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2011年05月05日 (木) | Edit |
バッフルが極小なせいもあり、かなりハイ上がりな特性となるため、これを修正すべくチューニングしてみました。デジイコで修正してしまえば問題ないのですが、iTuneでそのまま気軽に聴けるようにするために、素の特性をもう少しフラットにしようというのが狙いです。

以下はリスニング位置でのF特です(吸音材5x2枚)。
ポートを塞いだ状態
790.jpg
ポートを明けた状態
789.jpg
部屋が干渉して200Hzでディップが発生しています(振動板直前の音にもポート音にもこのディップは存在しない)。部屋の定在波シミュレーションでも200Hzに強いディップが再現されました。右側の壁が悪さしている見たいです。測定点の高さを少し下げるとディップは減少。とりあえず仕方ない。

上図のように、1k~5kでレスポンスが6dB程度盛り上がっており、高音が出過ぎに感じます。このような傾向は、ドライバの素の特性に加えてバッフルが極小である(というか無い)ために、より強まっていると考えられます。

最初のチューニングでは、吸音材を1枚、2枚、3枚と増やしたのですが、定在波がなかなか減衰しないので4枚を飛ばして一気に5枚にしてしまいました。下はその時のデータです。赤が吸音材なし、黒は1、2、3枚(x2)、緑が5枚(x2)です。
766.jpg
強い定在波が300Hzから1kHzで発生しています。この定在波を適度に利用して、この周波数領域の出力を少し持ち上げようというのが今回の狙いです。

下は、吸音材を左右で1枚ずつ減らした(4x2枚)時のリスニング位置での特性です。
788.jpg
良い感じになりました。狙い通り300~1kHzが持ち上がってハイ上がり傾向が緩和されました。さらに、200Hz以下の領域でもレベルが増加しています。これは吸音材を減らす事によってバスレフ効果が高まったためだと考えられます。イコライザ無しでも聴いてもハイ上がり感は随分和らぎました。

3つを重ね合わせました。
787.jpg

下は4枚x2のポート音です。
791.jpg
定在波の鋭いピークは十分に潰れていますが、300~1kHzの領域が全体的に盛り上がっています。1kHzより上のピークはポートの筒っぽ共振音だと思われますが、十分に低く抑えられています。

下はポートからマイクを内部に挿入して測定した内部音です。
792.jpg
直管部には吸音材を一切入れていませんが、管長手方向の定在波(300~1kH)以外の顕著な定在波は全く見られません。これは円断面である事と、スピーカー背面からの高域音が吸音材によって効果的に遮断されているためと考えられます。

塩ビ管って結構使えますね。これに比べると四角い箱は厄介です。スピーカーを四角い箱に入れるというのは、単に製作が楽というだけであって、音響的には「無謀」とさえ思えてきた。

次回はバッフルプレートの効果について調べてみたいと思います。

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2011年05月02日 (月) | Edit |
今回のバスレフ チューニングでの測定結果をご紹介します。

まずは吸音材を入れずにポートと振動板前方の近接音を測定しました。ポートと振動板が離れているので、近接して合成音を測定する事はできません。ポート径はφ34mmです。なお、以下の全ての測定は、左右のSPを直列接続した状態で実施しています。
765.jpg
黒がポート長70mm、赤が40mmです。凄まじい定在波が出ています。初めて音を出した時に愕然としたのも頷けます(こりゃ駄目かと思いました)。1/2波長ではなく1波長の定在波のようです。ポートの位置を中央ではなく左右どちらかにずらした方が良いかもしれません。共鳴周波数は容積11Lで計算にほぼ一致しました。

767.jpg
振動板前方数cmでの測定です。同調点では振動板の出力が低下します。振動板からも激しく定在波の音が出てきます。

10cmx10cmの正方形に切った吸音材(厚さ25mmのミクロンウール)を左右の両端に入れました。ポート長は40mmです。
766.jpg
768.jpg
赤が吸音材なしです。この状態から吸音材を1枚ずつ増やして行きました。1枚入れるだけで高周波放射音は大幅に低下しますが、周波数が低いほど吸音率が下がるため、300Hzの定在波を殺すには左右に5枚ずつ計10枚(厚さ計250mm)の吸音材が必要でした(緑のプロット)。しかし狙い通り、細い筒の両端にだけ吸音材を入れるため、全体の共鳴効果に対する吸音材の影響はそれほど大きくなく、共鳴効果は劇的には低下していません。以前試した小容積ボックスでは、吸音材を少し入れるだけで共鳴効果は激減しました。なお、ピーク点がやや高域側に移動したため、最終的にポート長70mmを採用する事にしました。

次に、約1m離れて合成音を測定してみました。ポート長は40mmです。
774.jpg
スピーカーをデスクの上に置いて、中央前方約1.2mで測定しました。部屋の影響が凄まじく出ています。50Hzの激しいディップは部屋の特性です。無響室が欲しい。。。
黒が密閉(ポート塞ぎ)、赤が吸音材なし、緑が吸音材5x2枚です。100Hz~50Hzのバスレフ効果は吸音材を入れてもほとんど低下していない事が分かります。

下が前方の壁に設置してリスニング位置で測定した状態です。距離は約1m。ポートは最終的に70mmを採用。
777.jpg
吸音材の詰め方を少し修正し、前記事の測定データよりも音量を上げて測定しています。青が中央のリスニング位置、赤がドライバの正面で測定した結果です。50Hz以下で急激に減衰する典型的なバスレフ型の特徴が見られます。なお、特性のディップは部屋の影響です。吸音材で各種付帯音を十分に殺しながらほぼ狙い通りの50Hzまでフラットな特性が得られました(JBLの30cmコンパクトモニタ4312等と同等)。これは主にドライバのサイズに対して余裕のある容積を選択したおかげです。

以上のように事前のシミュレーションと、チューニング中の簡単な測定によって非常に効率的に作業を進める事ができました。もちろんそこから先は聴感による微調整が必要ですが、計算と測定は基準となるスタートラインへ素早くたどり付くために非常に有効な手段だと思います。

追記
今のところ筒とエルボーは普通に差し込んだだけの状態です。接合部で振動を遮断する必要性はそれほど感じません。エルボーのバッフル直後のストレート部には、内側にエアコン用の穴埋めパテを貼って補強/制振/マス付加しています。バッフル板(というかリング)には厚さ9mmの合板を使用しました。塩ビ管は木に比べて響かず、爆音を望まないのであれば、肉厚が薄くても意外とそのままSP用に使えそうです。お安く手っ取り早く実験/製作するには好適かもしれません。ただし、基本は長細い筒っぽなので管の長手方向で激しく定在波が発生します。断面が円なので、管端にだけ吸音材を挿入すれば効果的に吸音できるようです。波長の長い定在波は吸音が大変なので、管を長くする場合には注意が必要です。

追記2
測定しやすいようにモノラル接続のままで聴いていますが、別にモノラルでもエーンチャウ??というのが正直な感想。かえって聞きやすいかもしれません。ステレオってホンマに必要なのか???

追記3
Frieve Audioを使用して45Hz~8kHzの範囲でフラット化と位相補正を適用したところ、少し残っていた臭さが抜けてぐっと音楽が聴きやすくなった。思いの外効果が大きい。やはりフラットな特性が最も自然で聞きやすいと思う。最低音域の締まりと重みはデスクトップの密閉型システムに及ぶべくもないが、完全にハチマルの許容範囲に入ったと実感できる。このような周波数特性の微妙な修正を機械的/電気的/音響的にチューニングするのは大変手間がかかるが、デジイコを使用すれば極めて簡単に良好な結果が得られる。軽くて明るい音調もバリエーションとしては良いかもしれない。たぶんこれでOKなのでステレオ接続に戻した。
778.jpg
イコライザ係数。これで50Hz~8kHzが完璧にフラットになる。バッフル板を大きくすればハイ上がりの度合を低減できると思うので、不要な板が見つかればそのうち実験してみる。

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2011年05月01日 (日) | Edit |
もうできてしまいました。一月ほど仕事しながら聞いてみて小修正を加えるかもしれませんが、恐らくほとんど変更なしでOKだと思います。今のところ例によって雑な実験君状態ですが、最終的には綺麗に色を塗って仕上げたいと思います(いつになるやら?)。

設置状態です。邪魔にならないように前方の窓の上の壁に固定しました(エアコンは壊れて使っていないので問題ありません)。
771.jpg
塩ビ管のサイズは呼び径100 (内径107mm)です。長さ1mのを買って来てそのまま使用しています。容積は左右のエルボーを含めて約11Lになります。もう1サイズ太い管を使いたかったのですが、近所のホームセンターでは売っていませんでした。呼び径100でもいざ購入の段になって、こんなゴツイモン狭い部屋に置きたくないなぁぁ。と二の足を踏んでしまいました。コンパクト好きのハチマルには、これでも十分に巨大に見えます。共鳴ボックスを左右で共有するので1本で済みますが、こいつを左右に1本ずつというのは完全に許容範囲を超えます。

お決まりのリスニング位置での周波数特性です。縦軸の1メモリは6dBです。
773.jpg
黒が密閉(ポート塞ぎ)、赤がバスレフ状態です。60Hz前後で約6dBのバスレフ効果を得ています。左右SPから耳までの距離は約120cm、左右スパンは約115cmなので、ほぼ正三角形の配置になります。SPは真正面を向いているので、高域の特性はかなり低下しますが、聴感ではそれほど高域不足には感じません。というか、1k~5kが盛り上がったややハイ上がり傾向なので、FrieveAudioの手動イコライザで1k以上を約6dB落とすと丁度良く感じます。自動音場補正は適用していません。

下はポート部です。実験君なので汚くてスミマセン。
772.jpg
ポートにはキッチンペーパーか何かの芯(紙の筒)をとりあえず使用しました(内径34mm x 長さ70mm)。風切り音対策としてポート出口の周りに厚さ約5mmのフェルト材を鉢巻きのように巻いています。LEANAUDIO以前にバスレフ型をさんざん試した時に発見したハチマルお薦めの方法です。もう一端にも同じ処理を施しています。共鳴周波数の正弦波を再生しながら調整すると効果がよく分かりますよ。お試しあれ。。。普段聴く上限以上のボリューム設定で50Hzの16ビット フルスパン正弦波を再生した時に変な風切り音が発生しない事を確認しました。太さ的には十分みたいです。

今回のトライアルで非常に大きな役割を果たしてくれたのが吸音材です。吸音材が皆無だと定在波が凄まじくてとんでもない音でした。こりゃ駄目かな?と思ったのですが吸音材を適量入れる事によって十分に対策できました。

という事で、正味半日ほどで結構エーンチャウという状態にできました。計算で十分に事前検討した上で簡単な測定で確認しながらチューニングすると非常に効率的です。ここから先は聴感による微調整の段階ですが、今回はほとんど修正なしでOKではないかと思います。過去に小容積(4L、2.5L)のバスレフ型ではどうしても満足できる音が得られなかった事を踏まえ、今回は容積に余裕を持たせたのが良かったのかも知れません。デスクトップの2つの密閉型システムに比べると当然低音の重みでは劣りますが、Alpair6 Pの明るくて伸びやかな音を楽しむにはベリグッドだと思います。左右で1つの共鳴ボックスを共有していますが、別段違和感も覚えません(定位感とか全然気にしないので分からないだけかも)。省スペース化にはなかなか良いアイデアではないでしょうか(1/2の容積で左右に割り振ったらエーンチャウって? それでは駄目なんですよ。密閉型だったら単純にそれでも良いのですが)。

次回から詳しい測定データをご紹介します。オタノシミニ。。。

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2011年04月27日 (水) | Edit |
今回は、もう一度容積を見直してみます。

下図は、今のところ標準的と考えている8Lでの計算結果です(クリックで拡大してご覧ください)。
747.jpg
ポート径φ34mm/ポート長80mmで約50Hzの共鳴周波数が得られています。吸音材は「なし」です。

容積を20Lまで増やしてみました。共鳴点は同じく約50Hzに合わせています。
748.jpg
ポート径はφ34mmのままですが、ポート長は10mmしかありません(穴ですね)。この状態ではポート効果が出すぎです。

そこで吸音材を入れて調整してみました。
749.jpg
このシミュレーションでは吸音材の量を4段階に調整できます。上図では最大の「多め」に設定しています。この結果8Lの場合とほぼ同等の50Hzまでフラットな特性が得られます。箱を大きくしたのに低域特性が同等以下じゃぁ駄目じゃん。。てな事はありません。共鳴効果が緩やかになり、位相遅れも緩和されています。またポートからの高域放射音も低減しています。共鳴点以下の減衰の傾斜も少し緩やかになります。
このように大きな箱を使用し、吸音材の量で共鳴効果の強さを調整する事によって、バスレフ型が持つ独特の癖を和らげる事ができそうです。

容積20Lどうしで密閉型とバスレフ型(上図)を比較してみました。
751.jpg
典型的なバスレフチューニングではインピーダンス曲線が綺麗な2山になりますが、この場合のインピーダンス曲線は密閉型に似てきます。位相遅れは改善されたとは言え、密閉型に比べるとかなり遅れます。これはバスレフ型の宿命ですね。

前の記事で紹介した共鳴ボックス共有案を採用し、共鳴ボックスの容積を可能な範囲で大きくしてみるのも良いかもしれません。

こんな感じ?
751_20110427072744.jpg

追記
バスレフ型を検討しながら、こんな事を言うのもなんですが。。。
このようなデータを見ると、密閉型のままでアンプのトーンコントロール(例えば中心周波数50Hz)を8~10dB程度持ち上げるだけでバスレフ型と同等の低音特性が得られます。アナログフィルタの場合、位相は多少遅れますが、果たしてバスレフ型と比べてドッチがお得なのかなぁぁぁぁぁぁぁぁ?????と考えてしまいます。ましてやデジイコなら位相遅れ皆無ですし。。。そんなにイコライジングって嫌われ者なのかなぁぁ?????。。。フシギ。ふしぎ。不思議。。。コチラの記事も参照されたし。。

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2011年04月07日 (木) | Edit |
という事で、Alpair6 Pはオーソドックスなバスレフボックスで使用してみたいと考えています。

例の「スピーカー設計プログラム アプレット版」で検討したところ、6Pでは概ね7~9Lくらいで約50Hzまでフラットな素直な特性が得られそうです(6Mの場合は5 L前後の小さめの箱で同等の低音特性が得られる、関連記事)。以前購入したVictorのパワードサブウーハーの箱がちょうど8 Lくらいなので、こいつを実験用に利用しようと考えています。ちなみに、このサブウーハーが内蔵していたアンプは現在ケロ用に使用しています。

で、容積が決まったので、今回はポートの径と長さについて検討してみます。

同じヘルムホルツ共鳴周波数が得られるポート径/長さの組み合わせは無数に存在します。箱容積と共鳴周波数を一定とした場合、細くすると短くする必要があり、逆に太くすると長くする必要があります。

容積を8L、共鳴周波数を約53Hzに合わせて、3種類のポート仕様について計算してみました。

ケース1: 内径=4cm x 長さ=12cm
ケース2: 内径=2.8cm x 長さ=4.5cm
ケース3: 内径=2cm x 長さ=1.5cm

ケース1: 内径=4cm x 長さ=12cm
717.jpg

ケース2: 内径=2.8cm x 長さ=4.5cm
716.jpg

ケース3: 内径=2cm x 長さ=1.5cm
715.jpg

3つとも共鳴周波数がほぼ同じなので、得られる周波数特性もほぼ同じです。このシミュレーションは空気抵抗の影響を考慮していないのかもしれません。ポートが細くなると流速が上がって空気抵抗も大きくなるので、共鳴周波数が同じでも実際の出力に影響が出るかもしれませんのでご注意。。。。

さて、ここで注目すべきは、ポートから出てくる音の特性です(グラフの緑の線)。太くて長いケース1では、約1kHzにポート(筒っぽ)自体の共振ピークが発生し、そこから高域側に倍数周波数のピークが発生しています。この1発目のピークは、ポートを短く細くするにつれて高周波側へ移動し、そのレベルも低下します(ケース1では1kHz/67dBに対してケース3では4.5kH/36dB)。

このように、同じチューニング周波数でも、ポートを細く短くする事によって、ポート自体が発生する筒っぽ臭い音を抑える事ができます。また、バスレフ型の場合、十分な共鳴効果を得るには吸音材を最小限にせざるを得ず、箱内の定在波の音もポートから放射されるため、その意味でもポート径は小さめの方が有利かもしれません。

ただし、ポート径を小さくすると流速が上がるため、空気抵抗と風切り音の影響が無視できなくなる可能性があります。また、過渡特性にも悪影響が生じる可能性もあります。これは実際に使用する時の音量にも影響を受けます(音量が大きいとポートを出入りする空気の量が増える → 流速も上がる)。例えばドライバの限界近い大音量で聴く場合には、あまり小径にはできないかもしれません。しかし、控えめの音量でしか聴かない場合には、ポートをかなり小径にしても大丈夫かもしれません。市販製品の場合、当然限界近い音量での再生も想定してポートを選定せざるを得ませんが、自作の場合は自分の音量に見合ったチューニングが可能です。

という事で、近々バスレフのスタディを始めますのでオタノシミニ。。。

追記
この場合もそうだけど、最大音量をどこに見積もるかによって装置の設計は大きく影響を受けますね。たとえば馬鹿ブーストにしてもそうです。最大音量を制限する事によって音質面のみならず設計自由度が大きく広がります。そういう意味でもニアフィールドリスニングは極めて有利です。また、デジタル処理によって信号を制御する事により、使用条件を確実にハードウェアの限界以下に制限できるようになれば、ハードウェア側の設計自由度はさらに向上します。それには、信号入力から音響出力(スピーカー)までを含めたトータルなシステムコンセプトが必要なのは言うまでもありません。このようなコンセプトにより、「本質的」な「音楽再生クオリティ」の向上のみならず「コンパクト化」も可能です。まだまだ技術的にやることが一杯あると思うのだが。。。。

追記2
6Mは6Pよりもf0が低いが、6Pと同じ箱に入れて低域が伸びるのではなく、6Pよりも小さい箱で同等の低域特性が得られると考えた方が良さそうだね。

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2010年06月05日 (土) | Edit |
2つ前の記事では密閉型スピーカーを使用して吸音材の効果を確認しましたが、今回はバスレフ型で測定してみました。

ドライバーにはTangBandの8cmフルレンジ ユニットを使用しました(型番忘れました。。ペーパーコーン(銀色に塗装)にアルミ削り出しのフェイズコーンが付いているやつ。コイズミで2000円弱で購入)

558.jpg
箱はポチ一型。写真はポートを塞いだ状態です。箱の寸法は現在Alpair5に使っている二型と全く同じ(2.5L)。ポートは標準的なフロントポート。ポートには内径23mmx長さ80mmの塩ビ管用継ぎ手を利用しています。肉厚が非常にごついのでへんな振動は絶対に出ません。中の段差はヤスリで削りました。ポート出口はパテ材でファンネル状に成型して風切り音を回避しました。左手に見える白いのがマイクロフォン。距離は約15cm。

545.jpg
吸音材なしの測定結果。赤がバスレフ、黒が密閉です。寸法が同じなのでAlpair5の時と同様の周波数ではっきりと定在波の影響が観測できます。バスレフでは穴からも音が聞こえるので、定在波の影響も密閉型より多めに出ています。約80Hzの共鳴点から下は、位相反転効果でレスポンスが急激に低下し、約60Hzで密閉型とクロスします。ポートはあと2~3cm長くした方が良いかもしれませんね。

548.jpg
ポートの出口にマイクロフォンの先端を置いて測定した結果です。ほぼポートの音だけが含まれていると思われます。ピークはやはり約80Hz。定在波の影響が800Hz~2kHzの範囲に顕著に表れています。このようにポートからも定在波の音が出てきます。

吸音材を入れてみました。
547.jpg
ミクロンウールを横下後の3面に貼りました。緑がその結果です。定在波のピークは綺麗に消えましたが、ポートの低音増強効果が半減してしまいました。吸音材が必要悪と言われる所以ですね。箱のサイズに対してミクロンウールが厚すぎるようです。もっと薄くて吸音効果の高いものを選んだ方が良いですね。

と、まあ、アタリマエの結果です。正直バスレフには全く興味がないので深追いはしません。バスレフのチューニングは以前散々やりましたが、何度やってもそのうち吸音材の量がどんどん増えていって、しまいには密閉型になって終わり。。。次回は、ハチマルが何故そこまでバスレフを嫌うのか?についてデータで検証してみたいと思います。

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2010年05月30日 (日) | Edit |
吸音材は必要悪のように言われる事が多いようですし、吸音材なんぞ全く不要という極端なご意見まで聞かれますが、はたしてそうでしょうか?

僕は今まで聴感だけを頼りに吸音材の量を決めてきましたが、今回は測定でその効果を確かめてみたいと思います。

まずは、僕の聴感による吸音材調整方法を書いてみます。

ハチマルの吸音材チューニング法
1) 中高域では主にピアノの音を重視します。ストリングだと分かりにくい (定在波があった方が華やかに聞こえてしまう事すらある) のですが、打撃音のピアノを聴くと違いが分かりやすいように思います。それに、ジャズ聴き始めのころに妹のピアノを借りて理論書みたいなのを読みながらコードをイヂッテでさんざん遊んだ事もあるので、記憶音としても一番確かだからです。吸音材を入れない場合、ピアノの音が不自然な響きに聞こえます。
僕はこういう音を箱くさい音と言って嫌います。

2) 低域は例によってウッドベースの聞こえ方を重視します(これもやはり弦を弾くパルシブな音ですね)。この場合、吸音材を増やすにつれて低域がタイトに引き締まります。僕は「ボゥン」とか「ボン」ではなくて「ボン・」と聞こえるダンピングが効いた音が好きなので、結局何度やっても箱の内部を吸音材で隙間無く埋める事になってしまいます。これは密閉箱限定の手法です。もう少し容積を減らしても良いのかもしれません。

542.jpg
臓物を出してみました。聴感を頼りにだんだんと増やしていったのですが、引きずり出してみて改めて驚きました。
コイズミ無線で売っている「ミクロンウール」を使っています。

僕のスピーカーはご存じのように密閉型ですが、バスレフでこんなに入れたらポートの効果がなくなってしまいます。
オーヂオイヂリを始めた当初は僕もバスレフのチューニングに散々トライしたのですが、何度やっても、好みの方向にチューニングしてゆくとポートと箱内部の吸音材の量がどんどん増えて「結局密閉と変わらんやん」という結末になりました。

それでは測定で確認してみましょう。。。。。

測定データ
非常に微妙な測定であるため、マイクロフォンはスピーカーの前方約5cmの位置に置きました(S/Nを上げるため)。スピーカーはいつものAlpair5 2.5L密閉型です。アンプにはIcon AMPを使用しました。はたして定在波の影響はスピーカー前方でも観測できるのでしょうか?

1) まず吸音材を全て取り出して測定しました。
536.jpg
おやおや、それらしきピークが800Hz~2kHzの領域に見られます。

2) 次にサーモウールを左側面/底面/背面に一枚ずつ貼り付けてみました。
538.jpg
見事にピークが消えましたね。やはりピークは箱の定在波だったようです。箱の内寸から定在波の周波数を予測すると、前後(210mm: 810Hz)、上下(140mm: 1.2kHz)、左右(85mm: 2kHz)となります(音速=340m/sec)。前後と上下はほぼ計算に一致するみたいですが、左右方向のピークは2kHz前後に分散して発生しています(ナンデ?)。あと、スピーカー軸方向(前後)の定在波の影響が一番大きく出ていますね。ちなみに箱をいくらゴツク作っても無駄ですよ。これはいわゆる「箱鳴り」ではなくて内部の定在波が薄い振動板を通して(あるいは動かして)出てくる音ですから。

これで箱内部の定在波の影響が振動板前方の音にも表れるという事が分かりました。こいつが「箱くささ」の原因だと思われます。また、対面する壁の一方に吸音材を貼れば、かなり効果的に定在波を抑え込める事も分かりました。苦労して丸いエンクロージャ作る必要もないかな??
3kHzのディップは定在波ではなくてユニット/バッフル/部屋のいずれかの影響のようです。

3) では吸音材をたっぷり詰め込んだハチマル チューニングはどうでしょうか?
539.jpg
約150Hzを中心とする盛り上がりが低下して、ビシッとフラットになりました。これによって低音の「締まり」を出している模様です。
この150Hzの盛り上がりは、Alpair5の共振周波数にほぼ一致します(下図)。
543.jpg
スピーカー設計プログラムによる計算結果

この盛り上がりがスピーカーの共振によるものだとすると、ダンピングファクタ(DF)の低い真空管アンプで違いが出るはずです。そこでTU-870につなぎ換えて測定してみると。。。
540.jpg
ビンゴ! 150Hzがポッコリ盛り上がりました。まず間違いなくスピーカーの共振の影響ですね。
注: 僕はTU-870の高域および低域補正用のコンデンサを外しているので、オリジナル回路のTU-870とは特性が若干異なります。イコライザで調整するので特性調整用のコンデンサは不要なんです。。。

より高出力のONKYO F-905FXでも測定してみましたが、Iconとほとんど変わりませんでした。半導体アンプでも共振の影響が結構出るのかなぁ?? アキュフェーズとかの上等のアンプだとどうなんでしょうね?

スピーカーの共振についてちょっと簡単に説明
スピーカーの振動板を手前に引っ張り出してからパッと手を離すと、振動板はしばらく前後に振動してから最終的に中立位置(元の位置)に戻ります(減衰振動と言う)。この時の前後振動の周波数が共振周波数です。共振周波数は運動する物体の質量(振動板の等価質量)とバネ定数(スピーカー内部の機械的バネと密閉箱の空気バネのバネの強さ)によって決まります。このため、箱の容積を小さくすると共振周波数は高くなります(空気バネが強くなるため)。
この周波数を持つ信号入力に対してスピーカーは非常に動きやすく、DFの低いアンプでは制動しきれずに振動板が動き過ぎてしまいます。このためパルシブな信号に対して音が「ボン・」と止まりにくくなります。バネとして働く空気に吸音材を入れる事によって、空気バネの伸び縮みを妨げる効果(ダンピング効果)が得られます。この効果により、スピーカーと空気で構成された振動系全体の共振の強さを緩和する事ができます。


マイクロフォンを20cmまで離して測定してみました。なお、2kHz以上の形状は、マイクロフォン位置が少し変わっただけで大きく変化するので気にしないでください。
541.jpg
S/Nが下がるので見にくくなりますが、この距離でも定在波の影響は明らかに見て取れますね(見やすくするためにグラフを上下にずらしてます)。

最後に吸音材を元に戻してから、Icon AMPとTU-870を比較してみました。
544.jpg

やはりTU-870の方が低域で盛り上がりますが、吸音材なしよりは傾向が弱まっています。新システムをチューニングする際に、メインスピーカーの共振周波数を避けるためにクロスを200Hzまで上げて見た事があるのですが、やはりAlpair5でできるだけベース音を聴いた方がシャープに聞こえるので、最終的に100Hzクロスに落ち着いています。

まとめ
今回の測定から次の事が分かりました。
1) 箱内部の定在波の影響は、スピーカー振動板の前方でも観測できます。つまり密閉型でも定在波の音がスピーカーを透過して聞こえるという事です。ましてや、土手っ腹に風穴の空いたバスレフ型では、吸音材で対策しない限り盛大に定在波を聴く事になります。 (ただし、それがそのスピーカーの個性として好きであれば、別に殺してしまう必要はありません。ワザワザ箱鳴りするように作られた高級スピーカーもあるくらいですから、要は自分の好きな音にチューニングしてしまえば良いという事ですので)

2) 今回試した吸音材(ミクロンウール)で見る限り、対面する壁の一方に1層の吸音材を貼る(つまり3面貼る)だけで劇的に定在波の影響を下げる事ができるようです。通常のバスレフ等ではこれで十分だと思います。

3) 密閉箱の場合、吸音材を増やす事によってスピーカーの共振周波数におけるダンピングを改善できるようです。聴感上もそのように感じます(というか聴感を頼りにチューンしたらこうなった)。

4) 以上から、吸音材の調整はスピーカーのチューニングにおいて非常に重要かつ効果的であると言えます。

如何でしたか。結構貴重なデータをお見せできたと思います。是非ご参考にしてください。最近集中的にブログを更新しましたが、また暫くご無沙汰します(仕事しなくっちゃ!)。ブログ村の応援もヨロシコ!

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