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Korva

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"Korva"とはフィンランド語で「耳」という意味。なぜかスピーカーのことを考えてると幸せ。よい音とは何か、そして理想のスピーカーとは何かを日々考え追求しています。

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おそらく究極のバックロードホーン?
さて、またKorvaの妄想ネタですよ^^;

今年は、Laulu-D10 と Halmonia と Korkea-B10 で手一杯なので、
作るとしても来年になると思いますが・・・

それは、おそらく究極のバックロードホーン、
スタガード・バックロードホーン(Staggered Back Loaded Horn)です。

スタガー・バックロード・ホーン

上の画像がそれですが、
空気室と長さの違うホーンをそれぞれ2つ備えています。
スタガード・バスレフのBLH版ということで、
スタガードBLHと言うことですね。
呼び方は、それぞれの人が自分の分かりやすいように呼べばいいのですが、
とりあえず、このブログでは、スタガードBLHと呼ぶことにして、
一つの空気室に2つのホーンが接続された、デュアルBLH(下図)と区別したいと思います。

デュアル・バックロード・ホーン

このスタガードBLHの何が究極かというと、
長さの違うホーンによってピークやディップを均すことが出来るのに加えて、
それぞれのホーンを、その再生帯域に特化した設計にすることが出来、
なおかつそれぞれのホーンを独立して駆動できると言うことです。

以前シミュレーションによるデュアルBLHの設計法を紹介しましたが、
あれは厳密に言えば、スタガードBLHの設計法です。
デュアルBLHでもシミュレーションの結果は近似すると考えられますが、
スタガードBLHであれば、既存のシミュレーションソフトで、
特性をかなり正確にシミュレートすることができるので、
設計においても比較的容易になり、これもスタガードBLHの大きなアドバンテージです。

BLHの魅力を味わうと言う意味においては、小さいホーンの方が有利です。
大きいホーンは、どうしても音がぼわんぼわんしてしまいますし、
ホーンの駆動力を上げるために、強力なドライバーを採用しても、
ドライバーの音色とホーンの音色の乖離は大きくなります。
ホーンを長く大きくするとどうしても空気バネが柔らかくなり、
トランジェント特性の優れた硬く速い低音というのは再生困難になります。

しかし、スタガードBLHであれば、ショートホーンは、
ロングホーンの挙動から完全に独立して、
別のドライバーにより、軽々と駆動することができるので、
ロングホーンによってローエンドを伸ばしつつ、
ショートホーンによってトランジェント特性に優れた低音の再生も可能になります。

実用的なサイズというこになると、
8cmフルレンジ2発と言う感じになると思います。
板取から言うと、10cm2発でもいけそうですが、かなり巨大になりますね・・・

SBLH_20131105


デザイン的には、上の絵の様な感じになると思います。
ちょっと格好良くないですか?

Korvaにしては珍しく、前面開口型ですが、
BLHでしか味わえない音の世界ということになると、
やはり前面開口型かなぁと・・・
ドンッ!バンッ!という激しい衝撃音はBLHでしか出せませんし、
それが最も良く再現できるのは前面開口型かなと。
いわゆるドンパチ系の再生に特化した感じですかね・・・
まぁ、予定なので、すぐにころころ変わりますけどね。
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バックロードホーン | 10:55:43 | トラックバック(0) | コメント(10)
コメント
聞いてみたいです。
面白そうなアイディアですね。
Torvi-S10でFOSTEX FF105WK がいいなぁと感じているので、多少大きくなっても10cmユニットでの音を聞いてみたいですね。
2013-11-06 水 23:24:33 | URL | ぶんちん [編集]
ぶんちんさま、その節はありがとうございました^^

シミュレーションでは、
かなり低域をフラットにすることができる方式ですので期待していますが、
実際はどうなるかは分かりません・・・
しかし、BLHはシミュレーションより、
実際の方がフラットになることも多いようです。

8cmか10cmかは、
実際に設計して、板取が効率的な方を作る予定です。
91cm*182cmの板から作るので、
10cm2発なら、高さ91cmのフロア型になると思います。
2013-11-07 木 16:17:20 | URL | korva [編集]
遅ればせながら・・・。

フロントホーンもつけて3ホーンスピーカーとして昨年度のStereo誌コンテストに参加している鈴木清一郎氏のホームページで、音道長の違うバックロードホーンを同時に鳴らして問題なしだったので制作したと書かれていました。ですから、全く問題なく動作できると思います。

私はやったことがないのですが、スピーカー工作の本によると、ユニットを2個並べて鳴らすと、振動板の面積が増えることによって低域はやや強まり、音の干渉によって高域はやや弱まるそうです。それも考えに入れてユニットを選ぶ必要があるかもしれません。
2013-11-08 金 19:59:31 | URL | kaneya [編集]
kaneyaさん、情報ありがとうございます^^

なるほど、鈴木氏の長さの違うBLHを同時に鳴らすというのは、
シンプルで分かりやすい実験ですね。

ユニットは複数使用で、低域の空振りが減るようですね。
高域の相互干渉による減衰は、
小口径フルレンジだとそれほど問題にならないようです。
8cm2発のLaulu-SD08では、それほどハイ落ちにはなりませんでした。
10cm2発だとそれよりはハイ落ちになりそうですが・・・
Mark Audioの10cmの紙コーンとメタルコーンの同時使用というのも面白そうです。
紙コーンの方はハイ落ちなので、相互干渉が減りそうです。
2013-11-09 土 10:52:46 | URL | korva [編集]
Dual horn の比率について
はじめてご訪問させていただきます。
ホーンの比率につきまして大変興味深く拝見させていただきました。
私は現在60歳手前で、音楽を趣味にいたしております。
実は、私も少しDual方式に数年ほど前から興味がありまして
最近は Hornresp という無料のソフトを使用して
Dual 方式の比率についてしミュレーションを試みておりました。
こちらのソフトでは、どのようなホーン長の組み合わせでも
大体、1:1.25 あたりが山と谷がちょうど上手い具合に重なり
打消しあう結果となっておりまして、もしよろしければご検証をいただけましたらと存じました。
実はどのくらいの比率が良いのか迷っておりましたが
あくまでも Hornresp の結果のみでは 1:1.25 がよさそうな
印象を受けております。
私自身は、このソフトを手がかりに Fe88-sol 鳥型Dual方式の
バックロードホーンの設計を試みております。
実際的な製作も計画中でございますが
ご意見、ご教示をいただけましたら幸いでございます。
宜しくお願い申し上げます。

2018-08-03 金 01:36:34 | URL | 石道 [編集]
石道さん、コメントありがとうございます^^

実は、私が作った最初のDual BLH のKorkeaが、
その程度の比率だったと記憶しています。

自分の経験から言わせていただくと、
空気室が小さい場合、
ホーンの出力が高い帯域まで被ってくることから、
中高音が濁り気味になるので、
少し大きめにするのが好きなのですが、
空気室が大きい場合、その程度のホーン比率だと、
ミッドローに広いディップが生じるかもしれません。

逆に、空気室を小さくした場合、
ホーン負荷が掛かる帯域で、
ドライバーの振動版の振動が小さくなるので
ディップが小さくはなるのですが、
中高域が濁り気味になる問題に加えて、
4:5(1:1.25)は、不完全協和音なので、
ホーンの音の濁りも強調されると思います。

BLH は楽器的な要素もあるため、
エンクロージャー自体の響きを良くするために、
ホーンの比率は完全協和音になる比率が良いと思います。
完全協和音の比率であれば、ホーン負荷が強い場合でも、
ホーンからの出力は不快な音にはなりません。

1オクターブの中で完全協和音は、
2:3(1:1.5) と 3:4(1:1.333) があるので、
1:1.25 に近い比率がお好みなら、
3:4 程度の比率が良いかもしれませんが、
実際に作ってみないと何ともいえません。

私の場合は、Dual BLH の全てのパラメーターの値を
計算で導き出す手法を既に確立しているので、
別の手法については、他の方に任せたいと思います(笑)

ホーンの長さの比率以外でも、
ホーンの体積の比率やスロートの比率などもありますし、
Dual BLH は第1作目から上手く行く確率が高くないことを考えると、
複雑な構造の(鳥形の)エンクロージャーを作って失敗した場合、
精神的なショックが大きいので、
石道さんの落胆というのが心配になってしまいます。
2018-08-03 金 11:52:06 | URL | Korva [編集]
ご回答有難うございます。
Korva様
ご回答有難うございます。
音律の件を含めたご指摘を興味深く拝見いたしました。
確かに製作後の不具合のショックは手間の掛かる製作となりますゆえ
大変に慎重に進めたいと考えております。
構造的には、スロートは共通で、途中から短いホーンが分かれる
形となりますが、構造的には、1.29~1.42くらいの範囲が精一杯で
1:1.5の比率はかなり苦しくなっておりますが、
それ以上に再生音の根本的問題の点がありますので
実際に製作した上での検証も必要となりますと
実際の製作を複数必要とした場合、
かなりたいへんで大掛りなことになりそうです。
もしご迷惑でなければ、暫定案の図面をお送りしたいと存じます。
宜しくお願い申し上げます。
2018-08-03 金 14:37:26 | URL | 石道 [編集]
追伸
追伸

ご指摘のBLH の楽器的な要素という部分に関しましては
パイプオルガンのように共振と言う要素があり
ホーンが純粋にホーンとしての
低音の増幅のみならず、音響迷路、共振現象 ホーンの曲がり角の反射、等の さまざまな要素が
加味され、その全体のバランスの問題があるために
確かにピーク・ディップの埋め合わせの比率だけの問題では終わらないですね。

逆に妥協された設計のバックロードホーンは純粋なホーンとは言いがたく、それがむしろ幸して、シミュレーションほどにはF特の凸凹も出ず癖も弱まりますが、実際の製作されたホーンの音圧を測定するとシミュレーションからかなりホーンの効率は落ちてしまいますね。 空気室の問題とスロート断面積の計算も難しく、確か、長岡先生のD58esでは、ミッドローに大きく凹みが出てしまうという失敗があったように思えました。

共振という部分の不協和音・濁りに関しては、ユニットとホーンのクロスオーバーの加減もご指摘のように検討しなければと思いました。ただ、低音再生の不協和音に関しては中~高音域ほどにはそれほど神経質にならずによいかもしれないという印象は抱いております。

鳥型の場合、1:1.333・・・ですと、少し調整すれば上手く比率的に取れそうです。
ロングホーン(3.2m)の再生に重点をおき
スロートから凡そ2.05m前後進んだところでロング3、ショート1断面積比率で分岐させ、ロング約3.2m ショート約2.4mくらいに収まりそうです。
ここから、ホーンの容積に関しましては、途中まで共有した音道で
計算は一応、分岐点までは3:1の容積比率で考え(分岐点で3:1の比率で分けます。明確な理論的根拠は無いのですが、単純なデザイン上の問題で。)
その先は大まかに4:1~5:1くらいになります。

これが果たしてよい結果が生まれるか、全く判りませんが
デザイン的にもこれくらいが外見的には丁度よいのですが
性能が伴うかはわかりませんが、シングルホーンよりは少なくとも
好結果に結びつくのではないかと淡い期待を抱いております。

Hornresp ではそのような設計のシミュレーションは不可能なために
別のシミュレーション方法を考えなければと思っておりますが
ロングホーンの凸凹を理想的ではないにせよ
従来のシングルホーンのスワンタイプの凸凹を半減させる程度の効果が出ればよいのではと考えています。

形状に大変制約が大きいために鳥型も最初からスロートから個別の
2つのホーンに分けた図面も書いておりますが
見た目の美しさという要素もございますので
大変厄介で難しいですね。

こちらは現在、更新が途絶えておりますが
少し自己紹介のブログでございます。
https://arahaat.exblog.jp/



2018-08-03 金 16:58:42 | URL | 石道 [編集]
石道さまのおっしゃるとおり、
BLHのホーンは、ホーンとして不完全なために、
再生機器として実用レベルの周波数特性を
得られているという面もあります。
なので、なおさら、シミュレーションだけでは、
完成度の高いBLHを作ることができないという面もありますが・・・

D58es を検索してみましたが、長岡さんともあろうものが、
絶対に上手く行かなさそうな設計をするものだなと感じました。
まず、Q値の低いドラーバーを使うなら、
空気室は小さめ、ホーンの広がり率は大きめ、
特にホーンが長い場合は、必ず広がり率を大きめににしなりませんが、
D58esは、ホーンが長いにも関わらず、
広がり率が非常に小さいように見えます。
これだと、音楽にとってそれほど重要ではない超低域の出力を得られても、
音楽にとって重要な帯域の出力が弱くなるはずです。

不協和音の問題ですが、
共鳴管としての働きだけに着目すれば、
完全協和音の比率でなくてもよいように感じますが、
BLHはかなり高い帯域まで(ボーカル帯域まで)出力があるので、
できれば、完全協和音の比率にしたほうが安全ではあります。
特に鳥形となると、
バッフル効果は期待できないので、音の厚みを得るために、
かなり高い帯域までホーンから出力しなければなりませんが、
そうなると、ホーンの長さの比率も、少しシビアになると思います。

3mと超えるホーンになさるのであれば、
広がり率は大きめにする必要があると思いますし、
空気室は、小さめにする必要があると思います。
(D58esのような)広がり率が小さく長いホーンは、
Q値が大きくf値の低い比較的大口径のドライバーでなければ、
断言はしませんが、ほぼ失敗すると思います。
小口径ドライバーだと、さらに失敗の確率が上がります。

そして、完全なDual BLH ではなく、分岐BLHのようですね。
分岐BLHについては、まだあまり研究が進んでおらず、
確実なことは言えませんので、あまり参考にならなさらないでください。
分岐点で3:1は問題ないと思いますが、分岐点から先は、
周波数特性だけが異なる同じ性質のホーンとして機能させるために、
ロング側と相似形にしたほうが良いと思います。
分岐点が開口部に近いほど、
ショート側が両端開き共鳴管として機能しやすくなるので、
ポーポー鳴りやすくなるかもしれません。
2018-08-04 土 10:48:18 | URL | Korva [編集]
懇切丁寧なご教示を有難うございます。

>分岐点が開口部に近いほど、
>ショート側が両端開き共鳴管として機能しやすくなるので、
>ポーポー鳴りやすくなるかもしれません。

まさにおっしゃるとおり、私もその点が非常に気になっております。
図面を引きながら、出来るだけ開口部と引き離したいと考えておりましたが、開口部手前、どうしても30~35センチくらいになってしまうため、
安全性を考慮して再検討しておりますが工作の難易度とスペースファクター等の問題で非常に厄介な課題と思いました。

突然の訪問にも関らずご親切に色々と有難うございました。
2018-08-04 土 14:25:37 | URL | 石道 [編集]
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