今年もstereo誌コンテストの時期が来ました！
既に塩ビ管スピーカーのサイトのほうに、8月号付録の2way各ユニットの測定結果を報告していて、シミュレーションは進めていました。 なんとなく良い感じの特性が出たので、あとは実際に作って煮詰めてゆけばおＫでしょう。
肝心の箱のほうはなかなかアイデアが出なかったのですが、無い知恵をかき集めて、構想が出来上がってきたので一回目の案です。
画像のとおり、今回は塩ビ管スピーカーです。
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いつもの感じでVP125を使用。 但しバッフル面の固定方法を変更してユニットは正面を向けます。
上蓋、下蓋の三角錐は、共鳴予防のつもりです。材質などはこれから考えます。
ダブルバスレフとして、第１ダクトは3Dスパイラル、第２ダクトはリングダクト。 例によってfd1＜fd2として逆ダブルバスレフ構成で考えてます。
今回の3Dスパイラルダクトは、φ100mmのPVCパイプを利用して、積層タイプながら少し手抜きします。 詳細は今後の製作段階にて。
リングダクトは内リングの固定方法など課題も多く、これから考えます。
2長期出張を控え残された時間が少なくなってきました。
少々前置きが長くなりますが、ご容赦を。
所詮スピーカーの音の煮詰めは、勘と経験＋ネットで収集した情報を基にしたトライアンドエラーの積み重ねであるために長い時間が必要です。 私 とて巷のオーディオマニア諸兄に比べたら勘も経験も人並み以下でして、日々勉強と耳のトレーニングを友として歩んでいる状況です。 手持ちの愛着あるオー ディオ機器・ＣＤ達をフルに活用しつつ、日々少しづつ改善してゆくしか手はありません。
そしてその結果を裏付ける形で、測定を行えば良いのです。 もちろん、そのＳＰ形式が狙っている動作になっているかどうかの測定として、Ｆ特やイ ンピーダンス、位相などを測定するのはスタートポイントとして重要なことですが、それ以上の「人の心を揺らす音楽を奏でる音の出口であるスピーカー」の調 整で最後に役立つのは、言うまでも無く人の耳です。
時に人の耳、特に自分のＳＰの音を聞く耳は主観にとらわれ過ぎ、一種の自己形成の焼き物になりがちです。（人はそれを自己満足と言います。） そのような偏りやバイアス成分を少なくするには、日々の精進に加えて他人の意見を聞き入れるもう一つの謙虚な耳をきちんと持つことが大事と思います。
私は3D-subakoにかなりの情熱を注いでいます。 音だし一発で、昔作って聴いていたバックロードホーン群の利点も欠点を相当高いレベルで 飛び越えてしまったからでして、そのバックロード的なショートホーンの音は3D-スパイラルの新たな活用路線かも？・・ と感じているからです。
巷ではなにやら、 TLSが 今後自作派が一度はトライするべき方式、と言われたりもしていまして、 長岡鉄男さん世代の私としては少々複雑な思いもあるし、 まあそういう方式が（古 かろうが新しかろうが）吸音材で中を埋めて音圧や位相を綺麗に整えるという方式ならそれはそれでよろしい、そのうち踏み込むかも？ でもまだまだバック ロードも捨てたものじゃない、 この3D-スパイラルを活用したバックロードの音は独特の透明感があって、吸音材なしで中音じゃじゃ漏れでも十分に聞ける だけの過渡応答の良さからくる音の利点を前面に出して、行くところまで行くのです・・
さて前置きが長くなりましたが、ユニット背面から出る音は空気室内で共鳴すると、言うまでもなくユニットのコーン紙を振動させて前面にも出てきます。 この共鳴というのは厄介でして、 TQWTでもTLSでも、CWタイプ（一定幅）であればその内幅をλ／２とする周波数の整数倍の共鳴音が必ず付きまとうはずです。（実際に聴いたことないけど）
これをコントロールしないと、ピアノの右手の強いアタックなどで醜い甲高い音が出ます。 3D-スパイラルホーンは長手方向の共鳴やスパイラル外筒内径に 起因する共鳴音は出ましてその対策が難しいのが最大の欠点だと思っているのですが、音に影響の一番出やすいユニット近傍は空気室設計の自由度が高いし空気 室が小さいので対策はやり易いものです。（逆にいえば空気室が小さいので、より影響を受けやすく対策の効果も出やすい。）
今回取った対策は、吸 音材をほとんど使わずに共鳴音を散らすものです。（最終的に吸音材ゼロで聴ける、ということではありません。） 折角バックロードホーンで過渡応答の良い 特性があっても空気室に吸音材を入れれば入れるほど、音が鈍って鮮度が落ちてしまいますから、まずは「散らす」。 それでダメなら最後は吸音材です。
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今回の対策に使った、１本分の加工済み部品です。 半割り丸棒は側板内面に。 斜め加工の部品は底板方向に使います。 こんな加工は電道工具ではなくて手間隙かけてノコギリとカンナ、これに尽きます。
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ピンボケ写真しか撮れませんでした(^^;
側板内面に貼った様子です。幅方向の（本作例の場合）1.2Khz付近の共鳴音の抑制に効果があります。
よく見ると、背板に相当する塩ビ管外径部分に鉛シートを貼って固有振動を抑えているのもわかります。
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ユニット下の部分に斜めに取り付けた部品で、長手方向の（本作例の場合）480hz付近の共鳴音の抑制に効果があります。
上記対策は、ここに至るまでは１週間の試行錯誤を経ていまして、最近流行のダンプラを構造材に使ってブチルで制振した部品を組み合わせて予察した結果から最適と判断されたものを実施しました。
また、こうして対策を取る際に、やはり「吸音材は全て取り外して」行うことが重要です。 そうしないと取った対策の効果が薄れてしまって判らなくなってしまいますから。
・・・ そして昨日の夜も更けていったのでした。（笑）
10年近く、3Dスパイラルダクトを使用したスピーカーばかり作ってきました。 自分でも凝り性だ、よく飽きずにやるよと思うのですが、使い続けるのはその音が良いというのが最大の理由です。
この記事を読んでくださる人はご存知と思いますが、スクリュー形状のスパイラルダクトを作るのは結構面倒です。 固定式のスパイラルはTakenaka氏オリジナルのキャプタイヤケーブル巻き付け方式でもできるので、慣れればそれほど大変ではありません。 でも一度可変式のスパイラルを経験してしまうと、3Dスパイラルの面白さは可変式にこそある、と思ってしまう調整幅の広さ、適用範囲の広さあり、作るのが大変でも固定式に戻る気が起きなくなります。
ディスク式（可変）スパイラル
扇形ディスクを積層してスパイラル形状にする方式です。 ディスクの枚数だけでなく、1枚ごとのひねり角度を変化させることもできるため、ダクト長だけでなくダクト面積も簡単に変更することが可能です。
この後、塩ビ管の内径より少し小さめに外径を削り、スキマテープを外周に貼って、塩ビ管に挿入します。
スパイラルの音の良さ
なぜ使い続けるかといえば、その音の良さにあります。 決して量感があるわけではなく、どちらかといえば同じダクト面積の直管ダクトに比べると量感を抑える方向に働きます。
スパイラルの音の良さを、私なりの解釈で一言でいえば、共振周波数とその上の帯域での音質の一体感、立ち上がり・立下りの早さ、ということになります。
音質の一体感
3Dスパイラルダクトは、一つのダクトで広範囲の音域の共振が得られます。 この効果は厳密な比較試験などを行っていないため定性的な表現になりますが、直管ダクトのピークをダンプしたことで相対的に広帯域になったこともありますが、それだけではなく上の帯域でも直管ダクトにはない振動モードでの共振が発生していると考えています。
一つのダクトで広い周波数帯域で共振があること、つまり広帯域の振動が一体で発生することこそ、3Dスパイラルの音質の一体感に他なりません。 バスドラムのアタックが軽くビシッと決まる、やや口径の大き目のウーハーのような音に聞こえるのもこのためです。
今回のコンテスト応募作品「Tornadefly」で透明塩ビ管を使用して、振動モードを目視できるようにしてありますので、テスト方法を確立できれば、直管ダクトと異なる振動具合が確認できると思います。
立ち上がり・立下りの早さ
普通のダブルバスレフの設計に倣って空気室容積やダクト設計をしてしまうと、この良さは得られません。 3Dスパイラルは長いダクト長をスクリュー形状にして太い管に押し込められることから、振動周波数を低く持ってゆくことができます。 逆に言うと、容積が小さくても同じ振動周波数にできます。 容積が小さくなれば、立下り・立下りの早い、群遅延特性の良好な小型バスレフ的な反応の良いバスレフになります。
加えて、ダンプトバスレフのように立下りが速いので、量感にまかせて尾を引くようなことがなく、キレがあります。 個人的に尾を引く低音はかなり苦手で、特に共鳴管系のエンクロージャで量感重視のものにその手が多く、長時間の視聴は苦痛です。
但し、元々量感では直管ダクトに敵わないのに容積を小さくしたら更に量感が落ちてきてしまいます。 この辺の設計が難しい部分で、いまだに試行錯誤しており、設計の王道に行き着くのはまだまだです。
ダブルバスレフ・ホーン化の可能性
今回のTornadeflyでは、ハイエンド自作スピーカーのkenbe氏が愛用されるBHBS（バックロードバスレフ）式音道を参考に、第一スパイラルをホーン形状としてBHBS風音道とすることで、中低域～低域の音の厚みをアップするようにしました。
第一ダクト・第二ダクトともスパイラルというのは初めてで、更に第一ダクトがホーン形状となることで共振周波数が下がり、ダクト間の共振干渉を避ける調整に時間がかかりましたが、結果としてその調整もほぼ成功といえる程度にまとまって、中低域から低域にかけて、音色の統一された低音が聴けるようになりました。
今後、この方式を更に煮詰めることで、中低域が凹みがちであったダブルバスレフスパイラルの特性向上が期待できると考えます。
3Dスパイラル・直管ハイブリッドダクトの可能性
もうひとつ、Tornadeflyと、昨年の作品「クリアミント」で試した、3Dスパイラルと直管ハイブリッドダクトについて触れたいと思います。
前出したように、3Dスパイラルの共振は主の共振ピークを抑える（ダンプする）働きがあり、量感という面で直管ダクトには敵いません。
しかしスパイラルの広帯域特性は非常に魅力がある・・ならば良いとこどりをしたダクトにしては？ と考えました。
Tornadeflyの例で話すのがわかりやすいですが、透明胴体から見える下のほうの第二ダクト入口部分は、100mm径の2条スパイラル、下部前面のダクト開口は75mm系の直管です。
途中、90°曲げる部分に、100mm/75mmの異形エルボにより同断面積で繋げています。 ここはもう相当に色んな形を試してこれに落ち着いたのですが、とにかくスパイラルのスクリュー型の空気の振動を損ねることなく、断面積の変化もいかにスムーズに直管に導くかがポイントで、これが上手になされないと、その間で振動がばらけてしまい、歪感が増したり量感が出なかったりして大変苦労しました。
しかし最終的にシンプルな方式にまとまり、最低域40Hz付近の量感と100Hzまでの低域の質感の良好なバランスを得られました。
最低域が直管なので少々歪っぽいのを除けば、ほぼ（私の好みとしての）理想的な音質・バランスを得られ、今後の 3Dスパイラル・直管ハイブリッドダクトの可能性が広がったと考えています。
Tornadeflyの第二ダクト、3Dスパイラルと直管のハイブリッドダクト
まとめ
長くなりましたが、以上のように3Dスパイラルを取り巻く状況はまだまだ進化の可能性を秘めており、私も少しづつ手を入れてゆきますが、この記事を読まれた方もどうぞ試していただければこれ以上嬉しいことはありません。
最後になりましたが、3Dスパイラルオリジナルを開発されたTakenaka氏、BHBS方式の発展に多大な貢献をされているkenbe氏、試行錯誤のしやすいスピーカーを多数公開されてきた塩ビ管スピーカーの会のたてちゅう氏ほか同志の皆さんにお礼申し上げます。
昨日、3D-subakoにセットしてユニットの音出し・エージングを開始したFE103-Sol
今日はツイーターを仮設してテストしてみました。
テストしたツイーターは、以下の２つ。
- (DAYTON AUDIO) ND16FA-6
- (Vifa) XT25SC50-04
なお、FE103-Sol側にコイルを入れると途端にダンピングが悪くなり、3Dスパイラルの良さが半減するのでその線に解はなく、当初よりツイーター側のハイパスフィルターのみとして計画する。
- (DAYTON AUDIO) ND16FA-6
DAYTON のツイーターは、過去にFE103Eとの親和性が良かったので期待。 しかしFE103-Solの高域が非常に伸びていてかつ能率が高く、却ってつながりにくい。
1μFの6dB落ちハイパスで繋いでみたが、能率的にも品位的にも、物足りない結果に終わった。 - (Vifa) XT25SC50-04
これも以前、FE103Eと使用して好結果を得ていたツイーターで、割と大人しめの音質で繋げやすく、 インピーダンスが４Ωなので能率的にも期待できる。
結果、1μFではFE103-Solの高域を汚してしまうので、0.47μFにしてみたが、これでも少々強めの印象。 オフ会はこの程度でよいかもしれない。
以上から、 (Vifa) XT25SC50-04 用にバッフルの設計を変更した。 今週末に製作に入る予定。
3D-subakoにFE103-Sol+ (Vifa)...
スターにFE103-Sol+ (Vifa)...
昨日届いた、Fostexの限定ユニット、FE103-Sol。 これをとりあえず 3D-subakoに仮付けして音出しを試みた。
- リヤのマグネット部分。フレーム裏側のはシリアルNoか？
- 横から
- 3D-subakoに仮止めしたFE103E-Sol。独特のフレーム色。
- 木ネジはメッキ仕様。
- 仕様
- 口径：10cm
- インピーダンス：8Ω、(16Ω仕様もある)
- 再生周波数帯域：f0～40kHz
- 出力音圧レベル：90dB/W/m
- 最大入力：15W（MUSIC）
- 最低共振周波数（f0）：85Hz（8Ω）、88Hz（16Ω）
- 実効振動質量（m0）：2.5g（8Ω）、2.4g（16Ω）
- 共振尖鋭度（Q0）：0.44（8Ω）、0.54（16Ω）
- 実効振動半径（a）：4.0cm
- マグネット重量：226g
- 総重量：0.65kg
- 音質
以下、3D-subakoのユニットをFE103Eから交換してみた感想。- 能率が高い。 数値上103Eよりも1dB高いうえにハイ上がり。
- 軸上での 高域はかなり伸びている。 質的にはFE103Eのようなしっとり感は低く、FE103Enに近い少し硬さのある高域。 しかしFE88ES-Rの刺さるような高域ほどキツくない。
また、弦を聞いてもフルレンジ特有のカサカサした紙っぽいさはおとなしくなって、悪くない。 ハイハットの金属感もわりとある。 - 中高域の透明感はかなり高い。
- 中域はまさにFE103系伝統の朗々と鳴るボーカル、サックス。
- 中低域・低域とも、Qが少し高めのせいか、よく出る。 そして3D-subakoの大径スパイラルを割としっかり駆動できている。
- 全体の音場は、奥に広がるよりも手前に出てくる明るい音質。 もう少ししっとり感があるのが好みなのだが、エージングで良くなるか。。
というところで、なにしろこれが標準のFE103En＋2,000円程度で買えるのだから、お値打ちとしか言いようがない。
もちろんしっかり聞き込むには高域の繊細さなどはよく出来た2wayに及ばないが、普段BGM用に使うフルレンジとしてはコスト比を含めた評価で最強のランクに入れたい。
次は、ツイーターの追加テストと、スターの交換用バッフルを作ってそれに換装するテストを予定。 塩ビ管スピーカーのオフ会に間に合わせたい。
突然ですが、ひらめきました。
下の画像に写るパーツを合成したものを。。
当分、妄想が続きそう。
要点だけかいつまむと、
- FE103En-Sを、Kidsスタイルのシナアピトン合板２枚重ねバッフルに取り付け、20度上を向かせてツイーター付加。 これで透明感のある中高域を得られる。
- Super-SWANは元々頭部を取り外し可能にしてあったので、首から胴体にかけては、そのまま流用。
- ロード開口部を塞ぎ、Kenbeさん流のバックロードバスレフ化。そこに積層スパイラルを上向きに取り付け、最適化調整。 伸びのある低域が得られる。
高さ・奥行きとも大きくなってしまうけど、これなら旧材利用でメインスピーカーになりうるクオリティが得られそう。期待できそうな気がする。今年の塩ビ管オフ会に間に合うかも。 
目玉おやじSwanと、Kids
久々に、自作オーディオネタ。
10月26日に、恒例の「集まれ！塩ビ管スピーカー」のオフ会が開催されることとなった。
今年こそは、塩ビ管スピーカーで参加するゾ！
・・
ということで、１年前から構想を暖めてきた、高速ダブルバスレフスパイラル（High Speed Double Bass-reflex Spiral）に、挑戦開始！！
とはいっても、３Ｄ?スパイラルのダブルバスレフは自分的に初めて。 それに高速ＤＢの考えを少々加えるということで、どんなになるかは全くの未知数。。 
こういう時こそ、塩ビ管の出番ですね。
何しろ組み立てたりばらしたりが自由。そして長さの違う管を使えば容量の調整も自在にできる。 木箱で作ろうと思ったらとっても大変な「エルボ」継ぎ手も市販されている。
とりあえず、昔作った「3D-Elbow-R」を切開手術。 久しぶりに見る「かぐや姫の竹」カット。
φ150mmの90度Ｔ継ぎ手とソケット、それに内部の第一ダクト用のφ65mmのUV管と45度エルボとソケットも川向うのHOMACで購入し、臨戦態勢が整った。（φ150mmの直管は、VP管の在庫がまだあり。）
こうして並べて見ているだけで、「あそこをあーして、こーして・・」と妄想が膨らんできて楽しい！ 「塩ビ管スピーカー」ファンの人たちの気持ちが伝わってきた気がする。
今が仕事の谷間。 また忙しくなる前に、ある程度形にするつもり。 でも設計は適当です。（笑）
（追記）
これの完成版は、Cool Biz および MSDBS-1（Middle-Speed DB Spiral-1） のページで。
このときに完成したMSDBS-1、まだ改良途中ですが、だいたい纏まってきたのでこのへんで一旦報告。
第１ダクトの長さLd1＝16cmに延長。共振周波数=130Hz付近。
第２空気室容積V2＝4.6Lに増大。 総空気室容積V1+2＝8.2L。
長さが長くなってしまいました。
途中、V2をほとんどゼロにしたところ、低域の80Hz付近が上昇し、なかなかゴキゲンな音だったのですが、その下のレベル低下と歪み増で結局戻しました。 
スパイラルも巻きなおして、２条スパイラルには変わりませんが、ダクト入口面積を増やして回転数を１回転→１．２５回転に増大。
改良後のＦ特は、以下のように 100Hz以下は満足できるレベルとフラットさになりました。 扁平型の円筒スパイラル、面目躍如といったところでしょうか。
100~140Hz付近の谷はだいぶ潰したのですが、これ以上は難しそうです。
今回、塩ビ管で製作したことで、ダクトの交換や容積変更などが極めてスピーディーにできたことで、短時間にここまでの結果を得ることが出来ました。 このことだけでも、塩ビ管ＳＰを作る意義があると思います。 それに楽しいし。
あとは仕上げですね。。 オフ会まで時間がないけど。
久々のオーディオネタ。
昨年後半に製作した、MSDBS-1。
早く塗装をして塩ビ管ＳＰのサイトに投稿したいと思いつつ、半年も経ってしまいました。 本日、いよいよその塗装工事に着手。
写真で見ると結構綺麗に塗れていますが、実際は急いだせいでムラだらけです。
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実は、ちょっとしたモチーフというかコンセプトを元にデザインしてます。 完成後には、改名予定です。 さてどんな名前になるのか、想像してみてください。
（既にご存知の方はすみませんが内緒で。 
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完成は明日か、月曜日の予定。
（追記）： 塗装終了し掲載しました。：Cool Biz
このＳＰの設計製作・測定ページ： MSDBS-1（Middle-Speed DB Spiral-1）
