平面バッフル・ユニットの取り付け位置・中心をずらす意味

Question

平面バッフルではユニットは中心からずらすよう言われていますが、いまいち理由が分かりません。。
音は遠心状に広がると思うので、イメージとしては四角の中心あたりからコンパスでグルグル円を書く場合、四角の中心であってもそうでなくても、周辺とは計８個とかで交わりますよね。どの場所を中心にとっても必ず周辺までの距離が同じ点ができる、そういうイメージで捉えているので、中心からずらすことに意味があるとは思えないのですが・・。
わかりにくい質問かもしれませんが、誰か教えてください。
よろしくお願いいたします。
もし中心で構わないのであれば見た目的にもスッキリすると思うので・・。

cqw32653 · Accepted Answer

まず結論から。
バッフル中心にドライバーを置かない。その目的は、

【バッフル・ディフラクションによって生じるリプルを、必要最小限に抑えるため】

です。

スピーカーの音を十分に遠点で聴いている時、実はドライバーのダイアフラムだけの音を聴いているわけではありません。実際には、ドライバーダイアフラムから放射された音圧がバッフルに跳ね返って、ダイアフラムとバッフルの反射音の総和を聴いています。それは、ダイアフラム単体に比較するとおおよそ4倍の音圧レベルになります。（つまり多くが反射音ということです）。

このように、無限に近いバッフル上での音圧放射の状況を「2π放射(radiation)」などと呼びます。

ところが一般的なスピーカーシステムのバッフルというのは有限大の大きさしか持っておらず、いつかは途切れてしまいます。だから、低い周波数では反射の音圧扶助が失われて音圧レベルが低下します。そのバッフルの大きさによって決まる波長で、周波数特性には段差が生じます。この”段差ができてしまう”現象を Baffle Step と言います。

http://www.t-linespeakers.org/tech/bafflestep/index.html

エネルギーの差が4倍ですので、バッフルステップは最大で6dBの段差となります。その段差のできる周波数はバッフルの大きさによって決まります。

さて、単に周波数特性に段差ができるだけなら良いのですが（良くないけど）、問題はそれだけでは無いんです。
音圧の反射条件がずーっと、一定であったところが、バッフルの途切れる部分の”境界条件の急激な変化”により、周波数特性には大きな乱れ（リプル）が生じてしまいます。
これを Baffle Diffraction, Diffraction Loss 等と呼びます。

ここからは、グラフを参照しながら説明した方がわかりやすいでしょう。

http://www.trueaudio.com/st_diff1.htm

リプル（周波数特性の波打ち）は、円形バッフルの中心へドライバーを置いたときに最大になります。その次に”悪い”のが、正方形のバッフルの中心へドライバーを置いたときです。グラフを観れば良く分かりますね。

正方形でないバッフル、なおかつドライバーを中心からオフセットを付けて配置することにより「ドライバーセンターからバッフルまでの距離が一定ではなくなります」。このことにより、「ディフラクション（回折）によって生じるリプルの周波数が分散できるというメリットがあります」。

つまり、リプルを完全に除去はできないけれど、波打ちの程度を軽減して”散らす”事ができるというわけです。

ちなみにこの”バッフルステップの生じる周波数”が、バッフル型における”低域再生限界”ということになっています。だから、十分な低音を再生しようとすると、180cm x 180cm とか 240cm x 240cm とか途方もない大きさのバッフルが必要になってしまうんですね。

inaken11 · Answer

共振というか、共鳴というか、板の大きさによるけど、特に大きく響く周波数があって、それが板の中心では大きく出てしまうので、振動の発生源をずらして、共振しにくくする目的だったかと。

板の真ん中を叩くのと、端のほうを叩くのでは響き方が違うでしょう。

docmaloy · Answer

自称オーディオマニアです。

昔友人から教えてもらったメモからの抜粋ですが、音響工学的な理論に基づいた物でなく、且つ実際に製作した際には思った音質にはほど遠い物だった事をご了承下さい。

音質的にはオーケストラの低音部は殆ど抜けてしまった感、但しコントラバスの弦をはじく音までハッキリと聴こえ、高音部は飛び抜けて澄んだ美しい感、全体的には楽器の位置を特定できる程の音像は望めませんでしたが、奥行きは感じられました。

非力なスピーカーならばもう少し我慢できるのかな？とも思えましたが・・・

穴位置を芯中にしない理由はNo.１回答者と同じで、共振のためだと聞いています。
平面バッフル板の穴位置ですが、縦９６０mm×横６００mm×厚２１mmの板に２５cm同軸２Wayを取り付ける場合は
天地ではボードのセンターからスピーカー口径の１／２ 上（上記のボードでは上端から３３５mm位置が穴のセンター）
左右ではセンターからスピーカー口径の１／２ 左用は右に、右用は左 が穴センター
即ちスピーカーはボードの中心からやや上で、左右のスピーカーは真ん中に寄った感じになります。
本来は平面ボードは無限大に大きくする程好結果が得られると云われていますが、
限度があり私の場合はこれが限界でした。
現在は残骸さえもありません。

尚、材質は当時入手可能なパイン材でしたが、背面を２×４材で格子状（３０cm四方）に補強をしました。
無垢材ではなく、高圧縮合板の方が音質的には良という事を後から聞きました。

MidNightBlue · Answer

バッフルの前後の音の重なりが同じ特性を持つためです
ある周波数以下はほとんど相殺されそれはバッフル端までの距離で決まります（最短部分です）

cqw32653 · Answer

#4ですが、誤解ないよう補足しておきます。

Baffle Step, Baffle Diffraction 
は、どんな大きなスピーカーでも、どんな小さなスピーカーでも生じています。それこそ「バッフルを持たない裸のスピーカー」でも生じています。

これが生じないのは、理論的無限大平面バッフルに取り付けられたスピーカーだけです。

平面バッフル・ユニットの取り付け位置・中心をずらす意味

共振というか、共鳴というか、板の大きさによるけど、特に大きく響く周波数があって、それが板の中心では大きく出てしまうので、振動の発生源をずらして、共振しにくくする目的だったかと。

自称オーディオマニアです。

バッフルの前後の音の重なりが同じ特性を持つためです

まず結論から。

#4ですが、誤解ないよう補足しておきます。

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