤字誤変換が多く成りました、、、ごめんなさい。

お礼

ご丁寧なご教示をありがとうございました。

だとすると、同じバスレフスピーカーを2個並べて使うのと、2個分の容積を持ったエンクロージャーにユニットを２つつけるやり方との間に、理屈上 差は無いということでしょうか？

経験が浅いこともあって、設計支援ソフトをこねくり回して計算上最適と思われる形状が見つかると「よっしゃこれで最高のスピーカーができたも同然」みたいな気分になってしまうのですが、本当はそこからのトライアンドエラーや工夫が一番大事なのでしょうね。

いずれまたお知恵を借りることがあるかも知れませんが、そのときはよろしくお願いいたします。

回答No.2

sirasak

http://spida.art.coocan.jp/pag9-1-4.htmこのように箱が一体のモアイではなくて、２個のバスレフ箱を並列に駆動すると簡単に考えるほうが良いと思います。
箱を一体型にする場合はそれを２個使うだけなので、ダクトは２個つけるか面積を1.4倍にすれば良いと思います。
一緒に支援ソフトを試してもらうこともできると思いますので、ユニット品番と箱容量を補足するほうが良いと思います。
なお自作したら周波数特性を測定しないと正確な設計にできないと思います。

お礼

ご教示ありがとうございます。

2箱に分けるのと1箱に２ユニットつけることとの間に、特性上の差はないのでしょうか？

妄想中の構成は、モアイのコンセプトをまねつつ安価なユニットを使うというテーマなので、例えばメイン部分をFF165WKにスーパーツイーターとしてFT28D、サブウーハー部分にはFF225WKをパラレルに２発使ったらどうなるかな、などと考えております。
設計支援ソフトはspedのお世話になっているのですが、FF225WK１発のバスレフでむりくり低域を出させる設定を追求すると、とにかく計算上は40Hz以下も出させることはできるわけで、60Hz以上は捨てる・2基をパラレルにつないで効率を稼ぐ・前提ならなんとかいけるんじゃないか？とという皮算用です。

まあ、経験豊富な方なら「作ってみるまでもなくひどい音になるよ」という話なのかも知れませんが。

いずれにせよご親切なご教示をありがとうございました。

回答No.1

Nobuta250

ユニットの口径が変わらなければ（16ｃｍ）長岡氏の設計のままで大丈夫でしょう。
エンクロージャーの板取図などもネットにたくさん落ちています。
一度そのまま組み立ててみて、気に入らなければカットアンドトライで調整してみるのも良いと思います。
ダクトは配水管使えば、適当な長さに切って共振周波数を変えることが出来ますし、中に入れる吸音材の量で効率も変えられますので。

お礼

ご親切なご教示をありがとうございます。
現在のところ楽しく妄想中の段階で、確たる方針も決定してはいないのですが、20cmユニットも含めて検討中です。
いずれにせよ机上の計算だけでうまくいきはしない、トライアンドエラーで調整は必要、ということですね。