小型バックロードホーン！手頃なフルレンジ型（３）

　 バックロードホーン音質改善 　

バックロードホーンには特有の共鳴音がある。

上記課題は、バックロードホーンにおける最も忌まわしい課題です。

バックロードホーン型スピーカーの音には、エンクロージャーの大小にかかわらず、共鳴音（癖、エコー的な）とでも言うべき音色が多かれ少なかれ確認できるのではないでしょうか？

その共鳴音（癖、エコー的な）の現われ方が甚だ激しくなると「ボーボーとかホーホー」という具合に聴こえるようです。

このようなバックロードホーン型特有の共鳴音（癖、エコー的な）を解消するために、空気室、音道内、開口端内部に吸音材の充填をしたり、エンクロージョーの剛性に配慮した強化構造にしたりしています。

また、フルレンジユニットを交換したり、フルレンジユニット（ドライバー）並びエンクロージャーのエージングに頼るなど、いろいろ音質改善策が行われてます。

それをうかがい知る記述をネットでよく読みました。前作の小型バックロードホーンの音でも確認しています。・・・・・その原因は？？？？

■共鳴音の原因は、音波の反射

バックロードホーン型の動作原理は、ホーン原理に基ずく動作より、共鳴原理に基ずく動作が支配的と思います。それは、音波の性質、特性を良く知ることで、おのずと理解できるはずです。


下の２機種のバックロードホーン型スピーカーは、ネットで小型バックロードホーンと検索すると、よくお目にかかるＣＷ型のホーンロード構造のエンクロージャーです。


【平行直管型段階ホーンロード】


第１音道・第２音道・第３音道・第４音道・・・ロード（音道）内の断面積を段階的に拡大することで疑似的エキスポネンシャルホーンとしたＣＷ方式のバックロードホーンスピーカー。

平行直管型段階ホーンロード

【エクスポネンシャル（指数関数）ホーンロード】で

長谷弘工業様が販売されている板を重ねて作るバックロードホーンスピーカーに見られるような、曲線構造でスムーズな広がり率を可能にしたエキスポネンシャルホーンをＣＷ方式に取り入れたバックロードホーンスピーカーです。

こちらはロード（音道）内で起こる音波の反射は、【平行直管型段階ホーンロード】に比べ、かなり抑えられると思われます。

エクスポネンシャル（指数関数）ホーンロード

上記、どちらのバックロードホーン型スピーカーの開口端でも、ホーン原理を基に考えると、低音域周波数の波長の長さより開口端周囲の長さが不足しているため、開口端で音の反射が起こります。また、反射波を抑える開口端形状とはなっていことも挙げられます。


これは、開口端外周部空間の音響インピーダンスと開口端から放射せれる音の音響インピーダンスとの間に、音響インピーダンスの差があり、インピーダンスの整合が取れないため、開口端から空気室に向かう反射波が起こるからです。

これにより、、開口部から空気室に向かう反射波に起因する共鳴(癖、エコー的な）が起こり、これが、「バックロードホーン型スピーカー特有の癖＝音色の元」となっていると考えます。

また、平行直管型段階ホーンロードでは、各音道内毎に音波の反射が起こりやすい構造で、開口端で起きる反射波と各音道内毎で起きる反射波が互いに複雑に作用しあい、エンクロージャー構造に応じた特有の共鳴が起こると考えます。

■音質改善策

今回は小型バックロードホーンという縛りがあることから、低音域における共鳴音（癖）を完全に消し去ることは、音（音波）の性質・特性上（ホーンの原理的に基づくと）、不可能という結論に至ってます。


一般的な小型バックロードホーン型スピーカーでは、低音を再生するために必要なロード長もさることながら開口面積、開口端周囲長を有していない、あまりにも開口端が小さすぎます。


だからと言って開口部を大きくする為に、ホーン（ロード部分）の広がり率を大きく取るということではないです・・・・・・・・

フロントホーン型並びバックロードホーン型の最も重要なファクター

１、低音再生に必要な開口端の大きさがある

２、開口端で起きる反射を抑える開口形状がある

３、ロード（音道）内で反射を起さない形状が必要

４、低音域再生に必要なロード長の確保

５、空気室で中高音を減衰を図る（バックロードホーンのみ）

であると考えます。

低音再生に必要な開口部の大きさと開口部やロード内で起きる反射波を抑える形状にすることで、改良された音色、音質は期待できるものと思います。

ただ、小型ゆえ低音域再生に必要なロード長と開口端の大きさを確保することは、非常に難しいと思います。

【追記】

１００Ｈｚの低音をホーンできれいな音で再生するためのホーンの周囲長は、最低でも１オクターブ下の５０Ｈｚの波長の長さが必要です。計算していただくと分かりますが、かなりの大きさのホーン開口端になります。小型バックロードホーンの枠には、到底おさまるものではありません。

小型バックロードホーンスピーカーと言うより、小型バックロードスピーカーと改名した方が良いのではないか、と、この頃、思う次第です。

Ｐ［０１２］

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小型バックロードホーンフルレンジ一発自作 b＞＞小型バックロードホーンの音道
小型バックロードホーン！手頃なフルレンジ型（１）＞＞小型なバックロードホーンとは
小型バックロードホーン！手頃なフルレンジ型（２）＞＞前作バックロードホーンの音色
小型バックロードホーン！手頃なフルレンジ型（３）＞＞バックロードホーンの音質改善

小型バックロードホーン！手頃なフルレンジ型（２）

　前作バックロードホーンの音色　　　

 小型バックロードホーンのサイズの上限を、小型バックロードホーン手頃な！ フルレンジ型（１）で決まりました。次は、前作の小型バックロードホーンの音質的課題を改善した改良型の考案へ入ろうと思います。

■ 基本コンセプト

バックロードホーンの音質的優位性は、（音質、音色的メリット）そのままに、

デメリットを可能な限り排除する。　コストパフォーマンスが良い。

上記を基本コンセプトに据え制作しようと思います。

■ 前作小型バックロードホーンの音質的デメリット

 前作のバックロードホーンの音質は、どうしてあのような特有の音質になるのか究明しなければ、音質改善ための改良策を見出せません。また、設計と制作にも反映できないと思います。

小型バックロードホーンフルレンジ一発自作 ａとｂで製作した、小型バックロードホーンの聴感上の音質的課題は、

＊「しかし、密閉型もそうですがバックロードホーン型も低音域は、音道が短いためロー

　エンドの延びはないようです。また、バックロードホーン型の特徴なのでしょうか、筒の
　中を通り抜け共鳴した感じの音調となって聴こえます。

＊「空気室が小さかったため、クロスオーバー周波数が３３０Hzと高くユニット
　からの直接音と開口部からの音のオーバーラップ帯域が広くなり、それにより
　中音域が強調され気味になったことと、バックロードホーン特有の音色は、開
　口部での音波の反射によるものなのか、音道内での音波の反射よる定在波もの
　なのか、特定帯域での共鳴的な音が出ているほうが気になりす。
　
下線部分が今後の課題です。音質自体は、バックロードホーンらしい歯切れの良いメリハリのある音なのですが・・・・・・」

上記記述から音質改善の課題を

１、バックロードホーン特有の共鳴音（癖、エコー的な）がある。

２、低音域の量感とローエンドへの伸びが不足。

３、音域バランスは、中音にパワースペクトルがある。

４、３０ｃｍクラスのスピーカーと比較すると音場が狭い。

４項目に絞込み、

上記課題に取り組もうと思ってます。まず、バックロードホーンにおけるホーンの動作原理を把握しなければなりません。

また、どうして共鳴管や音響迷路的な動作があるのかを調べようとも思います。

■ ホーンの動作とは

　バックロードもフロントロードもホーン型ですので、基本動作は変わらないはず、「バックロードホーンの音質改善に向け」、ホーンの基本動作について理解を深めていこうと考えております。

Ｐ［０１１］

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小型バックロードホーン！手頃なフルレンジ型（１）

　小型、コンパクトなバックロードホーンとは　

　スピーカーシステムにおける小型、コンパクトなエンクロージャーのサイズとは、一般にど
の程度の高さ、幅、奥行きになるのだろう・・・・・？

　因みに、８ｃｍフルレンジユニットを使いホーンロードを２～２．５m.の本格派的なバックロ
ードホーンを製作しようとすると、かなり大きなのエンクロージャーになってしまう。

　８ｃｍフルレンジユニットを使い、ホーンロードを２ｍ未満し、広がり率を抑え、エンクロー
ジャーの小型化を図っても、同ユニットをマウントした他のエンクロージャー（密閉型・バ
スレフ型等）と比較すると、「ちょっと大きいな～」と見えてしまう。まぁ～この辺は、リスナ
ーのサイズに対する認識の差やスペース（部屋の大きさや設置場所）にもよるだろう・・・・・

一体、どの程度のサイズ以下を小型、コンパクトなエンクロージャーと見なすのか。

　そこで、ネット等で国内外のスピーカー販売メーカーが市場投入している一般家庭向け
スピーカーシステムのエンクロージャーサイズを調べてみた。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　高さ４０ｃｍ×幅２３ｃｍ×奥行き２５ｃｍ前後以下

　が小型、コンパクトなスピーカー（エンクロージャー）
　として扱われているようだ。今だに根強い人気があ
　るＹＡＭＡＨＡのＮＳ－１０Ｍ（テンモニ）も上記のサイ
　ズに納まっていまう。

　バックロードホーン型だけのカテゴリーでは、

 　高さ５５ｃｍ×幅２５ｃｍ×奥行き）３５ｃｍ前後以下

　でも小型として扱われているようである。小型、コン
　パクトとして扱われるスピーカーシステム（高４０ｃｍ
　×幅２３ｃｍ×奥行き２５ｃｍ前後以下）のエンクロー
　ジャー型式（方式）は、バスレフ型が最も多く、と言う
　より殆んどで、次いで密閉型とな　　り、そして殆んど
　が２Ｗａｙ方式となっている。

　２Ｗａｙ方式のウーハーの口径は、１８～１０ｃｍ前後
　が使用されている。ツィーターは、ドーム型が最も多
　くなっている。

フルレンジ一発は、ＰＣ用のアクティブスピーカーに多く見受けられ、オーディオ仕様として
の流通量は多くはないようである。

そして、スピーカーの市場流通量の最も多いサイズは、上記サイズ（Ｈ４０ｃｍ×Ｗ２３ｃｍ×
Ｄ２５ｃｍ前後以下）であり、一般家庭に最も普及し保有されていると思われる。

部屋に置くスペースファクター的にも視覚的にも、邪魔にならないサイズが好まれる傾向にあ
る。要するに「お手頃」でなければならないようである。

最も保有されている２Ｗａｙ方式バスレフ型の小型、コンパクトなエンクロージャーと、同サイ
ズのフルレンジ一発のバックロードホーン型とでは、音質的に、どちらが「好まれる音」にな
るか、興味があるところである。

このようなスピーカー市場事情より、小型、コンパクトなサイズ、高さ（Ｈ）４０ｃｍ×幅（Ｗ）２３
ｃｍ×奥行き（Ｄ）２５ｃｍ前後を上限とし、バックロードホーン型スピーカーを再度、製作（自
作）しようと考えています。

前回のバックロードホーンの音質的課題の解決策を、模索した結果を形にしていこうと思う。

それで今回は、この辺で・・・・・

Ｐ［０１０］

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小型バックロードホーンフルレンジ一発自作ｂ

　小型バックロードホーンの音道構造　

　前回の小型バックロードホーンフルレンジ一発自作 ａで紹介した小型バックロードホーンエンクロージャー音道構造は、エンクロージャーの幅が一定なコンスタントワイド（CW）型を基に、音道がゆるやかに広がるエクスポネンシャル曲線を融合させた音道になるように、設計しました。

しかし、現時点で設計内容について振り返って考え直してみますと、設計上、不適切な箇所があります。

　バックロードホーンの自作を思い立った時点の、設計コンセプト、仕様、図面、そしてエンクロージャーの内部画像は、下記となっています。

　

小型バックロードホーン型

■ 設計コンセプト
　
　１、小型（コンパクト）で、ディストップパソコンの脇に置け圧迫感の無いサイズ
　　　　（６畳以下の部屋ないしニアフィールド向き）。

　２、あくまでもフレンジ一発による１Ｗａｙ構成。

　３、ローコスト、音質的にコストパフォーマンスが良い。

　４、小型でもバックロードらしい音抜けの良さ、生々しさ、トランジェント特性の良い音質

■ 仕様
　
＊外形寸法　　　　　　 　　　３８cm（Ｈ）×１１．３cm（Ｗ）×２２cm（Ｄ）
＊空気室容積　　　 　 　　　０．４２４（Ｌｉｔｅｒ）
＊スロート断面積　 　 　　　１４．１６（ｃ㎡）
＊ホーン長　　　　　　　　　　９３（ｃｍ）
＊開口面積　　　　　　 　　　９７．９（c㎡）
＊スピーカーユニット　　   　６．５cmフルレンジ型（パラメーター不明、２種類）
＊エンクロージャー材料　１２ｍｍラワン合板、９ｍｍラワン合板
＊ホーンロード材料　　　３０mm発泡ポリスチレン板、１ｍｍフェルト、粘着テープ

■ 図面

小型バックロードホーンの図面、音道約 ９３ｃｍ

■ エンクロージャー内部

音道構造

　このバックロードホーンエンクロージャーの音道を構成する材料は、一般に用いられているＭＤＦや合板を使っていません。画像にあるように発泡ポリスチレン板を使いました。

　バックロードホーン特有の中音域の癖（共振なのか共鳴なのか、それとも音道内での音の反射によるものなのか）を抑えるためには、より曲面、曲線的な音道が不可欠ではないかと考え。

　曲線的な音道を製作するために３０mmの発泡ポリスチレン板（商品名スタイロフォーム）を3枚張り合わせて使用し、上の画像のような音道としました。

　スタイロフォームのような軽量な材料を使って音道を構成すると、スタイロフォームによる付帯音が多く発生し、音に歪が増え開口部から軽妙な音が出て、聴くに絶えられない音質になるのではないかと気がかりでしたが、以外にも心配すまでのものではありませんでした。

それより、空気室が小さかったためか、クロスオーバー周波数が３３０Hzと高くユニットからの直接音と開口部からの音のオーバーラップ帯域が広くなったのか、それにより中音域が強く感じられます。

　このバックロードホーン型の音質は、開口部での音波の反射にようものなのか、音道内での音波の反射よる定在波ものなのか、特定帯域での共鳴的な音が出ているほうが気になりす。非常に・・・・

　この部分が今後の課題です。音の出方は、バックロードホーンらしい歯切れの良いメリハリのある音なのですが・・・・・・

それでは、今回は、この辺で・・・・

Ｐ［００９］

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小型バックロードホーンフルレンジ一発自作ａ

　気になる!!バックロードホーンの音　　

　　　　　　

久しぶりのブログ更新。昨年の１２月より、まる４ヶ月もブログの更新をしていませんでした。

　前回の続き、密閉型フルレンジ一発スピーカー製作その２を、年明け１月中に更新するつもりでいたのですが、ネット上でフルレンジ一発スピーカーシステム製作に役立つ情報を求め、彷徨っているとバックロードホーンスピーカーの自作や製作のＷｅｂサイト、ブログに度々出くわし、目がそれらのサイトやブログに執着するようになってしまい・・・・・

小型バックロードホーン

　実は、バックロードホーンがどのような音、鳴り方をするのか知らなっかたので、以前から気になっていたんです。密閉型、バスレフ型、それぞれ所有していますし、それらのエンクロージャーの音の特徴や鳴り方も良く解ります。

　平面バッフル型もスピーカーユニットの音の特性や特徴を掴む目的で利用していましてので、その音の特徴も鳴りっぷりも理解しています。

しかし、バックロードホーンスピーカーについては、知識としては多少知っていましたが、実際の音と鳴り方は今だ未体験。


　そのような中でブログの更新する上で、一つの疑念が心の中に持ち上がってきまして、それは・・・・・

このブログタイトルを、「スピーカーの特徴を活かして、いい音聴こう！！」と付けたにも関わらずバックロードホーン型のスピーカーシステムの音の特徴も知らないとは、如何せん問題ありと思いまして・・・・・

　そこで、「密閉型フルレンジ一発スピーカー製作その２」のブログ更新を中断し、ブログアップもせずバックロードホーン製作のための情報収集をし、とにかく、バックロードホーンの音の鳴り方を確認しようとアバウトな設計で、とりあえず製作してみました。

上の画像は６．５ｃｍフルレンジユニットをマウントしたバックロードホーンです。かなり小型で、
音道約 ０．９３mです。

　密閉型とバックロードホーン型の音の比較試聴　

　６．５ｃｍ用の内容積１リッターの密閉型のエンクロージャーを製作し、同一ユニットの一つを密閉型に、もう一つをバックロードホーン型にマウントして比較試聴してみました。

　密閉型に比べバックロードホーンは、中低音域の音圧が上がっているようで、その帯域にある楽器音やボーカル音声がエンクロージャーの前方方向にせり出てくるような鳴り方に聴き取れます。

　６．５cmのフルレンジユニットが鳴っているようには思えないところもあり、密閉型に比べ音の広がり（音塲）も広いようです。

しかし、密閉型もそうですがバックロードホーン型も低音域、音道が短いためローエンドの延びはないようです。

また、バックロードホーン型の特徴なのでしょうか、筒の中を通り抜け共鳴した感じの音調となって聴こえます。

　６．５cmというサイズのフルレンジユニットをバックロードホーンで鳴らすと、密閉型で鳴らした場合より再生音のディテールが聴き取リ易いようにも思えます。そして、このような小径サイズのユニットを鳴らすのに適したエンクロージャーの選択肢に、バックロードホーン型は挙がるとも思えます。

でも、３０ｃｍウーハーとホーン型で組んだ密閉型２Ｗａｙスピーカーシステムとバックロードホーンで音の分解能について比較しましたが、２Ｗａｙの足元にも及びませんでした。

それでは今回は、この辺で・・・・・

Ｐ ［００８］

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