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はこにわオーディオ工学研究分科会 (旧名: バスレフ研究所)

(シングル)バスレフ設計法の問題点

多自由度バスレフの一例であるMCAP-CR型と一般の(シングル)バスレフ型とでは、低域の質がかなり違います。

前回、シングルバスレフと設計の欠点という記事で、従来のバスレフとその設計法には問題があると書きました。
今回は、従来のバスレフ設計法の問題点について書いてみたいと思います。
具体例がないとわかりにくいので、FostexのFE103Enのバスレフ設計について書いてみたいと思います。
下に、カタログの一部を抜粋しました。
(シングル)バスレフ設計法の問題点_a0246407_10062468.png
カタログには、JIS箱(大型密閉箱)に入れた場合の周波数特性、TSパラメータの一部と、標準箱の例が書いてあります。
今回注目するのは、ダクトの共振周波数です。
私の手元には、FOSTEX CRAFT HANDBOOKという古い冊子があります。
消費税が導入される前の1987年のもので、定価500円です。
このなかに、ダクトのチューニング周波数fbというパラメータがあり、これが共振周波数のことのようです。
そして、fbは、スピーカーユニットのQ0によって決めるよう提案されており、このユニットでは、Q0=0.33なので、冊子に第3表の近いところでf0の1.2倍とすると、だいたい100Hz位に共振周波数をとるようです。
(シングル)バスレフ設計法の問題点_a0246407_10164158.png
ということで、FE103Enの周波数特性に戻ります。
(シングル)バスレフ設計法の問題点_a0246407_10203483.png
この中に、色付きの字や線を書き込んだのですが、f0とfbとに着目しましょう。
この設計法では、黄緑色の線で示したように、fbくらいまでのレスポンスを補正しますが、その下は、ダクトの動作と振動板の動作が逆相になるので、レスポンスが急降下します。
この設計にすると、f0は再生できない周波数となります。

ちなみに前回少し書いたのですが、f0<fbなので、箱によるf0の変化はなく、f0c=f0となります。
この設計法(第3表)では、Q0が概ね0.38以下では、f0c=f0で設計するようになります。
それよりもQ0が大きくなってくると、f0>fbとなり、f0C>f0となります。
0付近では、振幅が大きく、しかも逆相の音が加わるので、違和感を持つのではないでしょうか。

100Hzは、結構耳につく周波数ですが、この設計法では、100Hz付近では、共振の影響が大きいので、私にはかなり違和感の感じられる音になります。
もちろん、違和感を感じない人が多数派だと考えられるので、これはこれで良いのでしょう。

しかし、JIS箱に入れた場合の特性を見ると、f0でもレスポンスは10DBくらい低くなっていますが、低域に向かってレスポンスがなだらかに下降しており、素直な特性になってると思います。
このJIS箱の特性であれば、バスレフで低音の質を変えるのではなく、イコライジングしてそこそこの特性にすることは可能です。
ということは、これはこれでありなのではないかと考える人が出てきてもおかしくないでしょう。
もちろん、FE103Enをイコライジングして20Hzまでフラットに再生させようとかするとブーストしたパワーでユニットを壊してしまうでしょうが、そこそこで我慢するのであれば、結構立派な音になるのではないかと思います。

従来法での設計は、限られた条件で、特性をフラットにすることを目指していました。
しかし、上記のように、耳につく周波数帯で癖を加える設計法なので、違和感を感じて拒否反応を起こす人私だけでなく、それなりの数いるようです。
どうしてMCAP-CRのような多自由度バスレフにすると低音のレスポンスを改善しながらもこの癖がわかりにくくなるのか、まだ究明できていませんが、ゆくゆくは計算できるようにしてゆきたいと思います。




by mcap-cr | 2017-04-08 16:00 | スピーカー設計 | Trackback | Comments(2)
Commented by mcap-cr at 2017-04-19 06:49
> 通りすがりさん
あまり理解されていないようですが、ダクト共振以下というのは、振動板正面の音波とダクト正面の音波とが打ち消し合う周波数帯です。
あなたの議論の根本で合わないところがわかりました。あなたは、-18dB/Octという知識が頭にあるから、それは当然補正可能だと考えています。
私は、増幅と打消しの両方の操作を同時にするなんてあり得ないと考えています。
FE103Enのバスレフでfd以下を電気補正する実験をやって報告をいただけるのなら面白いですが、これ以上の議論は無駄ですね。
次回以降同様な主張でしたら削除しますのでご忖度ください。
Commented by mcap-cr at 2017-04-19 07:03
> 通りすがりさん
>と書かれていますが、これは間違いです。
>fdを100Hzにするとf0は再生できない周波数となると書かれていますが、間違っています。
>fd100Hzにした場合83Hzは、まだ十分音圧があります。

あなたの理屈では、完全なゼロでなければ再生できる周波数なのですね。
では、実用的に再生できる周波数ではありません、と訂正しましょう。

>列挙しますが、長くなりますので数回に分けます。
>指摘する箇所が多いのは前回記事です。
>なお、私は攻撃する意図はありません。
>議論によって技術やそれら製品等への認識が深まることを望んでいます。

これらについては、先にコメントを書いたのですが、認識が全然違うので、議論になりません。
あなたが、間違っている、と書いたのは、
再生できない→ゼロじゃないから間違っている
発信する→ゼロ増幅じゃないから間違ってる
とこんな感じで、実用的かどうかという観点を無視しています。

ひとつひとつ議論していてもまとまらないので、あなた自身がウェブサイトを開いてそこで議論することをおすすめします。
これ以上は忖度してください。

生演奏を主とすれば、オーディオは箱庭で充分でしょう。
by MCAP-CR

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