スピーカーの諸元の測定について

質問

正体不明のスピーカーを入手しました。a.m.f.qを測定したいのですが（だいたいの値でよい）最低限度、測定器はなにが必要でしょうか。スピーカーの仕組みを理解していれば分かるはずなのでしょうが、そこまでの知識がなく、よろしくお願いします。aはノギスで測ればわかりそうですが・・・・

回答No.3

sirasak

再回答です。
4Ωが多いカー用スピーカーもホーム用スピーカーも同じ特性ですので同様に使えています。

密閉型とバスレフ型のシミュレーションが簡単に出来ますが、
ユニットとエンクロージャー間に隙間が無いように隙間クッションテープなどでしっかりふさぐことが肝要です。

密閉型はスピーカーケーブルを出す穴とケーブブル間にも隙間が出来たり、端子を設ける場合も隙間が出来ないようにしっかりふさぐことが必要ですが、
バスレフはダクトから空気が漏れるので比較的影響が小さいです。
バスレフの曲線は箱の形や材質で変わるし、吸音材入れた時とかシミュレーション出来ますが、正確に出ているかはMySpeakerで10cm前位で測定してみないと分かりませんし、背面バスレフでは空洞共鳴部で正面が凹になるので遠くで測定しないとフラットに出来たかが分かりませんが、
1ｍ前など遠距離で測定すると低音が少し低下するし、部屋の定在波や残響の影響で全体に周波数特性の凸凹がひどくなります。

しかしこのようなひどい波形になった音でも脳の働きで残響などの悪い音を感じにくくしてしっかりと原音を良い音で聴いているつもりになります。
測定したり録音を聴いて確認されることをお勧めします。

お礼

再度の回答、ありがとうございます。
アンプ、エンクロージャーなど、雑誌のデッドコピーばかりで、音がでるだけで満足という初心者同然の知識と工作の腕前です。これを機会に勉強して、測定器も買い揃えたいと思います。
またまた余談ですが、デッドコピーでもいい音がでる（目論見どうりの特性になる）というのは、すごいものですね。自分は機械の設計の仕事をしたことがあるので身に染みて分かります。

回答No.2

John_Papa

こんにちは。

シュアウェアですが一部を除き無料試用可能な MySpeaker という測定アプリがあります。
測定は、アンプのスピーカー出力のアース側に直列に入れた0.5Ω（±何％誤差）抵抗器の両端電圧がスピーカーのインピーダンス特性によって変化する事を利用するものです。キャリブレーションできないし高精度の測定は難しいですが、個人的にスピーカー同士を比較する程度なら測定条件が同じにできるので使ってみても良いでしょう。
http://www.asahi-net.or.jp/~ab6s-med/NORTH/SP/myspeaker/
使い方は オンラインヘルプを参照してください。
http://www.asahi-net.or.jp/~ab6s-med/NORTH/SP/myspeaker/help/index.htm

DACだけでなく、アナログデジタルコンバーター（ADC）機能の有るオーディオインターフェースが必要です。
スピーカーに測定用シグナルを供給するパワーアンプは、アナログの半導体シングルエンドの小パワーの機種をお勧めします。
例えば　http://eleshop.jp/shop/g/g401213/

デジタルアンプは一般に負荷による特性変化が半端無いし、BTL構成が多い為、測定目的には不向きです。
また、測定にサイン波（に近い波形）が使われますが、一般にスピーカーのサイン波耐性は定格許容入力の数十分の一程度しかない為、スピーカーのボイスコイルを飛ばしてしまう可能性がありますので、一般のオーディオアンプを使用される場合は音量の上げすぎに御注意ください。

キャリブレーションや接続が簡単な専用USBインターフェース付（当然ながらモノラルです）の市販品なら
http://www.baysidenet.jp/c-item-detail?ic=DATL1449
Mmsをアプリが計算してくれる元データ（ミリ／インチ入力の変更は単位の項目をダブルクリックします）を手入力する為に、スピーカーの有効径を測るモノサシや付加する重りを量るハカリが必要になります。
DATSデモビデオ（英語）
https://youtu.be/dARRX-tZpg4
DATSでは、ノギスとまでは行かないが普通にmm目盛の付いているモノサシくらいの信用度には成るんじゃないでしょうか。
キャリブレート済の測定データなのでメーカーのカタログや仕様書と並べて比較することも可能ということです。

お礼

MySpeaker（ダウンロード済）アンプは自作品あり、 その他、暇がとれたときに街まで買い出しにいきます。（田舎住まいなもので）
理屈や理論がわからなくても、自作のアンプやスピーカーボックスにスピーカーを取り付けて音がでると、とても楽しくてrealityもfidelityもどうでもよくなってしまいますｗｗｗ

返事の遅くなりましたことをお詫びいたします。

回答No.1

sirasak

a.が振動板半径ｒのことなら、中心からエッジの中間までの距離を測ります。

m.が振動板質量Mmsのことなら、MySpeakerなどのソフトで振動板に１円硬貨など貼り付けて低音共振周波数Fs(Fo)の変化から算出する方法が簡単です。

f.が低音共振周波数Fs(Fo)のことならインピーダンス測定が必要になりますので配線に抵抗器を直列につけてMySpeakerなどのソフトやWeveGeneサインスイープなどで鳴らして凸や凹になる周波数を見つけます。

q、が振動度合のQts(Qo)の事ならMySpeakerなどのソフトでインピーダンス周波数特性を測定すれば分かります。
特性図の凸の度合から算出する方法もありますが面倒です。

MySpeakerフリーソフトでは振動板質量測定ができないなど一部制限がありますが、普通の周波数測定が簡単に出来ますし、Qtsも自動算出してくれますのでお勧めします。（制限解除にはライセンス料5000円要ります）

最低限必要なものは周波数測定をするものです。
全（無）指向性ECMマイク、1W位のアンプ、パソコンがあれば、
フリーソフトのMySpeakerやWeveGene+WaveSpectra、で出来ます。

スピーカーユニットの設計をするには、
振動板半径、振動板質量、磁力BL、等価容積Vas、直流抵抗Re、振幅度合いRmsかQmsかQts、ボイスコイルインダクタンスLe、の7点が必要ですが、

エンクロージャの設計には、
http://www.asahi-net.or.jp/~ab6s-med/NORTH/SP/bassreff_canvas.htm
では以下４点を入力して設計出来ます。
(1)最低共振周波数(fo)Fs-----[Hz]・・・測定が必要
(2)実効振動板半径(a) -----[cm]・・・簡単に測定出来る
(3)振動系等価質量(mo)g-----[g]・・・測定が必要
(4)等価Ｑ（振動度合）---------（Qo)Qts・・・測定が必要
MySpeaker（5000円）でユニットの測定するのが簡単と思います。

お礼

MySpeaker
暇ができ次第、試してみます。
回答ありがとうございます。貧乏暇なし故、返答の遅くなりましたこと、ご容赦くださいますよう。
余談ですが、正体不明のスピーカーは車載用らしいです。密閉式やバスレフでまともに鳴るのか？アンプ側での補正は？なんて考えているだけで楽しいです。