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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)

疑問いろいろ

インピーダンスの簡易測定をやってみて、分かったことも多くありましたが同時に新たな疑問が出てきました。

まずは、インピーダンスが動作を反映しているかということ。
これは、箱の動作が振動板の負荷にならない共振については反映しなそうです。
多自由度バスレフのように、ダクトが多いシステムでは、全ての動作が逆起電力になる訳ではなさそうです。

次に、設計の熱力学条件として、等温条件で良いのかという疑問。
今まで、限られた経験の中で、等温条件のほうが断熱条件よりも実際の動作に近そうだと思っていました。
それには、一般公式の値が比較的等温条件に近いというのもありました。

しかし、今回、解析結果と付き合わせてみると、学術的に正しいとされている断熱条件のほうが実態に近いのではないかと思うようになりました。

疑問いろいろ_a0246407_18205668.gif


この図は、上側がインピーダンスの測定結果、下が、プログラムを使ったシミュレーション解析結果です。この解析は完成していないので未だ公開していませんが、あと少しのところです。

下側で、オレンジ色の線が等温条件、青色の線が断熱条件で計算したものです。このピークの周波数が、共振周波数になると思いますが、インピーダンスの谷に近いのは、断熱条件のほうです。
多自由度バスレフの場合、実際には共振周波数がブロードに分布するようなので、計算が違っていても問題になることは少なかったのですが、こうして比較してみて、断熱条件に変更すべきかと思うようになりました。

課題が多く先は長そうです。
by mcap-cr | 2012-02-18 18:27 | 科学・工学 | Trackback | Comments(2)
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Commented by a-imai-scl at 2012-02-19 07:51
鈴木様

インピーダンスの変化は、逆起電力/箱の動作が振動板の負荷ですね。今まで深く考えたことはありませんでした。等温条件と断熱条件についても、言葉として聞いたことがありますが、深く知りません。

この研究は、相当深く入り込むテーマと思います。私は、現象から(ポートからの情報等の)アプローチしますが、理論からのアプローチ大変に興味深いです。

大沢様も測定器の周波数特性について気にしておられましたが、私も気になりました。一般的に周波数が高くなると問題になるようですが、1kHz以下ではフラットで問題無いと
思います。

※実験時は、是非耳栓で難聴を防止してください。

今井 明(エコ21)
Commented by 鈴木 at 2012-02-19 08:31 x
今井さん
インピーダンスの変化は、私も理論を良く知っている訳ではないので、試行錯誤の状態です。逆起電力の影響は、マグネットの性質にもよるそうです。
熱力学的条件は、正直云って良く分かりません。常識的に考えると、スピーカーユニットからそれなりに発熱しているはずで、断熱が正しいとは思えないので、実際には等温でも断熱でもないのではないかと想像します。利論的にアプローチ可能なところは理論的に攻めたいと思います。

測定器の周波数特性は、仕様にうたっていないので不明ですが、1kHz位まで大丈夫ということですので、安心しました。箱の特性を評価するにはは200Hzまでしか必要ありません。一応2kHzまで見ましたが、結果は変ではありませんでした。

計測には、1Vをスピーカーに入力しているので1/8W位の出力になっています。嫌な音ですが、難聴になるほどではありません。また、音を聞きながら計測することに意義があるので、音は聞いています。ダクトに手をかざしたりもして、共振の度合いを確かめています。
インピーダンスの山の周波数でも共振を感じたりするのが興味深いです。

生演奏を主とすれば、オーディオは箱庭で充分でしょう。
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