Tornadefly（オリジナルP1000版)に、ツィーターを付加してみるテストをしています。
選んだツイーターは、Dayton AudioのND25FA-4。
横浜ベイサイドネットの通販で、10%オフセールで税抜き1本1,872円。 送料が500円で時間指定で配達してくれるので、単身赴任の身にはとても助かります。
また、Dayton Audioのサイトには、ZMAやFRD形式のデータが公開されていますので、Speaker Workshopにインポートしてみました。2KHz以上が見事にフラットで、位相特性もクセがなく能率も高い。 これで2千円程度で買えるなんてコスパ最高です。
納品されたので早速開梱。高級感こそありませんがプレーンなデザインは好感が持てますね。
とりあえず、手元にある限られたパーツで試してみましょう。 まずは1.56μFと1μFの２種類でSpeaker Workshop でシミュってみました。0.5mHは低い方のカットのために入れているだけで、特性上はほとんど効いておらず6db/Octです。音出しの結果、1μFで十分、もう少し小さくても良いかもです。
ここまできてようやく取り付けです。接続状況はこんなんで何とも試作感満載ですね。FostexのコンデンサCS1.0が4千円近くするので一番高価なパーツだったりします。 
音出し3時間程度でエージング途中ですが、なかなか良いです。 上級クラスほどの解像度や音場感は出ませんが、特性通りクセが無く、コンデンサ容量を変えた成りに音が素直に変わってくれます。 位相特性にクセがあるとこうは行かないのです。 欲を言えばもう少し制動感がほしいですね。
来年の塩ビ管スピーカーのオフ会までに、ユニット特性の実測とシミュレーションを行い、きっちり煮詰めていこうと思います。 その頃までにはバッフル板も交換してツィーターをインストールできるでしょう。
今日はひと月ほど放置しておりました、DigiFi誌-No19号に付録の、Olasonic製8cmフルレンジユニットで遊んでみました。
拙作、2014年Stereo誌コンテスト応募作品、クリアミントのFostex製PW80を換装です。
まずは外観の比較から。。
写真では判りづらいが、DigiFiのほうがマグネットが一回り大きい。フレームは瓜二つなので、これFostexが作っているのかと思ったのだが、裏から見るとフレーム高さが微妙に高い。Foster製ではないのかな？ 次号No20のツイーターも瓜二つなんだが。。
クリアミントに取り付けた様子。近くに寄らなくても、グラスファイバーコーンの光り方でそれとわかる。
音を出してみる。 PT20が強すぎるのか、ボーカルが前に出てくる感じで、思いのほか聴き疲れする。 巷ではファイバーユニットはエージングに時間がかかるとか。。そんなものかなあ、それにしてはなあ。。 と思っていたらビックリする内容の書き込みを発見。
スレ主のパイルさん曰く、このユニットは中域の歪が大きく、コーティング剤が効果がある、というもの。
そういえば、facebookで自作スピーカー関連で友人になっていただいている、M川氏によると、光をかざすとファイバーのスキマでスカスカだと言っていた。
そんなに？
んじゃ試してみよう、ということで、キスは女性相手と私の中では相場が決まっているのだが、意を決してセンターキャップにブチューっとした状態で息を吹いても抜ける様子は無し。
なんだ、M川さん、大丈夫みたいだよと報告してから上記記事を読んで、自分でももう一度、コーン部分にまたまたブチューっとして息を吹いてみたらM川さんの言う通りやっぱりスカスカだった。
確かに光にかざすとこんな感じ。
こりゃ音も悪いわなあ。。
続いて、例の掲示板の書き込みを自分でも検証してみることにした。 600Hzの正弦波を入れて、PW80(Fostex)と比べてみたのだが。 左がPW80、右がDigiFi-No19(Olasonic)
・・絶句。 完全に検証できてしまった。 
なるほど、言われるように耳障りな奇数次の高調波歪が結構なレベルです。3,5,7,9,11,13,15,17,19次まで読み取れる。「2号揃えてハイレゾ・スピーカーを作ろう!!」と表紙に書いてあるけど、それ以前の段階ですねこれ。
こんなものを掴ませて、DigiFiもOlasonicもどーなってんの！！ てな文句の一つも言いたくなる。
そして、その時の音はどんなかというと、こんな感じであります。（LがFostex,RがOlasonic) 例えてみれば出来の悪いラジカセ以下 (最近ラジカセも聴いていないのに言い過ぎたかもしれないので撤回します)。
気を取り直して。例の掲示板でパイルさんは水性ゴム塗料のコーティングで劇的に改善していたのを見て、私もホームセンターへ行きましたが同じものは見当たらず。
えーい、どうせハイカットして高域はPT20を使うんだ、要は目止めできて軽くて安くて透明ならいいんだ！ ということで、ごく普通の水性ウレタンニスを買って帰った。 これなら大抵のホームセンターに置いてあるし、スピーカー工作にも良く使う。
そして実行あるのみ。塗った後は表面にツヤが出た。
この時点で、600Hz正弦波を入れてみると。。見事に歪が消滅！ 
気をよくして、F特（軸上30cm)を測ってみた。少し、しゃくれが強くなったかな。コーティング剤の材質は良く選びましょう。
（測定環境がいつものECM8000マイク他を自宅に置いてきてしまったため、手元にあったZOOM H2nのUSBデバイス機能＋MySpeakerでやったので、その辺の誤差もいつもよりかなり多く入ってます。）
そして、クリアミントのパッシブネットワーク（変型12db/Oct、3KHzクロス）を通してPT20とつなげると、こんな感じ。
PW80に合わせたチューニングのままだから全然ベストではないけど、だいぶ聴けるようになったズラ。 低域も本来の重低音まで出るようになった。やっぱり元々は本当にスカスカだったんだ。。
ファイバーって編み構造なんで、コーン状に成形しただけでは剛性が出ないから、普通はもっと密度を上げて編むかコーティングが必要なんじゃないでしょうか。
Olasonicさん、いくら雑誌付録といっても、最低限のコーティングくらいはした方が良いと思うよ。あと、ユニット型名も決めて欲しかったな。 
以上、怒涛の休日を存分に楽しみました。
https://www.youtube.com/watch?v=d4NRGLJZ5l4
7完成直後のクライミント２は、ダクト面積が大きすぎてゆったりめの低域でした。
スピード感あってのゆったりは良いのですが、スピード感が落ちていたので不満があり、スパイラルの位相（捻り）を180°／6枚 → 180°／5枚 に捻ることで、面積を30cm2 → 24cm2に減らしたところ、スパイラルらしいスピード感が出てきました。
良い感じなので、ARTAとLIMPで測定し、SpeakerWorkshopにインポートしてみました。
低域は部屋の影響を強く受けていますが、50Hzまではしっかり出ていますね。 実際は40Hzまで実用になっています。
録音もしてみました。 こちらに掲載しています。
ネットワーク回路は以下のクリアミントのものそのままです。（右側のF特はシミュレーションのもので実機測定結果ではありません）
先日のインピーダンス測定後、ダクトの再チューニングを行い、周波数特性と合わせて確定版として再測定しました。
ついでに、先日のインピーダンス特性がグラフ縦軸がLOGスケールではなくリニアスケールになっていたのに気づいたのでそれも修正。
また、周波数特性もARTAのデュアルチャンネルで測定し、Speaker Workshop にインポート、インピーダンス特性グラフと並べてみました。
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中域の共鳴があり、ダクトからの漏れによってモロに干渉をうけていますね。何とも荒々しい特性です。（汗） オフ会は吸音材の増量もせずにこのまま行きます。
オフ会の配布資料を書きました。
昨日F特測定したのですが、どうもRchの低域の伸びが今一つのようで、７年ぶりにインピーダンス測定にトライしてみました。
使用ソフトは、「ARTA」に付属の「LIMP」です。 「Myspeaker」でもインピーダンス測定は可能なのですが、アンプを介して行うため、バランス出力のアンプは使えなかったり、接触不良などで抵抗が外れたりするとPCのマイク入力が壊れたりするので、アンプを介さずに測定できる「LIMP」で今までも測定してきました。
- 参考にしたのは、当サイトのこちらの記事。 オヤさんのサイトがずいぶん前にクローズされてしまったのは痛かったですが、今なら他にも参考にできそうなサイトはググれば出てきますね。
- ARTAは、こちらからダウンロードできます。
- ケーブルの製作
- サウンドデバイス出力を100Ωセメント抵抗を介してスピーカーに接続し、抵抗手前からダイレクトにマイクＲch入力に。 抵抗のスピーカー側からマイクＬchに入力します。
LIMPマニュアルの「Figure 3.1」 
- 実際に製作したケーブル。 （手持ちにあったものを流用したので、配線太さがまちまちですが）
イヤホン出力プラグ側はモノラルでもOKですが、マイク入力プラグはステレオミニプラグが必要です。
- サウンドデバイス出力を100Ωセメント抵抗を介してスピーカーに接続し、抵抗手前からダイレクトにマイクＲch入力に。 抵抗のスピーカー側からマイクＬchに入力します。
- LIMPの設定
- Setup / Audio Devices
製作したケーブルをイヤホン出力ジャック／マイク入力ジャックに差して、LIMPのメニューのSetup / Audio Devices で表示するウインドウ上で、使用するサウンドデバイスを選択します。
- Setup / Generator
スピーカーを接続し、LIMPのメニューのSetup / Generator で表示するウインドウ上で、「Test」を押すと、マイク入力レベルが表示されます。 出力レベル十分に高くしておくと、測定精度も高くなるそうです。
なお、この図のようにＬ側のレベルが高い場合は、Ｌ／Ｒが逆に接続されている可能性があります。 （その場合は、次の項目「Refference channel」を変更します。）
- Setup / Measurement
LIMPのメニューのSetup / Measurementで表示するウインドウ上で、Measurement config 内で 「Refference channel」の「Left / Right」 を正しく選択します。 どちらか迷う場合は、ひとまず測定してみておかしければ逆にしてみる、という手順で大丈夫。 平均化などは必要に応じて試してみるとよいでしょう。
- Setup / Audio Devices
- 測定
- LIMPのメニューの Record / Start か、アイコンの「Start Rec」を選択すると、測定を開始します。
- 測定結果は、例えば下図のように出ます。グラフ縦軸スケールなどは、必要に応じて調整します。
- File / Export As で、「Plain .ZMA」形式データを生成しておきます。
- Speaker Workshop へのインポート
ARTAやLIMPの測定結果は、上の図のように単独表示で確認するところまで可能です。 その先、測定結果データの重ね合わせや、シミュレーションなどは Speaker Workshop へインポートして行うとフレキシブルに活用できます。- ダウンロードはこちらから。
- 左側のプロジェクトペインで右クリックし、「Import」を選択して、LIMPで生成した「.ZMA」データをインポートします。
- ２つのデータを重ね合わせたい時は、夫々のZMAデータをImportした上で
- スパイラルバスレフらしく、FsとF0'間の谷底の広さが広帯域の輻射（ロードがかかっている）状態を示しています。
- 400Hz付近に共振点があるようだけど、何かなあ。 第2空気室単独の共振？ それとも気柱共鳴？ 原因不明です。
- しかし予想通り、LchのFsが少し低いですね。 ダクトの捻りが強いかな。 修正しなくては・・
- Speaker Workshop は使いづらい面もあるのですが、慣れると本当に便利です。 これを機会に皆さんも始めてみてはいかがでしょう？
先日製作した、スター-Solのバッフル塗装とF特の測定をやってみました。
塗装は水性クリアニスを10回程度塗り。
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測定のほうは、いつものように狭い部屋で適当に測定しているため、参考程度にしかなりませんが一応載せておきます。
- ユニット特性どおりのハイ上がり。 バッフルに15度の迎角が付けてあるためこの程度で収まっているが、軸上で測定したらもっと顕著に出る。
ツイーター付きは10KHz以上でほんの少しレベルが上がっている程度だが、聴感では指向性がブロードになるぶんSolの高域のきつさをマイルドに拡散してくれる感じ。
いつもの測定と異なり、PCの標準マイク端子に入れて測定したので高域が減衰しているが、実際にはもっと伸びていると思う。 - 星型バッフルは、ScanSpeakの付録ユニットの時はちょうどよかったけれども、中域の張っているFE103系では1~2KHz付近にピーク、いやむしろ丘ができてしまった。 これはヘッドを作り直さないと治らないから仕方ない。
- 低域は175Hzのfd2ピークは以前のスターでもあった通りで、本来なら押えたいところだが。 また、ダクト出口音圧では、ダクト面積を広げたことで中域の漏れがオリジナルのスターよりも増えてしまっている。
というところでハイ上がりは仕方ないとしても、 やはりベストな箱では無いなあ。 もっと時間をかけて新作すべきなのでしょう。
土日２日間かけて、先日仮組みし音出し開始したコンテスト用スピーカーの塗装をしました。 まだ最終仕上げ前ですが、９割方完成ということでイメージは十分に伝わるかと思います。
胴体部分の塗装。水性クリアニスに着色ステイン（ブラックオリーブ色）を25%混合して10層、塗ってはサンダーがけの繰り返し。
ヘッドの塩ビ管と他の中間板は下地目止め処理後にラッカースプレー。
宵の明星／明けの明星をイメージし、水平線付近の明るさから、地上の森の深緑と、紺碧の青を組み合わせ。
作品名をまだ決めていませんが、「明星」か「宵の明星」「Evening Star」あたりを考えています。
バッフル板はいつものようにサンダー掛け後に無色クリアニスで10層塗り。
胴体部分、深い森の緑っぽい色が出てるかな。 ムラやアバタは手作りの味ってことで・・
締め上げ用の５本のボルトには、防振の為に鉛シートをスパイラル巻き。
ピンクノイズでの測定。狭い部屋の影響が大きいので参考程度で。ディップも目立つけど聴感上は感じないし、パンチは無いけど歪の少ない低域です。
ダクトにマイクを置いてのF特。スパイラルにより40~180Hzまで実用的な特性。fd2の山を抑えたほうが良いか？
また、例によって中域は盛大に漏れていますが、前作Kidsで感じた中域の分離の悪さはあまりありません。 これは逆ダブルバスレフの効果か、星型胴体の効果かよくわかっていませんが、良い傾向であることは確かです。
ところで、今年のstereo誌コンテストの受賞式は10月27日(土)で、表彰内容は
- グランプリ
- 準グランプリ
- グッドサウンド賞
- グッドデザイン賞
- ステレオ賞
- 他
となっています。
この中から、このスピーカーが狙えそうなのはグッドデザイン賞狙辺りかな。 音もそれなりに良い音になってきたので、入賞目指してまずは１次選考の通過のために書類を書き上げて投稿しないといけません。9月11日(火)必着。 まだ間に合います。
（追記）
まあ、コンテストはともかくとして、久しぶりの新作。今年の秋の塩ビ管オフ会で、これをお披露目できるのは嬉しいことです。
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。。
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Twisterがほぼ組みあがり、内部塗装（木工用ボンド）１回塗りと、外部塗装（水性クリアニス）２回塗りまでとりあえず終えて、音出しを開始しました。
当初、２本ともFE103Eでネットワークスルーの予定でしたが、仮組み音だしで中域のレベルが高すぎので、１本をFE107Eに変更し、7mHのコアコイルを入れました。
結果・・
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狭い部屋の中での測定なので低域レベルは高めに出ています。
100Hz以下の低域と高域は素直な特性 （60Hzのディップは部屋の影響）で、これは狙い通り （＾＾）v。 しかし、中低域?中域にかけて、大きなピーク・ディップがあります。
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ポート出力では、１８０Hzにとてつもなく高いピークがあります。 他はsubakoで見慣れた特性に近いので大体対処できそうなんですが、この音域の ピークは・・ スパイラル気柱共鳴の分散処理をまったく考慮しなかったのがいけなかったか・・ これは対処不可能かも。。 いや、アイデア捻り出して下 部BOX部分だけ作り直すか？？
【現状の音の評価】
- 中高域?高域
FE103EとXT25SC50-04の繋がりは、事前にsubakoで各ユニットのNearField測定?SpeakerWorkshopで位相関係も含めてsimuっていたとおり、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。
このお陰で、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subako+FE103Eのほうが良かったかも。 変形バッフル形状が災いしていると思われます。 - 低域
SpeakerWorkshopでのsimu結果です。 どうやら180Hzのピークは、コイルの減衰肩の盛り上がりで増幅されているようですね。
音は若干歪感がありますが、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。 ２本使ってコイルを入れた効果は絶大。 また、ウッドベースの弾み感、チェロ・コントラバスの胴鳴りなども、軽い低域のためいい感じです。 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す。 軽いけどそこそこ下まで伸びている、という。
最低域は３５Hz付近。３２Hzは出ますがレベルは下がります。 でもまあ、こんなもんでしょう。 - 中域
FE103Eのナチュラルな中域で、ボーカルなど自然。
スパイラルの気柱共鳴が強く出てますので、アンサンブルなどでステージの反響音が干渉しているソースでは、その干渉が大きく聞こえて苦手。 フルオーケストラならば大丈夫。
以上、音出し一発目としては、及第点レベル。 このままではコンテスト投稿も今ひとつ乗り気が削がれます。 どれだけ改善できるかな。。
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】
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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。
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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。
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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。
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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）
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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。
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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）。
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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。
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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
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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。
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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。
