スピーカとその制御基板の配置関係について

質問

スピーカとその制御基板の配置関係について

完全に素人です。
屋外でスピーカ（下記参照）でアナウンス放送を行う装置を作製したいのですが（できる限りコンパクトに）、

スピーカに強力な磁力がありますが、スピーカと基板（(1)スイッチング電源(2)制御基板：マイコン、スマートメディア、ＭＰ３コーデックＩＣ）の配置を行う場合、どの様な配置関係にするのがベストなのでしょうか（実物を作製し、実際に動作させるのが１番よろしいとは思うのですが・・・）？
また、注意点やアドバイスがありましたら、教えて頂けますか？

スピーカ：http://www.toptone.co.jp/products/images/F100G112-6.pdf

よろしくお願い致します。

回答No.4

iBook 2001（@iBook-2001） · ベストアンサー

再び iBook-2001 です♪

うんうん、９１dBの前提が、一般的には１mで１Wですから、音量は小さくなり、その分アンプのワット数が必要になります。

音量ですが、屋外などの自由空間では距離差の２乗で音量が減衰してしまいます。
１mで３Wの時に９１dBと言う事は、２mで同じ音量を得るために１２W,４mの場合は４８Wが必要と言う事になります。

もし、１mで１Wの測定が９１dBでしたら、２mで４W,４mで１６Wと言う条件が合致します。
３dBの差が２倍、６dBなら４倍、１０dBでおおむね１０倍の差になります。

アンプのパワーとユニットの耐入力、それ以前に聞きやすい音質の範囲を十分に考量してください。

人感センサーとの事ですが、磁気感知では無いでしょうから、スピーカーの磁石に関しては気にしなくてよいでしょう。

箱の大きさや構造についてですが、アナウンスが聞き取れると言う最低レベルですと、昔の電話規格（４００～４０００Hz)、でも聞きやすい発音として聞き取れるなら200~8000Hzがバランスよく再生できるとベストですね。

ユニットのPDF特性では２KHz前後にピークとディプが顕著ですので個性的な音になりそうですが、５００Hz以下の母音と、２～４kHz付近の子音が出ているようなので「言葉」は十分に伝わりそうです。
さしすせそなどの炸裂音部分は６～８Khzが正しく再生できないと聞き取りにくかったり、耳障りになりますし、１K以下が極端に多いと女性の声がもごもごとして聞き取りにくくなったりするようですよ。

スピーカーユニットは電気信号で振動板を前後に動かし、空気に振動を与えて、その空気振動を音として私たち人間が感知します。

周波数の低い、ゆっくり動く振動板だと、前後運動の空気が振動板の前後で行ったり来たりして外に音が出ない事になります。
そのため、一定以上の面積でユニット前後の空気入れ替えを止める、箱で後面を覆うというのがスピーカーが箱に入っている理由です。

ただ、容積の小さい箱にすると、ユニット背面の容積により空気圧の抑制効果が大きくなりますので、小さい箱ほど低音が出にくく、低域強震周波数が高い方に移動して強震係数も大きくなるため、中音域まで以上な音になってしまう場合があります。
今回のユニット資料ではどこまで小さい箱で実用になりそうか、と言うようなパラメーターが無いので、後ろ方向を完全に塞がない方法を提案していましたよ～ん。

屋外で農村のように鳥やカエル程度しか他の音が無い場合でしたら、２m以内で８５dB以上の音で十分に実用にるでしょう。
美術館のよううに非常に静かで壁や床の反射が多い場合はさらに半分以下から１／１０のパワーでも十分に聞き取れる音量が得られる場合もあります。

構造図で鉄板が２mm以上なら、スピーカーボックスの強度に良い影響を与えそうです。９mm以下の板でボックスを構築する場合は特に良いと思えます。

鉄板が薄い、箱の構造が頑強なら、鉄板の意義は無いと思えます。

お礼

アドバイスありがとうございます。
詳細にご説明頂き、非常にわかりやすく理解できました。
ぜひ作製の際の参考にさせて頂きます。

回答No.3

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

スピーカー工作が好きで、いつのまにか小規模のイベントPAも経験している者です。

ユニットのリンク先をみたら、９１dBか～、、、、　あれれ？？　３Wって（苦笑）

すでに、このユニットが有る前提なのか、まだ入手前かで、多少違ってきますけれど、、、

まぁ、このユニットと言う前提で、

ユニットの箱を想定するためのパラメーターが無いので、箱の大きさを計算で推薦値を想定できませんね。
こういう場合は、後面解放を基準として、２０×３０センチ程度の前面、奥行きは２０～５０センチ程度にして、後ろは完全解放から９割塞ぐ程度で考えておきましょうか。

ところで、電源と制御基盤って何ですか？　ICチップで音が鳴りっぱなしのスピーカー？？
でも、アナウンスって事は、どこかから音声信号を送るんですよね？？

実際のアナウンスマイクからの構成が見えてきませんので、補足いただけますと助かります。

補足

ご回答ありがとうございます。

当方全くの素人ですので、色々とアドバイスを頂けると助かります。

システムの概要ですが、装置が人感センサにて人を検出すると、自動的に装置のスマートメディア上に保存されているＭＰ３形式の音声データをガイドアナウンスとして数分間流すといったことになります。

・スマートメディア上の音声データ→ワンチップマイコン→ＭＰ３コーデックＩＣ→ディジタルアンプ→スピーカ

１ｍ／３Ｗですが、何かまずいことがありますか？
あまり数字の意味もわかっていません、すいません（この程度です）。
後面解放？色々と勉強してみます。

回答No.2

nijjin

スピーカーの磁力は基板には影響しません。
特に鉄板をスピーカーとの間に挟み込めば大丈夫です。
あるいは防磁型のものを使えば大丈夫です。

スピーカーを鳴らすにはアンプが必要です。
また、このような組み込み用のシステムボードもあります。
http://www.rasteme.co.jp/product/sound/smp/smpl300.html
http://www.rasteme.co.jp/product/sound/rupl/rupl.html
http://www.rasteme.co.jp/product/sound/sst901u/sst901u.html

http://www.aitendo.co.jp/product/2171
http://akizukidenshi.com/catalog/c/campkit1/

お礼

ご回答ありがとうございます。

＞特に鉄板をスピーカーとの間に挟み込めば大丈夫です。
＞あるいは防磁型のものを使えば大丈夫です。

参考にさせて頂きます。
またまた質問に抜けがありました、すいません、アンプはＭＡＸＩＭのフィルターレスのＤ級アンプ（ＭＡＸ９７０３）を考えています。
出来合いのボードも考えたのですが、コスト、制御の問題で断念致しました。
モデル的にはＭＰ３プレイヤー＋アンプ＋スピーカとなります。

アドバイスありがとうございました。

回答No.1

nijjin

10cm（通常8W、最大12W）のスピーカーを屋外で・・・
音量的にもまともなアナウンスは不可能です。
防雨仕様でないスピーカーは雨が降れば一発でオシャカです。

そもそも、スピーカーの磁石はスピーカーの振動版を振動させる為のものであってくっつける為のものではありません。

それこそ大型のラジカセを置いたほうが手っ取り早いでしょう。

補足

ご回答ありがとうございます。

説明不足でした。
先ず屋根のある屋外になります。
スピーカと基板は完全にアルミのケースに納める予定です（添付画像の点線部分がケースとなります）。
スピーカとケースが接する部分は、ケースの無数の小さい穴をあけます。
特殊な場所での設置になりますので、音量はこのスピーカの仕様で問題はありません。
磁力のついてですが、あまりにも強力でしたので、配置によって基板に電気的な影響を及ぼすのではないかと心配になった次第です。

よろしくお願い致します。