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創造と反省の自作スピーカー
FE103E 5管式バックロード


[発想]

今までバックロードホーン型のスピーカーを多数作ってきましたが、その経験から次の(1)〜(6)を設計に盛り込んでみました。

(1)直管ではなく、コニカルに広がる管でホーンを構成し、より中低域のクセを減らす。平行面が出来る際は、一定の寸法が続かないようにする。
(2)空気室は平行面が少ないデザインとする。スロートに向けて、絞られていくようなデザインとし、空気の流れを考えて設計する。
(3)スロートは無理の無い範囲で正方形に近づける。
(4)フロントバッフルは単純な一枚板とし、ホーン開口は後面に。
(5)ホーン長を稼ぐ。長さは3m以上とする。
(6)現実的な寸法とし、奥行も長くしすぎない。


[設計]

まず、基本的な数値から。
寸法;(高さ)90cm×(幅)25.5cm×(奥)29cm
空気室容量:2L程度
スロート断面積:約40cm^2 (振動板の80%)
ホーン長さ:3.7m
ホーン開口:約200cm^2 (スロートの5倍、広がり係数0.46)

まず、空気室とスロート断面積は長岡氏の提唱する数値に近いものです。しかし、ホーン長さは3.7mと非常に長く、ホーン開口も200cm^2と控えめとしました。つまりホーンの広がり係数をかなり抑えることで重低音域までの再生を狙っています。
これだけ長大なホーン長を持つバックロードホーンを作製した報告は殆どなく、音質が気になる所だといえます。


このホーンを、寸法内に入れ込むために、五回折り返しのホーンとしました。これが「5管式」の由来になります。

まず、前側に3本の音道を配置し、そして後ろに回った後、さらに2本の音道が加わります。

さらに、第一音道に次のような仕切りを入れて「VW型音道」とします。

「VW型音道」とは、音道の幅を縦横に広げる音道のことで、音道幅が一定の「CW型」と異なり以下のような利点を生み出すことができます。
・音道の扁平率を低く設計できる。特に、スロート付近の扁平率は非常に重要で1:2以下にすることで重低音の伸びを確保できる。長岡式では「スワン」がVW型音道だと言える。
・内部の低在波を分散できる。音道内部で発生するビンビンといった反響音を改善できる。

ちなみに、この5管式バックロードの音道の縦横寸法をグラフにすると下記のようになります。常に音道が正方形に近い(特にエネルギー密度が高いスロート付近において)のが分かりますね。



[工作]
本作は構造自体が複雑なので、その説明を。
下記の写真にあるのがバラバラの状態で、右から「バッフル板」「空気室、音道1〜3」「音道4〜5」になります。


これを右から順に、手前から重ねていくことでバックロードホーンの形になります。


完成です。(左が田中式BH、右が本作「5管式BH」)


[試聴]

周波数特性は次のような感じです。


前例のない3.7mの長大な音道を持つバックロードなので、低音域は独特なものがありました。
音道が2〜3mの通常型バックロードでは、低音は「ゴゴッ」や「ブンブン」と鳴るのに対し、5管式バックロードは、「フワッ」とか「ユラッ」と言った感じに、軽やかにソフトに鳴ります。バスレフに近い鳴り方なのですが、軽々と低音が響くのはバックロードホーン譲りです。

さらに、通常型バックロードでは「ホーホー」「ボンボン」いう中低域の付帯音があるのですが、 音道3.7mの5管式バックロードホーンは、低域の癖が皆無なのです。
おそらく、管が長くなると共に付帯音の帯域も下がった(→気づきにくくなった)のだと思います。

中高音は、非常に明快で癖が感じられません。極少量の吸音材でバランスが取れました。
前回作製した「田中式バックロード」は、(考案者の意図とは異なり)管の響きが振動版に逆流したような付帯音・逆相感が感じられましたが、5管式バックロードでは、(通常のBHのように)明確なスロートを設けたことで、付帯音の排出・逆流防止ができたのだと思います。


目立った癖もなく総合的には上々だったのですが、やはりホーン長が長すぎたようです。低域の量感が不足しています。
イメージ的には、音がホーン出口まで辿り着かずに減衰してしまう感じでしょうか?

そこで、5本の音道のうち、4本目が終わったところに穴を開け、 音道を3m前後としました。



改造後は、思ったより音に変化なし。ちょっと中低域のヌケが良くなったかもしれません。

今になって考えてみると、低音の量感はホーンの広がり率で決定されるので、ホーンを短くしたところで大差なかったのでしょう。そして、10cmフルレンジにとって3mも3.7mもホーン長として長すぎる事に変わりなく、結果として低音量感の向上にはつながらなかったのでしょう。



作製当時の日記は、こちらから。
[2010年03月07日] 「新スピーカー設計[その2]」
[2010年03月09日] 「新スピーカー設計[その3]」
[2010年03月11日] 「新スピーカー設計[その4]」
[2010年03月12日] 「新スピーカー設計[その5]」
[2010年05月04日] 「5管式バックロード完成直前!」
[2010年05月08日] 「5管式バックロード、完成!」
[2010年07月04日] 「木工作業 三本セット!」
[2010年07月04日] 「木工作業 三本セット!」




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