スピーカーユニットの能率を上げることはできますか？

Question

そもそもスピーカーの能率が規定される要因が理解できていないので、とんちんかんな質問になってしまいました。
例えば、低能率の市販２Wayスピーカーからウーハーだけを取り出し、スコーカー/ミッドバス的な鳴らし方をするとして、実行能率を引き上げる方法はありますでしょうか？

ONKYOの廉価2Wayに組まれている「A-MOFモノコック・ウーハー」がちょっと気になっています。店頭で聴いた際にカットオフしないでスルーで鳴らすとカーオディオ向きのスコーカーになるのではないかと感じました。事情に詳しい方も多いかとおもいますが、カーオディオ・スピーカーの単品ユニットのスコーカーは商品が少ないこともあり、流用できないか思案しております。ただソフトドームとペアでも82dbと能率が低いので、使い方で実行能率を引き上げられないかと思った次第です。ホーンに組み込むのは車載という環境から難しいので他の方法でアドバイスいただければと思います。

どなたかご教授いただければ幸いです。
宜しくお願いいたします。

Yorkminster · Accepted Answer

聞きかじりの知識しかなく、間違っているかもしれませんが...

スピーカーの能率に影響する要素を挙げると、(1)振動系の質量（M）、(2)磁束密度、(3)ボイスコイルの電気伝導率（Res）と磁束密度、(4)機械的抵抗（Rms）などがあると思います。

(1)に関しては、端的には振動板の重さが問題で、軽い方が動かしやすいので能率が上がります。(2)はマグネットの側の話で、磁石を強化すればボイスコイル側の条件が同じでもより大きく反発し、引き合いますから、能率が上がります。(3)は(2)の裏返しで、同じ磁石でもボイスコイルの発生する磁力が強ければ運動量（力係数）は大きくなります。ただし、巻き数を増やしたり断面積を大きくしたりすると(1)の振動系の質量が増えてしまうので、ほどほどに抑えておく必要があります。(4)はダンパーの固さなどが典型ですが、過度に抑えるとQ（Qms）が高くなって締まりのない音になります（ウーファーでは低音を稼ぐために柔らかめに、ツイーターでは制動重視で固めにされます。たとえば、磁性流体封入とか、そういった類いです）。

つまり、現実問題として、完成されたユニットの能率をどうにかするには、振動系の質量を（主に増やす方向で）操作するか（その場合、もちろん能率は下がる。振動系の質量を適切に減らすのは困難）、マグネットを強化しなければなりません。

マグネットの強化として代表的なのは、キャンセリングマグネットを付けることです。磁束密度を上げて漏れを防ぐわけですから、ボイスコイルが生じる力という面では、より大きな磁石を背負わせるのと同じ効果があります（たとえば、FOSTEX FE83とFE87を比べると、防磁型のFE87の方がマグネット重量が軽いことが分かります）。

しかし、磁束密度を上げるとQes（電気系の尖鋭度）が下がるので、低音が出にくくなります（要するに電気的な制動が効き過ぎる）。これは、いわゆる「バックロードホーン向けユニット」にありがちな傾向で、ふつうのバスレフや密閉では使いにくい、ハイ上がりの特性になってしまうわけです（逆に、FE83あたりをバックロードで使うべく、キャンセリングマグネットを付けるという方法も普及しています）。

つまるところ、なにごとも「ほどほど」が良く、それぞれのユニットに事情に応じて最適値が決められていますので、後付けで手を加えると出てくる音が変わってしまうということです。

また、A-OMFコーン採用のユーファーは、すべて防磁型のようです。単にケースに収められているのか、キャンセリングマグネットが入っているのかまでは分かりませんが、いずれにせよ改造は困難でしょう。仮に改造できるとしても、システム全体で公称82dB/W/mしかないウーファーが90dB/W/mになるとは思えませんので、単に「音色が変わった」程度の差にしかならないような気がします。また、ユニット自体の裸特性もよく分かりませんから、クロスオーバーなどが意図した通りに働くかも不安です。

ということで、カーオーディオのことはまったく知らないのですが、けっきょくのところ、ホームユース向けにせよ車載用にせよ、素性がはっきりしていて必要なスペックを満たすユニットを探した方が、無難かつ話が早いような気がします。

kenta58e2 · Answer

追いかけ質問に対する投稿です。

>下位機種は未確認ですが、上位機種はキャンセルマグネットがついているようです。
>１．マグネット追加で実質トリプルマグネットにしても大丈夫でしょうか？
>２．マグネットの極性の向きはどちらで取り付ければ良いのしょうか？

というご質問の意図が、No.１の方の「ネオジュウムマグネットを追加してあげると少し能率が上がるかも」というアドバイスを試してみようという意図でしたら、残念ですがトリプルマグネットにしても、No.１の方の想定とはまるで違う話で、ほぼ全く効果は無いでしょう。

No.１の方のアドバイスは、ある意味「マグネットの磁力を強力にすれば、能率が上がる可能性は無いこともない」、その延長で「今のマグネットに強力なネオジュウムマグネットを追加すると、磁力がアップする（かも）」という内容です。

一方、キャンセルマグネットは、スピーカの筐体から漏れ出す磁力線を、ある意味「中和」して、筐体外に磁力線が漏れないように取り付けられている物です。キャンセルマグネットの取り付け方は、メーカーによってもいろいろですが、磁力線の流れだけでイメージ的に言えば、
「本来（ユニットドライブ用）の来のマグネットの、外に漏れる方向の磁力線をキャンセルマグネットの磁力線で包み込むように」
取り付けられています。

そのような組み合わせでキャンセルマグネットが取り付けられたユニットに、新たに「３個目の」磁石を取り付けても、ユニットドライブ用のマグネットは、ある意味「磁力的に隔離密閉」されている状態ですから、３個目の磁石の磁力はほとんど全くユニットドライブ用のマグネットには届かない…と解釈して、現実的に差し支えないかと考えられます。

ですから、どちらかというと、３個目の磁石を追加するくらいなら、キャンセルマグネットを外す方が、ユニットドライブ用マグネットの強化になるのではないかと思います。でも、かなり難しい作業になると思いますよ。

ただ、仮にユニットのマグネットを強化しても、マグネットが強化されるほど、コイルが動くためには余分にパワーが必要になり、そのプラスマイナスで、結果的にはほとんど能率が上がらないということも、十分に考えられます。
また、大なり小なり周波数特性は大きく変わりますので、そっちの方で別の問題が発生することもあり得ます。
やってみないとわからない部分も多いですが、確率的には、あまり有効な結果にはなりにくいだろうと思いますね。

ユニットの限界がある話ではありますが、要は大パワーをつぎ込めば、低能率スピーカでも確実に大きな音で鳴りますので、そっちの方が現実的でしょうね。
その意味では、No.２の方のご回答が、常識的かと・・・

Koboron · Answer

通常は、能率の低いユニットに合わせて他のユニットにアテネッタを入れて、能率を合わせます。もしくは、アンプの前にチャネルディバイダを入れてマルチアンプにします。

nokata · Answer

出来上がってしまったＳＰユニットの能率を上げることは基本的にできません。
もしどうしてもあげたいならコイルのクリアランスを狭くして、ネオジュウムマグネットに変更すればかなり上がリますが現実的ではないですね。
今ついているマグネットにネオジュウムマグネットを追加してあげると少し能率が上がるかもしれません。
やってみる価値はあると思います。

スピーカーユニットの能率を上げることはできますか？

聞きかじりの知識しかなく、間違っているかもしれませんが...

追いかけ質問に対する投稿です。

通常は、能率の低いユニットに合わせて他のユニットにアテネッタを入れて、能率を合わせます。

出来上がってしまったＳＰユニットの能率を上げることは基本的にできません。

この回答への補足

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