スピーカーの自作につきまして

スピーカーを自作して楽しもうと計画しております。
計画しています仕様は、
・密閉した箱に同一スペックのスピーカーを２個、極性を反転して取り付け、プッシュプルで駆動させます。
・片方のスピーカーをホーン構造のエンクロジャーで覆う。
というものです。

プッシュプルの弊害といったものをご存知でしたらお教えくださいませ。

No.7 ベストアンサー 回答者： iBook-2001 回答日時： 2009/11/15 21:46

再び iBook-2001 です♪

補足をいただきありがとうございます。　私の回答書き込み時の設定で補足を戴いた時のお知らせメールが来なかったので、もしかすると大変遅いお礼となってしまっていたらお詫び申し上げます。

さて、あくまで　私の個人的感想や経験、想像ですが

１．密閉エンクロジャーによるプッシュプル動作の考察

聴いた感じで、私にはメリットが大きいと思います。　考え方としてとても動きが良い１個のユニットと言う理想に近づいたように少なくとも私は感じました。問題は後部ユニットの背面、、、大型密閉が理想なんでしょうけれど、極端に大型化してしまうとそもそも１発でよかったんじゃ？　って事になりそう（苦笑）
リアユニットにローパス（コイル）は　カットオフ付近から位相変化しますので、個人的には疑問に思います。　位相変化に気づきにくい数百Hz以下のウーファー同士なら良いかと思います。

２．バックロードホーン設計の様々な解説の模式図にあるような空気室からスロートを経由して3m程度のホーンを制作した場合の考察

長岡氏のバックロード解説等で、空気室の容積と振動板面積より絞り込んだスロート断面積によりローパスフィルターの役割の面も有ると記憶しています。　またコンプレッションドライバー等の場合は振動板の動きを制動するために振動空間とスロートの絞り率が重要と言う記事も見た事が有りますので、ホーンによる振動板の制動効果は、今回の図からは無縁でしょう。
　ホーンの正面で聴く　フルレンジの大型ホーンシステムとしては一つの理想かと思います。　しかし、低音用ですからコイルを入れたいとは思いますが、上記の理由から私でしたらコイル無し、ユニットは上下逆に取り付けて中高域の下方への放射をいくらかでも少なくする（端子のプラマイ逆にすれば　おなじでしょ？）
　でも　実際の制作はかなり大変そう～（私なら体力と根気が続きそうも無い　爆笑）

３．上記１．２．の実験（考察）から、それらを組み合わせて高さ2m以内程度で実用エンクロジャーを組めないだろうか？

かなり大きいのですが、合板などで造る事は不可能ではないでしょう。ただ、大きな面積の板面が出てきますので、「セクトラルホーン」の様に内部にしきり板を上手く組み合わせる必要が有ると思います。　板材だけで一人で動かせるかどうかの重量になってしまいそう。


さてさて、知識と経験からの予想等は以上ですが、実際には作ってみて、聴いてみて、調整してみて、、、　そうしないと今回の構想が全く無謀で失敗だったのか、案外良いバランスで鳴ってくれて成功作なのか。試してみるしか無いでしょうね。

可能性として、小型ユニットで実用的なサイズに妥協する事によるデメリットと、上部のプッシュプル？パラレル？動作のメリット＆下部ユニットの空気室とスロートによる絞り込みが無いために自然な低音感が両立出来るかもしれません。（難しいかと思いますが、調整で追い込みが出来たらスゴイでしょう♪）

実際に造られたら、成功でも失敗でも、一度拝聴してみたいですね。

これだけ　ユニークな発想ですので、私もほんとに楽しみです。

この回答へのお礼

iBook-2001 様
再び丁寧なご助言をいただきありがとうございました。

>考え方としてとても動きが良い１個のユニットと言う理想に近づいたように少なくとも私は感じました。

上記のご経験に大変勇気つけられました。

来年末に事務所を移転する際に、建築工事と合わせて実施する予定です。
それまでに基本的な実験を深めておきたいと考えています。

大変ありがとうございました。
完成時にはご連絡申し上げたいものですね。（失敗でもいいですよね！）

お礼日時：2009/11/16 09:12

No.6 回答者： iBook-2001 回答日時： 2009/11/12 20:18

はじめまして♪

私は小学生の頃、夏休みの工作でスピーカーの箱を作って以来、スピーカーの自作も趣味の一つですよ。

さて、この図面からですと、私の様なシロートには、設計の目的、コンセプトと手法が全く理解出来ません。

まず、上部の小型密閉にてプッシュプル動作、これは実際に何度も試してそれなりに利点が有ります。　私の実験では４段まで取り付けた事がありますよ♪

利点は、箱による空気の反動を排除して、仮想無限大バッフルと広い面積による共振放射を最小限の面積に抑えられると言う点です。弱点は　当然ですが、箱の容積に依存したFocとQoの変化をキャンセルするため「低音感」はバッサリ消えてしまいます。
（レベルは低いのですが、Foc共振に頼らないかなり高度な低音はきちんと聴き取れます）

さて、下部のコニカルホーン部分、動作としては下向きユニットだけ考えると良いので、メガホンのように固有音がつきまといます。この固有音をもって低域増強と言うことでしたら、現実味の無いサイズになりそうですねぇ。　数値はいい加減ですけれど、メガホンで５００Hzに共振が有ったら、２倍の長さで250Hz、更に２倍のサ長さで125Hz、さらに２倍で約６０Hz、さらに２倍で約30Hz 仮にメガホン30cmなら６０、１２０、２４０、４８０部屋に入らないでしょうね。　第一、上部のメリットと逆を目指す方向かな？

バックロードホーン等では　概ね音道が２m前後、カットオフ周波数を２０Hzとかに設定して半分以下の長さです。　そのためカットオフ周波数の倍数系列で１０倍近い音域まで特性の凹凸が大きく出てしまいます。　しかし、全体的にコニカルホーンでは無いためこの程度の影響で済むため、上手い設計と組み立てでは一部にファンが居ます。

私もバックロード、１組所有してますが、設計までで、工具が揃っている工作好きの知人に材料費×２の代金で作ってもらいましたよ（それでも　一般的なキットの半額程度）　どんなに理論的に設計してみても、デメリットの方が耳についてしまい、今は置物状態（笑）

構造にたどり着いた経緯と方向性、そしてどのように組み立てるか、なかなか難しいように思えてしまうのは　私の経験不足でしょうかね？？？

是非とも　ご質問者様のご意見や反論を期待いたします♪
よろしく　お願いします。

この回答への補足

iBOOK-2001様

色々ご教授いただきまして感謝いたします。
全く的を得ない質問で恐縮でございます。

私も30年以上前にフォステクスさんの10cmのフルレンジとキットでバックロードホーンを作成しました。
彼らの設計をもってしてもかなり癖のある音だった記憶がございますが面白さは格別だった記憶がございます。

さて、今回の試作のコンセプトなのですが、主に以下の3点でございます。

１．密閉エンクロジャーによるプッシュプル動作の考察
２．バックロードホーン設計の様々な解説の模式図にあるような空気室からスロートを経由して
3m程度のホーンを制作した場合の考察
３．上記１．２．の実験（考察）から、それらを組み合わせて高さ2m以内程度で実用エンクロジャーを組めないだろうか？


1.については小型密閉にてプッシュプル動作した場合に、それ全体で１個のスピーカーとみなすことも出来ると思われるのですが
その密閉箱を、さらにある程度大きなバッフル板に取り付けて、まずそれらの音を検証しようと考えております。
１）スピーカ相互の距離（箱の容積）による音への影響
２）背面のスピーカにのみローパスフィルターを設けて駆動した場合の前面のスピーカの音への影響

2.は物理的な作業場所や資材、工作の点でやや大掛かりになりますが、実際に10cmの程度のユニットを、空気室を経た3m程度の曲がりのない
エクスポネンシャルホーンに装着し、その音を検証してホーン内部の処理について、特定周波数以下に絞った処理にするか
または、ある程度の中域を積極的に取り出す方針とするのかを考察したいと考えております。
さらに、ホーン長を2m程度に短縮した場合の音も実際に確認します。

3.は上記の1.2.の考察を元に、高さ２m程度にある密閉箱から下部に伸びたホーン構造を持つシステムを試作したいと考えている次第です。

補足日時：2009/11/13 11:11

No.5 回答者： Yorkminster 回答日時： 2009/11/12 13:13

なるほど、何となく分かってきました。

ただ、理屈で考えると、今のままでは上手く行かないように思います。便宜的に、左向きのドライバーをA、下向きのをBとしますが...

まず、中高音に関しては、タンデム（アイソバリック）駆動する意味がありません。むしろ、距離差・時間差によって干渉を受け、音が濁るのが一般的と思われます。したがって、タンデム型に配置する場合、内側のドライバー（今回のB）は極端にハイカットして使う（数100Hzで切る）のが普通です。また、A・Bを可能な限り近づけて一体として動作させた方が、より望ましいといえます。

次に、ホーンとしての動作ですが、これには一定のロード（負荷）が必要です。なくてもホーン足り得ますが、効率が悪くなり、ローエンドも伸びません。長岡式のバックロードホーンで「スロートの絞り」があるのは、このためです。さもなければ、Bから見るとAによってプッシュプルされているだけで、無限大バッフルの端っこをすぼめただけに過ぎなくなってしまいます。

また、ホーンの有効長によって低域限界がほぼ決まるので、十分な低音を得るには2mとか3mとかの長さが必要になります。実用上、何らかの形で折り曲げなければなりません。

したがって、現在の設計では、ホーンというより「平行面のない密閉箱」に近いように思われます（底にフタをすれば、文字通り不平行な密閉箱になる）。その場合、まさにタンデム型とみなせます。底面を開放すれば、上述のように、無限大バッフルの端っこを折り曲げて、ドライバーを2個前後に並べただけ、になってしまうでしょう。

逆に、Bを低音用のホーンとして動作させるなら、端的にいって「長岡式バックロードホーンをタンデム型にする」のと同じだといえるでしょう（そういう例は不勉強にして知らないので、実験としては面白いと思います）。要するに、空気室を2分割して、その隔壁にBを取り付ける訳です。

考えておられる実験の趣旨からすると、あまり複雑に考える必要はなく、最後の例のように、いわゆるバックロードホーンをベースに改造することを考えれば良いのではないでしょうか？

この回答へのお礼

Yorkminster様
お手数をおかけしまして恐縮でございます。
仰られるように、バックロードエンクロジャーの空気室を２分割してタンデムにすることも視野に入れていました次第です。

・両スピーカーの配置による干渉度合い
・ホーン部の空気室を設けそこからスロートを出す
等検討を深めてみたいと思います。

大変参考になるご回答感謝申し上げます。

お礼日時：2009/11/12 16:44

No.4 回答者： fujiyama32 回答日時： 2009/11/12 09:42

[左向きのスピーカ]の振動した音が前面(ホーンの先端部)まで到達する距離が

左右で異なるため、下向きのスピーカから出た音と合成された時、問題が発生
するような気がします。
また、極性を反転させていますので、[下向きのスピーカ]が下方向に押し出た時、
[左向きのスピーカ]は右に吸い込まれる移動すると考えられます。
と言うことは[密閉した箱]と[左向きのスピーカ]が無い状態と同じことになる
と考えられます。
[密閉した箱]と[左向きのスピーカ]は無い状態で製作されたらどうでしょうか。

ご存じかも知れませんが、下のURLをクリックしますと[FOSTEX社]のスピーカの
カタログをダウンロードできます。
このカタログの17ページ以降に[エンクロージャ(収納箱)]についての解説が
書かれています。
この解説を読まれて参考にされると良いと思います。

http://www.fostex.jp/user_file/fostex-sh/etc/Spe …

この回答への補足

fujiyama32様
資料のご紹介ならびに、ご助言ありがとうございます。

構想としましては、下向きのスピーカを取ればバックロード
ホーンに近いものなのです。

これを、あえて密閉した空気室を挟んだ２個のスピーカーで
駆動したらどんな音がするだろうか？というのが本試作の
主題でございます。

補足日時：2009/11/12 10:16

No.3 回答者： Yorkminster 回答日時： 2009/11/12 09:13

まず、お聞きしたいのですが、左側を向いているドライバーと、下を向いているドライバーと、どちらの音を聞くようにするのでしょうか？　もし左側のドライバーの音を聞くとすれば、下の末広がりの部分はフタをしないつもりでしょうか？　もしそうだとすれば、なぜフタをしないのでしょうか？

いいかえれば、なぜ90度の位置にあるのか（ふつうプッシュプルというと前後に並べますが）、ということです。

また、使用するドライバーは、どちらもフルレンジですか？　それともウーファーですか？　あるいは、両方とも同じドライバーを使うのか、パラメータの異なるドライバーを使うのか、どちらでしょうか？

私も、あまりプッシュプル構造のスピーカーというのは作ったことがないので、詳しいアドバイスはできませんが、無限大バッフルや密閉箱、バスレフのように、普及した設計方法というものがないので、質問文で書かれている内容だけでは、ちょっと想像がつきません。

この回答への補足

Yorkminster様
全く、説明不足で申し訳ございません。

絵の左側のスピーカーで中高音を聞き、下部のホーンで低音を
取り出したいと考えております。

スピーカーは同一スペックのものを想定いたしております。

何故このようなへんてこな形状かと申しますと、
１）密閉箱の体積
２）ホーンの開始断面、終端断面、ホーン長
３）ホーン内部の吸音
以上のパラメータを変えながら、試行錯誤してみたいというのが
今回の目的でございます。

補足日時：2009/11/12 09:32

No.2 回答者： nokata 回答日時： 2009/11/12 08:49

面白い構造ですね。

わたしも同じような構造のものを製作してます。
スピーカーはフルレンジでしょうか？
ＢＯＸの容量にもよりますが、逆相にした場合は平面バッフルと同じ状態になりＢＯＸの効果はほとんどありません。
ホーンに関しては特定の周波数に山谷ができます。また可聴範囲が狭められますのでＰＡ用や楽器としてとして利用すると大変効果的です。
オーディオ用としてはＮＧですね。

この回答へのお礼

nokata様
ご教授ありがとうございました。
スピーカーはフルレンジで計画しておりまして
ホーン部分は、吸音材等で高域をカットして低域のみ取り出せたら
と考えております。

お礼日時：2009/11/12 09:03

No.1 回答者： noname#99860 回答日時： 2009/11/12 08:36

詳しくないですが。

http://blog.livedoor.jp/jazzaudiofan/archives/50 …

Totem AcousticのMani-2 というプッシュプル型スピーカを試聴した、
との事で、
その中に「効率が犠牲に..」とあります。プッシュプル式全てに言えるのかわかりませんが。

この回答へのお礼

newman5様
早速のご教授、感謝申し上げます。
製品情報を知ることが出来、大変参考になりました。

お礼日時：2009/11/12 09:05