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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)

FE108S使用のMCAP-CRの設計法検討(3)

ヒューマンライツ・ナウとかいう怪しい団体が国連の外郭団体にデマを吹き込んで、福島は人が住めるところではないとか言わせているようです。
福島に全く問題のないことは、データでも証明されているんですけどね。
デマに騙される人がいかに多いか、やっぱり教育が悪いのでしょう。
『人権』をことさらに強調する人々が概して怪しく人権なんか尊重する気はありません。
その証拠に現在進行中で人権を侵害されているウィグルとかチベットには絶対に行きません。
こういう実態は、マスコミが絶対に報道しないから気付かないというのはあまりにお粗末です。
マスコミの隠蔽に騙されない最低限の知性を身に着けなければなりません。
そういう自分も最低限の科学技術を身につけるためにオーディオを題材に自由研究しているわけで、それでも、日常生活に役立つ知識がつくこともときどきあります。

本題に戻ります。
簡単な試作ができた、あるいは容量不足で失敗した後に、ダクトの変更も含めどの程度容量を増やすべきかというのを簡単に推定するための手法をまとめています。
草稿を確認したら、まだ不十分な記述だったので、書き直しています。
これができたら久しぶりの技術文書の更新として、ウェブサイトのほうにアップしようと思いますが、これがなかなか簡単にはまとまりません。
調べていたら、ダクトの減衰について数年前にまとめようとしていた草稿のが見付かりました。
今回のまとめにはこれも必要でした。
まだしばらく時間がかかりそうです。
ということで、実際にこのシステムの製作にとりかかるのもしばらく先になりそうです。

さて、前回は、箱の容積とダクトの断面積について書きましたが、もうひとつ書きたいことがあります。
今年2018年で、音友の付属ユニットを使ってMCAP-CRを3作発表しました。
箱の設計は共通で、これは、第一号機とほぼ同じ設計です。
そして、その後の設計と違う点は、内部ダクトと外部ダクトの断面積と長さをそれぞれ共通にしたことです。
MCAP-CRの開発初期には、箱の空気ばねの強弱により共振点に差をつけることを考えていたので、ダクトを共通にしていました。
その後、箱の容積の他にダクトの長さを変えて共振点をずらす手法を併用しましたが、改めて製作した上記の3作は、結果として、ダクトの長さを変えるよりも、箱の容積で設計するほうがよさそうであることに気付かせてくれました。
実際にシミュレータプログラムを使って、数十ものダクト長さの組合せを試したところ、断面積と長さを全部同するのが良さそうに見えました。
詳細は、この後書くとして、いまは、概略だけ書いていきます。

シミュレータを走らせる前に、基本設計が必要です。
ダクトの設計は後から簡単に変更できますが、箱の容量を変えるためには、板取からやり直さなければなりません。
理想の設計は置いておいて、実用上の制約を先に設定します。
制約は、サブロク1枚で2本作るが、コーナーには別の角材を使用してよいことにします。
また、副空気室は最低数の2室とします。
こうすることで、各室の容量を大きくとることができます。
こう考えると、サイズは自動的に決まってくるので、板厚を15mmとした場合には、外径寸法が、1本あたり、600H x 250W x 250Dになります。
内寸は、主空気室を220x220x200, 副空気室をそれぞれ220x220x120, 220x220x220としてみました。
この配分は変更が可能ですが、最適推定値の1回めとして、この値からスタートします。
主空気室が約9リットルなので、もう少し欲しい感じもしますが、設定した制約を守るとこんなものでしょう。
適切な空気室のサイズは、現時点では明確になっていないので、この約9リットルが最初の推定適切値となります。
この初回の最適推定値は違っていても良く、次回推定値を得るための段階になります。
微分方程式をニュートン法で解く場合には、初回推定値が大ハズレだと解が飛んでいってしまいますが、箱の容積の推定値などは、次回推定値が誤って逆の方向に行くのでなければ、収束までのステップ数が大きくなるだけのことです。
所定の性能を得るために物理的に大きくしなければならないところを、逆にしてしまう人がいるかもしれませんが、力学の法則がひっくり返ることはないので、ときどきは振り返って確かめましょう。

次はダクトの断面積です。
簡単に入手できるダクトには、内径38mm位のトイレットペーパーやキッチンタオルの芯材や、内径50mmのCADプリンターの用紙のロールがあります。
CADプリンターのロール紙の芯は、内径、外形とも塩ビ管のVP50と同等です。

後からダクトを交換するのは面倒ですが、50mmの中に40mmを差し込んで使うことも可能なので、最初は50mm径で設計します。

FE103Sの振動板実効径が80mmなので、主空気室につながるダクト面積の合計は、実行振動板面積の約80%となり、長岡式バックロードホーンの絞り率0.8に相当することになりますが、サイズは長岡式バックロードホーンよりも小さく、設置が容易な形状です。

とりあえずこれを基本設計としてシミュレーションを実施しています。

続きます。
by mcap-cr | 2018-10-30 07:15 | スピーカー設計 | Trackback | Comments(0)
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