脊椎モデル 第一作です



発想の発端は、単に他人と少し違うことがやってみたかっただけ

出来上がりだけをみれば、一見普通に見えますが、実は相当凝った構造になている


脊椎モデルと呼ぶ由来は、Speakerユニットを箱の表面に取り付けず、
あたかも脊椎動物の様に、ユニットを取り付ける強度部材(背骨)を配置した事
この考え方に基づけば、箱の表面に取り付ける手法は、外骨格モデルとなる


使ったユニットは定評のあるハイエンド

少し緩いと言われる低域 Scan-speak 18W8545は切れのある音に変われるか?
特徴の高域 Dynaudio Esotar T330Dは変わるのか?


図面にしてみると









←図面をクリックすると、大きくなる



出来上がりはこの様になる

現在使っている状況とは少し違い、TWの金属部分がむき出し
今は、右側の様にフロントバッフルの金属部分 90%近くをバックスキンで覆っている




Tweeter : Dynaudio Esotar T330D
フロントのフランジ部分から作り直し、昔の砲金Tweeterのイメージ
材料は黄銅で製作




Woofer : Scan-Speak 18W8545

フランジ部分をユニット取り付け使用せず、マグネット部を金属部品で保持
この保持部分も、非磁性体で比重の大きな材料として黄銅を採用




WooferとTweeterの部品を背骨に相当するAL板に組み付けた状態
狙いは質量増加による振幅低減と点結合による振動遮断
Wooferには付加質量を追加

はてさて、狙い通りの効果が得られるか?

モデルの様な物を本当に作ってしまった
これで上手く行かなければ・・・・・  (自己)満足出来るか??




箱はMDF 板圧24o 二枚重ね
箱製作途中にユニットを組み込んで見た




突き板 オイル仕上げ
フロントバッフルは面取り加工を実施
この箱にユニットを組み込んで完成






このSpeakerの特徴

静かに鳴る

音数が増えた様に感じられる

ただ、高域には反射がキャラクターとして出て来た
高域の反射を抑えるために、Tweeterの周辺をバックスキンでカバーしている

やっぱりチューニングが必要
高域の反射で出てくる音の感触は、市販品で言えばYG ACOUSTICSには残っている
一方で、KRELL LAT1関しては高域反射は良く抑えられている
中間はPIEGAか

高域のキャラクター対策だが、これが、完全に覆ってしまえばよいかと言うと、そうでもなく
最初のところにあったように、外周10oを除いている

このチューニングには、半径を5o跳びに(幅5oの円形)した物を作り、両面テープで貼り付けた

これを付けたり外したりしながら、音を聞いてみる
完全に覆ってしまうと、一寸大人しくなりすぎ、つまらなくなりる


低域はスピード感と切れがある ←当初の狙いはかなり実現で出来ている
金属部材を付加することにより、S/Nの向上を図れているようだ




一方で、すべてが狙い通りだった訳ではない

これだけ構造に手を入れても、箱の表面を触れば振動が感じ取れる
箱を振動させないような構造とするには、もう一工夫必要

振動が伝わる原因は、背骨となる部材を箱へ締め付けたことにあると推定している
この構造を検討したときに、背骨を入れることで満足し、箱との振動伝達や足を入れることまでは考えが及ばなかった
足が無く、宙に浮いた幽霊構造となってしまった






2011年2月12日追記

思い立って周波数特性を測ってみた






Scan_speak 18w8545 のインパルスレスポンス







Scan_speak 18w8545 近接 1cmでの測定

100Hz手前からだら下がり




Scan_speak 18w8545 50cmでの測定

500Hzからだら下がり
バッフルの影響を考えると、妥当な結果か

しかし、低域は一寸さみしいか?







Scan_speak 18w8545 メーカ発表の周波数特性


これも100Hz手前からだら下がり
近接の測定結果はそこそこか



こうなると、1cmと50cmでの測定結果の妥当性が知りたくなる(Baffle diffraction の効果をみてみたくなる)

Edgeを使ってシミュレーションして、スピーカーワークショップで確認すれば良いが、一寸面倒

Artaのマニュアルの中にBaffle diffractionを扱っている項目がある
Edgeに比べると簡易版ではあるが、簡単に使えるのでトライしてみると・・



これまでの測定結果を比べてみる



黒 : 1cm 近接測定

赤 : 50cm 測定

青 : 黒の近接データにBaffle diffractionを反映したもの

この結果は良く合っている様に見える



Edgeのシミュレーションだとこれ










Dynaudio Esotor T330Dのインパルスレスポンス







50cmでの周波数特性測定結果


2011年6月追記

再度Artaによる周波数特性の測定と、Speaker Workshopを使い、ネットワークのシミュレーション



Speaker Workshopのネットワークモデル

Twは逆相接続




このシミュレーション結果は、上のネットワークモデルでの計算
ポートは300o / 紙をまるめて測定したデータを利用

Speaker Workshopでのシミュレーション結果(ネットワークは−6dB/oct)
使った測定データは上に掲載している物とは異なる

低域は100Hz付近まで


Twを正相接続とした場合のシミュレーション結果




Twを正相接続と、更に−2.5cmのオフセットを見込んだ場合のシミュレーション結果




ユニット間が17cmなので、√(50×50+17×17)=52.8 2.8cmのオフセットとすべき


お試しとして、-6dB/Octのネットワークを作成した
これで測定を行ってみる

正相/逆相接続でTwオフセット−2.8cmでシミュレーション



2011年7月追記
Tw軸上50cmでの測定結果
正相接続では1kHzと2.5kHzにディップが出来る
更に5dB近くハイ上がり

逆相接続でデータを取得した
ネットワークは上記例のまま 低域1.2mH 高域10μF+4Ω


シミュレーションと実測をもう少し繰り返してみる
この感じだとシミュレーションより実機はTwの能率が高そう

2011年7月15日再測定

青が正相 赤が逆相

正相接続時1kHz少し上のディップが大きい
何か先回の測定と違う??

先に下のポートシミュレーションを行った
測定時も紙ポートで調整してみたが、有意な変化が得られなかった

→これは当然 低域は精度良く測定出来ないので近接測定しているのだから、効果確認には近接測定が必要

ポートの影響確認として、インピーダンスの測定と近接測定を行ってみる


再度ポート設定を見積もってみる
WinISDを使ってシミュレーション
箱容積は凡そ14L

やはり150o以上のポートが欲しい

2011年10月8日 やっとポートをつけた



一寸問題ありだが、実効で170oは取れていると思う

後は、ちゃんと実測しなければ







2022年04月04日

部品を手配したのが2001年8月なので、多分その年の末頃には完成していたと思う

既に20年以上経過。この間で低域ユニットは錦糸線部の半田不良で交換を行った

こう言う不具合は、一度再半田をしてみると良い。運が良いと復活する



転居に伴い、耳の高さと高域ユニッの高さを合わせる様に置台を高くした

同時に、セッティングと測定を実施
この部屋は、80Hzの試験信号を入れて音量をあげると、床が振動を始め食器棚が泣き出す








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