ウーファーの形上。なぜ、多様なのですか？

質問

普通に、真ん中がドーム状にあるもの（これ、普通ですよね）。逆に、そのまま「へこむモノ」。すみません。うまく表現できませんが「JBL.4343のミッドバス」あたりです。あるいは、全く違う構造で、テングの鼻みたいにスポーンと突き抜けるもの。あの。これは、もう、棒です。ハーベスかスペンドールでしょうか。何を狙っているのでしょうか？
材質と関係しますか？　紙とポリプレピレンみたいな。

回答No.3

HAL2（@HALTWO） · ベストアンサー

Dome と逆 Dome 型の Center Cap……どちらも平たく説明すれば背面からの音波が混ざり込まないようする「蓋」です。

完全に蓋された Dome や逆 Dome の Center Cap を持つもの (Woofer が多い) は背面音波が遮断されますので Cone 全体の動きを均一化し易くできますが、Main の振動板である Cone 自体の再生帯域が狭い事から Woofer 等の帯域分割型 Unit に数多く採用されます。

Center Cap がないと背面音波が正面に回り込んでしまうのですが、狭い空間を抜けて来ることから高域側に共鳴現象を生み、これを Hone 型の Sub Cone を加えた Center Cap で受けて共鳴させることにより高域特性を改善する方式が Dual (Double) Cone Full Range Unit 等にみられます。……FOSTEX FE Series が有名ですね。

……とは言え、Sub Cone や Sub Dome (FOSTEX FE108Sol) を加えて高域改善に利用できる力は限られたものですので、Horn Tweeter を入れた Coaxial Cone/Horn Full Range Unit の方 (ALTEC や TANNOY が有名) が遙かに高能率ですね。

Pillar (Column Pillar：円柱：御指摘の棒、天狗の鼻ですね) や Bulb (電球) 状のものを入れたもの (TECHNICS のゲンコツが有名) も Full Range Unit にはみられるものですが、これは高域の暴れを補正するもので Mechanical Equalizer とも呼ばれます。……御質問 (これらの棒は何を狙っているのでしょうか？) への回答はこの段落だけですね(汗)。

Center Cap はその外周に Voice Coil Bobbin が繋がっていることから、 Center Cap 自体が振動板にもなってしまいます……そのため特性が暴れにくく、強度が大きい Dome 型が広く採用されるのですが、CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) などの高い強度を持つ素材が普及すると、外側の Woofer Cone と Smooth に繋がる形状にできる逆 Dome 型も多くなってきています。

「振動板の素材 (材質) と Center Cap」 との関係は前述の先輩諸氏が仰るように「振動板の形状や Voice Coil (磁気回路) 部と Center Cap」の関係ほど重要なものではありません。……とは言え Full Range Unit では Center Cap の「鳴り」が耳に付きやすい中高域の音質感を大きく左右するので「Center Cap の素材と形状で『好み』が大きく分かれる」ものなのですが……。

振動板の素材は「音波伝搬速度と内部損失が高いものほど理想的」と呼ばれますが、単純に薄板状の素材で測定した「音波伝搬速度と内部損失」から採用してみても良い音になるわけではなく、各社共に様々な材料を混合した合成振動板を数十種類も作って Try & Error を繰り返しています。

紙 (Pulp) とか PP (Polypropylene)って内部損失は大きくて理想的なのですが音波伝搬速度は遅いので高域 Unit にはあまり用いられるものではありません。……単純素材ならば意外にも PET (Poly-Ethylene Terephthalate) の方が優れていたりする(^_^;)。

でも紙 (Pulp) だって表面に樹脂 Coating を施せば音波伝搬速度が速くなって高域まで歪みなく高効率で追従できるようになりますので Pulp を基材にした紙製 Cone が未だに主流ですね。……特に Woofer では Pulp を基材にして強度を向上させた加工を施したものが主流です。……Tweeter では音波伝搬速度の速い Titanium や Boron といった金属が用いられますが……。

一時は CFRP (樹脂含浸炭素繊維) が注目されましたが、現在は編んだ (Knit の) Carbon Fiber ではなく、短い糸状の Carbon Fiber を Pulp (紙) に混ぜ込む「樹脂 (Plastics) 混合含浸型」や「Coating 型」が多いですね。……CFRP だけでは音波伝搬速度と内部損失との Balance を調整しにくいのでこうした手法を採っているようです。

Carbon Fiber を CNT (Carbon Nano Tube) に変えたものが三菱電機から出ていますが、CNT は元々 1mm あるかないかの長さでしかありませんので樹脂に混ぜて Pulp に含浸させねばならず、これも「Knit ではない CFRP (この場合は Carbon Fiber を Plastics に混ぜて含浸させることにより強度を高めた Pulp という意味) 」の一種と言えます。

Woofer 用素材としては音波伝搬速度は低くても内部損失の大きいものの方が有利でしょうから PP (Polypropylene) の方が紙 (Pulp) よりも有利かも知れませんが、Bobbin (Voice Coil Bobbin) や Edge との接着加工の難や耐光性の悪さ (大抵の樹脂は紫外線等の日光で分子重合が壊れて行く) から PP を基材にしたり表面素材にする例は極めて稀です。

まぁ Speaker Unit というものは iBook-2001 さんが仰るように基本構造が百年以上前に確定している超 Low Tech' 製品であり、百年余りの間に様々に改良されてきた技術もその多くが廃れてしまっているように大した Breakthrough にはなっていないものですので、近年の私なんぞは「黒抄紙 Cone が素敵っ! Edge も Cone 外周を成型して樹脂を含浸させた Edgeless に近いものが良いっ！」とばかり古臭い Full Range Unit を愛用しています(^_^;)……もう 10kHz 以上は殆ど聞こえなくなっているし、低域側や解像感及び大音量での聴収は Headphone で事足りますので、得も言われぬ立体感や残響感の追求は小口径 Full Range Unit を使いこなす方向に走っています。

素敵な Audio Life を(^_^)/

回答No.4

chiha2525_

基本的にどんな形でも”大差ない”、と私は思っています。

ドーム状にぽこっと”出て”いるものが普通ですが、これが一番作りやすかったｗ
でも指とかでベコっと凹まされることが多いので、じゃ逆に最初からへこませておこうというのが逆ドーム、尖らせて凹ますことをあきらめさせようというのがロケット形状ｗ

いや、音が違うとか、良く言われたりしますが、まぁなんというか『売り文句』に近いんだと思います。実際は、出てくる音がそれほど（ほとんど？まったく？）変わることは無いはずなんです。（何が違ってくるのかと考えると、そういう結論に）

回答No.2

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

センタードームなどと呼ばれる部位ですね。

元々は、磁気回路（センターポールと、ヴォイスコイルの間）に、異物が入らないように蓋をした、という「ダストキャップ」でもありました。

しかし、その形状やサイズや素材等でも「音に違いが得られる」と言う事から、多種多様な試行錯誤から、システム化した時にベターな方向とか、あるいは目立つ部分なので見た目デザイン的に、という考え方もあるでしょう。

また、ヴォイスコイルが巻かれた、ヴォイスコイルボビンは特にsん銅板全体が動くよりも早く動作していますので、中高域に関してはコノ部分が影響度が高く、その放射エネルギーを利用するフルレンジスピーカーと、そういう部分をより押さえ込む方向の低域専用、つまりウーファーでは設計段階の考え方も違って来ます。

4343のミッドバス。
http://audio-heritage.jp/JBL/unit/2121h.html

憶測ですが、磁気回路のセンターポールとセンターキャップの空間を少なくして、利用対域内で空気圧縮による制動が、ちょうど良かったから、という「逆ドーム型」を作用したのでしょう。

『何を狙っているのでしょうか？』
間違いなく、いろんな試行錯誤、カット＆トライから、良い音を求めていますが、見た目のインパクト、意匠という部分も大きく影響していると考えます。

音自体は、素材や形状だけで決る物じゃなく、素材や形状による特徴を、よい部分を活かしウ、良く無い部分を抑える、という調整（チューニング）という試行作後を繰り返す事で、トータル的に「良い」と思われるサウンドに仕上げています。

スピーカーって、基本原理が百年以上前、真空管が発明される以前に特許申請されてから、今も基本原理が変わらないという、超ローテクでありながら、最新技術が加味されています。

おおよそ、こんな感じですから、「理屈」で考える理論と、見た目や聴いた音だけで感じる「感覚」で、両極端な間の判断でしょう。

スピーカーファンの私には、大先輩がリンクを張り込んで下さいました、ローサー（ラウザー）も、もう見た目だけで惚れ込んじゃいます（笑）
（まぁ、口のワルイ同志には、ライス＆ケロッグが当時探求した結果、たまたま当時は実現出来なかった技術を活用しただけ、、、と言う人も。。。）

あ、そうそう。ポリプロピレンって、接着が面倒な素材です。そもそも、接着剤の容器として一般化した物ですからね（苦笑）
（ノリ、ボンド、瞬間接着剤とか、私の身近にもタクサン在ります。）

見た目形状にだけ、あまり拘り過ぎ無い方が良いと思います。

回答No.1

John_Papa

こんにちは。

材質より、振動板や磁気回路の形状の関係です。
基本的にコーンの強度を増すために円錐形をしたくぼみですので、特に中高音の広がり方に問題があります。またボイスコイルむき出しだとスリット（隙間）から特性が暴れて良くない高音が出ますので、これを遮蔽する目的も持ってます。遮蔽もコーン同様に圧力に対して強くなければならないので、ドーム型や逆ドーム型になります。
高音の暴れが波長が短いゆえの位相干渉だと気付いて、むき出しのボイスコイルを高音用のドライバとして使う事を思いついた会社もあります。私が生まれるより古いです。
http://www.lowtherloudspeakers.com/pm4DP.html
http://kodo-alma.blogspot.jp/2012/07/lother_26.html
センター部分の形状をいじると、波長の短い中高域の特性が変わるので、希望する特性を得ようといろいろなセンターピースを考案して、また、それを自社のシンボルとしたりしている訳ですね。

お礼

なるほど。私の知らない事、だらけです。すごく勉強になりました。詳しい資料も有難うございます。一時、平面ウーファーが流行りましたよね。いまは、見るかげなし。です。憧れのスピーカーは「ハーベス　HL　コンパクト」と、「スペンドール　BC2」です。どちらも、ウーファーが変（笑）。JBLは、嫌です。頭がガンガンします