2016年3月11日金曜日

Lepai LP-168 HAの購入を機に、小型密閉型サブウーファーと小型密閉型スピーカーの製作(自作)【第1回】

ニアフィールド用の小型密閉型スピーカーに小型密閉サブウーファーの追加で、低音のタイト感と音場の広がりが増す!!

  

昨年、12月11日にヤフオクでサブウーファー出力付のLepai LP-168 HA購入を機に、今年1月中旬よりニアフィールド用に、このアンプの機能を活かした小型密閉型サブウーファーと小型密閉型スピーカーの製作に取り掛かってきました。


これから、2.1chアンプに対応したアコースティックサスペンション方式の小型密閉型サブウーファーと小型密閉型スピーカーの製作(自作)をご紹介してまいります。


◆ 目次 
 
1.☛アコースティックサスペンション方式小型密閉型サブウーファー小型密閉型スピーカーの概要
    
2. 2.1chアンプLepai LP-168 HAの特性をスピーカー製作(自作)に反映させる



アコースティックサスペンション方式小型密閉型サブウーファーと小型密閉型スピーカー
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1.☛ アコースティックサスペイション方式小型密閉型サブウーファーと小型密閉型スピーカーの概要


■ アコースティックサスペンション方式



アコースティックサスペンション方式とは、ユニットの口径に対し比較的小容積の密閉型エンクロージャーに、音材を十分に満たし、「foの低いユニット」を使い、より低い周波数までフラットな特性で低音再生を可能にした方式です。



このアコースティックサスペンション方式は、イギリスのAR社(Acoustic Research)によって1955年前後に開発されまいた。 詳しくは、オーディオの足跡等でご参照ください。



一般にサブウーファーを密閉型で製作するとバスレフ型に比較してエンクロージャーは、ローエンドを伸ばそうとすると大きくなります。そこで密閉型サブウーファーの小型化を図る目的でアコースティックサスペンション方式を取り入れることにしました。



アコースティックサスペンション方式で小型密閉型サブウーファーを製作するためには、AR社で使われているfoの低いユニット」が必要になます



簡単に説明するとコーン紙の「振幅が大きく取れるユニット」ということでしょう。具体的には、コーン紙(振動板)が重く、サスペンションが柔らかく、ロングボイスコイルタイプのユニットとなります。



■ 採用したスピーカーユニット(ドライバー)


【 サブウーファー用ユニット 】



上記、要件を満たすために、低音領域おける下限域再生性能に優れたfoの低いウーファーユニットと、そして、エンクロージャーの更なる小型化を図るため、8~12cm口径ののユニット中から採用を考えてました。

* 8cm口径  : 小型化には適しているが、foが高い。

* 10cm口径 : 小型化には適し、foも100Hzを切るユニットもある。

* 12cm口径 : foも100Hzを切るユニットも多いが、エンクロージョーの大きさが気になる。



しかし、今回は以下ような状況から衝動的に、フルレンジを採用してしまいました。



アンプのテスト試聴のため手持ちの日立製10cmフルレンジを裸の状態でLepai LP-168 HAのサブウーファー出力に繋ぎ、サブウーファーレベルを徐々に上げていると、思いのほかコーン紙(振動板)が大きく振幅。尋常じゃないほど。「10cmフルレンジってこんなにストロークする!?」



「フルレンジとは思えない程。ウーファーユニットに近い特性!? 低音域も下限の方まで10cmとしては、十分出ているように聴こえる。



これだと、「密閉(アコースティックサスペンション方式)でもいける!」という衝動から、10cmフルレンジで製作(自作)しました。 製作した結果は、思いのほか良好な結果が得られました。


* 10cmフルレンジ 10W 日立製テレビより取り出し品 



詳しくは、【次回】の中でお伝えいたします。  



【 L・Rスピーカー用ユニット 】



下記のフルレンジを選択しました。

7cmフルレンジ 7W トップトーン製 F70A21-5 (ネットから購入)

詳しくは、【次回】の中でお伝えいたします。


■ 密閉型エンクロージャーの容積と容姿「ルックス」


* L・Rスピーカー  : 1.5リッター前後  吸音材は、必要最小量
* サブウーファー  : 5.0リッター前後  吸音材は、フル充填



密閉型エンクロージャーの容積と吸音材の充填量は、上記のとおりです。容姿(ルックス)は、このページの上の画像をご覧ください。

詳しくは、【次回】の中でお伝えいたします。


2.☛ 2.1chアンプLepai LP-168 HAの特性をスピーカー製作(自作)に反映させる 


■ Lepai LP-168 HAの仕様とレビュー




Lepai LP-168 HAは、AB級ンプ。普通のアナログアンプになります。仕様と主観による評価は下記になります。

 ステレオ出力    2×40W MAX(電源に依存)
 サブウーハー出力  1×60W MAX(電源に依存)
 電源入力ジャック  2.1mm×5.5mm
 電源        9~14.4V DC5A
 ライン入力     RCA、3.5mmミニプラグ
 USBポート    スマホやMP3プレーヤーなどに充電可能・・?
 サイズ       約18.6cm×13cm×4.9cm
 重量        458g
Lepai LP-168 HA 前面パネル
前面パネルには左より、1・電源スイッチ、2・赤のランプ(電源確認)3・サブウーファーレベル調整ツマミ0~10、4・クロスオーバー領域の調整ツマミ50~200Hz、5・青のランプ(サブウーファー出力レベルに応じて点滅)、6・高音レベル調整ツマミ(L・R用)、7・低音レベル調整ツマミ(L・R用)、8・音量レベルツマミ(L・R用)、9・3.5mmミニプラグジャック


 
Lepai LP-168 HA 後面パネル
後面パネルには左より、1・RCA入力ジャック、2・(上段)R・Lスピーカーターミナル、(下段)サブウーファーターミナルR・Lどちらでも出力、3・USBポート、4・電源入力ジャック



【 外観と品質の評価 】



購入価格は、商品代金¥2、480+送料¥510で、電源アダプターに12V5Aが付属してました。価格から考えて仕上がり品質は、アルミ材の肉厚も薄くもなく、そこそこの質感があります。



アンプのデザインは、人それぞれ好みは違うと思いますので、評論しません。決して嫌いなルックスではありません。価格、相応でしょう。


【 各調整機能の評価 】


Lepai LP-168 HA 前面パネル 各調整機能

サブボリューム、メインボリューム共に、調整量に応じた必要十分な出力が得られます。


クロスオーバー調整は、50Hzから200Hzに徐々に右に回しても、サブウファーからは、中音の量が増えて聴こえてくるばかりで、調整よってクロスオーバー値が変わっているようには思われせん。周波数音圧特性測定でも低音域から中音域方向の音圧が上がるばかりでした。


トーンコントロール調整は、高音、低音ともに調整量に応じた増減量が不足気味と思われます。


■ サブウーファーとL・Rスピーカーの音の繋がり 




周波数音圧特性測定には、スマートホンで利用できるアプリ「FrequenSee-スペクトラムアナライザ」を活用しました。手軽に周波数音圧特性測定ができるので、スピーカー製作(自作)に取り組む上でトテモ役立ちました。



では、アンプのテスト試聴と周波数音圧特性測定を経て。


[1] 2.1chアンプLepai LP-168 HAの機能であるサブウーファー出力からは、任意のクロスオーバー調整値における、減衰フィルタの減衰があまりにも緩やかなため、中音域の音が聴こえてくる
500Hz以上の音圧も測定で確認できました。


[2] L・Rスピーカーから、音量ボリュームを上げると入力OFFの状態でも、微量な「ビー」というノイズが聴こえる。入力ONにし音量ボリュームを上げると、ソース音にかき消され、その「ビー」というノイズ音は気にならなくなる。



上記、2箇所がLP-168 HAで、最も気になったところでした。[1]と[2]を改善するため改良を行いところですが、アンプはノーマル特性を基に、サブウーファーとL・Rスピーカーの製作(自作を)に取り組みました。[2]のノイズについては、無視しました。



[1] において、サブウーファーのクロスオーバー調整が50Hzの位置でも中音域の音が聴こえるため、サブウーファーとL・Rスピーカーのの繋がりを考慮しました。



*サブウーファーから出る中音をできる限り抑える密閉型エンクロージャーの構成に。



L・Rスピーカーとサブウーファーから出る音の重なり合う音域を最小帯域するために、L・Rスピーカーユニットには、低音の出ないフルレンジを採用。



以上がLP-168 HAの特性をスピーカー製作(自作)に反映させた事項になります。



今回は、ここまでになります。この続きは、【次回】アコースティックサスペンション方式で小型化を目指した。小型密閉型サブウーファーの製作(自作)でお伝えいたします。



お疲れ様です。有難うございました。


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