LIMP（ARTA）を使ったインピーダンス測定は、このときの記事以来です。　思い出すのに時間がかかりましたが、サウンドカードと100Ω抵抗があれば測定できるので、安心・便利ですね。　
　
FE88ES-Rの裸と、今回改良したMSDBS-1をLIMPで測定し、SpeakerWorkshopにインポートして重ね合わせたグラフです。

綺麗に、ダブルバスレフの形をしています。

でも、Fs（低域再生限界）は、47Hz付近でした。　道理で40Hz付近で歪み感が増えるわけだ。。　とはいっても、実際には40Hz弱まで再生しているので、この差は、測定誤差？？

いや、違うな・・　やっぱりスパイラルの製作をミスったのだ。　広がり係数を大きくとり過ぎ、ってことだよねェ。。

オヤさんが ARTA必要十分マニュアルを公開してくださいました。
有難く、使わせていただきます。(^^)/

早速、MLS信号でインパルス応答を周波数解析する手法でＦ特と群遅延特性を測定してみました。　（インピーダンスは測定は明日の予定）

まずは周波数（ＳＰＬと位相）から。
こんなに低音、出てたっけ？
少し低域が持ち上がった結果に見えます。
ゲートを設けず、ＦＦＴ時間で計算しているから？
ちなみに、マイク補正はオヤさんのところの（修正版）を使わせてもらってます。

ＭｙＳｐｅａｋｅｒだとこんな感じ。
聴感上はこちらが合っている気がする・・
ＡＲＴＡの使い方が悪いのかなあ・・

一応、群遅延特性も表示させてみました。
スパイラル共振のすぐ下の３５Ｈｚ付近で山があって・・ていうのは納得ですが、もっと遅れが大きそうなものだけど、、　それに、?１５０Ｈｚ付近は割りと平坦だし。　やっぱりきちんと測定できていないのかな。　
中域の暴れはすごいなー。　これは部屋の影響だけではなく、スパイラルからの音の遅れも大いに影響している部分だと思います。

（以下後日、インピーダンス測定の結果も貼り付ける予定）

追記：測定時間を延ばしてＦＦＴ数を上げると、低域の測定分解能が上がってレベルも下がってきます。そして群遅延は低域でもぎざぎざに。

追記：右図のように、時間軸でみたレスポンスに、インパルスの立ち上がりが出ないのは、変。　サウンドカードの入出力の非同期とかが原因かなあ・・

オヤさんのところで少し騒ぎになってますもので、私も少し測定してみました。

WaveSpectraというソフトで、オーディオなどでサインスイープ波をリアルタイムで高速フーリエ解析し、ピークホールドして測定グラフとする、という手法です。

この手法の信頼性の低さの指摘に対して、「信頼性が低いのはご尤もだけれども、どれくらいダメなのか」が良くわからない。
オヤさんのところで公開されているデータが全てであれば、「こりゃ、全然だめじゃんか」ってなことになるのですが、　私のところではさて、どうなりますことやら。
比較対象としては、国内標準とも言えるMySpeakerと、海外では定番（？）のSpeakerWorkshopです。

まず、測定時の構成から。　テスト中のため仮止めです。
MidRange：(Fostex)FE103E
Tweeter：（Vifa）XT25SC50-04
Network：2.2μFのハイパス１本のみ　(^^;;

なお、測定レベルはソフトによって、まちまちです。　１W（2.83V）は入っていないと思いますが、0.1W以上は十分に入っている状態での測定です。
また、マイクはECM8000で距離１ｍですが各ソフトで補正は統一していません。

【測定結果】

まずはお手軽にMySpeakerのサインスイープから。（以下MS）
いい加減なハイパスだけなんで、フルレンジ状態のMidの高域と干渉してうねってますし、このネットワークでは深い谷にはならないですね。　
ツイーター接続を反転させた場合（赤）は明らかにレベルが落ちて、10KHzの谷が深くなってます。

続いてSpeakerWorkshop。（以下SW）
ゲート測定ではなく、通常の測定です。　1/6　Octaveでスムージングをかけているので、急峻な谷は均されてますが、ほとんど同様の結果です。

最後に、問題のWaveSpectra（以下WS）
ソースシグナルは上記SWで作成、200ポイント＋スムーズ、リニアスタイル、スイープ時間180sec。
WSのFFT数＝16K、窓関数＝ハニング、fps数＝80?100
左がノーマル、右が反転。　縦軸のスケールが違うので他の測定結果よりも小さめに見えますが、埋まるような感じでは無いですね。

＊＊
以下、考察および私見です。

　今回、私は10Khz付近でのリバース接続でWS＋sinスイープでも、そこそこの測定結果を得られることが確認できました。　本当は、オヤさんと同じくらいの500Hzあたりでテストできれば良いのですが、その環境がありませんのでお許しを。

　また、今回の結果をもってオヤさんのデータを否定するものでもありません。

　結局のところ、もし「WS＋sinスイープ」による測定法が「信頼性の低い方法」だとしても、使用者がそれを認識しながら使えば良いのだと思います。

　もちろん、他の方法を使えれば良いのですが、何より「音楽を聴きながらリアルタイムで音圧スペクトルを確認」したり、その流れでsinスイープでピークホールドされる様子を高調波歪のレベルも見ながら測定できる、　という直感的なわかりやすさが得られるからです。

　この方法を使い続けることは私も推奨しませんが、　最初から「この方法はだめだから使うべきではない」　とは言いません。
　初めて測定する人には、こういった方法から入ることで、知識と聴感・直感でやってきたことを目に見える形にすることの面白さ、すばらしさが十分に伝わるからです。　ステップアップはその後に行えばよろしいではないですか。　時間は十分にあります。

「この道は、いつか自分が通ってきた道」

まずはお詫びです。　昨日のARTAの測定ははっきり言って「失敗」です。　「触ってみた」だけと思ってください。　（ならBLOGにアップすんなって。ごめんなさい）

でも、昨日の不調の原因が判明しました。結構落とし穴かも。必見です。
そして、ユニットインピーダンスの測定も行い、各ユニットのNerFieldのSPL・Phaseデータと共にSpeakerWorkshop（以下SpWs）にインポートして、現状のハイパスフィルターのみのネットワークシミュレーションを、「練習してみました」
【１：昨日の不調の原因】

ARTAはDEMOバージョンで動かしていると、設定値を保存できません。　不覚にも、「Single Channel」　での測定になっていました。
右図「Impulse Response Setting」 の「Dual channel measurement mode」　にチェックを入れないと、ダメだったのです。

また、マニュアルによると、私の測定環境は　Lchをsoundデバイスからループバックする「Semi-Dual Channnel」　測定　というものに該当し、　右図のようになっています。（但し、Ｌ／Ｒは逆です。　SpWsにあわせたので・・）

おそらく、サウンドカードの種類などの環境によっては、ループバックを必要としない「Single Channel」　測定がうまくゆかない場合があるのだと思います。　私の場合も（USBサウンドカードだったりするし？？）、そのクチだったでしょう。

改善の 結果、右図のようにインパルス立ち上がりから測定でき、MySpeakerと同様のSPL結果を得られました。　ヤッタネ。(^^)/

【２：Limpでインピーダンス測定】

ARTAに同梱されている「Limp」：
　[Program for Loudspeaker Impedance Measurement]

を使って、ユニットの裸のインピーダンスを測定し、SWにインポートしました。

まず、測定には高出力アンプは不要です。　サウンドカードの「Phone」出力があればこれを使えます。　アンプ出力の減衰回路が不要ですし、初心者には安心です。　接続は右図のようになっています。　（今度はL/Rは図のとおりにしました。）

☆ただし、オヤさんによると　この方法はFsに少々誤差が出るようです。まあいいか。。☆

測定には、２モードから選択可能で、私の環境では以下のような違いが出ました。　

（１）「PinkPN」　（周期的ピンクノイズ）　
　100回測定して自動的に平均を求めてくれる方法ですが、外乱の影響を受けやすいのか、グラフのFsの山が綺麗にでませんが、こちらを使いました。

（２）「Stepped Sine」
　単一周波数のsin波を短時間測定して、周波数をインクリメントしてゆく方法。　高域で荒れたので、使いませんでした。

　（まあ、Fsの山が少し乱れてもさして影響はなさそうなんで、（１）「PinkPN」を選択してマス）

　測定が終わったら、メニューの「File」?「Export ASCII As」?「Plain ZMA File」を選び、ファイルに保存します。　この後は、オヤさんの ARTA必要十分マニュアルに書かれたのと同様の方法で、SpWsにインポートすることが可能です。　（右図は、別のチャートに重ね合わせたもの）

　以下、SpWs（SpeakerWorkshop）の説明です。　
　周波数応答もインポートしたら、各「Driver」の「Driver properties」の「Data」タブで、インポートしたインピーダンスと周波数特性を関連付けます。

　その後は、オヤさんのSpeakerWorkshopチュートリアルの 5. クロスオーバーネットワークの設計　を見れば、シミュレーションが可能になります。　テストした現状ネットワークはハイパスだけの詰まらないもの（右図）。

　そうして行った結果のグラフが、右です。
なお、FE103Eは裸だと２KHｚに大きなピークが現れたので、subakoにマウント状態で測定。　ツイ?ターも4KHzにピークがありますので、これも後日バッフルに付けて測定しなおします。

＊＊＊

今回の「練習」により、今後の測定・シミュレーションのスタンダードとなりうる感触を十分に得ることができました。　SpWsのチュートリアル／ARTAのマニュアルを公開していただき、オヤさん、本当にありがとうございます。

＊＊＊　追記070409

この手の軽量コーンのフルレンジほど、コイルを通した時の劣化感があります。　 折角、生きの良いフルレンジをMidに使うのですから、ここだけは何とかしてスルーで使いたい。　そういう思いでいろいろいじってました。　で、割とまともな特性が。

ネットワーク図。
かなり変則的です。

　位相の干渉を見ながらのシミュレーションが必須ですので、この手の方法でないとほとんど無理ですね。　慣れると面白いです。

コンテストに向けて少しずつ進めてきましたが、仕事が混んできてこの先時間が取れそうにないので、現状で応募原稿を書きました。　これで提出するつもり。

・作品名称：　「Twister」
・本体寸法：　W300mm x D300mm x H500mm
・使用ユニット：　FE103E x1、FE107E x1、XT25SC50-04 x1 （片側）

■コンセプト
・ 中域を中心に、低域?高域まで十分に伸びたバランスの良い聴き疲れしない音で、フレッシュさも出すため軽量コーンのフルレンジをネットワークスルーで鳴らしたい。
・ 低域は前作（3D-subako）のコンセプトを踏襲し、小型化が可能で「軽く聴き疲れしない」低域をもつ円筒型3Dスパイラルを採用し、その「広帯域バ スレフ」の特徴を生かして前作より十分な中低域の量感を確保する。　高域はメインのフルレンジをスルーで使いながらも、ツイーターと上手に繋げてバイオリ ンの音を「より、らしく」再生したい。
・ 主宰する「積層スピーカーの会 http://www.sekisou.org/ 」発足記念として、短時間でインパクトのある積層スピーカーを作り上げたい。

■設計
・ ユニットの選定は、前作の「ユニットの素性の良さに依存」から脱却し、容易に入手可能なこととナチュラルで中域が豊かなことからメインは「FE103E」 に決定。　ツイーターには、伸びと能率・小型マグネットでフルレンジと近接配置が可能で違和感なく繋がる音質の、Vifa(Logic)のリングツイー ター「XT25SC50-04」を選定しました。
・ フルレンジをスルーだと高域に位相特性の相違によるツイーターとの干渉が出て音を濁します。　今回、インピーダンスや位相も含めた事前の測定・シミュレー ション（ARTA・LIMP + SpeakerWorkshop）により、FE103Eをツイーター基準で同軸上３０°「あっち向いてホイ！」することで、フルレンジの高域を自然減衰さ せて比較的スムーズに繋がることを確認して進めました。　実際にはXT25を内側１５°、FE103Eを外側１５°振っています。
・ 低域は前作の「中低域の薄さ」を補うためにFE103Eを２発使う計画で始めました。　２本目（下側）はツイーター基準で６０°ネジって高域を減衰させます。　当初は２本ともスルーの予定でした。（音出し後にコイルを追加、１本をFE107Eに変更）

・ ネットワーク（完成版）は図のようになっており、中?高域にかけてスムーズなsimulation結果を得ています。（5?10KHzで干渉が出そうですが目をつぶります・・）

・ 箱の設計は、今回サイズの制約があり苦労しました。　２本のフルレンジの空気室?スパイラルダクトを完全に分離して独立した動作調整が可能とするため、スパイラルを２条スパイラルにしました。全積層構造の円筒型スパイラル（それも２条）は今回初挑戦です。。
　また、ダクトからの中高域の漏れの減衰効果と、中低域の伝達効果を上げるために、下部BOXを内臓しています。

■命名　　スパイラルでネジって、ユニットもネジるので「Twister」（別名：「ネジったの？」）と命名しました。

■製作

・ 主材料は、積層に使う15mm厚600mm x 300mmカットのシナベニヤ。　これを32枚積層します。設計では33枚でしたが、厚みが15.5mm／枚あって１枚減らしました。　図面から原寸大の 型紙を作成し、板にケガイて、ジグソーでひたすら「くりぬき」作業です。（写真の左奥がくりぬいた端材の山。まだ半分くらい。エコに反する製作法だなあ） くりぬくだけで丸２日かかりました。

・ 積層法では、各層の密着?剛体化がポイントになります。　今回、M8-L480mm長ネジによる締め上げ法を採用。　ブロック毎に接着剤を塗っておき全体 を締め上げてバラす、の繰り返し。　最終調整のために４ブロック分割可能とし、接続面にスポンジテープを貼ってエア漏れを無くしています。　締め上げれば 剛性も十分。

・ スパイラルの各ディスク端面は、４５°均一面取にとどめて作業量を削減しました。　音質的な劣化はあまり感じません。

■音出し?評価
● 高域　　薄すぎず、でしゃばりすぎず、満足できるバランスを得られました。　弦やハーモニカがFE88ES-Rほどうるさくならず、けれども実在感があって実に良いです。　でも解像度や音場感は前作のほうがやや良かった？　変形バッフル形状の影響か。。
● 中域　フルレンジ２本ともスルーでは中域が張り過ぎ、２本目に７ｍＨのコアコイルを入れました。　これでバランスが取れて、ボーカルのフレッシュ感・しっ とり感もよく出ます。　ただ、前作に続き下面開口ダクトからの中域の漏れがあり音のクセを若干感じます。　また、空気室が変形形状のためか？定在波もあり ます。　今後、下部ダクトや空気室内部調整など時間をかけて煮詰めてゆきます。
● 低域　バランスはこれまで作ってきた3D-スパイラルSP中で最良です。　コイルが入り軽快さが若干落ちましたが、もう１本がスルーなのでベースの弾み 感、チェロ・コントラバスの胴鳴りなどもいい感じです。　決してハイスピードとは呼べませんが、ドローンとした重い低域を長時間聴いていられない私には必 要な軽快さ、でも35Hzまでしっかり伸びてオーケストラもOKです。（下記F特は部屋の測定なので低域レベルは高めに出てます。）

● 総じて目的は達成できました。　サイズの制約がなければ設計の自由度も増して解像度なども前作を超えられるかも。。　いつか改良版をトライしてみたくなる作例でした。

参考：設計図

今年の要綱が発表になりまして。
30cmｘ30cmｘ50cmでユニット口径不問。
ブックシェルフ型対決ですね。

私はコンテスト向けの製作はしないつもりでしたが、このサイズならばそれほど邪魔にならないし、バッフル交換式にして一種の標準箱にする手もありますんで、あまり肩肘張らずに１本作ってみようかと思います。

こんなん。

1. 名称　（仮）　3D-Bench　（標準箱、ということでの命名）
2. コンセプト
   　普通のユニットで、ふつうに聴けるバランスの良い音。　でも低音はスピード感と量感と伸びをトータルで追求した欲張り仕様。　聴きこむほどに味が出るようなスピーカーにしたいと思います。
3. 使用ユニット
   　自作の定番、(Fostex) FE103E　＋　ツイーター。
   FE103は３０年ぶりに使います！（笑）
4. スパイラル
   積層２条、口径序変スパイラル。
5. 下部構造
   　円筒形スパイラルとの相性が大変よろしい、「IMMB」（音響インピーダンスマッチングボックス）を装備する予定。　　妙な名前を付けましたが、要するにsubako-exの下部で使っている、角型スパイラル変形BOXのことです。

肩肘張らずに、といいつつ、技術的には結構詰め込んでます。
まあ、まだ構想ですから今後どんどん変わると思いますが。。

＊＊
ところで、６月に長期出張との話がありますので、応募だけになるかもです。　まあ今年は１次審査を通らないでしょう、たぶん。

出張の折に、FE103Eとツイーターを買ってきました。
そんでもって、こんな風にsubakoに仮付けして音出しです。
　（撮影時はまだでしたが、実際にはネジ止めしてます）
　口径が10cmにアップしただけあって、88ES-Rよりも低音がポーンと出てくる感じがします。スピード感もそこそこありますし、量感も伸びも（35Hzも）ちゃんと出てますし。　（一方で若干低域の歪感は増えたようです。）

　ただ、やはり中域?中高域のプレゼンスは88ES-Rに適いません。　高域にちょこっとツイーターを追加してみても、　クロスを低くしてみても （これはツイーターのクオリティの問題もありますが）、　改善しませんねー。　88ES-Rのクオリティーの高さを改めて思い知りました。　

　低域の感じはバランスが良いので、全体の纏まりとしてはとても好みの音です。　そういう意味ではFE103Eは１set持ってるとReference的に使えそうです。

　中高域の件はしばらくはエージングに期待して鳴らしこんでみます。　意外に厚かったコーン紙が良い感じにほぐれてくるのはいつになるか・・

　良くできたマルチウエイは88ES-Rのsubakoよりもっと透明感の高い音がするし、このレベルではもし本選に通っても入賞は無理ですなあ。。　まあいっか。　スパイラル用の標準箱を作ると割り切れば。。　でもやはり面白みが足りないなあ。

　１週間の米沢出張から帰宅し、subako-exに付けたFE103Eのエージングを進めています。　某氏から教えていただいた、必殺「強制加速エージング」法。

　人差し指と中指を交互に震わせて、爪の面をコーン紙にコツコツ当てる・・　高価なユニットでは勇気が出ませんが、FE103Eくらいの値段なら万一凹んでも、気持ちはそれほど凹まずにすむかも。

　これ、結構良いです。　私は音を出しながらやってますが、　数日しかまともに音だししてませんが、大分こなれてきました。

　一方、ツイーター（DAYTON）ND20FA-6とのつながりですが、現在は6db／Octで、ツイーター側にコンデンサ3.2μFのみ、　フルレン ジ側に　コイル0.68mHのみで、逆相で綺麗に繋がっています。　クロスの７Khz付近が少々高めですがツイーターを２dbくらい落とすか、 FE103E側のコイルを少し大きくすればよいかもしれません。
　700Hz以上の中域?中高域の平坦さは恐れ入りました。　さすがにFOSの代表選手、FE103Eだけのことはあります。　中低域?中域が暴れています。　大口径3D-スパイラルの宿命でしょうか。

　音質のほうも、FE88ES-Rほど音場を見通す解像度は得られませんが、意外に明るく色気があって、中低域の躍動感もそこそこあって、いい感じ です。　　低域を更に厚く出すために、コンテスト用の箱には後ろに別のユニット（これもフルレンジ）を付けて、中域以上をネットワークで切る予定。

　だんだん、構想が膨らんできました。

先週３連休最終日に開催された、集まれ！塩ビ管スピーカーの関東オフ2010。
そこに参加した私のスピーカー、Kids on Jenga　が、（とりあえずそのまま）我が家のリビングスピーカーに復帰しました。

実は、オフ会終了後は下部積層スパイラル部分を外して元のケーブル巻きスパイラルに戻すつもりだったのですが、このデザインが案外我が家のリビングに溶け込んでおり、家内の評価も上々だったため、そのまま居座ることになった次第。

オフ会の会場は低域過多気味なので、下部の可変積層スパイラルは少し絞リ目の設定で臨みましたが、　我が家のリビングは割と素直な特性なので、もう少し低域の量感を出したいと思います。　積層枚数を減らすか、枚数維持で位相回転角を小さめにするか、近々やってみようと。

なお、本来の積層スパイラルの実験もそのうち手がけようと思いますが、その時には低域の出易いCool Bizを使おうと思います。

• 関連リンク
  • 10月11日（月・祝）のオフ会の様子
  • オフ会時のKids on JengaのYouTube動画
  • オフ会向けの選曲
  • JENGA製作（2010-10-5）
  • Kids　on JENGA（2010-10-7）

新年、あけましておめでとうございます。
今日は、次男のオーディオ環境第一歩の工作の日です。

2010年7月号付録のスピーカーユニットキット「P650」と、2012年1月号付録のデジタルアンプ「LXA-OT1」の組み合わせで、ポータブルオーディオを接続して音を出しました。

　完成して音だししたとき、Ｒ側ユニットのボイスコイルが磁気回路に接触してビビリ音を発したのですが、コーン紙接着を少しずらして、何とか聴けるレベルになりました。よかった～。 　　明日は、スピーカーエンクロージャを作るかなあ。

　それにしても、このユニットとアンプはラジカセレベルを超えたクリアで強調感の少ない素直な音が出ます。良くできたスピーカーエンクロージャに入れれば低音もきちんと出そうですし、雑誌がついて両方合計で５千円ほどなんですが、コスパはかなり高いですね。