小型2Wayの検討

ユニットは
Hight : Accuton C2-12-6
Low  : Scan-Speak 12M-4631G00

小型高級ユニットを使った2Wayシステム

箱サイズに対して、ユニットは相当に高級です/箱の大きさで価格が決まる訳ではないが・・

1-1)箱寸法の検討


先ずはシミュレーションから
密閉とバスレフで検討を実施

密閉だと0.7LでQtc=0.7 1LでQtc=0.6

バスレフで1.2L位/ただし、吸音材・ポートロスを含めての実効容積







左側:ザックと容積を見積もり  これで容積は1.4L 10%ロスで1.2Lは確保できる

中央左側:ユニットを外した箱形状は・・ Twの上側は少し窮屈

中央右側:ユニットを入れて、Twの上側を少し延ばして

右側:更にRを取ると



1-2)箱の製作


箱は、幅130弌々發225弌 ̄行きは・・136

手持ちのMDFの都合で、フロントバッフルは21弌他の部分は18个農什



板を切りを実施

手持ちの板を確認すると、高さの225个鰐詰 215个陵縦蠅、加工が悪く213个箸覆辰

幅方向も厳密には129弌“銚の都合から、内寸は 幅:92弌々發機176.2弌 ̄行き:97





上下ユニットの間はほとんど密着

ここはここで、後で処理を考る

写真だと、上下に全く余裕が無さそうだが、上下それぞれに10伉度は取れる


板の上に鉛筆で罫書き

ユニットの落とし込みは実施
ハンドでトリマー加工するので、どの程度に仕上げができるかはお楽しみ




うーん、ちゃんと図面を起こして、それから罫書きをしないと、間違える

C2-12はユニット寸法で罫書きをしてしまった

ミニトリマでの加工が小さく、ノミを使って広げている
爪付きTナットの逃がしを入れる





加工途中ですが、ユニットを取り付けてみた
今はまだ、12M側はトリマーで切りっ放しの状態
ここも、この後彫刻刀かノミで仕上げる(今はギザギザが見えている)



結局箱上下は5亢しか残っていない
これでは、大きなRは取れない



箱寸法に対して、ユニットの幅が大きく、側板に締め付けねじが干渉する
Twユニットの上側と、12Mの横方向は逃がしが必要




ユニット締め付けねじの逃がしを行う
クランプで板を締め付けて、共加工




逃がしをした後に、ユニット締め付け用の爪付きTナットを打ち込む




仕上がりの目標

手仕上げ主体なので、どこまで近づくかはお慰み




板を組み立て中
接着メインです。外れ防止のため釘は打つが・・




左側・右側 : Twユニットと天板が干渉してる
これは後で(裏板を取り付ける前に)鑿で逃がしをいれる




箱容積を再度見積もり
1.4Lは取れている




ユニットの取り付け確認をする

左側 : まだTwユニットの干渉部分を削ってはいない

右側 : ユニットを嵌める
Twの上側が少し浮いているが、それなりに配置できている




裏板の接着をしている。これで一本目の形がほぼ出来上がり




ザックと形を作る

この後はゆっくり形を作ってゆく




加工を入れた
小型の鉋を使い、鑿で調整、最後はペーパーで調整




ほぼ形状を仕上げ、ユニットを取り付け
この後は、塗装下地処理をして仕上げ




ポートは紙を丸めている




2-1)音だし


紙ポートなし/板厚ポートで鳴らしてみた

一寸違和感あり。で、シミュレーションで確認(下のグラフ)



なるほど、低域に7dBのピークが出る

紙のポート Φ15×100L 2本を入れた

低域は出ていないはずだが、良い感じ
綺麗にだら下がりしているようだ

2-2)測定


少し測定と聴感で調整を行う


ユニットのエージングを兼ねて、Scan-Speak 12M-4631G00をフルレンジで鳴らしている
金管の音が素直/切れと厚みがあって、ビールの宣伝みたい




インピーダンス測定結果

左側 : ユニット単体(箱から外した状態) Fsが100Hz付近にあり、慣らし不足か?

右側 : シミュレーションした100丱檗璽/インピーダンス特性からはポートして機能していないみたい ← これは解析ミス。実際は測定周波数の始まりが少し高い




再解析結果 : 100丱檗璽箸虜涜定 実は50Hzより低いところにピークがあった
そういう目で見ると、50Hzからの測定でも低域がに向かって盛り上がりあり

ポート特性が低域側へずれたのは、紙を丸めたポートの実効内径減少の影響か




左側 : 板厚分のポート(18弌

右側 : ポート長さ25




左側 : ポート長さ30

右側 : ポート長さ40




左側 : ポート長さ50




インピーダンス特性は見事にポート長さを反映している



左側 : 吸音材/変化を大きくするため、一杯投入

右側 : 吸音材有無によるインピーダンスへの影響 / ピークは下がり、低周波数側へ移行




左側 : 周波数特性 / 500Hzから上の周波数帯に数dBの盛り上がりあり/ピークは1kHz

低域の乱れ原因は要確認 ← これは単に測定が下手なだけ





低域の乱れの前に、中域の盛り上がり対策をとして、バッフル面にアルカンターラを貼り付け

左側 : マスキング下箱・スプレー糊・アルカンターラ

右側 : 向きを変えて見ると





左側・中央 : 貼り付け後トリミング

右側 : ユニットと取り付け





周波数特性の測定を実施

左側 : フロントバッフルにアルカンターラの貼り付け有り無し
これは変化なし

右側 : SPの周りに綿毛布を被せてみる
盛り上がりとディップは周囲との干渉である可能性大





インピーダンスカーブにも出ている2kHzはユニットの特性/個性か


このユニット(Scan-Speak 12M-4631G00)クロス:1500Hzと2000Hzで声の感じが相当変わる

個人的には、クロス:1500Hzだが、これだと12cm Midのありがたみが無い

悩ましいユニットだ

注)これはミッドの音からみた場合
Twはメーカ推奨が2500Hz以上なので、ネットワークでこの周波数帯域まで使うとユニット破損の可能性が大きい

クロスの帯域は注意して選択が必要



周波数測定の環境を変更
これまで、後ろのSPの中央で測っていたが、左右方向に物体がある
今回は、毛布を被せた椅子の上に乗せ、部屋の中央に置いて見る




上の環境で計測した周波数測定の結果

左側 : 600Hz〜700Hzの間で3dB近くの能率変化が出ている
ここは位相特性にも乱れあり


右側 : メーカー資料の周波数特性 / よく見ると、600〜700Hzのポイントから上に2.5dBの盛り上がりあり
インピーダンスカーブに乱れもあり

そこそこ良く測れていると言えるか?







2010年12月追記

3-1)WaveSpectraによる周波数特性の測定
Foobar2000+チャンネルディバイダープラグインの利用

放置状態にあった物(箱の製作が昨年の正月なので、1年近く放置?)をWaveSpectraで測ってみた
とは言っても、らしいグラフを出しているだけで、測定手法は修行中


音源はPCから出している
パッシブなネットワークは入っておらず、PC上でソフトウエアーを使ったチャンネルディバイダーを使い
帯域分割を行っている


元になるホワイトノイズはWaveGeneを使ってWaveファイルを作成
このWaveファイルをFoobar2000で読み込んで使用している



左の様に、ホワイトノイズはFoobar2000のプラグインを通り帯域分割される

元データがLチャンネルのみなので、Rチャンネルのデータは無い

この信号をWaveSpectraで見てみる

チャンネルディバイダーを通った後のホワイトノイズ(ゲイン補正無し)



バッフル補正・ゲイン補正無しの信号をスピーカーに加え、WaveSpectraで観測する
信号はホワイトノイズ / クロス:1500Hz / マイクはTw軸上50cm


・高域は若干持ち上がっているか?

・低域は1kHz以下からだら下がり

・クロスのポイント:1500Hz付近に若干のディップが出来ているか?







これはFoobar2000のプラグイン channeldividerF2B(バッフル補正機能入り)のセッティング状況



バッフル補正
f1:330Hz(336.6Hz) / f2:670Hz(673.3Hz)
がお勧めのセッティング

あとから気づいたので、このデータが取れていない



信号の方はこの様な周波数特性

バッフル補正を加えた帯域の上は補正分ゲインが下がる
更に、高域のゲイン調整(-1.5dB)加えているので、高域が更に差が出ている



パラメーターを打ち替えるだけなので、いくらでもテストは出来るが、いくらやっても悩みが増えるだけ
しかし、ネットワークを作らずにこれだけの実験が出来るのだから利用しない手はない
これだけのものをフリーで利用出来ように提供していただいたminn氏に感謝します
ダウンロードはAEDIOのサイトから出来ます




最初の方にあるポート違いのデータを見ると、流石に長さ100个噺世Δ里鰐桔鼎糞いする
と思い30丱檗璽箸悩涜定をしてみた

インピーダンス特性 / 箱 / ポート:30弌/ 吸音材入り


これが30丱檗璽箸任離如璽拭/ 箱 / ポート:30弌/ 吸音材入り
左右の結果がそこそこ揃う様に吸音材を調整

吸音材の量・ポート吸音材の関係でインピーダンス測定のデータは変わるので、測定をしながら合わせ込む



ARATを使った周波数特性の測定については、こちらへ移動








Speaker Workshopを使った特性シミュレーションは、こちらへ移動





2011年2月13日追記


手持ちの素子の都合で、このネットワークを作成


高域のゲインが高いが、手持ちの都合でこのまま


2011年3月9日追記

WaveGene/Wavespectraを使って周波数特性を測定
アンプ→ネットワークを出た後・スピーカーの前の信号をつかって解析
負荷は実際のスピーカー
左側 : 平坦な周波数特性                      右側 : アンプで低域を6dB上昇

高域側の周波数特性
12dB/octのネットワークにしては減衰がすくない?
まあ、こんなもんか

この計測ではユニットの能率は反映されない
ネットワークとしては、高域が数dB低い


低域側の周波数特性
コイルとコンデンサーの時定数が合っていないので、二段折れの減衰特性が出ている
200Hz付近が若干持ち上っている

なんて事はなくて、多分ユニットのインピーダンスが上昇するので、その影響が出て来ているか?


確認として抵抗負荷とした場合

2段折れは起きない


2011年3月9日の追記はここまで







Twの周波数特性は、9kHz近くにピークがあり、その前後が下がっている

9kHz以下に影響する項目として、箱の影響を確認した
左 : Twを浮かした        右 : アルカンターラで更に周辺を覆う






*ネットワークを入れての測定

赤 : ユニットを浮かした状態

青 : アルカンターラで覆った状態

黒 : ベース



想定は外れる
箱の反射は良く抑制できていると思われるが、これで良いか?
ユニット表面の金属部分では反射は大きくないようである

ユニットを浮かした方が周波数特性が平坦になるのは?
ユニット周辺の箱部分からの反射・干渉で3〜5kHzの音圧が低下するのか?

ユニットのエッジの影響は??





音源の位置を合わせた測定の検討は、ARTAの使い方こちらへ移動




ネットワークを箱の中に組み込んでみた
箱をばらしたついでに固定用のネジ(爪付きTナット)を打ち込んだ



箱の底・内側から爪付きナットを打ち込み

ネットワークのLCRを箱の中に押し込み

元々容積的に厳しいところへ無理やり入れたが・・・


ネットワーク分解時に低域用のCを破損した
これから下に使ったネットワークは10μFとしている

ARTAを使って周波数特性を測定
低域はOPアンプ+TRバッファーのNF回路中にCRをいれてブースト
定数は  C : 0.116μF  R : 3900Ω





茶 : 正相接続

水色 : 逆相接続

低域の盛り上がりは低域ブーストの効果
総合性能として、低域用ネットワークのコンデンサーと5.6μF → 10μFとした方がフラットな特性が得られた








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