３Ｄスパイラルホーンスピーカーの可能性を追求するブログ・・

なんて大上段に構えるつもりではなくて、少しでも自分の満足を満たす音にしたい。　　そのためには、研究も必要ですね。

音の実験室：自作バックロードホーン・スピーカー　創始者：Takenakaさんのサイト
☆Helix H75 の製作?視聴 ：Akkieさんのサイト
自作3Dスパイラルスピーカー製作記　：くまさんのサイト

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★　私のHP内の、 Takenakaさん宅訪問記（F特掲載）　★

新作は名づけて「3D-ELBOW-R」。

ＶＰ150塩ビ管を斜め４５°カットし、エルボ状に接着。

スパイラルは２重らせんで、「ひらべった型」です。

ユニットはFostexのFE88ES-Rを使っていますが、高音の伸びに比べて低音の伸びがイマイチなので、Ｆ特を測定しつつ、いろいろいじっています。　何とか聞けるレベルになったかな。
50?100Hzはバスレフ的、100?200Hzは音圧は低いけどバックロード的な音がします。

（Ｆ特は、２ｍステレオ中心、サインスイープです。）

音場感と音像のコンパクトさは、さすがですね。
でも、塩ビの筒がピアノの中音で振動が多くて・・
空気室を、塩ビ管 -> 球形積層集成材に作り変えたくなってきた。

資料： FE88ES-R（PDFファイル：FOSTEXのサイト）

　次期スピーカーの「3D-ELBOW-R2」仕様を概略決めました。
　検討済の２重管型スパイラルは取りやめ、頭部箱型の単独スパイラルに変更です。
色々考えて、やはり平べったい形の方がホーンとして見た時の低音増幅効果のサービスエリアが広いと推測しました。　その分、バスレフとして見た時のダクト共振周波数を低い方に持っていっても谷間は出来づらい。
　また、心配していたホーンの低音限界ですが、ホーン広がり係数を十分小さい値にすることで実用上回避できると考えました。　（Ｋ値＝1.03／10cm）

空気室容積：3.6L　（形状＝箱型）
スパイラル径：VP200使用、195mm
スパイラル長：26cm
スロート入口高H0：4.5cm
スロート面積S0：37cm2
ホーン出口面積S1：61cm2
音道回転回数：2.75回（スパイラル巻回数：3.75回）
ホーン長（スパイラル外径基準）：169cm
バスレフとしてのダクト共振周波数fd（スパイラル外径基準）：42Hz
　　　　　　　　　　　　　　　fd（ダクト内空気容積基準換算値）：45Hz

一応、計算もしています。　図外ですが、スパイラル部分のエクスポネンシャル計算が面倒ですネ。

そして、スパイラル自体の径・長さとも大きいので、１本あたり平型キャプタイヤケーブルが19m必要！　巻くのが大変だー。　でもとにかく実験して音を出してみたい。　このサイズで40Hz以下を再生させてみたい。

年明けは１ヶ月間の出張なので、年内に作ってしまいたいですなあ。

夜な夜な、少しづつ作っています、次期３D-スパイラルホーンSP。
実験機のつもりですが、結構マジメに設計して狙ってます。
で、本日仮組みで音だししました。ダクト共振周波数は40Hz台のつもりでしたが、実際はもっと高い感じですね。
仮組みなので空気漏れも多く、ビニールテープで塞いでいますがやはり低音は不足気味。　きちんと接着しないとだめですね。　仮測定では、50Hz未 満はレベルがかなり下がるものの、3D-ELBIW-Rよりは出ていると思います。　その分、100Hz付近は少し引っ込んだ感じです。

仮組み状態。ロボット君って感じ。　上に乗っているスパイラルはもう片chの方でして、大きさを判り易くするために乗せてみました。

は、VP200塩ビ管に挿入する時の様子。　何せ6mm厚のキャプタイヤケーブルを１３周巻いています。
　 これだけ大きいと、最外周までキャプタイヤで固めてしまうと、とてもじゃないけど挿入できません。　よって今回は、最後の１周（厚みにして2mmくらい） 分は「すきまテープ」スポンジを使いました。　これでも結構硬かったので、エポキシ接着剤での接着は止めました。空気漏れはないと思いますが、低音の音質 に若干悪影響があるかと思います。　実験が終わったら、接着するかも・・
さて、年末に向けて、もう少しきちんさせて評価しなくちゃ。

　仮組み・未仕上げ状態のまま、スタンドとエンハンサを作って置いてみました。　部屋が思いっきり散らかってますが（笑）。
　また、28日の書き込み時はスパイラルをVP200管と接着していなかったのですが、やはりスパイラルの仕切り自体が振動していたので、本日接着しました。

　Ｆ特も測定してみました。

sinスイープ　(120sec、ステレオ2m)です。　30?40Hzのレベルが3D-ELBOW-Rよりも明らかに（10dbくらい）上がっていまして、聴感とほぼ一致しています。
　200Hzのディップは、バックロードホーン特有のものに近い感じですね。。

　現状ではスパイラル管と空気室の箱は接着していなくて、ビニルテープで空気漏れを抑えている状態です。　思っていた以上に音が良いので、このまま仕上げてがっちり固定するかどうか、迷います。　

３Dスパイラル・ホーンスピーカーの、愛称「ロボット君」ですが、やっぱりこれでは格好悪いし、中高音もそれなりなのかな、と思います。
いろいろ考えましたが、今回は ＭＡＫＩＺＯＵさんに18mmのス?パ?・シナアピトン合板のカットを依頼し、本格的な頭部を作ってあげようと考えました。　

　頭頂部は塩ビ管の部分にかかるような形で、前方が狭いくさび形にすることで、定在波を抑えます。　そして御得意の球面加工・・　今回はカットを自分でやら ない分だけ、サンダーでの球面仕上げに手間を掛けられそうです。　何だか小鳥の巣箱のような感じですね。　これからは「巣箱君」かな。（笑）
　 ＭＡＫＩＺＯＵさんから、どのくらいの見積りが出てくるか、興味津々。

出張から帰ってきて、何となく低音が前より出ている気がしました。
更に、ダクトと頭部エンクロージャの仮組み部分のスキマを今までビニルテープで塞いでいたところの代わりに、鉛テープ(0.3mm)を短冊状に切って貼ってみたところ、重低音が良く聞こえるようになりました。
一応、Ｆ特もとってみたところ、３０?４０Ｈｚが上昇していてビックリ！　４dbくらい上がったようです。　そして、200Hzの巨大なディップにもまた、２度ビックリ！　いずれも部屋の特性もありそうですけどね。。 １枚目が2mステレオ、２枚目が1m軸上モノラルです。　１ｍでみると、ダクト共振周波数が計算どおりに42Hz程度であることがわかりました。　 「バックロードの低域に、バスレフの重低域を繋げた音」の狙い通りの聞き易い音。　ますますやる気が出てきて頭部巣箱化計画に弾みを掛けたいところです が、時間がないなあ・

昨日のオーディオオフ会（私は初参加。皆さん本当にすばらしいＳＰでした。）で、自分のＳＰが40Hzまで出ている音を確認できたものの、その力感が物足りなく感じて帰ってきました。
その原因は空気室とホーンダクト間のスロート部分にカーボンハット吸音材を入れていたためなのですが、これには理由がありました。
これを入れていると、中域の下のほうのピアノなどでの「共鳴音」が減ったからです。

オフ会での測定結果。
最低域は、ノイズで持ち上がっているが実際は青い線のあたり。

しかし、実はこれはバックロード的なスピード感のある低域を欲している私にとっては「本末転倒」でして、共鳴音を根絶できればこちらも解決される問題でした。
いろいろ試していましたが、　ダクト下部に低音増強用に置いてある「エンハンサ」がその鳴きを盛大に増長していることが判明。　これを取り外し、スロートの吸音材も取り外したところ、　ロボット君、見違えるように元気に鳴る鳴る！　中音も俄然鮮度がアップ。　これこれ、これだよ。　結局吸音材は全て取り払いました。　若干の残響がありますが、以前に比べれば全然気になりません。

念のため、サインスイープ（150sec）で軸上１ｍとホーン出口でＦ特を分解能を上げて測定してみました。
何度も書いていますが、拙宅で はおもちゃみたいなマイクとノートＰＣマイク入力での測定ですから、あくまで参考にしかなりません。（特に中高域）　　低域はそんなに外れたデータではな いと思いますけどね。　但し、部屋の角に近い位置にスピーカーを置いていますので壁効果はだいぶあると思います。
軸上１ｍ　　　　ダクト出口

こうして見ると、やはり４０Ｈｚ以下は急降下。　前回測定結果はエンハンサと吸音材の効果でその辺も出ていたということで今回のが本当の姿ということだと思う。　　40Hzから下は欲張ってはいけない領域のようです。
160hzのピークはユニットのf0cか？　その上のディップはユニットとダクトの音の干渉か？

ここまでロボット君とやってきて成果を得たので、来週末のsubako君化が楽しみです。　こりゃしっかり仕事片付けにゃー。

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。

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。

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。

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）