２月８日記事でスパイラルホーンのインピーダンス測定を行い、その後のコメントでヘルムホルツ共振周波数の考え方について話が展開してきています。
きっ かけは、私の最近設計している物は皆「平べったい」変形のスパイラルホーンでして、これにTakenakaさんオリジナル設計の素直なスパイラルでの「ヘ ルムホルツの共振式中のダクト長変数Ｌはスパイラル外径部基準の音道長を使う」　と同じで大丈夫なのかという不安を感じたからです。

今回、ダクト内の空気容積をベースに、出口開口面積の等価半径項（kumasan提案の定数を参考にしました。）を加えた式を用いて計算する方法で 検証してみました。　　検証に使う元データは、拙作の３Ｄロボット君のほか、ご本家TakenakaさんのHPから拝借させていただきました。　

PDF：　
EXCEL：　kousatsu060213.xls

結果としては、この方が実測値に近い場合もあるし、オリジナルの方が近い場合もあります。　　考え方としては間違っていないと思っていまして、これがやがて 「fhoのすぐ下に第１ピークが来るという謎と、fhoの上でインピーダンスの谷になって幅広く音圧輻射されるという謎」の解決のきっかけにでもなれば幸いです。　皆さんのご意見をいただければと思います。　いかがでしょうか。。

MAKIZOUクラフトさんのミスの件も先方の誠意で解決したし、今日は箱部分の組立をできるところまで進めました。

何より接合面が「吸い付くような」高精度の仕上がりには驚きました。　さすがＭＡＫＩＺＯＵさん、と関心。　　箱部分の加工済み部品はバッフルと側 板２枚、底板の４点のみですが、ここに（一緒に送ってもらった端材を）自分で加工した補強を適宜追加します。　　まだ側板と底板は未実施。　補強を行うと 箱鳴りが防げるとともに、定在波の抑制に多少効果があると思います。　バックロードタイプの定在波はホーン開口で増幅されて出てきますので、その抑制には 気をつかいます。　今回は今までの３作の集大成として作り上げるつもりですので、手抜きはせずにと。

ユニットの固定用に今回はM4の爪ナットのマグネットと干渉しそうな爪１本を切断して、エポキシで固定する方法をとりました。　そしてバッフル内側の空気の通り道は、お決まりとしてグラインダーで削って広げておきます。
側 板の、VP200塩ビ管に接するコバ面は内R加工が必要です。　さすがにここの加工は（相手方の塩ビ管が先方にないし）自分でやるしかなく、グラインダー で慎重に行っています。　側板のＲと合わせてみましたが、もう少し削らないといけないみたい。　最後の合体時に、現物あわせでもう一度削ることにしましょ う。

ＭＡＫＩＺＯＵクラフトさんから、 3D-suko君　の部品が届きました。
梱包もしっかりしているし、やっぱり頼んでよかったなあ?。。。　
ええっ？　なんじゃこりゃ？？

私のブログを読まれている人なら、この写真を見ておかしいことはわかっていただけると思います。　そう、くさび型円形ドーナツの積層頭部部品が、なんと単純円形ドーナツで加工されてきました。

下記図面で、DXFデータまで送ったのに・・　　え？図面が完璧でないって？？　まあそうかもしれませんが、でもこの図面でこの形ではまずいとわか りそうなもの。。　だって、ＭＡＫＩＺＯＵクラフトさんといえばスピーカー製作の業界で最も信頼されているブランドで、数々の名のあるバックロードホーン ＳＰを製作してきていますからね。

これからMAKIZOUクラフトさんと交渉です。　トホホ・・

ＰＳ：結局こんなことだったので、塩ビ管ＳＰの会の「浜風商店さんの 「新型デコイ」発表デモがメインのオフ会」に行ってきておいて良かった。　デコイのすばらしい音が聴けたし。　塩ビ管ＳＰの会の皆さんの音も聞けたし。

昨日、東京出張で早めに行って秋葉原を少しだけ散策した。
LAOXのComputer館で、最近はやり始めたラジコン模型の２足歩行ロボットのデモを行っていた。　決して目新しい話題ではないようだが、遅ればせながら気が向いた。　　
実演していたのは、Ｈｉｔｅｃ Multiplex社の「 ROBONOVA-1」。　
本体重量1.3Kg（ニッケル水素電池含む）、定価98,000円。
ラジコン用のサーボモーターを１６軸搭載。
１CPU、メモリ６４KB、PWM出力3CH、Ａ／Ｄ変換ポート８ＣＨのコントローラ。
Robo Script, Robo Basic　によるユーザプログラム作成ツール付属。思った以上に自由度が高く、動きも遅いとは思わなかった。　↑のサイトから、６台（９６軸）同期デモの画像が見れます。

そこで、ある本が目にとまり購入。（↑のロボットを買ったわけではありません。↓の本だけ。）「二足歩行ロボットのモデルベース開発」　H17.1.20　オーム社、ROBO-ONE委員会編。

http://ssl.ohmsha.co.jp/cgi-bin/menu.cgi?ISBN=4-274-20020-5

ROBO-ONE　という、二足歩行ロボットの実体対戦競技会があり、既に８回行われている。　これから派生した、 ROBO-ONE on PC　 というPC上でロボットモデルを動かしてシミュレーション競技を行う部門があり、この本では　3D-CADによるモデルベース開発から、 MATLAB/Simulink, MSC/visualNastran4D　を使ったロボットシミュレーションを行うまでの概要を示している。
↓これは、筆者の一人でもあり2004年ROBO-ONE on PCのmission2で優勝した人のページ。
http://www1.seaple.icc.ne.jp/sugi/robo_one_on_pc_m2.html

これを今後のビジネスに直結できるとは考えていないが、　産業用Motion制御の付帯ビジネスにつながる可能性はあるかもしれない。　あるいは、 その先に眠る未知のビジネスに・・　　しかし、この本の内容は数学（特に代数学）が苦手な私には、とても難解だ。(^^;　　代数学の基礎の本を改めてめ くってみたりしている。　制御系の連携の部分はソフトがMatlabがないとどうしようもないし・・　いつ放り出すことになるか（笑）

3D-ロボット君の動作が、本当にバックロード＋バスレフになっているのかどうかを確認する必要があり、インピーダンス測定にチャレンジしました。
使用したソフトはこの分野の定番ともいえる、 MySpeaker。　サウンドボードに並列に入れたセメント抵抗は、０．５Ω?１０Ｗです。

結線はMySpeakerのHELPにあったとおりに行い、ノートPC内臓のサウンドボードだけで無事に測定できました。　なお、アンプがバランス 出力タイプ（出力段の＋側と?側両方を駆動している物）の場合はこの方法では測定できませんので注意が必要です（AMP破損の危険性あり）。　使用中の MARANTZ PM-14SA-V2は大丈夫でした。

MySpeakerがシェアウエアのため、ライセンス未登録の表示が出ていますが、使用許諾条件上はこの表示を消さなければ結果を公開しても問題ないようです。
Focは123.5Hzで、Qtsは0.73と出ました。　（Qts測定結果は参考程度にしかなりませんが）
ま た、170Hz付近にバックロード特有の第３の山があります。　そして40Hz付近に小さな小山があって、これがバスレフの低域限界（f0Lとします）、 谷がfd（バスレフダクトの共振周波数）だと読み取れます。　通常のバスレフではfdより低域はだら下がりになりますが、3D-スパイラルはf0Lまで十 分な音圧を維持します。　よって実質fdはf0Lのすぐ上あたりと考えるのが適当です。　　設計で狙った効果が実証されたと言えるでしょう。
但し、バックロードとして見てもバスレフとして見てもその動作は緩やかで、悪く言えば中途半端な特性にも読み取れます。
今後、頭部のsubako君化でこれがどうなるのか、楽しみ。

また、MySpeakerは他にもサインショット応答特性など色々な測定が可能ですので、多くの実験に使えそうです。

mixiのナチュラルダクトのスレに報告しましたが、うちのロボット君頭部にダンプラを少量入れてみました。　スロート部分でなくて空気室の端の方です。　長さ15mmという短いものを４層、頭部の内部左右に。
ホーンダクト出口でのＦ特をサインスイープで測定してみました。サーモウール入りは低音レベルが若干下がって、中域の漏れも少し減っています。　ダンプラの場合は、1Khz付近が若干変わりましたが、そのほかにはほとんど変わりありません。
何も無し　　　ダンプラ入り　　サーモウール入り

でも、音は変わりました。　中域の干渉音が減りました。　中域の能率も下がったように聞こえます。　低域は、これも若干下がってしまったような、少し抜けが悪くなったような・・　
違いとしては吸音材を入れたのに近いかもしれません。　でも音質的にはグラスウールやサーモウール系とは少し違う気がします。　もっと入れたり出したりして聞き比べてみないとなんとも言えません。 試行錯誤すれば、適量・最適位置が見つかるかもしれません。
Ｆ特的には変わりありませんが、干渉時の歪みが減ったのかもしれません。　歪みはＦ特に現れないので。　（サインスイープ測定中に、160Hzと 320Hzのピークを通過する瞬間に、他の周波数に一斉にノイズのように歪が発生していました。　高域にスイープしてゆくとピークで消されてしまうのでＦ 特には現れません。）

まだまだ色々試してみる必要がありそうです。

注記：毎回書きますが、測定はごく簡易な機材でのものですから、相対評価程度にしかなりません。

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。