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スコーカー設計の難易度
- フルレンジスピーカーの設計では広帯域再生やバランスに腐心します。
- ウーファーは低域のレベル、伸張確保に苦労し、ツイーターは逆方向に努力します。
- スコーカー設計は一番楽な場所に居るイメージがありますが、音楽の中音が重要なため、中音域の充実を図る必要があります。
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No.1の再訪。なんだか皆さん長々と書かれてますね。 最初にお断りしておきますが，私は経験は半世紀に及びますが，自作かつチープな趣味としての面白さでやっています。ユニットも中古（1000円以下）で入手したメーカ製品から部品取りしたものであり，インピーダンスいがいはなにもデータがありません。箱（密閉型のみ）の形状と材木には凝っています。 まず，スコーカ専用というユニットは，ふつう存在しませんので，フルレンジを使うことになるでしょう。むかし，「ロクハンが最適」という言説を私も信じて，PE-16とかを「現行生産品」として使っていました。いまとなっては，あの詐欺師どもを恨みますね。若い女性アイドル（これも半世紀のキャリア）をちゃんと再生するには，8センチしかない。これが結論です。よくできたユニットなら10センチでもいけるが，12センチになると胴間声になる。 スピーカの重要な性能は，周波数帯域だけの問題ではなく，これもほとんどの人が口にしませんが，「分解能の高さ」や「応答の速さ」です。スタジオ用ヘッドフォンでAKBを聴き比べれば，この意味がわかります。 私は自作真空管アンプを使いますから，トランジスタで強引にドライヴする前提で設計されたユニットでは，あまりいい結果がでません。許容入力が数十ワットなどというものよりも，10ワット以下がいいです。そんなに大音量で鳴らす空間も，アンプのパワーもありません。できるだけ感度が高いほうがいい。 さて，ここに素性のいい８センチ，ないし10センチが発見できました。あるメーカのある製品から抜きとったユニットが私のお気に入りで，オークションで何セットも狙い撃ちで落札しました。これは個人の好みであり，私は詐欺師の仲間入りはしたくありませんので，メーカと品番は書きません。 これらは，１発のフルレンジでもちゃんと鳴ります。低域と高域が落ちた「かまぼこ型」ではありますが，バランスがいいと聴感上はわるくありません。そこに申し訳ていどにウーファとツイータを加える。自作の強みとして，インダクタも自分で巻いてLCRメータでチェックできますから，安価で自由に実験できます。 私のクロスオーバ周波数の標準設定は，下が200Hzで，18～30センチのコーンが軽いウーファにインダクタ１発でつなぐ。こういう低域になると8センチユニットはろくに動きませんから，駆動電流をバイパスするのです。上は8000～10000Hzで，コンデンサ１発。ツイータはいくぶん「飾り」であり，なくても聴けます。 このように，ほとんどフルレンジのスコーカが中心にあり，あとは添え物となります。
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- double_triode
- ベストアンサー率26% (520/1997)
書き忘れ。 ＞（ウーファとツイータは）添え物となります。 しかし，30センチのユニットを密閉箱に入れると，視覚的には主役みたいに見えます（笑）。この箱は独立して製作します。予算がないので「使い回し」をするため，ウーファの音圧をスコーカに与えないため，スコーカとの位相を調整するためです。
お礼
追記の件ありがとうございました。
- John_Papa
- ベストアンサー率61% (1186/1936)
こんにちは。 このところ多忙でしたが皮肉なことに台風のおかげで休みが取れております。 スコーカーってことは、最低でも3Wayですね。 私も1970年代に自分の稼ぎで買った最初のスピーカーセットが3Wayでした。 クロスオーバーは500,5Kくらいだったと思います。 当時は、音響に関するノウハウが私にもメーカーにもありませんでした。 「海外の有名スピーカーが3Wayだから3Wayを作ってみました」、程度のスキルしか無かったと思います。 500Hzってのは、楽音域のど真ん中です。チューニングに使うA音は440Hzですね。 楽器が旋律を奏でている途中で音の出どころがジャンプしてしまいます。 人間の時間聴力は私の調べたところでは個人差はありますが0.5mS（2000分の1秒）くらいのズレを判別できます。もっと細かく調べたかったのですがPCM44.1KHzで0.1mSはたった4サンプル相当でしかありませんので、初期のデジタル機材では測定に限界がありました。 0.5mSは距離にして前後17cmのズレに相当します。これは、ヘルムート・ハースが1951年に発表した論文により「ハース効果」と呼ばれる聴覚現象と密接に関係します。 500Hzの波長は約68cmですので楽音に重要な作用を及ぼす半波長（逆位相）は34cmという事になります。ウーハーとスコーカーから同位相同音量の500Hzが出力され、耳からウーハーとスコーカーの距離差が34cmなら、500Hzの音は完全に消える。ということになります。逆位相音発生させて音を消すのは、ノイズキャンセリングヘッドホンでは基本の技術ですね。 そのようなキャンセリングがウーハーとスコーカー近郊の音域で発生する訳です。 通常耳は左右で２つ有りますので両耳同時に音が消えてしまう事は、まずありませんけど。 この様子が、安易なペーパーコーンの自己干渉によるキャンセリング（周波数特性の激しい凸凹）と同じ様子なので、紙素材でなくても紙くさいと感じられるのでしょう。 この問題と真摯に向き合った最初の製品がリニアフェイズスピーカーシリーズTechnics SB-7000でした。 https://audio-heritage.jp/TECHNICS/speaker/sb-7000.html リニアフェイズの意味は位相方面ですが、実際には各ユニットから耳までの距離を、できるだけ同じにするという発想によるものです。 リニアフェイズは、日本発で海外に真似されるものになりました。 しかし、段付きバッフルは反射問題がより多く発生します。 現在の業務用3Wayでは、アンプを内蔵し、バッフル面を単純同一化してデジタル技術で遅延をかけてリニアフェイズを実現してます。 自作マニアには敷居がちょっと高いかも知れませんが、ディレイが装備されているデジタルチャンネルデバイダでマルチアンプ駆動にすればリニアフェイズができると思います。めちゃにもできますけど。。。。 ありふれたパターンですが、比較的成功しやすい3Wayとしては、2KHzあたりでクロスさせた2Wayに100Hzあたりでクロスのサブウーハーという構成でしょう。100Hzなら逆位相にするには1.7mも必要となります。また、サブウーハーのキャビネットが別なら置き場所を動かすことも可能でしょう。
お礼
＞比較的成功しやすい3Wayとしては、2KHzあたりでクロスさせた2Wayに100Hzあたりでクロス やはり広帯域を欲張らないミッドユニットの使い方は ユニットのポジション的に緊張感が無い印象は拭えませんね ミッドレンジユニットの名器ってあまり聞いたことが無い気がしています ご回答ありがとうございました。
- sirasak
- ベストアンサー率27% (348/1287)
違う見方で参考意見します。 スコーカーは8cmフルレンジ位と同じくらいの特性が多いと思いますので作りやすいスピーカーと思います。 聴取位置で録音した音と直接の音の聴き比べをすると、録音では部屋の残響などで聴きづらい音になっていますが、直接聞く場合は残響などに気付かないで良い音に聴いているのが分かります。 このようにスピーカーから離れて聴いていても中音部などは脳がきれいな音に聴けるように処理してくれている？ので中音部スコーカーの音質の違いよりも目立つのは低音や高音のレベル位と思います。 図のようにダイナミックスピーカーの特性の良い所だけを12dB(4倍)/octネットワークなどでスコーカー用に分割しても耳は敏感な面もあるので切りたい部分が聴こえることがあると思いますし、音が空中に出るとウーハーやツイーターと音の干渉もあるはずです。 測定してみて音質がどのように変わるのかを科学的に聴く人が少なくて、批評家などの解説を鵜呑みにして信じる人もいるように思います。 素材の違いなどスピーカーは是非自分で測定して研究して欲しいと思います。 スピーカーの周波数特性どころか過渡特性、歪特性も測定せずに説明するメーカーや批評家が多いようでは真実が見えないです。 辛口意見ですみません。
お礼
ご回答いただいた中にも８cm推しの方がおられたのは偶然でしょうか 正直な話、案外作り易い（制約が少ない）？のかもしれませんね ＞スピーカーから離れて聴いていても中音部などは脳がきれいな音に聴けるように処理してくれている？ので中音部スコーカーの音質の違いよりも目立つのは低音や高音のレベル 論点から逸れるかもしれませんが本当に音楽って耳で聞くというより 脳で聴くという感じがします そこに感性による好みが影響するのでしょうか 自信が無いと他社の意見を鵜呑みにしてしまう世界でもあります 資料の添付も興味深いです ご回答ありがとうございました。
- iBook 2001（@iBook-2001）
- ベストアンサー率48% (4187/8704)
はじめまして♪ スコーカー（ミッドレンジ）の受け持ち帯域、一般的にはフルレンジユニットも十分カバーしていますし、広帯域設計のウーファー、同じく広帯域設計のツイター等ともオーバーラップする範囲に成る事も少なく在りません。 実際に、フルレンジユニットをスコーカーに、というケースも在るのですが、長くスピーカー工作を楽しんでいますと、これがかなり難しい。 ハイカットは、まぁまぁナントカ出来やすいのですが、ローカットが困難だったりします。 スピーカーユニットには「最低共振周波数」という部分がありまして、この共振は「普通に計算したクロスオーバーネットワーク」ではほぼ減衰出来ない。という事が多々在ります。 最も基本と成る、コイルによる一時フィルタであれば、１オクターブあたり６dBずつ減衰するはずですが、、、、 これは、コイルが低域信号に成る程、信号を通しにくく成る。という事で実現しているのですが、「信号が通りにくく成る」というのは、抵抗値が高く成る、つまり低域に向けてインピーダンス値が高く成るから、という事なのです。 ところが、例えばユニットの８Ωに対してコイルの在る周波数でのインピーダンスが８Ωならトータルで流れる電気の半分はコイルで止めてくれるのですが、スピーカーユニットの低域共振が３２Ωという場合に、コイルのインピーダンスが８Ωなら、コイルは2割しか止められなく、８割はその帯域だけユニットから。となります。 このため、低域共振がかなり低く抑えた常態でないと、通常のネットワーク回路では弊害が出やすく成り、スピーカー工作ファンにもなかなか難しく、逆に言えば腕の見せ所？という事も出来るでしょう。 非常に良く設計＆調整されたスコーカーは、低域ユニットの個性と、高域ユニットの個性にもスムースに音が繋がるようにした上で、ネットワーク回路でスムースな帯域設定が出来るもの、と考えて良いでしょう。 『イコライザーで中音レベル上げてみても紙っぽい音が強調されるだけの気がします』というのは、数万円もするような「スコーカーユニット」では無いハズ。本当に良く出来た常態なら、妙な歪み感が増えたりしての「紙臭い音」などは有り得ません。 （あるいは、「紙臭い音」というイメージ表現に対する感覚が私と違うのかも。。。そもそも音に紙っぽい、というのも、少々変な事で、重低音という表現も、音に重さ（軽さ）が在る訳では無いのでイメージ表現でしかありませんけれどねぇ。） スコーカーを、最も重要な中音帯として考えたスピーカーと、そうでは無いスピーカーでは、全く存在価値の意味合いも違って来ます。 オーディオ全盛期のシスコン（システムコンポーネント）などは、２ウエイスピーカーでは見た目の迫力が少ないので、スコーカーを加えて3ウエイにし、それでも価格は変えないで、、という、見た目重視で各社がみな似た様なスピーカーを採用した事も在ります、この時代の安価な3ウエイのばあいは、箱とネットワークを自分で設計制作し、2ウエイで用いた方が好ましい音が得られるケースもそこそこ在ります。（まぁ、２９８のスピーカーシステムをバラして、箱やネットワークを作り替えるのに３万も出費して、あれこれ体力や時間も、、、というのは、スピーカー工作ファンの中でも、かなりコダワリの在る一部の人だろうと思いますけれど。） あと、音質変化に使うイコライザーとの組み合わせ弊害、という可能性も在る程度は考えられます。 イコライザーの中心周波数はそれぞれ決っていますが、単一周波数だけではなく、上下の範囲にも影響は出て来ます。特に８～１２に分割したような上k灯ですと、中心周波数から上下１オクターブにも音量変化やさらに倍の２オクターブ範囲まで位相変化等の影響が出てしまう場合もあります。 ウン悪く、ツイーターのローカットより数オクターブ下の範囲でも、ツイターの低域共振がウマく抑え切れていない場合は、ツイターの過剰振幅とかで、極端に音が汚れてしまったり、極端な場合は、本来の耐入力を超えて、ツイーターの焼損というケースも、有り得ないとは言切れませんねぇ。 個人的には、スピーカー工作が好きですし、フルレンジユニットのいろいろ違う個性的な音も好きなので、無難な範囲としてはフルレンジのローカットはせず、本来の能力不足な部分にウーファーで補助、サブウーファーじゃなく、メインの能力を活かした上で、最低域の限界範囲を担当しますのでスーパーウーファー、という考えかたで組み合わせた方が、無難な感じがします。 （メインのフルレンジにもよりますが、基本的に軽快なサウンドで６０Hz以下だけを、、、という場合、鈍重なサウンドのウーファーはマッチングがイマイチ。。結局はかなり大型でコストもそれなりに、という方向に成るのですが。。。） 今でもあり得るとは思いますが、個性的な強調感が得やすいウーファーに、個性的な高域が得やすいツイーターを組み合わせたら、ボーカル帯がよく聴き取りにくいので、安価なスコーカーを追加して、、という、店頭効果だけでバンバン売れた3ウエイも在ったのは、間違いない事実です。 （こういうタイプのスコーカー、安くて見た目だけよく、とりあえず目立つ音。という事ですから、。。わかりますよね。苦笑） 人の聴覚として、中音帯域はとても感度が高いため、量ではなく、本来の質が少しでも好ましくない、と感じてしまったら、それっきりです。 低音感が、高音感が、という聴き方をしている間は、この点に気付かない事もありますし、私も初心者時代？初期はこのような感覚だった事も、当然ですがありますよ。（ウン十年前は、スピーカーユニットの周波数特性図だけ眺めて、安価な３８cmウーファーに、５kHz以上から１００kHzとかというスーパーツイターを組み合わせれば、なんて空想した事も。。。お恥ずかしながら、小学生の頃のノートに残っていたりします。）
お礼
紙臭い音の典型は電話機の声のようなかまぼこみたいに 両端が思いっきり減衰したボール紙のカサコソしたような音のことです 高級なスコーカーだと違うんでしょうか？ もっとも気になったのはスコーカーの開発時に ツイータやウーハのような「こんなに努力して作ったんですよ！」 そんな謳い文句が記憶にないからなのです 素材についてはそれなりに印象はあるのですが‥ 3WAYシステムの中で上下ユニットとの協調を図るという課題はさておき 歴史に残る高名なミッドユニットって何があるんだろう？ ツイータやウーハは目白押しなのに、って思ったんです 最後のスペック妄想、中学生の頃のあるある話ですね（笑） ご回答ありがとうございました。
- double_triode
- ベストアンサー率26% (520/1997)
8cm口径のスコーカなしには，AKBは出ません。
お礼
えっ、何？ と、つかみOKですよ。
お礼
気に入った音楽に特化する 大切なポイントだと思います AKB、けっこうアイドルポップスってオーディオマニアに軽んじられる傾向がありますが なかなか出来の良いサウンドで仕上げられたものもめずらしくありません 好きな曲に的を絞ってシステムを絞っていくのは理想的です 私も家電メーカー製ミニコンポ超絶お気に入りです プラスチック製ボックスにダミーのツイーターとダミーのウーハーに 12cmのフルレンジユニット 若い女性アイドルの甘いボーカルは、内外の高級ユニットでも味わえない見っけもんです 回答者様と同じで、低域は無理なので 隠し味的に18インチを100Hz以下で、ツイータは無用です 案外安づくりのフルレンジユニットはスコーカーとしての素性がいいのかもしれません（個人的印象ですが） 本当はもっと優れたスコーカーが存在するのでしょうが スコーカーとしての主張？がある名器ってなにがあるのでしょう ご回答ありがとうございました。