『音場再現』を追求する

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HOT NEWS

月刊STEREO 8、9月号に掲載  第13回 自作SPコンテスト

 2023.9.24
今回は書類選考のみの企画でスタートしましたが、7月になり急遽試聴を実施するとの案内が・・・。
既報のように曲木スタンド部分の変形で一時は出品を諦めましたが、何とか音を聴いていただきたくて二週間で対処療法を施して神楽坂まで持参。
搬入と同時期に発売された8月号では1次、2次選考(ここまでは書類選考)を無事通過していました。

STEREO4-3-1

編集部曰く「聴きたいものを選出した」とのことでした。

ところが、9月号を確認すると「試聴不可で評価できず」との表記が・・・。
(8/20時点で判明)
STEREO4-3-1

写真でも分かるくらい後ろに傾いていて、やはり、変形が進んでしまい試聴できる状況ではなかったようです。
案内を頂いた時点で曲木を諦め、従来の三脚に作り替えていたら・・・とも考えましたが、書類との外観相違で無効になるとの判断もありました。
音には自信があったので悔しいですが惨敗です。

月刊STEREO 1、2月号に掲載  第12回 自作SPコンテスト

 2022.2.20
今回は、匠部門で二次審査まで残りましたが、残念ながらテクニカルマスターは受賞できず。(右下写真の黄色矢印)
受賞は写真上中央の尾崎さんの作品で、仕上げはプロ級で、写真でも美しいのが十分に分かります。
皆さんの応募作品に比べると私の作品はインパクトや仕上げがイマイチ、戻ってきた作品を確認したら音もイマイチ・・・実力でした。

STEREO4-3-1

月刊STEREO 4月号に掲載  第11回 自作スピーカーコンテスト

 2021.3.20
応募作品がコンテストで1位入賞し、月刊STEREO誌に掲載されました。

STEREO4-3-1

STEREO4-4

LATEST REPORT

バンドール 再考 

 2024.4.4
3月は依頼されたSP製作で大忙しでしたが、それも一段落し、ここ数日はゆっくりしています。

2月に3回(2/12、13、17)に亘って記事にしたバンドールですが、この数日、またまた50ADW改ユニットを「転がし」で音を出しています。
本当に良くできたユニットで、振動板に穴が開いていなければ・・・もしドーリン・バンス女史がご存命でバンドール社が存続していたならば、素晴らしいユニットをいっぱい供給してくれていただろうに・・・とつくづく考えていたところ、バンドールを貸してくれた岩手在住の友人から「探したら程度の良いものが出てきたので、送るよ」とさきほどメールがあり、願いが届いた!とばかりに小躍りしてしまいました。

昨日、気になって振動系を再度触ってみましたが、20年以上経つのに指で押し込んでも抵抗なく驚くくらいしなやかに変位します。
エッジやダンパーといった保持系のパーツは振動系の主役(振動板とVC)を正しい位置(ニュートラル)に保持し、駆動された場合にはその駆動力を邪魔せずに軸中心に沿って動くように保持するという、言わば裏方(バイプレーヤ)パーツなのですが、TSパラメータで考えるとバイプレーヤどころか主役そっちのけの活躍をします。
メーカー(私も元はそちら側でしたが・・・)は振動板の材質がどうとか磁気回路が強力だからどうとかスポットライトを当てる対象が費用のかかっている部分に偏りがちになります。
ダンパーが話題になったのは、最近ではB&WのD4シリーズのミッドレンジに使われているバイオミメティックダンパーくらいです。
このアイデアも、今の国内主要メーカーでは絶対に出てこなかったものだと思います。
「バイオミメティック」はオンキョーサウンドが振動板に採用しましたが、そのようなトレンドではなく、本来は主役級なのにバイプレーヤである安い部品に目を向けるという観点での話ですが・・・。

正直、バンドールを聴いてから、最近の最先端技術を駆使したスピーカーを聴いても感動しなくなりました。
帯域が広くてキレイ(低歪)で精緻だけれど、本当にソースにある情報をそのまま出しているのだろうか・・・?どこか化粧(厚化粧ではないが「これでどうだ!」という強調感がある)をした感じが付きまとうのは何故なんだろう・・・。
バンドール50ADWは一日中鳴らしていても疲れない・・・昔の5球スーパーラジオを聴いているような・・・と言っても帯域が極端に狭い訳ではないし、声は明瞭で温かみがあり自然な感じ・・・それでいて、真剣に音楽を聴こうとすればそれにキチンと応えてくれる実力がある。
これが本来のオーディオの姿なのでは・・・と思わせるような存在感があって、モノは古いのに新鮮さを感じています。まさに温故知新ですね。

バイオミメティックダンパーも元を正せば昔の「ベークダンパー 蝶ダンパー」の焼き直し・・・もとい・・・リファインと考えると、これからは基本に戻って設計を考えるターンにさしかかっているのかな〜と感じています。

K2HDインターフェイスについて 

 2024.3.31
久しぶりにネットサーチしてPhilewebを訪問しましたが、iFi audioが「GO bar剣聖」というUSB DACを3/27に発売したという記事がありました。
https://www.phileweb.com/news/d-av/202403/19/60036.html
その記事の中に「K2HDを搭載した・・・」という記述があり、初代K2インターフェイスの製品化(XL-Z711に搭載)に携わった者としては気になりました。

K2HDは信号のタイムドメイン情報を元に「本来あるはずの倍音成分(高次高調波)」を192kHzまでの環境で演算して付加する技術で、初代K2が伝送技術だけだったのに対しプロセッシング技術が主になります。
限りあるサンプリング周波数の条件の中で、できる限り原音に近い状況にするための技術で、他社と同様、完全に補間する技術ではありません。
曲や楽器、収録環境などにより、十分な効果が見込めない場合もあります。
と言っても、JVCには青山スタジオという音に精通したエンジニア集団があり、その中で生成アルゴリズムを収斂(しゅうれん)させることができるため、一歩踏み込んだ補正が可能になっているはずです。

プロセッシング(ある意味、情報に無いものを付加する技術)については20年以上前より格段の進化が認められ、不自然さを感じることは減りましたが、賛否両論の状況は未来永劫に亘って続くと思います。

第14回STEREO自作スピコンについて 

 2024.3.24
4月号に告知がありました。
今年は書類選考後に指定会場(新潟にある横浜ベイサイドネット試聴室?)に通過作品を集めて出品者と来場者による投票制で入賞を決める模様です。
レギュレーションも従来と変わって、wavecorの6cmを1つでも使えば、それ以外に他のユニットを組み合わせても良いことになっています。
重量制限もなく、こうなると大口径サブウーファ追加もOKと言うことになりますが、私は従来通りのレギュレーションにしたがいwavecorの6cmだけでいきます。

正直、なぜ音友ホールでないのか???疑問符が・・・。
今から10月の予定がすべて埋まってしまっている訳はないはずで、ユニットを提供するメーカー側(代理店:横浜ベイサイドネット)との力関係を考えてしまいます。
昨年の13回レギュレーションユニットについては12回提供メーカーのオンキョーが倒産し(たぶん13回もオンキョーに依頼するつもりだったのではないかと推察される)、なかなか次のメーカーが決まらず、やっとマークオーディオ(代理店:フィディリティム)に決まった経緯から、次の15回を考えると強く出られないのではないかと勘ぐってしまいます。
今までも東京神楽坂の音友ホールに全国から遠路はるばる参加者が集まっていたことを考えればどこで開催しても同じと言えるかもしれませんが、コンテスト主催者は音友社であって何となく腑に落ちません。

とは言え、今回も出品することを決めていますので、これからは作品作りに力を入れるだけです。

書類選考〆切が8月末、試聴会と選考会が10月、誌面への掲載が12月号というスケジュールのようです。
詳細は5月号に掲載されるようです。

サブウーファ追加のお勧め 2 

 2024.3.23
「結構高いんだね」「効果が出なかったらどうしよう」と友人から追いかけで聞かれました。

両チャンネル分を購入した方が効果が確実ですが、費用的に苦しいようであればLFE(3D)での導入でも良いと思います。
ただ、カットオフ周波数を100Hzあたりまで上げた場合には、違和感を感じることがあります。
人間の聴覚では、低周波になると位相感度がブロードになる(方向感覚が鈍る)ためにLFEが考えられたのですが、個人差やソース、その他の条件により方向が認識されてしまうとメインシステムから得られる音源方向とLFEから得られる方向とが食い違ってしまうことがあります。
サブウーファをシステムの右に設置した場合、あるソースを再生した時にメインシステムでは左方向にドラムスが定位しているのに、モノラル成分を抽出して再生するLFEではサブウーファからもローパスフィルタでカットしきれないドラムス成分が再生されてしまうため定位があやふやになってしまいます。
ローパスフィルタのカットオフ周波数における肩特性は-12dB/oct. や -18dB/oct. など急峻にしてある場合がほとんどですが、それでも100Hzのカットオフだと200Hzで1/4 から 1/8くらいの成分が漏れてしまうことになります。
LFEレベルを下げるか、カットオフ周波数を50Hzあたりまで下げてやれば気にならなくなりますが、メインシステムで再生できている低域が100Hzあたりまでだと十分な効果が得られなくなります。
私のようにフルレンジ1発、それも5cmや7cmと言った小口径のものを使っている場合にはカットオフ周波数を100Hzあたりまで上げないとレベル的な満足感は薄くなるので、できればLFEでなく両チャンネルで駆動したいものです。(現在は金銭的に余裕がなくLFE駆動ですが・・・)

LFEで定位に違和感を感じる理由として、満足できる低域の音圧を得るためにLFEレベルを上げる場合が多くなる(両チャンネルにセットした場合の合成音圧の半分くらいになってしまう)こともあって、LFEにしたけれど満足できないという結果になる事例も良く聞きます。
LFEは、元々、ホームシアターで再生する映画などでの迫力を出すために考え出されたものですから、2チャンネルのピュアオーディオでは無理があるのも事実かもしれませんが、セッティング次第で十分に楽しめると思います。

カットオフの問題と同じくらい問題なのが「位相合わせ」ですが、アナログのローパスフィルタの場合にはカットオフ周波数近辺での位相回りもあって合わせるのが難しくなっています。
上記アナログフィルタの問題点解決のためにデジタルフィルタにして位相回りを規制したものもありますが、それでもサブウーファを置く位置(距離)によってメインシステムと上手く整合しない(波面の打ち消しが生じてしまう)場合が出てきます。
2つ前の記事で取り上げた「HYPHN」では、ウーファとそれ以上の帯域を受け持つ「M-Array」(これをメインシステムと考えても良い)との距離は出来る限り近付けていて、このようにシミュレーションによって波面合成に対処するものも増えてきています。

波面シミュレーションまではなかなか手が出ませんが、サブウーファの設置位置で音が変わるのは事実なので、そこでメゲてしまう方が多いようです。
サブウーファに組み込まれたDSPにディレイ調整機能があるならば、このあたりの調整も簡単になるのでしょうね。

そうは言っても、極性(0°または180°)とレベルだけでもそれなりに追い込めるので、サブウーファを追加して楽しむことをお勧めします。

最後に、「100万理論」と呼ばれるものをご存じでしょうか?
システム再生帯域の最低周波数と最高周波数の掛け算をして100万になるようにすると満足度が高くなるというものです。確か、長岡鉄男さんが提唱していたと記憶しています。
たとえば80Hz〜20kHzでは160万となりちょっと不満なので、低域を50Hzまで再生できるようにすると100万となり満足できるというものです。
そうなると30kHzまで再生できるシステムの場合には低域は35Hzくらいまでの再生ができたほうが良いことになり、サブウーファ追加の意義が生まれてきます。
数字のお遊びと言ってしまえばそれまでですが、低域をキチンと再生することでリアル感が増すのは確かで、私の場合もフルレンジだけとLFE追加とを比較するとLFE無しでは聴けなくなります。

サブウーファ追加のお勧め 

 2024.3.22
「KEF KC92 ってどうだろう?」と友人に聞かれ、久々にKEFのHPにアクセスしてみました。

ユニット構成は、9インチ(日本で言う20cm口径よりちょっと大きい)を2基タンデム(Bottom to bottom)にしていますが、KEFはフォースキャンセリングドライバーと呼んでいます。
エッジは日本の折り紙から着想を得たという「P-Flex Surround」になっていて、ストロークの直線性を考慮し微小再生をスポイルすることなく大ストロークまで対応するとのこと。ギャザードエッジは日立Lo-Dが40年以上前に製品化していますが、時代は進化しているので種々の問題点はクリアしているのでしょう。
もちろんパワードウーファになっていて、500Wx2のDクラスアンプを内蔵しています。

show

それだけではなく、デジタル信号処理アルゴリズム「MIE:Music Integrity Engine」による処理が組み込まれていて、その中でも「iBX Intelligent Bass Extension」はサブウーファを最大限有効な状況で動作するようにセッティングする機能で、通常のサブウーファではカットオフ周波数の設定と位相の切換えくらいですが上写真のEQのスイッチによりKC92に合わせて Room(ノーマル)、Wall(壁際)、Corner(部屋の隅)、Cabinet(壁面収納)、Apartment(鉄筋部屋での定在波コモリ防止)のセレクトができるようになっています。
MIE: https://jp.kef.com/pages/music-integrity-engine-technology
これも高速DSPの恩恵に他なりません。

ここまでやってくれれば、あとはレベルコントロールするだけで、手持ちのシステムに簡単に重低音を追加できます。

またLFE(2.1ch = 3Dサブ)と両チャンネルにサブウーファを加える場合(2.2ch)とが、RCAケーブルを挿した状況で自動判別する機能などもあり、追加するハードルが低くなる仕組みが満載です。
価格的には2.2chだと70万円くらい(LFEはら半額)になりますが、1000Wのアンプ内蔵で機能も盛りだくさんなことを考えれば、コスパもセッティングのタイパも良く、お金に余裕があればトライする価値はあると思います。

MonitorAudio HYPHN 追加情報 

 2024.3.14
MonitorAudioから発行されたホワイトペーパーをナスペックが翻訳したのであろう資料を確認したところ、分からなかった部分が明確になったので付記しておきます。
まず、「Hyphn(ハイフン)」という名称ですが、建築用語で「別々の構造物をつなぐもの」という意味があるとのこと。
また、ブリッジ構造の中心部分を「M-Array」と呼んでいて、これを含むブリッジ構造が左右2つのキャビネットをつないでいることが名称の由来だそうです。
ミッドレンジとツィーターの関係を通常の同軸構造(センターキャップ部分にツィーターを配置)にしなかった理由については、従来の構造ではミッドレンジの振動板がツィーターのウェーブガイドになっていてミッドレンジが駆動されると振動板(兼ウェーブガイド)が変位するために混変調が起こっていたが、hyphnの場合にはツィーターには固定されたウェーブガイドがあってその延長に6個のミッドレンジが実装されるバッフルがあるためスムーズにつなげて混変調が起きないとのことでした。
ミッドレンジの振動板はノーメックスのハニカム材の表面スキンにセラミックコーテッド・アルミニウム・マグネシウム合金(C-CAM)を使用し、裏面スキンにはカーボンファイバー織布が使われていて、歪率低減に寄与しているとのこと。
このように平面振動板を使用してツィーターの周りに配置することで、前記の低歪化に加えて指向性改善も手に入れたと謳っています。

前記事で4基のウーファと記してしまいましたが4対と書くべきでした。正確には左右で4個、合計8個のユニットを4対のタンデムにしたウーファシステムが構成されています。
フレーム同士は厚さ25.5mmの金属製結合具で繋がれてタンデム構造になっています。これをフォースキャンセルドライバと呼んでいます。

左右のキャビネットはウーファ周辺は24mm厚、それ以外でも12mm厚としていて、完全剛体を狙ったようです。
バスレフダクトはフットのある床面に設置されていて、写真で見る限り200mm径で長さが500mmくらいありそうです。(fdは25Hzとのこと)
ウーファは20cm口径が各4基ですので、妥当なサイズと言えばそうですが・・・。
LINNやMAGICOはあえて密閉箱路線を採ったのに対し、バスレフを使い続けるのであれば、相応の音が出て欲しいなぁと思ってしまいました。

MonitorAudio HYPHN 

 2024.3.11
MonitorAudioからフラグシップモデルである「HYPHN」が2/20に発売されました。
2022年に発表されたブランド50周年記念モデル「Concept50」をリファインして2023東京インターナショナルオーディオショーで量産モデルとしてお目見えしたモデルですが、そのデザインの斬新さには驚かされました。
show 今回はその価格にもビックリ!
なななんと1本で1485万円。
サイズは幅502mm奥行520mm高さ1392mmとなっています。
キャビネット材質は無機質(鉱物?)を添加したアクリル系の人造大理石のようで、重さは1本あたり106.9kg・・・ここまで重いと一人で動かそうとは考えないでしょうね。

構造は、左右のキャビネットを連結したチャンピオンベルトのように見える部分(ブリッジ)が左下の写真にあるように「前側振動板部分を対向させた左右2つずつのウーファ(タンデム構造です)」の中央部分に配置され、ブリッジ部分の中央には六角形配置された6個のミッドレンジとその中央にあるAMT(Air Motion Transformer:ハイルドライバーが有名ですね)が密集して配置されています。
show 詳細を見てみると、ミッドレンジは51mm径のRigid Diaphragm Technology III(RDT III)というユニットで、写真を見る限りでは平面振動板のように見えます。
「リジッド」とあるので、エッジが極端に狭くなっていてノイズの発生を減らしているのかもしれません。それとも、6個を連結してリジッドにしているという意味かもしれませんが、この部分の詳細は分かりません。
1つでは20平方センチメートルほどの面積しかなくとも、6個では120平方センチメートル近い面積となるので12cm口径相当となります。
このような構造にした理由ですが、ツイーターを占有面積の大きなAMTにしたため、同軸構造にするにはこの方法しかなかったということでしょう。
中央のAMTはMicro Pleated Diaphragm III(MPD III)と呼ばれ、振動板フィルムは波型ギャザー形状で波幅が細かいものと思われます。

show
4基のウーファは2つずつタンデム(正面合わせ)を構成し、ユニットのキャストフレームは上下二か所で強固に連結されることで反作用のキャンセルをしていて、左右のキャビネットは前後方向にラウンドすることでスムーズに音響放射できるようになっています。

ブリッジ部分とウーファはそれぞれネットワークを介して別々の端子に接続されていて、バイワイヤリングが可能になっていますが、昨今のトレンドであるパワードウーファではないのが残念です。 写真出典はAV Watch

層流と乱流について3 

 2024.3.4
show 層流と乱流を表す図としては、左上のようなオリフィス構造の流路で渦が生じている状況のものをよく目にします。(矢印の長さが速度を疑似的に表している)
確かに「渦」は乱流の代表と言えますが、注目すべきは渦の周りの流れの速度状況です。
前回示した通り、渦の周囲ではレイノルズ数 = 慣性力/粘性力 が約2300〜4000以上になっていると思われます。
慣性力が質量と加速度の積で、粘性力が動粘性係数と速度勾配の積なので、レイノルズ数が大きくなっている理由は、壁面近くで粘性力が上がる(壁面近くの分子が動きずらくなっている)のと、オリフィス形状により局所的に圧力が高くなるのにその出口付近に至ると急激に圧力が下がることで壁面近くの速度とそこから少し中央寄りの速度との差が大きくなっている事によると考えられます。
もう少し詳しく見ると、図のオリフィスで狭められた断面を通過する分子の流れは高くなった速度を保とう(分子同士の相対速度を小さくしよう)としていて、かたやオリフィス出口の周りでは急激に断面積が広くなるため粘性力の大きな壁面に近付くにつれて速度が落ちてしまい、両者の間に極端な速度差が生まれるために分子間の滑り現象である「乱流」が発生するというメカニズムになります。

このオリフィスの断面を通る層流は、あたかも固体(分子間相互距離がほとんど変わらない)のような挙動を示すことになり、壁面近くの分子との間にある乱流がコロのような働きをして滑らせているように見えます。
この状況は壁面から離れた部分の層流相対速度を容易に上げることができることを示していて、1月にスチフネスの記事で取り上げたUTDもこの「固体化」を上手く利用して2つのユニットの互助効果(振動系の連動)を発生させようというものになります。

こう考えていくと、従来のIsobarikのような大きな容積を介して2つのユニットを同期させるもの(乱流が起きるような速度差が生じない)と、UTDのように小さな容積を介して2つのユニットを同期させるもの(乱流発生による固体化により機械的連動が成立)とが全く違う状況で動作していることが分かってくると思います。

ZORZOの音を最初に聴いた時に、そのトランジェントの良さに驚いて、どうしてだろう???と色々考えましたが、答えはこの辺りにありそうです。

層流と乱流について2 

 2024.2.24
昨年11/27の記事に対し質問(良く分からないし、おかしくないか)がありましたので以下に記します。

まず、層流(laminar flow)と乱流(turbulenceもしくはturbulent flow)の定義ですが、「整然と流れるのが層流で、乱れが生じるのが乱流」と非常にアバウトな表現をしてしまっているので皆さん???となってしまったようです。
粘性流体の場合、構成している粒子(分子)はそれぞれの相対関係からその挙動が規制されます。
これを外部から観測するために、慣性力(分子が連なって動く力:速度aと質量mに依存 F=ma)と粘性力(粘りやすさ=分子がお互いに引きあって留めようとする力:動粘性係数μと速度勾配du/dyに依存 F=μ・du/dy)を測りますが、その比「レイノルズ数」が約2300〜4000の間で層流と乱流が共存し、それ以下だと層流、それ以上だと乱流になるということになります。(あくまで目安です)

層流が乱流に遷移するのにこのレイノルズ数(比)が関係しているのは確かですが、流路の形(曲がりや断面形状)や壁面の荒さなどの状況により随時変わってきます。
分子同士は、通常、お互いの位置関係を維持しようとしますが、壁面を構成する分子との間にも同じように留めようとする力(摩擦力など)があって、流体の速度が上がっていくと、どこかでお互いに結び付ける力が崩壊してしまう領域が生じます。
その部分が乱流になる訳で、結果として「渦」が生じます。
この「渦」は分子相互の力関係にバランスの崩れである「滑り」が生じて、分子同士の位置関係が維持できなくなった現象になります。
渦はその名の通り一定方向に流れないため、ロスを生じます。
ジェット機の翼の後方に渦ができると推進力が削がれるため、流線形にして渦が生じないようにしていることをご存じの方もいらっしゃると思います。(もちろん、主に揚力を得るために流線形にしているのですが・・・)
渦の大きさはロスに比例するため、できる限り小さな渦にすることがロスを減らすことになり、最近の自家用車でよく見かけるようになったヴォルテックスジェネレータ(前後方向に細長い数条の突起)はデザイン形状のように見えますが、ボディ表面近くに小さな渦を発生させることで表面から近い部分で乱流を発生させることにより、それより離れた部分の空気を引き摺らないようにするための工夫です。
ゴルフボールのディンプルも同じ目的で付けられたものになります。

ダクトの場合、粘性力は円形断面が最小になりますので、高い流速を得るためには丸いダクトが良いと考えられていましたが、上記のヴォルテックスジェネレータのように複雑な表面(表面積も増える)にすることで壁面近くで乱流を意図的に作り、それより離れた部分を層流にした方が効率が良いことが分かってきました。
ダクトの場合、ロスは風切り音などになりますので、11/27の記事で例に挙げたSonus fabelの「Olimpica Nova」に装備された「ステルス・ウルトラフレックス」ポート(極端に細長い断面を持つダクト)などが、風切り音対策として実用化されてきています。

私の表現力の乏しさから誤解を与えてしまった部分を反省しつつ、記させていただきました。

音響メタマテリアル素材 iwasemi 

 2024.2.22
「コインシデンス効果 Coincidence effect」というものをご存じでしょうか?
車のウィンドウガラスなどで、ある周波数帯の遮音特性が下がってしまう現象のことです。
板材を透過する音響エネルギーを考えた場合、通常は「質量則」により低域から高域に向かって透過損失が大きくなる(周波数上昇に応じて右肩上がりの特性になる)のですが、外騒音の入射角度に応じてガラス板が共振することで特性に段差が生じる(損失が停滞する)ことがあります。
これにより、特定の周波数帯域が透過する度合いが大きくなり、十分な遮音性能を発揮できません。
この現象は上記のように質量則に従うため、板厚を増やせば低域方向に共振周波数が移るだけで遮音効果を上げることができず、また、入射角度に応じて共鳴共鳴周波数(波長)が変わるため特定の周波数を狙って対応することが難しくなります。
これを防ぐために開発されたのが「音響メタマテリアル素材」と呼ばれるものになります。
音響メタマテリアルとは「波長以下の微細な周期形状を物質に付与することで、自然界にはない振る舞いをする人工物質の総称」になります。
既に日産自動車が2020年に聴覚感度の高い500〜1200Hzで遮音特性を改善する技術の公開をしています。
https://engineer.fabcross.jp/archeive/200108_nissan.html#:~:text=%E9%9F%B3%E9%9F%BF%E3%83%A1%E3%82%BF%E3%83%9E%E3%83%86%E3%83%AA%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%81%AF%E3%80%81%E5%91%A8%E6%9C%9F,%E3%81%AE%E9%80%8F%E9%81%8E%E3%82%92%E6%8A%91%E5%88%B6%E3%81%A7%E3%81%8D%E3%82%8B%E3%80%82

透明性を出来る限り損なわずにコインシデンス効果を削減するために使われているのは、お馴染みの「ヘルムホルツ共振」の原理になります。
実際の製品としては、透明樹脂で出来た厚さのある格子構造状のものになり、原理的には有孔ボードと同じヘルムホルツ共振を利用しています。

show 今回紹介するのは、ガラス面に後から貼ることができる「iwasemi RC-α」になります。
https://pixiedusttech.com/news/news_20240117_01/?fbclid=IwAR2ETHp8w0QeM1C6dw6OqUJk5Vlo-qsSB33MCkaaVtzgyQ7zFSpKoO9s-wM

ガラスで囲われたオープンな会議室などで、話し声が漏れない、且つ外からの騒音が入ってこないようにするために、簡単に貼り付けられるようになっています。
もちろん、透明樹脂製なので光は遮断せず明るさを確保できますし、応用編としては外壁面に貼り付ける透明でないものも開発していて、デザイン性重視の製品になります。

「iwasemi RC-α」がCES 2024 Inovation awordを受賞した際のデザイナーの方が知り合いなので、それもあって紹介しています。

従来の有孔ボードなどは見栄えとしてはあまり良くないので、見た目の環境重視であるショールームなどへの利用が進むことを期待しています。

温故知新 バンドール 3 

 2024.2.17
ここ数日、送っていただいたバンドール50ADW特注品(小穴開き)をユニット転がしで聴いていますが、保持系がほぐれてきたのか更に自然さを感じるようになりました。
特に、私の好きなギター演奏曲を再生すると、スチール弦の質感やフラジオレット演奏部分の繊細な音色などが目の前で感じられます。
それも色が付くわけではなく、誇張感もなく、ほんとうに自然です。
元設計者の立場からしても正直言って「名機」ですね。量産向きではありませんが・・・。

show

悔しいので分析を続けていますが、1つには振動板径と同じくらいの外径があるダンパーがあります。それもよく使われる「平ダンパー」ではなく昔ながらの円錐台形状の「立ち上がりダンパー」と称するものです。(上写真)
通常は10〜12cm口径くらいのユニットに使うサイズですが、あえて5cmのユニットに使っているところが特徴です。(約φ52:座の外径約φ59)
ダンパー座の径が大きくできるスタッドを使ったオープンフレーム構造であることも実現できた理由になります。

経年変化でヘタらないようにフェノール含侵の濃度をコントロールすると、外径の小さなダンパーではどうしてもスチフネスが高くなりf0が上がってしまい、おまけに機械Qが高くなるので減衰振動が長くなってしまいます。(スチフネスが高いと減衰要素(機械抵抗)も小さくなる傾向がある)
ダンパーに求められるのはギャップに対するVC位置の保持ですが、付加したことによる影響を最小限にするにはダンパー自身のQが低く、且つロスが少ないことが求められます。
それを満たす1つの解が大きな外径ということになります。唯一のデメリットは実効質量が若干大きくなることでしょうか。
VCボビンと接合された内周部分では変位が大きくなるので応力歪が大きくなりますが、外径までの距離が十分にあればこの応力歪を極力抑える(分散させる)ことができてダンパー外周での変形はほとんど皆無といっても良いレベルになると思われます。

スチフネスで問題になるハウジングとダンパー、VCボビンで囲まれた空間の空気は容量が大きくなり(=適度な弾性を持ち)、ダンパー座に設置された「側面に複数の穴が開いたリング(写真では「錦糸線の中間保持目的の黒い発泡クッション」の下にある灰色の筒)」で外部との空気流通も確保され、内部の圧力変化は最小になっています。(空気スチフネスが小さい)
このリングは音のヌケに関与していて、重要なパーツになります。最近のユニットでは「オープンフレームデザイン」と呼ばれていてハウジング自体に盛り込まれています。(昨年12/20の記事に掲載した図でWavecor製FR085CU03のオープンフレーム構造が確認できます)
キャップとボビンおよびポールピースで囲まれた空間への対処は50年近く前からポールピース中央に貫通穴を開けることで実施されてきましたが、ダンパー下の空間については長い間見落とされていて(ダンパーには静的な通気性があるので問題ないと思われていた)、当時としては最先端技術だったのだと思われます。
空気は流体の中でも粘性流体という分類になり、特に高速で動く場合には摩擦抵抗が大きくなります。メッシュ状の隙間は速度が遅い場合にはスンナリと通り抜けられますが、高速になると通り抜けられなくなる性質を考えた設計になっているということです。(ちょっと穴が小さい気はしますが・・)

見れば見るほど納得できる構造ですが、もう一つ特徴を見つけました。
通常、VCボビンがアルミの場合にはショート事故防止のためにボビン表面のアルマイト層の表面にさらに薄いクラフト紙を巻くのですが、それを実施していません。
当然、振動板とボビンは接着剤で接合されますが、このアルミボビンに巻いてある薄いクラフト紙がクセモノで、PSE(安全規格)取得のため日本のユニットはほぼ100%巻いてあります。
現役時代にクラフト紙の有り無しで音を比較したことがあり、情報量の違いに驚きました。
もちろん、振動板の口元がボビンに対してガバガバであれば接着剤の厚い層が介在してしまうのであまり意味がないとは思いますが、7/12インチ(約14.8mm)のVCボビンに内径15mmの振動板を組みあわせたような記憶があり、しっくり挿入できたので接着剤の影響をある程度排除して検討ができたはずです。

前述した錦糸線の中間保持目的の発泡クッションもユニークで、VCボビンに近い部分で中継することで、「縄跳び現象」が防げます。
縄跳び現象はある周波数で錦糸線が共振することで生じる現象で、共振の腹の部分(縄跳びの中央部分)が大きく振れて異音を発生し、ひどい時には錦糸線が疲労破断します。
通常のユニットでは片端はターミナル(固定端)になり共振しやすくなるのに対し、片端が柔らかく保持する発泡クッションであればエネルギーを吸収してくれるので条件が良くなります。

まさに「アイデアの宝庫」ですね。

温故知新 バンドール 2 

 2024.2.13
先月末、岩手に友人を1泊2日で訪ねた際に、2日目の最後にパンドールの5cmユニットを使ったZORZO初期型システムを聴かせていただきました。
HiViのB3S(8cm)を使う前は、前回の記事で紹介したバンドール50ADW特注品(様々なバリエーションあり)を使っていたそうですが、ドーリンさんの逝去のため継続できなかったそうです。

ZORZO初期型は現在の多連装(微小空間の数珠つなぎ:山田さんは「ムカデ」と呼んでいます)ではなく、UTD(2つのユニットを微小閉空間でつないだ基本モジュール)を片チャンネルに4個シリーズ接続したものになっていました。(4個のユニットがフロントに設置されて音響放射されるので、多連装による能率悪化は生じていない)

初日はB3Sのムカデシステムを聴き込み、翌日は同県内のオーディオファイルであるキックさんの穴開き振動板+桐の後面開放キャビネット+ハニカム吸音体+キャビネット宙吊りというZORZOとは方向性の異なるシステムを聴いた後の短時間での試聴でしたが、バンドールというユニットの良さを初めて知りました。
クセが全くないのです。B3Sを使ったムカデなどでは2.5kHz付近のピーク(分割振動f1)が耳に付き、どうしても硬い音に聴こえてしまいますが、50ADW改(VCは4Ω、1層巻き)を使った初期型では自然でストレスが無い鳴り方をしていて、ホッとしました。
トランジェントだけを考えた場合、B3Sを使用したムカデシステムのメリットを感じますし、その効果はUTDより多連装のほうが高いとも感じます。
ただ、ユニット本来の音色は付いて回るわけで、バンドール50ADW特注品を使用した初期型のZORZOに魅力を感じました。

送っていただいたユニット(8Ω)と基本的な音の出方が似ていて、楽器本来の自然な音色が感じられます。誇張感が無いのです。
現在のZORZOは、ハイスピードでカッチリした音・・・市販品で言えばTAD系の音か・・・で息を継がせないような凄味がありますが、初期型にはUTDにしたことによるトランジェントの良さと自然さが併存している良さがあります。
もちろん、万能なシステムなど望むべくもなく、システムとしての方向性を持っていて然るべきとは思います。
この両方が同時に実現できたならば・・・考えるだけでもワクワクしてきますね。

温故知新 バンドール 

 2024.2.12
岩手在住の友人よりバンドール5cmフルレンジ(Bandor 50ADW/8)の特注ユニット(20年以上前にZORZOの山田さんがBandorに依頼)とJordan(日本ではジョーダンの表記が多いのですがここではジョルダンと表記します)のJXR6HDを送っていただきました。
もちろん借用です。
Jordan のユニットは現役時代から知っていましたが、バンドールについては殆ど知識がありませんでした。
山田さんがバンドールの生みの親であるドーリン・バンス女史と友人関係にあり、20年以上も前に色々な試作を度々依頼していたという話をお聞きしましたし、E.J.ジョルダン博士の奥さんだったということも教えていただきました。
ドーリンさんの父親は蒸気機関車の機関士で、子供の頃に父親の運転する機関車に乗ったりしていたという話も山田さんから聞きました。
調べてみると、MarkAudioのマーク・フェンロン氏は一時期 ジョルダン博士の部下だったそうで、くしくもドーリンさんと同じ職場だったことがあるとのこと。
そんなドーリンさんがジョルダンと別れた後で作った会社がバンドールということのようです。

実際にモノを手にしてみると、50ADW/8改はドーリンさんの手作りで、JXR6HDは量産品のようです。

show

せっかくですので構造を調べてみましたが、ザックリ言ってバンドールはオーソドックス、ジョルダンは理詰めというイメージです。
上のf特は外乱を避けるために軸上1cm(直近ですね)にマイクを設置して測定しています。バッフル無しなので表裏打ち消しが起こり、低域に向かってダラ下がりなのは当然ですし、200Hz以下の比較は無意味です。無響室に設置したJIS箱に取り付けて軸上1mで測ればそれなりの特性が得られますが、相対比較が目的ですので割り切って測定しています。

show 分解した訳ではないので的外れかもしれませんが、JXR6HDはダンパーレスに見えます。それにも関わらずインピーダンス特性を測定してみると超オーバーダンプ(Qが異常に低い)なので過渡応答特性は過制動になっていると思われます。
トランジェント特性でインパルス入力を加えた場合の応答波形は理想に近付くかもしれませんが、減衰振動の部分をエネルギーロスとして無理やり消費している訳で、ここまでやると本来含まれている情報が失われている可能性があると私は考えます。
f0は190Hzあたりにあり、どのようなキャビネットを想定しているのでしょうか?かなりロードをかけたものでないと低域が出ないはずです。
経験上、ここまでダンプされているのは、磁気ギャップに粘性の高い磁性流体でも入れない限り実現できません。(断定はいけませんが・・・)

バンドールのほうは、友人が山田さんから譲り受けた後、実験のために振動板表面に多数の小穴を開けたものなので、特注品オリジナルという訳ではありませんが、特性は素直です。

箱に入れず、ユニット転がしで比較試聴してみました。
どちらも高域がきれいに伸びていて、私が最近使っている「ムック本の付録」ユニットの音とは違うな〜と言うのが第一印象でした。
聴き込んでいくと、その違いについては抽象的な表現で申し訳ありませんがバンドールは有機的、ジョルダンは無機的な音となります。
ジョルダンは、最初にも書きましたが、理詰めで優等生的な音がします。情報量も多く分解能も高い印象です。そして音が前に出てくる傾向があります。もちろんパースペクティブがめちゃくちゃという訳ではなく、オーケストラがスピーカーより奥に定位しないと気持ち悪いというだけで、ソースがヴォーカル主体の曲などでは違和感は薄れます。
バンドールに比べて振動板形状が深いので前室効果(人が口の周りに手をメガホンのように当てて歌っているような音がする)がある感じです。
それに対してバンドールは「手作り」という先入観もあるかもしれませんが人の作った暖か味のようなものを感じるのです。特に声や弦楽器に関して、すごく自然に音が出てくる感じ・・・ユニットの存在を感じさせない。
ジョルダンは、しばらく聴いていると作りものの音のように感じられてきて、不自然さが耳についてきます。
元夫婦といえども設計思想の違いから、同じ口径でもこれだけ音が違ってくるという見本です。
私は、ぜったいにバンドール派ですね。
市場には、もちろん中古品しか出回っていませんが、10cmの100DWというものもあるようです。聴きたくなりました。

NCFの活用 

 2024.2.7
東京ビッグサイトで先月31日から今月2日まで開催されていたナノテクや3D-ECDテクの展示会に行ってきました。
色々得るものがありましたが、環境省の展示で目立っていたのが外装にNCFコンポジット材(Nano Cellulose Fiber composite)を利用した車「NCV」の展示です。

show

木材から得られるNCFを樹脂とコンポジットすることで、高張力鋼板と同じくらいの強度を持ちながら十分な軽量化が可能な材料であることを認知させるのに環境省が躍起になっています。
林業衰退問題を解決する有効な手段となり、かつ合成樹脂の生産量を減らすことでCO2削減ができれば環境問題のCDGsにも繋がります。
モービル関連でNCFが大量に使われるようになれば、オーディオ業界でも利用できるメーカーが増えてきます。
材料としてNCFに期待する私としては、このサイクルが回ってNCFがどんどん広がっていくと良いな〜と考えてしまいました。

ムック付録 Wavecorユニットのf0測定 

 2024.2.4
昨年暮れに購入したWavecorの6cmユニット(実行振動径≒52mm)を2週間ほど裸でバーンイン(鳴らし込み)してきましたが、途中、色々あって測定が遅れていました。
2個ずつ鳴らし込んだのですが、後半に問題が起きました。
楽音での鳴らし込みですが、1時間ほどすると片方から異音が聴こえてきたのです。どうやらギャップに異物が入っているか微妙にコイルが擦っているようで、異音が出たり出なかったりします。
早速、音友社に連絡して交換してもらいましたが、送られてきたものはシリアルナンバーが若いモノ・・・なんとなく胸騒ぎがありましたがバーンインを続け、昨日測定したという経緯です。

show

結果から言うと、4個のf0は 123Hz(39564420)、139Hz(39560077)、126Hz(39565003)、128Hz(39564584)でした。(カッコ内はシリアルナンバー)
通常、f0のバラツキは±20%を見ているはずで、スペック114Hzに対して91Hz〜137Hzとなります。
ご推察通り、139Hzが代替品として送られてきたもので、他の3個は同じロットのものだとわかります。
ただ、139Hzといっても気温の低い冬場は固くなるので高めに出ますし、バーンインが不十分と言われたらそうかもしれません。
不良として扱ってはもらえないと思いますが、私の場合、片チャンネルに2個使うので、2ペア(4個)購入してf0の近いもの同士を組み合わせたかったのですが・・・。

幸先の悪い状況で、もう1ペア購入するかどうか、正直迷っています。決して安いものではないので・・・。

「Noxudol」について 

 2024.2.3
「Noxudol」という下塗り塗料をご存知でしょうか?
私は数年前に知人から教えてもらいました。

椛n新が代理店になっている水性下塗り塗料ですが、船舶、航空機、自動車などの下回りに塗布して防錆に使われるものです。
使用箇所により粘度や組成が異なりますが、おおむね組成の3割強が水、同じく3割強がPS(ポリスチレン)、約2割強がマイクロスフィア(数ミクロン径のガラスやセラミック中空粒子)と10%強のマイカから成っています。
このマイクロスフィアというものがポイントで、実際の粒子は中空の球体のため強度を下げずに軽量化が可能です。

発泡樹脂中にマイクロバルーン(セノスフィア)を含んだ「シンタクティックフォーム」で成形した振動板をB&Wの800D3やD4のウーファで使っていることは以前の記事で取り上げましたが、潜水球やブイなどにも使われている便利な添加剤です。
マイクロバルーンとマイクロスフィアはほぼ同じもので色々な用途がありますが、中空ですので樹脂に混ぜることで軽量化はもちろんフィラーとして樹脂の強化にもなり、剥がれにくくかつ摩耗性改善にもなります。

友人が使用しているのは「Noxudol 3100」という塗料ですが、実はスピーカー関係に使用しています。
「なんで防錆塗料を?」とお考えかも知れませんが、これにはもう一つの働きがあります。
答えは、「振動吸収」です。
車の下回り塗料として使うのが目的ですから、非常に食いつきがよく跳ね石くらいではビクともしません。
それに塗り重ねることで適度な弾力がでて、響くものに塗布すると振動吸収して非常に良好なダンピングができます。
昔、金属ホーンのデッドニングに使われた「タールピッチ(コールタール)」は良好な振動吸収材でしたが、夏場には軟化し、触るとベタベタして扱い辛い材料でしたが、Noxudolは乾くとザラザラしているだけです。
「コーン」と響く金属製のピラースタンドに塗布すれば、叩いても「コン」としか響かなくなります。
ただ、塗布後の肌はマイクロスフィアのためにザラザラで汚く、見た目は最悪です。
「天は二物を与えず」を地でいっているような材料ですね。

ロボット制御技術SayCan 

 2024.1.22
今日は、ちょっと毛色の変わった記事を。

昨今のロボット技術には目を瞠るものがあります。
定年後、新型コロナが発生する前の年(4年前)まで川崎にあるロボット設計製作会社に1年半ほど勤務していましたので、一般の方よりはロボット技術の動向に興味があります。
品質管理を主に行っていて、直接設計に携わるだけの経験も力量もありませんでしたが、ベンチャーに近い20名以下の会社でした(現在は100名弱)ので、新人面談や設計補佐、部品購入やオーダー品製作などもこなさねばならず、GITを用いたソース管理もそこで覚えました。
環境管理ロボットも扱っていて、当時はAIを用いた大規模画像データの解析(構造物のヒビ割れの状況管理)なども専任の設計者が行っていましたが、解析には時間がかかり、まだまだ鉄腕アトムの世界には程遠いなぁ・・・なんて考えてたものでした。

それが一昨年(2022年)にGOOGLEから発表され、数ヶ月に一度のペースでアップデートされてきた「SayCan」(ChatGPTと同様に大規模言語モデルLLMをロボット行動生成に活かすもの)の進化にはビックリさせられてばかりです。
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/mag/rob/18/012600001/00115/

センサー技術と連携して、「あそこのテーブルの上にあるPETボトル持ってきて」のような曖昧な指示にも従うことができるという。
プログラムした定形の行動以外の動き(自律行動)はAIなくしては実行できないものですが、深層学習(人間の神経細胞の仕組みを再現したニューラルネットワークを用いた機械学習)も含めてここまできたのか・・・という感があります。
記事に付されているビデオは4倍速や5倍速なので、まだまだ動き(判断を伴う)は遅いものの、あと20年もすれば鉄腕アトムの初期型くらいには到達するのではないかと期待してしまいました。

スチフネス再考3

 2024.1.15
UTDの場合、相互に共有する閉鎖空間が小さいことが完全連動をするための条件だと説明しました。
これは、等圧負荷原理が文字通り等圧(圧力変化ΔP ≒ 0)で起こる現象だからで、容積が大きくなると局所的かつ瞬間的な圧力変化が生じてしまうためです。
以前、注射器のシリンジを例にとって説明しましたが、針のない空のシリンジの先端を指で塞いで押し込む動作をする場合、太い(容積の大きい)シリンジでは押し込めるのに、細い(容積の小さい)シリンジではほとんど押し込めないという現象が起きます。
これはボイル・シャルルの法則 PV/T = 一定(温度が一定なら圧力と体積は反比例する)で、エネルギー熱変換することがない(T = 一定)ほど速くシリンジを押し込んだ場合、体積が十分に小さければ圧力変化が起きないことからも説明ができます。

そうなると、小口径のユニット同士をUTDにした場合には等圧負荷原理が働くけれど、大口径のユニット同士の場合には閉鎖空間が大きくなるので働かなくなるということになります。
show 左図は大口径のユニットをUTDにした場合の模式図ですが、定常状態では圧力は均一で、駆動を開始すると振動板の移動で振動板近辺で圧力の変化(粗と密で表示)が起き、音速で粗密波として伝わる(黄色矢印)ことで再び均一になり、逆方向に駆動された場合にも同様の変化が起きると考えられます。
この仮定が正しいとすると、2つのユニット間の距離は音速から考えたら微々たるもので、一瞬(1ms以下)で均一に戻ることになりますが、この一瞬というところをどう考えるかです。
少なくともこの場合の閉鎖空間は液体のように押しても引いても圧力が変化しないというわけではなく、多かれ少なかれ気体の性格を有する挙動(例えば層流と乱流)を示すわけで、これがタイムドメイン非線形歪にならないという保証はありません。

仮定が間違っていて直ぐには均一化しないとなると連動など無理な話になります。
「大気」という巨大な空間を考えた場合に、高気圧と低気圧という局所的な気圧差が生じ、それが解消して均一になるには風が吹いて相当な時間がかかるので、実際にはどうなんだろう???と疑心暗鬼になってしまいますが、規模が違いすぎますね (^_^;)

口径に応じて大きくなる「実効質量=慣性質量による駆動遅れ」と同様に、容量が大きくなることで等圧になる遅れは生じるものの一定時間後には連動すると考えられます。
要は、大口径でも閉鎖空間を小さくするメリット(トランジェント改善)はありそうだということです。
実際、ZORZOのサブウーファから再生される大太鼓や大砲、雷、大玉打ち上げ花火などは遅れを感じさせないだけでなく、「コケオドシ(虚仮威)の作りものでない低音」を感じさせます。

スチフネス再考2

 2024.1.11
前回は、通常のエンクロージャに取り付けられたユニットの場合、その振動板が背面(エンクロージャ内)にある空気により拘束されてしまい本来の性能を発揮できないこと、その拘束から開放する手段としてUTDが有効であることを説明しました。
そうは言っても、後方に位置する振動板からの音響放射は中低域で回り込みによる打ち消しが発生するのでエンクロージャで囲ってしまうと、後方に位置する振動板が拘束されることになりUTDの性能が半減してしまいます。
「半減」と書いたのは、後方の振動板は通常のエンクロージャに取り付けられたユニットと同じ動作になりますが、前方のユニットの振動板に対しては互助作用が生きているという意味です。

『ムカデ』とZORZO関係者が称している「UTDの連装」は、この半減の影響を無くすためにUTDを数珠つなぎにした構造の事です。
こうすることで、一番後方のユニットの振動板については箱に入れることで通常の条件になりますが、連装することにより一番前のユニットの振動板については「ほぼ開放状態」にすることができます。
ただし、ZORZO連装のムカデの場合には、一番後方のユニットをあえて解放にしています。エンクロージャ無しということです。
これは連装にすることで一番前のユニットと一番後ろのユニットとが十分に離れるため、逆相であっても打ち消しが生じる周波数が十分に低くなることが理由です。
ただでさえ無駄飯食いのユニット(間に挟まれているユニットは表に音響放出しない)が多く、パワーを入れても十分な音圧が得られないのでそれを補う意味もありますが、開放することで「半減」の問題が無くなるメリットは大きいと思います。

『ムカデ』の場合には一番前のユニットを上、一番後ろのユニットを下になるようにフレーム構造のスタンドに吊り下げ、更に同じムカデをタンデム(尻合わせ)に配置することで反作用の打ち消しを行っています。
全てのユニットを直列につないでいるため、インピーダンスが100Ω以上になってしまい、駆動アンプには数kWのDクラスアンプを使用しなければならないデメリットも生じていますが、「小型フルレンジで100Hz以上を再生する」と決め打ちすれば、十分な性能が発揮できます。
この場合には、サブウーファとの組み合わせがマストになります。

今回は、UTDを連想にすることで得られるメリットについて記しました。
次回は「低域ではIsobaricは無効になるのか?」について考察します。

スチフネス再考

 2024.1.9
昨年末のN邸での試聴会だけではなく、ZORZOシステムを聴く度に空気のスチフネス(硬さ・・というか拘束力)の影響を排除していけば、まだまだ時間軸の情報量(トランジェント)は上がっていくと確信させられます。

空気はエンクロージャに密閉される(もしくはバスレフのようにダクト部分以外は囲われている)ことにより「圧力」による拘束を受けることになり、振動板を動きにくい状態にしてしまう元凶になります。
UTD(unpressurized twin drive:ZORZOシステムの基本単位)についてはIsobaric principle(等圧負荷原理)=完全連動を実現する唯一無二の方法であることを、これまで数回に亘って取り上げてきました。
例えば、2022年度STEREO誌主催の自作コンテストではOM-MF04-MICAによるUTDを実際に組んでみて、若干の通気性を持つ紙製コーン紙でも効果がある(現象の実証確認結果としてf0が低下する)ことを測定データ付きで昨年6/21の記事の中で紹介しています。
UTDの基本動作は2つのユニットの互助効果(内部の微小空間を介して2つの振動板が相互に押し引きする)により振動板の片側にかかる空気のスチフネスをほぼゼロにできる事に依っていて、放射側のユニット振動板については開放空間の非常に小さなスチフネスの影響のみに抑えられる(エンクロージャに入れない裸のユニット、もしくは無限大平面バッフルと同じ状態に近くなる)ことが最大のメリットに他なりません。

密閉箱やバスレフに慣れ親しんだ方が1メートル四方くらいの平面バッフルの音を初めて聴かれると、その開放感(トランジェント性能)や微小レベルの再生能力にビックリされると思います。
そして前後に放射された音の打ち消しに依る低域不足にガッカリされると思います。
打ち消しがなければ低音が出るのに・・・と考えると思いますが、それを実現するのが密閉箱などのエンクロージャになるという皮肉・・・。

次回は、UTDが実現できることをもう少し考えてみたいと思います。

Esoteric、TEACに戻る

 2024.1.6
本年もよろしくお願いします。

昨年末、ハイエンド機器を扱うEsotericが古巣のTEACと合併するというニュースが入ってきました。
元々、ブランド分社という形で高級機器のみをEsotericとして分離して収益性アップとリスク分散を行ってきたのだと思いますが、今回、リソース統合のメリットを選択して1つに戻した形だと思います。
海外と日本の経済格差(平均収入)を考えた場合、海外製品に合わせた価格では国内では割高感があって販売が厳しくなります。
EsotericというHighEndを置くことでTEACブランドの販売活性に結びつけるのと、部品購入などのベース数量を増やすことや協力企業の統合で価格交渉をやりやすくする狙いもあると思います。

倒産の憂き目にあったオンキョーとパイオニアが統合し再生を図ったオンキョーテクノロジー(OTKK:米PACとシャープの合弁会社で規模は100名以下。東大阪市川俣)で設計されマレーシアのシャープ工場で生産された製品を、海外ではPACが国内ではTEACが販売するという構図が一昨年よりできていて、従来とは違うにせよONKYO、PIONEERブランドが残ったことはご存じの方も多いと思います。(下記アドレスの一昨年11月AVwatch記事参照)
https://av.watch.impress.co.jp/docs/topic/1450496.html

生き残っていくにはこのような形もあるのかなぁと複雑な思いでいましたが、TEACからこれらのブランド製品すべてが販売されることになっても技術者のブランドにかける精神が残ったことを嬉しく思うべきなのでしょうね。
考えようによっては、流通経路が変わっただけで、設計部隊(会社)は別々の組織ですから、業態が変わっただけかもしれません。
いずれにしろ、旧知のブランド存続は朗報です。

外部クロックについて 3

 2023.12.31
show 前回の説明が言葉足らずだと指摘されましたので、補足します。

高周波回路のゲート素子にはライズ&フォールタイム(≒ターンオン&オフ時間)の速い素子を使いますが、それでもゼロではありません。多種要因によるジッタと相まって入出力間の遅延にさらに時間的なバラツキを生じさせます。
エッジ動作をするこれらのゲート素子では必要悪であり、多段ゲートを通過する信号の場合には遅延とジッタが累積する前に元クロックでの叩き直し(時間校正)を行う必要があります。
図の例では、一番下の波形は一番上の元クロックのダウンエッジで叩き直すことで累積した影響を減少させることができます、

初代K2インターフェイスの場合には、元クロックのダウンエッジではなく、データの安定しているタイミングを見計らって窓関数(写真のシャッターのようなもの=極小幅パルス)のように狙い撃ちして論理情報を取り込みます。
この様にすることで、デジタルフィルタ処理などの後の汚い信号から符号情報だけを低ジッタ(元クロック依存)で取り出すことができます。

手前味噌になってしまいましたが、1ビットDAC(ΔΣ型DAC)の場合には精度がジッタ依存になるためDAC素子の直前で叩き直すのが音質的にはベストと思います。

何のためにクロック精度を上げているのか ⇒ ΔΣ型DAC出力のPWMパルス時間幅精度を高めるため・・・そこを理解しないと惑わされます。

R-2Rラダー型DACの場合には一度データラッチするため、基準電流源と抵抗精度に依存して出力の品位が決まるため、クロック精度の重要性はかなり下がりますが、それでも音質的にクロック品位の検知が可能です。(人間の聴覚ってスゴイ!)

みなさま、良いお年を!

外部クロックについて 2

 2023.12.28
今回は水晶発振子によるクロック生成部分やそのクロックを分周するのに必要なゲート素子で問題になってくる「スレッショルド・レベル」というものについてのお話です。
水晶(スライス片)はそのままでは発信することはなく、インバーテッド・ゲート(反転素子)の入出力間につなぐことで発振回路を形成して初めて発振します。(発振安定度を高めるために微小容量を水晶両端に追加することがあります)
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ここで使うゲート素子というモノには「H」と「L」とが切り替わるための「しきい値=スレッショルド・レベル Threshold voltage (VoH:L⇒H)および(VoL:H⇒L)」が上左図のように設定(CMOSの場合)されていて、発振のレベルがこれを越えることで論理が確定する回路構造になっています。
したがって、パターン配線が長く配線間浮遊容量が大きいなどによる反射などでノイズが乗っていたり波形がなまっていたりすると本来切り替わるべきタイミングと違うタイミングで切り替わることになります。
これが正確なクロックを発生することを害していますし、温度によってスレッショルドレベルが変化することも阻害要因になります。
温度変化に対する安定度を補償するためにサーミスタなどの温度センサーとヒーターなどを組み合わせているものをTCXO(Temperature Compensated X'tal Oscillator:温度補償型水晶発振器)と呼び、高級機器に搭載されています。
水晶のスライス方向によって温度安定度が変化しますので、ゼロになるスライス片を使うことも有効です。
さらに安定度を高めるために小型の恒温槽に入れる場合もあります。

水晶発振器で正しい波形を生成できたとしても、そこから送り出される時には「出力端子〜ケーブル端子〜ケーブル本体〜ケーブル端子〜DACなどの入力端子」という経路を経るため、前回お話したような特性インピーダンスを守った伝送が必要になってきます。
通常、水晶発振器側には50Ωまたは75Ωでターミネートされたラインドライバが出力端にあって、正しい波形伝送を司っています。
DACなどの製品受け側には同様に特性インピーダンスを考慮したラインレシーバがあって、機器内に正しい波形を取り込めるようになっています。

ここから先も問題は山積みで、クロックを分周する段階でもスレッショルドの問題はつきまとい、ゲートを通れば通るほど上図右のようにジッタや波形レベル変動が重畳されてしまいます。
最も問題が大きいのはデータラインで、他の信号が規則正しい1、0の繰り返し(元クロックの分周)なのに対し、1、0の繰り返しが不定期不定長に起こります。結果としてゲート素子の電荷蓄積量がランダムに変動するため、上記のジッタや波形レベル変動、場合によっては波形立ち上がり/立ち下がりの傾斜変動が大きくなります。(GNDレベルの変動=ベースノイズも大きくなります)
これを矯正するには旧・日本ビクターが30年以上前に開発した「K2インターフェイス」のようにDAC・IC入力直前でジッタの少ない元クロックで叩き直すしかありません。

これらのジッタ増加やレベル変動増は伝送路の評価で使われる「アイパターン」が閉じていく方向の変化なので、良い訳がありません。
ちなみに、アイパターンについては、パナソニックのHPに「制御機器知恵袋」というものがあって、その中の「コネクタ関連情報」に分かりやすい説明が載っているので、読んでみてください。
https://ac-blog.panasonic.co.jp/ja/control/connector/connector/general/%E3%82%A2%E3%82%A4%E3%83%91%E3%82%BF-%E3%83%B3%E3%81%AE%E8%AA%AD%E3%81%BF%E6%96%B9%E5%9F%BA%E7%A4%8E%E8%AC%9B%E5%BA%A7

高速伝送のカナメ 伝送特性入門@〜Bを事前に読むことをお薦めします。
https://ac-blog.panasonic.co.jp/ja/control/connector/connector/general/%E9%AB%98%E9%80%9F%E4%BC%9D%E9%80%81%E3%81%AE%E3%82%AB%E3%83%8A%E3%83%A1-%E4%BC%9D%E9%80%81%E7%89%B9%E6%80%A7%E5%85%A5%E9%96%80-%E5%91%A8%E6%B3%A2%E6%95%B0%E7%89%B9%E6%80%A7%E7%B7%A8
https://ac-blog.panasonic.co.jp/ja/control/connector/connector/general/%E9%AB%98%E9%80%9F%E4%BC%9D%E9%80%81%E3%81%AE%E3%82%AB%E3%83%8A%E3%83%A1-%E4%BC%9D%E9%80%81%E7%89%B9%E6%80%A7%E5%85%A5%E9%96%80-%E6%99%82%E9%96%93%E8%BB%B8%E7%89%B9%E6%80%A7%E7%B7%A8
https://ac-blog.panasonic.co.jp/ja/control/connector/connector/general/%E9%AB%98%E9%80%9F%E4%BC%9D%E9%80%81%E3%81%AE%E3%82%AB%E3%83%8A%E3%83%A1-%E4%BC%9D%E9%80%81%E7%89%B9%E6%80%A7%E6%94%B9%E5%96%84%E3%81%AE%E8%80%83%E3%81%88%E6%96%B9-

show 現役だった20年以上前(20世紀です!)に水晶発振子と伝送路評価を横河電機のTIA(Time Interval Analyzer:内蔵した周波数カウンターとメモリを使ってジッタ分布をディスプレイ上で評価できる当時としては最先端の優れもの)TA320で行っていたのを思い出しました。



show 前回の宿題になっている「汚い合成方形波」より「正弦波」のクロック入力のほうが音がマトモという件ですが、えらそうに推察と言ったものの差が見えてきません。
同じ正弦波の合成から作っているにせよ、スロープのスキュー(傾斜)は方形波の方が立っているので条件は良いはず??ですがジッタとの関係では差が出ません。
考えられるのは、インピーダンスのアンマッチで反射が発生したとして、その波形が合成方形波より丸まっているだろう(流入不要輻射が減る)ことくらいで、受ける機器のレシーバ出力(クロック入力にしたがってスレッショルド電圧で論理形成した方形波)に差は出そうもありません。
こうなると、実際に音を聴いて比較してみたくなるものですね。

外部クロックについて

 2023.12.27
昨日、またまたMJ誌2024年1月号を立ち読みしてしまいました。(言い訳ですが、ほんの7〜8分ほどです)
柴崎さんの執筆された記事に、外部クロックでDACを駆動する場合の色々な情報が載っていました。
ケーブル端子に75Ωと50Ωがあることは謳ってありましたが、この75Ωと50Ωというケーブルと端子の特性インピーダンス(Characteristic Impedance)の詳細には触れていませんでした。

show 左の式のように、ケーブルと端子からなる伝送線路において形状(L:インダクタンス)や材質(C:誘電率)によって決まるもので、高周波の伝送ではこれが一様でないと伝送波に反射が発生してしまいます。
show 反射が発生するとどうなるかというと、ケーブルの長さに応じた反射波(減衰振動波:音でいうと「フラッターエコー」のように時間とともに少しずつ小さくなる)が元の波形に重畳されてしまい、リンギングのような波形になってしまいます。
きれいな方形波を伝送するには特性インピーダンスを合わせた反射のない伝送経路にする必要があり、ケーブルの特性インピーダンスのみならずコネクタはBNC(IEC60169-8準拠)やSMA(MIL-STD-348準拠)を使用する必要があります。BNCの場合には75Ωと50ΩがありますがSMAは50Ωのみです。

柴崎さんの記事では、ユニバーサルジェネレータで方形波を作ってクロックをDACに送り込んでみる実験も行っていますが、5次高調波までの正弦波を重畳させて作った方形波のため「立ち上がりがなだらかな波形にしかならず音質が悪い」としていて、正弦波を送り込んだほうが音はまともだったと記していたと思います。
何故そうなるのか? については、次回の記事で推察しますが、クロック伝送には特性インピーダンスをキチンと管理しないとダメということだけは確かなようです。

作業進捗状況

 2023.12.24
9月にスタートしたPHY-06P(ユニットAlpair-6Pv2をタンデムで使用)のキャビネット塗装に手間取り、今日現在も仕上がっていません。
UDF-04Mのユニット修正をスタートしたのが11月末でしたが、こちらも年内は絶対に無理!
さらに12月後半には外部の請負仕事が入ってきていて、こちらもかなりの仕事量ですが、まだ手付かず (-_-;)
Wavecorのユニットによる作品つくりも来年からのスタートになります。

今年は何もかも中途半端で大晦日を迎えることになります。
せめて大掃除くらいは明日にでもしようと思っています。
なかなか「終わり良し」にはできないものですね。

FR085CU03 寸法測定 訂正

 2023.12.23
前回の記事でエッジと振動板の寸法に関して記しましたが、どうにも気になり裏側を覗いてみました。
振動板が大きくはみ出している訳ではなくどうやら剥がれ防止に接着剤がエッジ内周にハミ出して塗られているようです。
それがエッジ表側からの感触違和感だったということのようです。
確かにエッジと振動板の貼り合わせ幅が狭いので、品管的には裏打ちするのが正解だと思いますが、かなりガッツリ塗布されているようなので、外周端部が振動の節になりにくいような配慮ともとれます。

いずれにしても誤報でしたので、訂正させていただきます。

FR085CU03 寸法測定

 2023.12.20
12/18に発売されたWavecorの6cmユニット「FR085CU03」の寸法をノギスで測定しました。

show

今回も必要な寸法を中心に測定しました。
マグネットはφ60-t10のフェライト、トッププレートはt3でFR070WA03と同じであること、フレームがφ85丸型でFR070WA03と同じ4.5mm厚であることが確認できました。

show エッジ(NBR)が柔らかいのに指で触ると抵抗があることに気がつきました。これは左図のようにロールエッジの内径と振動板の外径寸法がオーバーラップしているためと思われます。目的はハッキリしませんが、モード共振のコントロールのためかもしれません。(通常は径を合わせます)

磁気回路はポールピースに銅キャップを被せて前後駆動に伴う自己インダクタンスの変化を抑えることで奇数次高調波歪を低減しているとのこと。
VCボビンは黒っぽいGFRP(PAI?)で放熱効果を高めるために複数個の丸穴を開けてあります。(丸穴からボビンの黒っぽい内壁が見える)
ダンパーは黒色で材質はコーネックス(高耐熱メタ系アラミド繊維)です。前回の関連記事でエッジを柔らかくしてダンパーを固めにすることで振動系の機械抵抗(損失)を減らしていると記しましたが、実際、ダンパーはフェノール含侵率が高く硬そうです。
ダンパーとハウジングで囲まれた空間は外部に開いていて、スチフネスが悪さをしないように設計されています。(下の写真でVCボビンの放熱用丸穴がかすかに見えている窓部分)
ダンパーと振動板の位置関係はかなり近く接着剤(写真では緑色)で接合されています。
show

細かい部分も手を抜いておらず、さすがVifaで設計エンジニアをしていたアラン・イザクセンが作ったWavecorの製品だけのことはあります。
ファーストインプレッションは以上です。

私の場合には、フレームをバッフルに固定しないので、フレーム裏に貼り付けてあるパッキンを剥がしました。

show

今は、ユニット単体で慣らし運転(バーンイン)中です。いつものようにストラビンスキーの「火の鳥」でブンブン駆動しています。

スチフネス考 補足

 2023.12.19
N氏邸では、ケンリックサウンドのUSBアイソレータ(開発中で正式商品としては未登録)の効果を確認するためにバイパスする実験を行いました。
これは、ZORZO関連特許の所有者でありZORZOシステムの発案者でもある山田氏のお宅(東京・六本木ヒルズの直近)にN氏がUSBアイソレータを持ち込んでZORZOの多連フルシステム(片チャンネルあたりフルレンジ16+16連、サブウーファ7+7連)を試聴した際に、山田氏がアイソレータによるS/N感改善をいたく気に入られたという経緯があり、それが今回のN氏邸での試聴に結びついていて、当然ながら山田氏が同行しました。
結果として山田氏はN氏に対し「何とか購入できるよう細井社長に依頼してほしい」と懇願することになりました。(半年〜1年待ちだそうです)

バイパスした場合の変化ですが、ノイズフロアが明らかに上がってしまい、霧がかかったように微弱情報がノイズに埋もれてしまうのがハッキリと分かります。
一度、この差を知ってしまうと、どうしても上流の伝送システムに入れたくなる麻薬のような機器です。
例えるなら一般的なスポーティ車とその性能を突き詰めて良い方向にチューニングした車の違いでしょうか。五感に伝わるものが違ってワクワクしてしまう感じです。
それも変に尖ってしまっている訳ではなく、本当に自然なのです。だから長時間聴いても、あまり耳が疲れません。
伝送デジタルノイズ(俗に言う「デジタル臭さ」)が払拭されてDAC部分の性能が生きてくるからに他なりませんが、五十万円以下の投資で数百万円のDAC周辺機器が生きてくるなら安いものという考えもあると思います。(貧乏人の私にはこんな高価なシステム自体組めませんので想像です)
いつも私が口にしている「ボトルネックをクリアするとどんどん良くなる」の良い例です。

部屋としては防音が良く、かなりライブ寄りで定在波がちょっと気になる感じですが、今回は7名が入って視聴しているので残響時間はだいぶ短くなっているのですが、如何せん天井が低いので環境としては追い込めていない状況と言えます。
それでもこの違いがハッキリ分かるということは、部屋の環境を整えたらどんな感じになるのやら・・・。
N氏曰く「(自己流で)色々やってみたんだけど、どこか不自然になるので全部はずしてしまった」とのこと。
試聴環境がボトルネックになっている部分がそれなりにあると感じたので、専門の業者に委託すればそれなりの費用はかかるけれど思った以上に改善するのにと思ってしまいました。

スチフネス考

 2023.12.18
昨日、浦和のN氏邸にお邪魔しました。
再生システムはストレージソースをPC上のAudirvana(サブスク版)かSOULNOTEのトランスポートZ-3で送り出し、ケンリックサウンドのアイソレータを介してSOULNOTEのDAC D3(クロックジェネレータX-3+ケーブルRCC-1)の出力をプリアンプP3に送り出します。メインアンプは管球アンプ(メーカー/型式未確認)とROTELのRB-1590Bの更なる特注品(出力は350W+350Wで同じだが部品が違うらしい)の切り替えになっていました。
目的は、N氏のシステムを使わせていただいてZORZO試作品の音を検証することでしたが、N氏のスピーカー(ケンリックサウンドのD130フルレンジ改+ホーンドライバ)との比較も実施しました。
ZORZOの内容詳細については、ここでは明かせませんが、5cmユニットx2個の基本モジュールをタンデム仕様にして都合4個のモジュールにしたものを特殊な小型キャビネットに収めたもので、高さは30cm強です。

まず、N氏のケンリックSPシステムを管球式アンプで駆動して音聴き。
非常にクリアな中高域は上流の機器構成に依るものとの説明がありましたが、聴感上のS/Nが半端ではありません。ホールの余韻などは空気の粒子の震えが徐々に収まっていくのが見えるようです。
それにケンリックSPシステムの解放感が素晴らしく、システムとしてかなりの完成度を実感しました。
この解放感はどこから来るのか考えましたが、38cmフルレンジの能率が高いのと、かなり大きなキャビネットとスリットダクトがバッフル面に開いていることが要因と考えられます。
スリットダクトはバッフルを切り抜いただけのエア抜き形状で筒部分がありません。
D130改(アルミ製センターキャップからチタンキャップに変更)の軽い振動板に対しキャビネット内の空気のスチフネスで抑え込まないような設計になっていることがキャラクターを決めていると感じました。
N氏はMAGICOのQ3もお持ちですが、「精緻でタイトな音だけれど鳴かすのが難しい」と仰っていたように、密閉箱はキャビネット内のスチフネスが高く振動板を抑え込んでしまうため、解放感は期待できません。
このケンリックSPで1970〜80年代のソースを聴くと、思わず当時の記憶が浮かび上がってきて「幸せホルモン(セロトニン)」が脳内を満たしていくようでした。

続いてプリアンプ以降を、ZORZOをROTELで駆動するシステムに切り替えて試聴しました。
正直、比較にならないだろうと思っていたのですが、大げさでなくビックリするほどの音が飛び出してきました。
ケンリックSPの音場が平面的に聴こえ、低域の量感こそ適いませんが音楽の中核はキチンと出し、トランジェントの立ち上がりは素晴らしく、とても5cmのユニットから成るSPシステムには思えません。
会場の生の音場感を出せるこのクラスのスピーカーに私は出会ったことが無いので、皆さんがブラインドで聴いたらハイエンドのフルサイズブックシェルフ20cm 2ウェイかフロア型と間違えること必至です。
外部に出ている2つの対向ユニットの向きで指向性が変わるので、部屋に合わせてチューニングが必要ですが、時間をかけて合わせ込むか反射板を工夫したりすればさらに良くなると思われます。
キャビネット容積は5リットルそこそこなのでバックキャビティによるスチフネスも大きく、低域がまったく出ない抑え込まれた音を想像していましたがとんでもありません。
特許がらみになりそうなので明かせないのが残念ですが、今までの常識を打ち破る「キャビネット革命」と言えるものかもしれません。
スチフネスの影響は振幅の大きな低域のみかと思っていましたが、中高域の質にも影響があることを認識した一日でした。

DALI CORE SMCについて 再

 2023.12.13
DALIのSMC(Soft Magnetic Compound)について友人からもう少し詳しく説明してほしいと言われました。
「俺はDALIの設計者じゃないよ!」と突っ撥ねたものの、私自身の興味もあったので調べてみることにしました。

DALIのHP(D&M import audio)にザックリした技術情報がありましたので、それを参考に記述します。

SMCについて記す前に、「 KORE 」のMIDおよびBASSドライバに使われているバランスド・ドライブ・システムについて記しておきます。
この構造は1970年代には特許登録されていましたが、性能を出すためには製造上の困難さが伴い、製品に反映されることがありませんでした。
具体的にどんな構造かというと、2022/5/14〜16の記事に取り上げたカナダ Paradigm の「 PERSONA 9H 」ウーファと非常に似ていて、2つのギャップ(磁束方向が互いに逆:内向きと外向き)と一つのボビンに巻かれたデュアルボイスコイル(相互に逆巻)とで構成されています。
前方のギャップとコイルの位置関係が後方のギャップとコイルの位置関係と前後対称になっていて、通常のドライバーで生じる駆動方向の違いによる非線形歪(奇数次高調波歪)を相互に打ち消すように動くことを特徴とするものになります。
VCが前方に駆動される時、前方のコイルはギャップから突出する(比透磁率≒5000の空間から比透磁率≒1の空間に出る)のに対し、後方のコイルはギャップに突入する(比透磁率≒1の空間から比透磁率≒5000の空間に入る)ため、2つのコイルを並列?(PERSONAは直列)に繋いだ合成自己インダクタンスの変化を最小にできます。VCが後方に駆動される時には前方と後方のコイルの条件が入れ替わるだけで、合成自己インダクタンスの変化は同様に最小になります。

show 結果として駆動変位とインダクタンスとの関係は左図(Klippel解析結果)のようになり、駆動してもほとんど変化しないことが分かります。

通常のドライバではシングルギャップ&シングルコイルのため、前方に駆動される時コイルはギャップから突出し(比透磁率≒5000の空間から比透磁率≒1の空間に出る)、後方に駆動される時にはギャップに突入する(比透磁率≒1の空間から比透磁率≒5000の空間に入る)ため、駆動方向による自己インダクタンスの変化はとてつもなく大きくなります。
通常のドライバでは銅キャップやファラデーリングを使って巧妙に設計することで自己インダクタンスの変化をゼロに近づける選択肢しかありませんでした。

駆動に伴う機械的な非対称による歪をバランスド・ドライブ・システムでほぼ解消した上で、磁気回路の根本問題である「駆動に伴う磁束密度の変調」を解消するために採用されたのがSMCになります。
SMCに関しての詳細は2022/5/26の記事を参照してください。

show

show 上図は10Hzと200Hzで駆動された際の磁気回路に生じる磁束変調の様子をシミュレーションしたものとのことですが、IRON(純鉄)の場合には表皮効果により磁束変調(磁力線の分布)が表層のみで起きていることがハッキリと分かります。更に周波数が上がるとその傾向が強まることも分かります。
SMCの場合には変調磁力線の分布が磁路の表層に集中することなく、且つ周波数に依存せずに直流磁界とほぼ同じであることが分かります。
これは「変調が起こっても直流磁界へ重畳した場合に歪となりにくい」ということを表していて、SMCの最大のメリットになっています。

また、ヒステリシス特性に関しても左図のようにSMCの場合には周波数に依存せず直流と相似なリサージュ波形となります。
純鉄のようにリサージュ波形が開いていると、その面積に応じたロス(=歪)が生じてしまいます。

図表出典元はすべてDALIのHP(D&M import audio)

バイワイヤリングのメリットについて

 2023.12.2
友人から「クリプトンからバイワイヤリング用のSPケーブルが発売されたけど、そもそもバイワイヤリングって何が良いの?」と聞かれました。
クリプトンから発売されたのは、スターカッド構造(4芯)のケーブルSC-HR2000にバナナ端子を実装したもので、購入すればそのままバイワイヤ接続が可能になります。
show

クリプトンのHPにも記載されていますが、ウーファの場合には振動板の振幅が大きくなるため均一磁界から食み出すこと(dB/dt≠0)で逆起電力が発生(発電と同じ)し、さらに悪いことにウーファの実効質量(= 慣性質量)が大きいので駆動加速度が加わってもすぐには動かずすぐには止まらない状況になるため駆動信号に対して遅れて駆動されることになり、逆起電力も遅れて発生して駆動電流に重畳されます。
度々お話しているように、逆起電力は制動ではなく時間領域の歪(タイムドメイン歪)です。
この音声入力に対して遅延した逆起電力がウーファに生じることで、上図の黄色い星で表した「歪」がアンプと接続されているSPケーブルに生じます。
シングルワイヤリングの場合(上)には、SPケーブルのインピーダンスが共通ですのでツィーター端子にもこの歪が流入(実際には歪電圧が重畳)してしまいます。

これに対し、バイワイヤリングとした場合(下)には、アンプの出力端子から経路が2つに分かれるため、ツィーター側のケーブルにはこの歪が重畳されることはありません。
真空管アンプのようにDF(ダンピングファクタ)が低くなければ出力端子部分での歪電圧はゼロ(イマジナリーショート)と考えられますので、よほどケーブルが細いか極端に長くなければ(ケーブルのインピーダンスが高くなければ)通常の音出しでは極端な差は出ませんが、バイワイヤーとシングルワイヤーを比較試聴してしまうと分かります。
正直、比較せずに「うん!これはバイワイヤリングの音だ!」と即座に当ててしまう人は100人に1人いるかいないか・・・。ましてやジャンパー線やジャンパープレートの材質の違いが先入観なしにブラインドで分かるとなると・・・少なくとも今の私には無理です。
ブラインドで比較試聴した時のバイワイヤリングの音の傾向としては、「中高域がスッキリした」「音場の表現力が上がった」とおっしゃる方が多いです。
S/N感は異なりますが、仮想アースをスピーカーに付けた時の印象に近いかもしれません。
逆に「迫力がなくなった」と表現される方もチラホラいて、好みの問題とも言えます。

メートル数百円の安いケーブル(ある程度太くて短いもの)を買ってきて、シングルとバイの簡単な比較試聴をしてみて傾向(自分の好みかどうか)を掴んでから、ちょっと高級なケーブルでのバイワイヤリングに挑戦するのも手です。

スターカッド線のメリットはバイワイヤと言っても4芯なので1本にまとまっているため取り回しが楽な点と、構造上相互ノイズに強い(相互の生成磁場が直交するので干渉しない)点です。

層流と乱流について

 2023.11.27
空気が「粘性を持つ流体」であるということは、動的なスピーカー設計をする上で考慮しなければならない第一のことになります。
空気を振動板が駆動するということは粗密波(気圧の高い「密」の部分と低い「粗」の部分が順次起きることで進行波を生じる=局所的に空気の分子が動き流れているのと等価)を作るということになりますが、空気が流れる際に「粘性」というものがあるために特別な挙動が発生します。

19世紀の英国でレイノルズという学者が流体(水)の流れについてインクを用いて可視化する研究を行い、流れには層流(laminar flow)と乱流(turbulenceもしくはturbulent flow)とがあることを発見しました。
読んで字の如く、流れる時に整然と流れるか乱れが生じるかの違いですが、色々な条件を変えて実験した結果、層流が乱流に遷移するのは慣性力(分子が連なって動く力:速度依存)と粘性力(粘りやすさ:動粘性係数に依存)の比が関係していることが分かりました。(液体だけでなく気体も同様になります)
この比をレイノルズ数(無次元)と呼びますが、具体的な求め方は専門のHP(例えば日阪製作所HPの「熱交ドリル」2限目・・など)を参照いただくとして、簡単に言ってしまうと同じ流路の場合には流速(代表速度)が大きくなると乱流になりやすいということです。
ここで注意しなければならないのは、代表速度は壁面と流体最大速度との差ではなく流体の分子相互の速度差であるということです。
通常、管(ダクト)の断面積が小さいほど流速が上がるので乱流になりやすくなりますが、同じ断面積であれば「円」より「潰れた長円」の方が乱流になりにくいという実験結果があります。
自動車の風洞実験のように開放空間で考えると単純に速度と表面形状の問題になりますが、ダクトなどの閉空間の場合には壁面に近い部分の分子が粘性によって本流と一緒に動く(壁から剥がされて本流内の速度差が小さくなる)性質が強くなるため中央の最大速度部分と壁面が近い場合には「壁面に近い部分」で乱流(小さな渦)が発生します。
逆に最大速度部分と壁面が遠い場合には「壁面から離れた部分(本流内)」で乱流(大きな渦)が発生します。
これが何を意味するかというと、同じ断面積であれば円筒型のダクトよりスリット型(楕円や長円断面含む)のダクトのほうが大きな乱流が起きにくいということになります。

層流のメリットは運動量、熱、力などの拡散(エネルギー変換)に関しては乱流に比べて極めて小さくなるという点で、ダクトの大敵「風切り音」の発生も層流では起こりにくいということです。

show これを利用したのがSonus fabelの「Olimpica Nova」に装備された「ステルス・ウルトラフレックス」ポートになります。(「Amati」 のものを含む)
図の右側がエンクロージャの断面(水平に輪切りにした状態)ですが、非対称な位置にバスレフポート(ダクト)が設置されています。
これはキャビネットの上から下に至る細長い開口を持つスリット・ダクトに他ならず、補正係数が変わるもののダクト設計としては円筒や角柱型ダクトに準じます。
狭い開口幅に見えても長さだけで十分な断面積を持ち、粗密波の圧力変化によって生じた流速は断面積に反比例するため、結果的に流速が十分に低くなるので乱流が生じにくい状況となります。

このような極端に狭いスリット形状は縦長のフロアタイプだからこそ可能なものになりますが、ブックシェルフのサイズでもそれなりの応用は可能と思います。(Olympica Nova Tでの実績あり)

流速を落とすこと(断面積を大きくすること)は層流とするために有効なだけではなく、ユニットの背圧によるスチフネスの影響も軽減します。
長いスリットダクトのデメリットは、断面積が大きくなるのでfdをそれなりに低くするためには長くなってしまうことでしょうか・・・。

追加購入MF4-MICA インピーダンス測定

 2023.11.22
追加購入したOM-MF4-MICAのインピーダンス測定を実施しました。

この2ヶ月ほど06Pのキャビネット塗装に明け暮れていたのと、個人的にもバタバタしていたこともあり、戻ってきたUTD-04Mの破壊したモジュールを再作成する件が棚上げになっていました。
残骸は作業場の片隅に置いてありますが、いつまでも放っておくわけにもいきません。
購入したユニット(No.5、No.6)はハウジングとトッププレートとの隙間にシリコンシーラントを塗布した状態で休止していましたので、今日、測定を実施しました。

show 測定は、例によって抵抗分圧測定法です。
結果はユニットをバーンイン(馴らし入力)していないこともありf0は116Hzと117Hzでした。
ちなみに、No.1〜No.4 はかなり鳴らし込んだ状態で 111Hz、106Hz、112Hz、108Hzでしたので5%程度高くなっています。
バーンインすることで数Hz下がるのが常ですから、ユニット間でバラツキがなかったのを幸いと考えることにします。
QもNo.1〜No.4 が3.2〜3.3くらいあったのに対し、3以下ですが、これもバーンインで大きくなるので心配はしていません。
ただ、DCR(直流抵抗)がNo.1〜No.4 が7.5Ωだったのに対し6.9オーム(8%ダウン)となっていて明らかにボイスコイルのロットが違うようです。

昔のユニットには品質管理上、製造時期を特定するためにゴム印やレーザープリントでロット番号(製造年月をそのまま入れるわけではない)を入れていましたが、最近のユニットには入れないメーカーが多いようです。
どうやって市場品質管理するのか不思議です。

年内には、せめてモジュール組みを完成したい(作品が問題なく戻ってきていたら再製作のスタート状況になる)のですが、どこまでいけるでしょうか・・・。

ONTOMOムック スピーカーユニットについて5

 2023.11.20
18日発売の月刊STEREO 12月号にカラー見開きの2ページで記事が載っているということで、早速確認。
やっとTSパラメータが開示されました。11/16の記事で掲載した数値そのものです。
YSクラフトの佐藤さん(元FOSTEXの方だそうです)のコメントが載っていましたが、「エッジが柔らかくQmsが大きいので低音が豊か」とあります。
ということは、ダンパーの含浸量を多くして固めにしているということで、ますます蝶ダンパーに近いのではと期待できます。
エッジが柔らかいのでf0がそれほど上がっていないのだとは思いますが、ダンパーを固くしても極端にf0が上がらないのは、ダンパー径が大きめなのかもしれません。(現物に触っていないので、想像です)

コイル巻き幅を仮に7mmとすると、最大振幅で巻線がギャップ内にギリギリ残る計算になり、熱的にも余裕を持たせることになります。
トッププレート厚さを5mmくらいにすると更に余裕は増えますが、マグネットの性能からギャップの磁束密度が低くなってしまい効率がダウンします。
コスト比率の高い磁気回路に投入できるコストを考えると、3mmのトッププレートが妥当なところと思います。

音工房ZのZ600について

 2023.11.19
show メルマガに新商品の案内がありました。
月間STEREO誌8月号に音工房Zの記事が載り、近々出す新製品として小さな写真が載っていましたが、それが登場しました。
フルレンジユニットとの組み合わせキャビネットの理想形状として、いつかは出てくると思っていましたが、なんと! 4万円弱での登場です。
以前より球形は理想形状ではないと説明して、自らもこのような形状のキャビネットを作り続けてきた私としては紹介しないわけにはいきませんね。

ふたつだけ注意点を。
一つ目は、未塗装ですので、購入された方が塗装をされると思いますが、積層部分が目立たないように平滑にするのは難しいということをご承知おきください。
私の場合には平滑なピアノ塗装が基本なので、この点で苦労しますが、積層を活かしたウレタンクリアやニス仕上げならそれほど気にする必要はありません。
もう一つはバッフル面積が少ないので単体だけでは低域がお粗末になります。
サブウーファとの組み合わせを前提にされたほうが良いと思います。その場合にはフルレンジは出しっぱなしで、サブウーファのハイカットは急峻にするのが原則になります。
紹介まで。

B&O BeoLab 90について

 2023.11.18
知り合いのTさんから「BeoLab 90を聴いてきました」というメールを頂きました。
B&O製品は北欧らしいシンプルで洗練されたデザインが先行しているため、音質や操作性が話題になることは少なく、私もあまり注目していなかったので、久しぶりにホームページを覗いてみました。
BeoLab 90 は18基のスピーカーとアンプに対してDSPにより最適な音場補正を行っていて、ソースによりAV設定(多人数や部屋のどこにいても快適であることを考慮)と純オーディオ設定(個人で楽しむ)が自動的に切り替わるようになっています。(ビーム幅コントロールとアクティブ ルーム補償)
これはB&Oらしい考え方で、面倒くさい操作なしにユーザーに快適(最適)な空間を提供することを最優先にしています。

どれだけスゴイことをサラッとやっているかSTEREOPHILEの記事(測定データあり)を御覧ください。(日本語に変換してお読みください)
https://www.stereophile.com/content/bang-olufsen-beolab-90-loudspeaker-measurements

show

実際問題、写真右のように18基のユニットがむき出しになっている状況は、ある意味グロテスクで、これを写真左のようにネットでカバーリングすることで室内にフィットするデザインを得ています。
価格はペアで1700万円ほどのようで、我々にはとても手が出ません。これもバブル崩壊以降30年以上日本の経済が停滞していたためで、海外では健全な経済発展の結果としてインフレ(物価上昇)が進み、同時に給与収入も上がった結果から決して高い買い物ではないのかもしれません。

2023 ONTOMOムック スピーカーユニットについて4

 2023.11.18
友人から「結局のところ、このユニットどうなのよ」と聞かれてしまいましたので、もう少し情報追加します。
前回のムック付録「OM-MF4-MICA」と比較してみるとユニットの性格が見えてきます。カッコ内がMF4-MICAです。
振動系等価質量Mmsは 2g(1.39)、駆動力係数BLは 2.3Tm(3.06)から分かるのは駆動力がプアになり慣性質量が大きくなるので、駆動加速度は約半分ほどになります。
トランジェント特性が劣るので短絡的に音が鈍いと考えたくなりますが、これは数値だけの比較ですので、実際の音と直接結びつけるのは危険です。
Wavecorの場合にはQmsが 13.1(2.85)とかなり大きく、機械抵抗 Rmsは 0.11(0.33)と小さくなっています。
これは振動板支持系の機械的尖鋭度が高く、機械的なロス(熱変換損失に相当)が小さいということですので、フレーム(ハウジング)と振動系の結合度が高くなり、フレームを大きな質量でガッチリ止めることが必須になってきます。
逆にフレームをキチンと固定すれば振動板支持系の機械ロスが少ないメリットが生きてきて、音的には加速度の小ささを十分に補う可能性があり、ベーク板で作られた蝶ダンパーを持つユニットに似てメリハリのある傾向かもしれません。
フレーム鳴きが出やすいとも言えるので、樹脂製の4.5mm厚でも十分かどうか・・・。(フレームと磁気回路をつなぐ4本の腕はあまり丈夫ではなさそうです)
ただ、「フレーム鳴きを含めてユニットの音」とも言えるので、こればかりは現物を手にしてみないとなんとも言えません。

なんだか、上げたり下げたりで情報を付け加えた意味がないかもしれませんが、上手く鳴らせば化けるユニットかもしれません。

2023 ONTOMOムック スピーカーユニットについて3

 2023.11.16
昨日のAVwatchに山崎健太郎さんが執筆した記事を見つけました。
https://av.watch.impress.co.jp/docs/news/1547049.html
ユニット名は「FR085CU03」
既存の「FR070WA03」と電気仕様は同じで、フランジ部分を角型から丸型に変更したのみだそうです。(厚さは4.5mmにアップとありますが、FR070WA03が4.5mmあります)
TSパラメータの概要は、インピーダンスが4Ωでエージング後のf0は114Hz、Mms = 2.0g、Cms = 0.97mm/N、Vas = 0.61L、Qms = 13.1、Qts = 0.87・・・詳細は下記URLにて確認ください。
https://www.wavecor.com/html/fr070wa03_04.html

機械的なスペックとしては、VC径はφ22、トッププレート厚さ3mmに対して変位maxは7mm(±3.5mm)となっています。
設計としてはオーソドックスで、TIASの音友社・物品販売で音出しをしていたのを聴いた限りではバスレフの小型ボックスに入れてニアフィールドで使うユニットだなぁ〜という感じでした。
マークオーディオのユニットと大きく異なるのは、コンプライアンスを大きくして(保持系を柔らかくして)f0を無理して下げるようなことはしていない点です。
EBP = f0/Qes ≒ 121ですのでバスレフが最適ということになります。
バックロードホーンも可能ですが、ちょっと制動が甘くなるかも・・・。
バックロードホーンの場合にはQesが大きいユニットが合っています。
FR070WA03はオークションでしか手に入らないので、欲しかった方には朗報と思います。

2023 TIAS その3

 2023.11.15
G402はNOAHブースで、Sonus faberの「Olympica Nova V」をBurmesterの「216」で駆動していました。

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show ソース側機器はKLAUDIOのアナログプレーヤー 「Magnezar」。ダイレクトドライブの磁気浮上プラッターということで興味を持ち、説明員に聞いたのですが要領を得ず、ホームページには写真に写っているピボット式リニアトラッキングアーム「ARM-AP12」の情報しかなく、dmenu(ドコモのニュース媒体)に記事が載っているだけでした。
https://topics.smt.docomo.ne.jp/article/phileweb/trend/phileweb-news__audio__24821
これによると「マグネットフローティングでは完全な水平を保ち続けるのが難しいが、プラッター上部に特殊な液体を封入することで、回転時の液体の遠心力によって安定した水平状態を獲得した」とあるので、「流体軸受」ではないかと思われます。
やはり完全非接触ではありませんでした。

香港ハイエンドショーで音出ししていたSonus faberの40周年記念モデル「Stradivari G2 Anniversary」も展示されていました。

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G403アークジョイアではESTELON(エストニア)の新モデル「AURA」で音出し中。
ユニットはOEM(ツィーターはscanspeak製、2つのミッドはSB acoustics製、ボトムに実装されたウーファはFaital製)ですが、キャビネット材質には鉱石と樹脂のコンポジット材を使って共振の抑制を行い曲面で構成することで定在波の心配がないものになっています。

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G404タイムロードではNODEの「HYLIXA」をCHORD製品群でドライブ。
写真中央のHYLIXAは2ウェイにしか見えませんが、3Dプリンティングで作られた迷路のようなキャビネット(HTL:ヘリカル・トランスミッション・ライン=ヤドカリの殻のように螺旋渦巻き状になっている)にウーファが取り付けられていて、写真右の黄色矢印部分(ピカピカ光る2ウェイモジュールの周囲)から低音が放出される同軸構造になっています。
サイズ的に低域の量感を求めるのは酷ですが、音場がきれいに再現されていてリラックスできる再生音です。デザイン的には個性が強いので好き嫌いがハッキリするとは思いますが、デンソーテンのECLIPSEと並び、流線形のデザインは強烈なイメージを焼き付けます。(私の作品も同系デザインなので親しみが湧きます)

G405のNASPECKで新製品を見つけました。
show 昨年のMunich2022でMONITOR AUDIO(UK)が50周年記念モデル「CONCEPT50」と称して展示していた製品が、今回は新製品「HYPHN」として展示されていました。
発売は年明けとのこと。ペアで1000万円オーバー)
六角形の部分には中央にツィーター、周囲に6基のミッドレンジを配置。両サイドの部分にはそれぞれ2基のウーファを向かい合わせに配置したピラー状のキャビネットがあり、逆タンデム構造になっています。(写真では六角形の上下にユニットが見えている)
音は聴けませんでしたが、見た目のインパクトが強く、評判になるかもしれません。
写真右はAudio NEC(仏)のEVOシリーズ中間価格帯の「EVO-3」。
音出しは、MONITOR AUDIOのPlatinum 300 3Gでしたが、可もなく不可もなくというイメージでした。

show G409ゼファンでは、MARTENの三兄弟が創立25周年ということで来日していて、Septetステートメントエディション(ペアで2200万円弱)について解説。ツィーターが1インチのピュアダイヤモンド、ミッドハイが3インチのベリリウム振動板を採用し、ミッドレンジ1発に低域は2つのユニットとパッシブドライバー(ドローンコーン)による4ウェイ構成・・・これでもかという感じです。ベリリウムは昨今のトレンドでしょうか。
音は高域が素直で聴きやすいものでした。

3回に亘ってTIASのダイジェストを記してきましたが、年々参加者が減っていて今年は特に香港ハイエンドショーの記憶が新しいうちたっだこともあり、日本のオーディオ業界の衰退を肌で感じました。
実際にはTIASが約200社、香港が約160社ですので数字的には大差なしに見えますが、規模と熱気、双方とも香港がかなり上回っています。
何と言っても大きな差は、参加人員の年代の違いです。TIASは60代くらいから上の団塊の世代が中心で、香港は30〜40代が中心になり10代や20代の若い層もいっぱい見かけました。
最近は参加していませんが、YOUTUBEなどを見る限り欧州やアメリカでもTIASほど高齢化が進んでいるようには見えず、日本だけが取り残されたイメージを受けました。
寂しい限りですが、実際問題、円安も手伝って日本メーカーの売上は海外が主体となりつつあり、国内の空洞化が進んでいます。

2023 TIAS その2

 2023.11.13
前回は6階でしたので、5階から4階で気になったブースを紹介します。
G502はエレクトリと日本音響エンジニアリングのコラボブース。
show ブースはAGSの音響チューンツールSYLVAN・ANKHを贅沢に使ってあり、他のブースとは定在波の残り方に差が感じられました。
MAGICOのスピーカーをMacintoshで駆動してタイトな低音が再生できていました。

show

G510 D&Mホールディングス(Maranz)ではDALIの「EPIKORE 11(EPIKONラインの中級機なのにペアで800万円!)」を再生中。
キレの良いタイトな低域を再生していましたが、これは磁気回路にSMC-g2を採用した事が功を奏していると思われます。
SMC自体は微粒子砂鉄を樹脂でコーティングしたものを成形しているため渦電流が生じないので低電流歪となる特許技術ですが、それにファラデーリング(磁束密度の分布調整を担う)を追加することで磁気歪をも低減しているのがg2(ジェネレーション2)の特徴です。
EPIKORE 11の詳細は、
https://dm-importaudio.jp/dali/lineup/lineupepikore11/epikore11/index.html
をご覧ください。

4階に降りてG401はTADのブース。

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中級機Evolutionシリーズのフロアスタンド型モデルGE-ONEをセッティングしているところで、スピーカー位置を床面マーキングに合わせて慎重に設置していました。
この位置を決めるには時間をかけて測定?&試聴してベストの状態にしているのでしょう。
SPケーブルはストレイキャパシティによる影響を受けないように、床に直に触れないようスタンドで浮かしており、基本を忠実に守った結果として精緻な音像を再現していました。
GE-ONEは同軸のCSTドライバー(ツィーターがベリリウム、ミッドレンジがマグネシウム振動板の表面に化成被膜と塗装を施したもの)が250Hz〜100kHzという広帯域を受け持ち、歪が少ないのですが、あまりにもキレキレで、TAD製品の試聴の度に毎回感じるのですが短時間で疲れてしまい楽しめません。
化成被膜と塗装の内容については不明ですが、Mgは酸化しやすいため被膜は必須であり、塗装については「損失の付加」とありますがスライドリングマテリアルのような特殊なものでは無さそうです。

つづく

2023 TIAS

 2023.11.7
バタバタしていて、危うく見学できないところでしたが、最終日の11/5午後に有楽町の東京国際フォーラムに向かいました。
今回のレポートも独断と偏見でピックアップしたものになります。(3回に分けて報告します)
いつも通り、上階から順に降りていくコースで、7階のDENONはパス。6階のエソテリックからスタートですが、いきなりAvantgargeの洗礼・・・前に張り出してくるホーンの音がどうにも私は好きになれないので、早々にLinn Japan(G603/G604)へ。
show

香港HIghEndショーではまともに音を聴けなかった「360EXAKT」はG603、「360PWAB」はG604に設置されていて贅沢な単独音出しでした。
(写真左が360EXAKT、中央が360PWAB:リアパネル以外見分けつかず)
再生しているソースが違うし、部屋の環境が違うので単純比較は難しいのですが、どちらも『スピーカーの存在が無くなる』という謳い文句通り歪は極端に低いのが分かりました。
これは単純な話で、実際に含まれていない情報(本来無い情報)があると聴覚は敏感に察知し、その方向を知覚してしまうことに因ります。
この知覚は動物の本能に従ったもので、動物には自分を襲う敵を認知する能力があり、人間にもその能力は未だ残っていて敵と歪は違うものの聴覚が「おかしいな」と思ったらそれに意識が集中してしまい、「不自然さ」として脳に訴えるためスピーカーから音が出ていることが分かってしまいます。
実際にはスピーカー設置位置より外側にも空間が広がっているので、ソースに反射音などが収録されている以上、スピーカーの外側の空間も認知出来るはずですが、歪でスピーカーの位置が明確になってしまうと外側の空間が認知され難くなってしまいます。(スピーカーの内側だけに音場が展開しているように知覚)
360での試聴では、スピーカー設置位置の外側まで空間が広がっていることが確実に再現されていました。
ただ残念なのは、低域音が「ゴムっぽい」のです。(分かりにくい表現ですが、そう感じました)
周波数領域の特性である歪特性やF特的には素晴らしいのでしょうが、時間軸特性のトランジェントがイマイチなのだと思います。
これはユニットの特性そのもの(振動系実効質量がかなり大きい)だと思いますが自社でユニットを作っていないLINNのウィークポイントになります。
シリーズ3と呼ばれるワイヤレスでラウンドバッフルのかわいいスピーカー(写真右)も展示されていました。
その他のトピックとしては、電源部を換装する「UTOPIK」の展示がありました。従来製品の電源部を換装するだけでグレードアップできるというもので、LINNの顧客が継続するのもこうしたサービスがキチンと為されているからに他なりません。

show

G608今井商事ではデンマークJERN社(ヤーン:デンマーク語で「鉄」の意味だそう)のねずみ鋳鉄製キャビネットの良さを確認。サイズからして迫力は期待できませんが、パースペクティブの再現性(点音源に近いメリット)が十分に活かされています。

show G609アイレックスではイタリアのブランドAlareの「Remiga-2」(写真左)を音出し中。
Alareはオーディオ機器の老舗イタリアのAUDIA FLIGHT社が2021年に立ち上げたブランドで、最新の技術投入でバランスの良い音を出していました。
また、写真右は同じくイタリアALBEDO社の「AMIRA」で、キャビネット構造的にもトランスミッションンラインでRemiga-2と共通ですが、ヘルムホライン(ヘルムホルツ共鳴器のこと??)を内蔵することで不要な高次共振ピークを低くする機能を取り入れています。

次回に続く

音工房Z テーパー付バスレフダクト

 2023.10.29
音工房Zのメルマガを見ていたら、ダクトのamazon販売に気付きました。
show テーパー付きバスレフダクトとあるので、意図的にテーパーを付けてあるのかと思って調べてみたところ、左図のように樹脂成形型から抜くためのテーパー角1.5°をそう呼んでいるようです。
ご存じの方もいらっしゃると思いますが、円筒状射出成形型を作る場合には型離れを良くするためにテーパー角を付けるのが常識です。
この角度を付けないと、上手く型が抜けないのです。
外径でテーパー角を付けたくなければ、パーティションラインが入ってしまいますが2つに割れる型で横にスライドさせるしかありません。
配管用の塩ビ管接手がそうですが、内径は両端から中央に向けてテーパーが付いていて(内径型は両側にスライドして離型)、接手に塩ビ管がスンナリ挿し込めて且つ隙間が空かないよう中央の肉厚が厚く両端の径が大きくなっているものがほとんどです。

サイズはφ100x197、φ68x160、φ50x143、φ35x120の4種類とのこと。
材質はPS(ポリスチレン)とありますが、汎用ポリスチレン(GPPS)ではなく耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)と思われます。
カールエッジ(フレア)部分にVDI 30という見慣れない表示があり、私には分からなかったので調べてみたところ、ドイツ規格VDIのようで、「30」の場合には公差±1.0だそうです。
https://gomu.jp/feature_contents/accuracy?is_mobile=off

肉厚がちょっと薄いようなので鳴かないか不安ですが、鳴いた場合にはシリコンシーラントなどで適度にダンプすれば何とかなるのでは・・・。
私は設計自由度を優先させて自作してしまいますが、印刷用ロール紙の巻き芯(紙管)や配管用の塩ビ管(径が規格で段階的に決まっている:いずれも円筒直管)しか選択肢が無かった時代とは大違いで、片側(出口)だけでもフレア形状のダクトが入手できるのは自作派にとっては朗報でしょう。

2023 ONTOMOムック スピーカーユニットについて2

 2023.10.27
月刊Stereo 11月号にカラーページで紹介記事が載っていることを友人から教えられ、昨日の昼休みにまたまた書店で立ち読み・・・懲りませんね。
内容は小澤さんが仮箱に取り付けて試聴した時の印象が誌面の半分以上で、TSパラメータの提示はありませんし、11月中のムック本発売予定が今年中(年末?)にズレ込んだことを告知するに留まっていました。
残念ながら、読者の期待をあおるだけの記事としか思えません。
宣伝テクニックかもしれませんが、これならカラーページにする必要性も感じないし(正面以外の写真を掲載したことを記述してありました)、ムック本拡販のための手段でしかありません。
取り付け寸法だけは提示がありましたが、私の場合にはユニットをバッフルに取り付けない(これだけは毎回決めている)ので、情報として意味がありません。
それにTSパラメータが無ければエンクロージャの容積さえ決められず、お手上げです。(5リットルくらいが推奨のようですが・・・)
また、数台にせよモックアップサンプルではない試作ユニットが編集部に届いていて小澤さんの試聴記まで載せているのに、メーカーで測定したTSパラメータや外形寸法情報を出せない理由がまったく理解できず、書店から作業場への帰り道にモヤモヤした気持ちになってしまいました。


訃報
JVCケンウッド(旧 日本ビクター)で「ウッドコーン」を生み出した桑波田敏勝さんが今月5日に旅立たれました。
設計者の今村さんと共に苦労して開発されたウッドコーンですが、成形時に割れてしまうことで量産化が遅々として進まず、日本酒に漬けて柔らかくする手法で量産化を達成したことはあまりにも有名です。
私が入社した時の初めての上司であり、同じ大学の大先輩でもありました。
謹んでご冥福をお祈りいたします。

アクティブ サブウーファのススメ

 2023.10.26
アンプを組み込んだアクティブ・スピーカーが市場に増えてきていますが、今日はサブウーファーについてです。
かく言う私は、10年近く前に購入したFOETEXのCW250Aを3Dウーファとして使用しています。
友人が、私と同時期に同じCW250Aを購入した(実は私が奨めた)のですが、上手く使いきれずに持て余して「お前のところで使ってくれ」と持ってきたため、良いぞ幸い、それを加えて2台をL/R両ch.に振り分けて快適に使っていました。
数年前に7.1ch.AVシステムを購入した友人が「やっぱり使うので戻してくれ」と言いだして、おまけに「セッティングしてくれ」と依頼されたので、長年借りていた礼も兼ねて出向いて調整。
LFEとして接続しましたが、映画鑑賞の好きな友人宅で迫力ある再生音を出しています。
私の方は3Dに逆戻りしてしまい、10/20の記事(LINN 360について2)でも書きましたが、パースペクティブがイマイチなので欲求不満状況が続いています。もちろん無いよりは確実に良いのですが・・・。

前置きが長くなってしまいましたが、最近のアクティブ・サブウーファ2機種について以下に記します。
まず、ELACの「VARRO」シリーズです。VARROを調べてみましたが、「紀元前のローマの学者の名前」としか分かりませんでした。
PS 250、RS 500、DS 1000の3機種ですが、いずれも「サブ コントロール3.0」というアプリに対応していて、スマートフォンのマイクを利用して部屋の音響特性測定と補正が行えるようになっています。
サブウーファのカットオフ周波数やレベル位置などを調整するのはけっこう面倒で、設定を変えるためにサブウーファのリアパネルと試聴位置との間を行ったり来たりで時間もかかりますので、このような機能があると非常に便利です。
この機能を実現するのは内部に搭載されている147MHzのマスタークロックで動作するDual 28bit DSPで、音場補正後のパラメータを保存して最適なデジタルフィルタを構成するだけでなく、内臓AB級アンプが必要十分な電流を供給するようスイッチング電源を最適駆動する「BASH」という技術にも利用されています。
最上位のDS 1000は、25cm口径でHEXエッジ(High Excursion edge:30度毎に弛んだ形状が繰り返す広い可動領域を有するエッジ)を搭載したアルミと紙のハイブリッド凹型コーンに高耐入力を補償するφ63mmのVCボビンのユニットを2発タンデムとし、2kW出力という弩級スペックを実現しています。

次はKEFのKC62です。
一番の特徴は1ユニットでタンデムを実現するUni-Coreダブルドライバーを採用したことです。
一昨年の記事なので、HPの容量不足から既にアーカイブに入れてしまいました(-_-;)が、2021年4/20に取り上げています。
VCボビン径を異なるサイズにすることで、1つの磁気回路で2つのVCを駆動する構造は画期的です。
これにより大幅なサイズダウンが図れる一方、タンデムになる2つの振動系で実効質量が異なってきますのでVCボビンの長さを変えて出来る限りバランスを取るようにしていますが、どうしてもモーメントバランスが異なることになりますので作用・反作用の打ち消し効果は不完全になります。
この特徴に隠れてしまっていますが、「スマート・ディストーション・コントロールテクノロジー」というDSPを使った補正機能が搭載されています。
これはユニット駆動に伴い発生した歪を制御する技術で、駆動電流の変調成分を検出することでユニットプロファイリングを事前に行い、それをキャンセルするようなパラメータを予めDSPに書き込んでおくことで低歪化する手法になります。
リアルタイムのフィードバック制御であるMFBとは異なり、フィードフォワード制御(予測制御)に近いもので、ある意味「決め打ち」の補正ですので制限付き機能(リアルタイムではない)になりますが、フィードバックのように時間遅れが生じることはありません。
特性の調整用としてはリアパネルにある「ルーム・プレイスメント・イコライゼーション」を使って「コーナー(ダブつき防止)」「ウォール(ダブつき防止・軽度)」「ルーム(フラット)」「キャビネット(家具に埋め込んだブーミー対策)」「アパートメント(サブソニックのカット)」の5種類の選択ができます。
これも搭載されたDSPに組み込んだデジタルフィルタのパラメータ(これも組み込み)を切り替えることで簡単に設定できる機能になります。

因みにDSPは、Digital Signal Processor の略ですが、内部には高速演算をする仕組みが詰まっていて高速処理の必需品です。
私が設計していた頃(20年以上前)は1〜2万ゲート(LEまたはLC)くらいの単純なFPGA(フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ)が主流でしたが、今や数十万〜数百万ゲートがザラで、メモリー領域やPLL、トランシーバー/レシーバーなどを持ち複数のクロックで動くマルチコア構造のモノもあります。

蛇足ですが、一昨年の月刊STEREO誌4月号に掲載された生形さんの記事で、KC62を3D(2.1ch.)で使った場合に対し左右振り分けで2.2ch.で使った場合(共に40Hzクロス)の音の印象を「音場のステレオ感が倍増している」と記していますが、臨場感が増すのは私も体験済みで、3Dに戻すと欲求不満になるのは冒頭に記しました。
予算が許すならば、2.2ch.での使用をお奨めします。

LINN 360について3

 2023.10.20
今日、2つめの記事です。

もうひとつの360の特徴ですが、密閉箱であると言うことです。
言い換えれば「ユニットの後方放射音は外に出さない」ということを徹底しているということです。
パワードスピーカーの形態をとって低域だけのレベルを個別にいかようにもコントロールできるのであれば、バスレフやホーンロードで低域を補う必要はなく、且つフォールデッドホーン(折り曲げホーン:ほとんどのバックロードホーン)のλ/4共振やバスレフダクトの共振によるユニットの不安定な状況(急激な位相回転と逆共振による空振りを伴う)を避けることができるのですから密閉箱を選ばない理由がありません。
理想を言えば、各ユニット毎にキャビネットが独立して密閉箱の形式もしくはB&Wのノーチラスのように減衰特性を有する細長い(密閉箱よりスチフネスが低い)円錐構造ダクトを伴う形式であればより良い状況になります。
まさにMAGICOが密閉箱に拘るのもそれが理由ですし、逆起電力(と言うより振動系の実効慣性質量が大きいために起こる遅延現象)やダクト共振による低域の遅れ感は一度耳についてしまうと、どうやっても払拭できなくなりますので・・・。
私が気になるのは、密閉箱内部の空気によるスチフネスの影響だけですが、微小レベルの振動を押さえてしまうのを気にするのはフルレンジだからであって、スーパーウーファであれば逆にハイカットフィルタ的に働くので好都合と言えるかもしれません。

LINN 360について2

 2023.10.20
360のメインコンセプトがウーファ部に組み込んだ「Power DAC」であることは今月7日の記事で紹介しましたが、「360 Array」の部分とのクロスオーバー周波数が100Hzであることは記していませんでした。
あまりにも低いと感じたのは、私だけではないと思います。
これは、360 Arrayだけで1つのシステムとして成立していて、その低音部をスーパーウーファ的に補う考え方に近いと言えます。
因みに、私の常用システムはフルレンジ1発とスーパーウーファの組み合わせで、考え方としては360と同じになります。実質はプアですが・・・。
ほぼ完成しているのだけれど、低音が足りない・・・さてどうしようか・・・電気的に低域を持ち上げて低域までフラットにするのではミッドレンジ(私の場合にはフルレンジ)に負担がかかりデメリットが大きい・・・位相が回らずに急峻な肩特性を有するハイカットデジタルフィルタを組み込んだスーパーウーファを追加しよう・・・という流れだと思います。

低域では聴覚感度が下がるうえに波長が長くなるので位相検知がほとんど出来ないため、「3Dサブウーファでも問題なく、どこに置いても良い」などと言う評論家も昔はいましたが、今ではそのようなことを口にする評論家はいません。
15年以上前になりますが、実際に3Dと左右振り分けのスーパーウーファ(3Dと同じものを左右に導入)とを同じカットオフ周波数(80Hz〜100Hz、-18dB/oct.)で比較してみたことがありますが、明らかに低域のパースペクティブに差が出ます。
具体的にはピアノのペダル音や床のキシミ、大きな梵鐘を打つ時の打撃音や余韻、打ち上げ花火などを聴くと分かりますが、3Dの場合には低域の定位が曖昧になり違和感を覚えますが、振り分けた場合にはキチンと定位して安心感が生まれます。
3Dでこれを改善しようとするとカットオフがどんどん下がり、40Hzになってしまいました。(f特的には中抜けになってしまいましたが)

このことから分かるのは、ヒトの聴覚における位相検知能力は低域でも十分にあるということです。
と言っても、ブラインド実験に立ち会った4名のうち2名は検知できず、検知能力に個人差があるのは事実です。

ちょっと横道にズレてしまいましたが、言いたかったのは低域部分のみを担うスーパーウーファの場合には100Hz以上の中低域まで欲張らず、且つ急峻なカットオフが不可欠であるということです。

360で導入したデジタルフィルター+Power DACはそれを具現化したものと言えると思います。

ティグロンRTSシリーズ

 2023.10.18
今回はティグロンから8月に15周年記念モデルとして発売された"ルームチューンのできるSPスタンド「RTSシリーズ」"についてです。

show マグネシウム合金の脚柱パイプに砂をフルに詰めてダンプする構造が特徴のMGTシリーズをラインナップのメインとしていて、オーディオ販売店での試聴確認(MGT-60W)は好印象でした。
今回は砂を充填する部分を減らして空いた部分にエスカート社の吸音材を組み込んでいます。
したがって従来の構造とは異なり、パイプ上端部とスピーカー置台(鉄板とアルミ板を貼り合わせて異種金属ダンプ)の間には4つの金属スペーサーで10mmほどの隙間を作ってあります。
この部分をパイプの開口部にすることで片端開放の共鳴管とし、内部に吸音構造を設けることで共鳴周波数近傍の音響エネルギーを消費させようとする仕組みと思われます。

スタンドの高さは50cm、60cm、70cmの3種類が用意されていて、λ/4波長で共鳴するならば、それぞれ680Hz、560Hz、490Hz近傍およびその逓倍周波数でも共鳴することになり、中域にピークのある部屋に設置することで吸音構造体として機能することを想定しているようです。
アイデアとしては面白いと思いますが、MGTシリーズが良かっただけに、個人的には「二兎を追うものは一兎も得ず」という諺が浮かんでしまいます。
MGTシリーズなどの従来構造は、徹底してダンプすることで共鳴を排除してスピーカーへの影響を低減していたのですが、今回は共鳴させる構造を自身に組み込む(脚柱にも共鳴エネルギーが伝播する)ということになり、マッチポンプ(火をつけておいて自ら消す)にならないか・・・「清濁併せ呑む」が実現できるのでしょうか。

ジェネレック8381A

 2023.10.15
show 写真は10/12のPHILEWEB記事からの引用ですが、ジェネレックの「The main ones」という新シリーズの第一弾だそうです。
出力6kW、価格は組み込み専用アンプRAM-81を2台込みで400万円弱の大型スタジオモニターで、床置きフロア型としても機能する「フリースタンディング設計」としたそうです。
コンシュマーでは普通の形態ですが、スタジオユーズでは大型モニターは壁埋め込みや天吊りなど位置を固定して設置することが多い(状況を常に一定にするのがモニターの役割)ので特記しているのでしょう。

もう一つ「ポイントソース理論」が特徴として挙げられていますが、要は点音源に近付けることで試聴位置の制限からフリーにしようということです。
その方法として、写真の上部キャビネット上半分の中央部分にMDC(Minimum Diffraction Coaxial)x1、周辺部分にQMS(Quad Midrange System:127mmドーム形状ミッドx4)を搭載しています。
DCW(Directivity Control Waveguide)と呼ばれるウェーブガイド(もはや付けない方が珍しい?)をDMC周辺に施し、高域の位相特性を乱さないようにしています。
これにより全体として疑似同軸構造になり、点音源化が可能になります。

プロ用としては珍しく下部キャビネットには38cmウーファをタンデムにして実装しており、音響コントロールソフトGLM4.2により遅延時間や位相(群遅延)、音圧レベルなどをキャリブレーションして最適化しています。
小型システムではコンシュマーライクな製品が増えてきていましたが、大型でも同傾向が進んでいるようで、かなり民生を意識してきているようです。

DALI EPIKORE 11 SMC gen2について 訂正とお詫び

 2023.10.11
10/1の記事では、銅ショートリングの付加について否定的な表現になってしまいましたが、SMC自体は渦電流が生じないという大きなメリットがありますが、VCが動いた時に生じる交流磁界の影響を減じる効果はありません。
それを補うため、ギャップ部分にだけ銅ショートリングを設けることで交流磁界のエネルギーを渦電流損(熱損)に変換&消費することで直流磁界への影響を減じています。
SMCでない軟鉄のポールピースの場合には、交流磁界の影響(直流磁界の変調)は表面だけではなく、数mmの深さにまで及びます。
表面に被せた銅ショートリングにだけ渦電流を流して交番磁界の影響を減らし、SMC製ポールピースの部分では渦電流が生じない(直流磁界に影響を与えない)と考えると、合理的な設計だと改めて思いました。

もちろん、銅ショートリングやアルミ製ファラデーリングはギャップ周辺のμ(比透磁率)均一化に貢献していて、VC前後駆動に伴う非対称歪を大幅に低減し、VCの自己インダクタンス安定化も果たしています。
いつもながら、読みが浅かったです。お詫び申し上げます。

オルソン『音響工学』

 2023.10.9
部屋の中の本を整理していたら、いつの間にか見つからなくなっていたオルソン著『音響工学』が出てきました。
40年以上前(就職して直ぐ)に大学時代に利用していた渋谷の本屋で購入したもので、上下巻の分厚い装丁ですが上巻のみカバーが破れていて、開いた時に付いた指の跡や折り目が付いていたり書き込みがされていたりしますが、下巻はほぼ新品です。
こう書くと、上巻はかなり読み込んでいたように思われるかもしれませんが、業務で分からないことがあった時に調べたり、その時に調べた関連情報を書き込んだりしただけで、通しで読んだ記憶はありません。
それに、実際に業務で使っていたのは5年ほどで、その後CD設計部隊に移動になってからは自宅の本棚に収まっていることが多かったのですが、10年位前に復活させたスピーカーシステムの自作を機に、手にしてページをめくる機会が増えていました。
それが数年前に行方不明になり探していたのですが、今になって段ボールの中から見つかった次第です。

ある意味、バイブルと言えなくもないのですが、ネットで情報が氾濫している今では本当に困った時にしか使わない状況になってしまいました。
それでもあるのとないのとでは大違い。
あるだけで安心感が生まれる本は、私にとってはこれ以外にはありません。

佐伯多門さんの『スピーカー技術の100年』シリーズは写真もたっぷりあるし、内容がすばらしい本なのですが、本屋で何度も手に取りはするものの残念ながら購入には至りません。モノグサの私には、購入してもツンドクになることが読めてしまうので・・・。オルソンでさえ行方不明になっていたのですから、せっかくの本に失礼です。

LINN 360について

 2023.10.7
show 360EXAKTを香港ハイエンドショーで聴いたという記事を8/26に掲載しました。
Zesen Hifi 澤森音響(http://www.zshifi.com.cn/)のブースは狭く、写真のように反射&吸音をコントロールする音響的な改善パーツも設置されておらず、360の良さを十分に体感できなかったことが残念でした。

360の構成は4ウェイですが、アレイ(360 Array)と呼ばれるツィーター/ミッドレンジ/アッパーベースの3ウェイ部分とローワーベースと呼ばれるウーファ部分とに分けて考えられていて、システムとしても360EXAKTと360PWAB(Passive with Aktiv Bass)の2種類が用意されています。
ローワーベースには360のメインコンセプトである「Power DAC」を組み込んでいて、デジタル入力をオーガニックDACで変換するとともにウーファユニットをDクラスアンプでPWM駆動するという構成にすることでパワードスピーカーのメリットを活かす最新の形となっています。
show 異なるのはアレイ部分の駆動方法で、360EXAKTは入力デジタル信号を「EXAKT DEGITAL」というデジタルチャンネルデバイダで帯域分割したあと、「ABC:Adaptive Bias Control」と呼ばれる出力トランジスタのリアルタイムバイアス制御を備えたアンプ3台でユニットおのおのを最適ドライブする構成になっています。

一方、360PWABは従来からの外部マルチアンプ駆動を想定してアナログ入力端子が3つ用意されていて、内部にはおのおのパッシブネットワークが付けられていてユニットに繋がります。
EXAKTの場合には電源用のインレットとパワースイッチ、デジタル入力(EXAKT LINK)のみですっきりした背面です。

アンプとスピーカーを結ぶケーブルが無い(短い内部配線として無視できる)ということは、その影響をほぼ排除できるということであり、大電流ループを小さくできるのでユニットがインピーダンス的に浮かずに済み、ノイズの影響も少なくなるということです。

2023 ONTOMOムック スピーカーユニットについて

 2023.10.2
STEREO10月号に今年のユニットに関しての告知がありました。
今年はWavecor製とのこと。
デンマークDTS社がアメリカ企業に買収される際に、Vifa責任者でGMだったA.イザクセン氏が独立して2005年に作った会社です。
6cm口径ペアで1万円弱。11月末発売とのこと。12cmウーファWF120BDシリーズ(9300円くらい)と同様の丸型フレームデザインとなります。
Wavecorというと音質的には無難な傾向なので、トライするかどうかはTSパラメータが発表されてから考えようと思っています。

<訂正>
価格ですが、ペアで1万円弱ということで、5.5cmフルレンジでペア販売のFR055WA1(10800円くらい)あたりと比べるべきでした。訂正してお詫びします。

DALI EPIKORE 11 SMC gen2について

 2023.10.1
KOREの下位モデル(と言ってもペアで880万円!)の記事がPHILEWEBに載っていました。(写真転用は控えてください)

show 磁気回路には特許技術SMC(軟鉄製の微細金属粉を樹脂でコーティング後に加熱成形しているので金属と同様に高透磁率の磁性体なのに絶縁物になる)の他に銅とアルミのファラデーリングを合計3個使って歪低減を狙っています。
写真では銅製の突出したリングがポールピース先端部分に確認できますが、アルミ製の2個は磁気回路内部に組み込まれているのか見えていません。

SMC製のポールピースを使うことで渦連流が発生しないようにしても、銅ショートリング(ファラデーリング兼用)を付けてしまうと、磁束密度の均一化と自己インダクタンスの非線形改善には効果がありますが、渦電流による磁束変調についてはSMCにした意味が無くなるのでは・・・。
渦電流を避けるために円周部分にスリットを入れて電流を遮断しているようには見えないのですが。

さらにチタン製のVCボビンは何のメリットがあるのか分かりません。
熱伝導性はアルミの14倍悪いし、元素としての比重はアルミより大きい・・・強度があるので薄くできるため、質量として軽くなるのがメリットと言われていますが、強度だけを考えてもアルミ合金の方が優れているものもあります。
融点が高く、不活性なので耐酸/耐腐食性が良い、人工関節に使うなど耐摩耗性があるなどの面でアルミを凌ぎますが、ことVCボビンでの使用に関してはC/Pを考えるとどうなのでしょうか??
i-phone15で外装にチタンを使ったのはアルミと違う色見を求めたデザインを大きな付加価値としたことに起因すると思われますし、結果的にコストアップの要因になっているのは確かだと思います。

UTD-04M 無残な姿で帰還

 2023.9.29
コンテストの審査が終わってからだいぶ経ちました。
先週半ばに音友社より送っていただきましたが、無残な姿での帰還でした。
これには経緯があり、実際には先月の中旬には引き取れる状況にあったのですが、息子が通勤用の車を購入するというので使用頻度の低いマイカーを下取りに出したため、平日は使えなくなりました。
そこで土日の引き取りを編集部にお願いしたところ、土日不在なので平日のみ受け付けるとのことで、車での引き取りを断念し、郵送を依頼しました。
お忙しいらしく、郵送は9月中旬になるとのことで待っていたところ、一向に連絡がありません。
中旬も19日になり、しびれを切らして、こちらからお送りいただきたい旨のメールを送ると、その日のうちに「返送した」との返信をいただき、20日の着荷となりました。
佐川便でしたので嫌な予感がありましたが、2本とも曲木部分が壊れていて、一本のモジュール部分はキャビネット内に脱落していました。
show

カウンターシンクして嵌め込む構造にして、溶接代わりに使えるという謳い文句のメタルロックで固定したM20ナットが脱落するほどの外力が加わったということです。
曲木部分は変形してしまっているので作り替えることを想定していましたが、まさかモジュールが使い物にならなくなるなんて・・・。
着荷状態ですが、曲木部分が壊れていて、保持シャフトが底面段ボールを完全にではありませんが突き破っていたので、安定しない荷物を乱暴に置いて保持シャフトにキャビネット+曲木部分の全重量(約7kg)による衝撃が加わり、キャビネット開口部とUTDモジュールが衝突してキャビネット内に脱落したと思われます。
その後は、運搬するたびにゴロゴロ移動してキャップが潰れ、振動板にシワが寄り、VCが変形して異音を発する状態になってしまったということだと思います。
惨状を目にした時にはショックで息が止まりました。

意気消沈していても始まらないので、22日に着荷状況の報告を音友社にメールで送り、早速、モジュールの解体に取り組みました。
show

シリコンシーラントでゴテゴテに密閉してあったので、完全には剥離できませんが、この部品たちは活かすことにします。

音友社にメールを送ったのは、送付前に曲木部分が破損していたかを確認したかったからです。
その時点で自重で破損していたとすれば、輸送中の扱いが悪かったにせよ納得がいきますが、もし、正常な状態(といっても変形してしまっている)であれば、佐川便にクレームを入れようと考えていたからです。
昨日メール返信があり、送る前から曲木の剥がれが発生していたとの回答でしたので、諦めがつきました。
ただ、送り状の荷姿欄には「精密機器」などの注記も有りませんでしたし、「コワレモノ」「取り扱い注意」などの注意喚起ラベルは段ボールに貼り付けられておらず、急いで返却するにしても、もう少し気遣いが欲しいなと感じていましたので、その旨をメールに記載しておいたところ、お詫びと輸送荷姿の記載徹底を部内で周知徹底させるとの返信がありました。

気持ちを切り替えて、すぐに再製作に取り掛かりたいところですが、現在、Alpair-6P搭載モデルの塗装やりなおし(積層貼り合わせした部分の溝がクッキリと見えるようになってしまったため)を実施しているため、再製作スタートは来月中旬以降になりそうです。
修正塗装の途中で神楽坂に持ち込んだため、そのままになっていたキャビネット外装を含めて修正しますので、12月末を目標に完成を目指します。

ニュートン第一法則 間違っていた!

 2023.9.27
何ともキャッチーなタイトルですが、9/16に公開されたライター川端康弘さんの記事が目に留まりました。
バージニア工科大学がニュートン直筆のメモ(第一法則を解説したもののようです)を発見し、現在、第一法則となっているものと差異があることを発表したらしいのです。
第一法則は「外力の働いていない物体は、静止するか、直線運動を続ける」という教科書に載っている有名なものですが、実際には「静止」という表現は無く、「あらゆる物体の運動は、外力が加えられることによって変化する(⇒ 外力が加えられなければ(運動は)変化しない)」というものだったとのこと。
万有引力(gravity)は地球上にある全ての物体に働いているわけで、「静止しているように見える」のはその物体が受ける重力と物体が接している床などからの反力とが吊り合っているからで、床が無くなれば重力加速度(外力)により自由落下運動をすることを含んでいたと解説しています。
そこから「外力が加わると、その方向に加速度を生じ、その大きさは外力に比例し質量に反比例する」という第二法則(運動方程式 F = m・a)が生まれたとしています。

確かにそのほうが納得できるような気がしますね。

特殊キャビネット形状のメリット

 2023.9.26
8/2の記事で、キャビネットに関して「奥行の長いメリット」を説明しましたが、「直方体のキャビネットであれば吸音材はマストなのか?」「どこに入れれば少なくできるのか?」という質問を頂きました。
別の案件で作った図があったので、以下に掲載します。

show 上から見たキャビネット内部の反射状況を示したもので、上図は後部が先細りになった特殊形状で、下図は通常の直方体形状のキャビネットになります。
後方に放射された音波の反射状況(ルート)はユニットの片側だけしか図示していませんが、直方体形状の場合には反射波の密度がキャビネットの四隅で高いのがお分かりになると思います。
この部分に吸音材を少量入れれば良いのですが、どうやって固定させるか悩みますね。
キャビネットの鳴き防止(補強)も兼ねて部分的に補強桟を追加し、そこに吸音材をステープルなどで固定する方法がベストです。
間違ってもユニット周辺には入れないでください。音が死にます。

上図の場合には、先細り部分の密度が上がっているのが確認できます。
この部分に吸音材を入れておけば、必然的にユニットからは遠ざかりますので、音質にできるだけ影響を与えずにユニットの後方放射音圧をロスさせるには良い形状と言えます。
B&Wの「球と円錐の組み合わせ」では、ユニット後部に特殊な形状のディフューザーを付けたり、ユニットの振動板径と形状に対して球と円錐の接合部分の直径に最適値があったりするのに対し、上図の場合には、あまり考えることなく「先細り」だけで作ってもそれなりに効果があります。
show

ノーチラスやビビッドオーディオのように円錐部分をさらに細く長くすれば壁面反射によるロスは増えるし、吸音材の固定も「軽く押し込む」だけでOKですが、部屋に収納することを考えると「それほど長くない先細り」のメリットが見えてきます。
直方体と違って、作るにはそれなりの工作経験が必要になりますが・・・。

もちろん、デメリットもあります。
バッフルの面積が極端に小さいので、低域はスッテンテンです。
したがってゲインコントロールのできるパラメトリック・イコライザなどで強制的に低域を持ち上げてやるなどの対策が必要になります。

〈追記〉
ノーチラスの細い管の後部には穴が開いていて、キャビネット内部の空気スチフネスを上げない工夫もされています。
穴から漏れてくるのは反射で十分に減衰した音波になり、特に高域は減衰しやすいのでローパスフィルタの役割も担います。したがって、単純な後面開放と違ってほとんど悪さをしません。

薩摩島津MODEL-3

 2023.9.18
本日、東京お茶の水にあるオーディオユニオンハイエンド中古館にてMODEL-3の説明&試聴会が開催されました。
14時と15時の2回制でしたが、14時の会に参加しました。
開始15分前には3F試聴室に到着しましたが、既に用意された椅子は満杯で、椅子を追加して座らせてもらいました。(その後も数名が参加の大盛況!) 島津知久氏(HIPPOさん)と共同経営者の栗山さん(お名前、間違っていたらごめんなさい)による説明と試聴(HIPPOさんがCD、栗山さんがLP&EP)を約1時間かけて行いました。(2/3以上が試聴)
MODEL-3の構造についての説明は主にHIPPOさんが行いましたが、説明中にMJ誌では非公開だったカットモデルが参加者に回覧されました。
show 中子と呼ばれる部品を表裏スキン材とVCボビンで囲まれた空間に入れたうえで、スキン材との間には粘性物(Pure viscous)を塗って固定することでモード変形を防ぎつつスキン材のダンピングも期待できるため一挙両得との説明がありました。
散会後に個別質問した回答として、アルミ箔の桟構造をやめて、この構造に変更したのは、高音がキレイに出なくなってしまったためとの説明を受けましたが、10cm口径に大型化したことによる弊害と思われます。
Mmsがどのくらいかもお聞きしましたが、重さを測っていないようで「普通の2倍以上は確かです」とのこと。それは構造から分かりますが・・・。
MODEL-2(SPスタンド)のSP受け台部分に「人造黒檀」=アメリカのリッチライト社の製品である「ブラックダイヤモンド」を使用しています。
https://www.youtube.com/watch?v=WFmipmJw5Rw
再生紙を積層したものにフェノール(尿素)系樹脂を含侵して圧縮したもので、寸法精度が得られて反りも少なく加工が容易なのは事前に調べていましたが、HIPPOさんからは「硬くて、木工材料というよりは金属材料に近い」とのお話がありました。
昔の「蝶ダンパー」の材質に近く、FRPの一種です。

話は戻りますが、試聴はクラシック中心に行われ、中高域の低歪感はMODEL-1と同様に素晴らしかった(まったくウルサさを感じないし、嫌な音がしない)のですが、MODEL-1にはなかったピーク(8kHzあたりか?)があるように感じられました。
振動系が重いので低域は80Hzくらいまではそれなりに出ているようですが、振動系のコンプライアンスを下げて(ダンパーを硬くして)f0が低くなり過ぎないようにしているものと思われます。
MODEL-1は完全なデスクトップ(ニアフィールド)用でしたが、MODEL-3はある程度の入力が入れられるようになったようです。それでも能率が低いのでパワー感を求めるのは無理ですが・・・。


通常の振動系の場合、エッジと振動板の接合部分はほぼ開放端になるため、下図(PDF「ユニットって奥が深い」から抜粋)のような振動モードで共振(分割振動)し、結果的に歪を発生します。
薩摩島津のスピーカーでは振動板の剛性を上げることで、分割振動の開始周波数を高域に押し上げています。

show この図の見方ですが、左上のモード(0,1)というのが駆動周波数を徐々に上げていって、それまではピストンモーション(振動板全面が同相かつ同振幅で駆動される)から初めて変形した時(f1:1次共振周波数)における振動板の振幅と位相を表したものになります。
「+」は駆動と同相で振幅が増える方向に変形することを表し、「−(グレーの塗りつぶし)」は駆動と逆相で振幅が減る方向に変形することを表しています。
駆動(口元:内周)に対し外周は口元と同じ位相で同じ振幅での駆動が続きますが、中間地点では同じ位相で振幅が大きくなる状況が発生します。
これはこの周波数になると急激に発生する訳ではなく、f1より少し低い周波数から徐々に中間地点での振幅が大きくなりだし、f1で最も大きくなり、それより周波数が上がると徐々にピストン駆動に戻るというように考えてください。(図での表現には限界があります)
この周波数での状況を倍率1.00(基準)として、さらに周波数を上げていくと1.59倍の周波数f2では(1,1)というモードで共振をします。
このモードは振動板の半分が同相で振幅が大きくなり、半分が逆相で振幅が大きくなる(逆相なので相対的には小さくなる)変形をしますが、外周が開放端ですので撓むように変形します。(HIPPOさんは「釣鐘モード」と呼んでいます)
同様に2.14倍(f3)では(2,1)モードとなりますが、言葉での説明が難しくなってきたので、以下に俯瞰図を掲載します。
show

以降、2.3倍(f4)の(0,2)モードで、2.65倍(f5)の(3,1)モード、2.92倍(f6)の(1,2)モードと続きますが、分割が多くなるに従いモード共振依存のf特ピークディップも減って大きな影響にはならなくなります。
(あくまで周波数特性的に影響が少なくなるように見えるだけですが・・) 図のように高次では釣鐘と軸対称の組み合わせのモード変形も発生します。共振周波数において釣鐘は釣鐘だけ、軸対称は軸対称だけという訳ではありませんし、釣鐘だけが悪さをするという訳ではありません。
そのため、f特にまで影響を与える低次(f1〜f3くらいまで)の共振周波数を高域に追いやり、且つ「ピーク/ディップのQを低くすること」が音質的にも重要になってきます。

粘着剤(Pure viscous)を使ったのは、Qを低くするためと思われますが、使い過ぎるとエネルギーを吸収し過ぎてしまい、音が死んでしまいますので、ほどほどが重要になってきます。
回覧していたカットモデルでも薄く塗布してあるという量でした。

(注)上記のモード共振における倍率などは、シンプルな円盤状の板を中央で加振した場合の数値ですので、実際の振動板とは異なります。
実際の観測には、入力にシンクロさせたストロボスコープ(入力に同期して発光:高速度撮影に利用)が使われてきましたが、最近では「ホログラム法」や新潟大学が特許申請している「広視野ヘテロダイン干渉法 開発中※」を使うことで簡単に且つ安価に実現できる時代が到来しそうです。
※ https://shingi.jst.go.jp/pdf/2015/6-univ06.pdf
                                                                                                                                                                        

レコード板の逆回転&1/4倍速録音と再生

 2023.9.16
昨日は、六本木の山田邸(ヒルズの目の前)にお邪魔してZORZOの状況確認をさせていただきましたが、それ以外に大きな収穫がありましたので、ご報告させていただきます。

レコード板の「逆回転録音〜正回転再生」については、2013年のMJ記事で掲載されたものであることを岩手在住のO氏から教えていただきましたが、その作業内容とメリットを以下に整理してみます。
show

上図のスタイラス(針)+カンチレバーに関する物理的パラメータ(角度)は、カートリッジ毎に対レコード溝に対して一義的に決まり、今までそれは修正されることなく溝に記録された情報を引き出してきました。(目視で修正されているユーザーももちろんいらっしゃいます)
ゼニス角やアジマス角は周波数特性に影響を与え、カンチレバーに正しい情報を伝えるため(スタイラスのカット角度に対して設計値通りの線速度を得るため)にはVTA、SRAも正しくあるべきです。

ただし、全てを正しくしてもしなくても、硬度の高いスタイラスで塩ビ樹脂製のウネウネとした溝をトレースする訳ですから、スタイラスの当たった「特定の部分」は徐々に削れてしまいます。
show 削れてしまったもの(情報)は当然ながら失われてしまい元には戻りません。
ところが、左図のようにプラッターを逆転させ、スタイラスを盤面の逆位置に持って行くことで逆転再生が出来ます。
この時、スタイラスが溝と接する部分は削れてしまった部分ではなくヴァージンな部分になり、失われてしまった情報を取り出すことができます。(正しく角度を調整しなかったことが功を奏するかもしれません)
とうぜん、「逆回し再生」になりますので音楽にはなりません。
この逆回し再生を録音して逆転再生して初めて正常な音楽再生ができます。

逆回し再生まではアナログ領域での処理になり、昔は逆転再生もテープレコーダーによるアナログ処理だったと思いますが、現在ではA/D変換してデジタルストリームとしてクリスタル精度で取り込み時間反転させて再生することができます。
これだけでも情報の復活ができますが、更にアナログ処理部分の逆回し再生を1/4速とすることで、トレース性能を4倍にして情報精度を上げてやり、反転再生を4倍速にすればどうなるかは想像がつくと思います。
1952年のLP盤の再生音を聴かせていただきましたが、その情報量たるや現在のLPでは失われてしまったものまで記録されていました。
現在のLPへカッティング(実際にはプレス)される情報は、スタジオ編集によって不要な部分(20Hz以下の超低周波など)はほとんどが意図的にフィルタ処理によりカットされていますが、昔の技術ではカットされずにそのまま記録されているものも多いのです。
再生に使ったスピーカーの振動板はそれに反応して振動していて、それが情報として「耳」に達しているかは分かりませんが、臨場感(楽器の定位や空間再現)が確実に違います。

山田さんのご厚意で逆回転時に1倍速にした場合と1/4倍速の場合の差を聴かせていただきましたが、雲泥の差・・・愕然としました。
物理的なトレース能力が4倍になっているので、当たり前といえば当たり前なのですが・・・。

擦り減ってしまった古いディスクをまだ収蔵されている方には朗報で、今回は33.3rpmの塩ビ盤でしたが78rpmのシェラック盤などでは効果は絶大なものになると思われます。
1/4倍速にすることで溝へのダメージが減るメリットも大きいと思います。

ご厚意でギガファイル便にて1倍速と1/4倍速のデータをお送りいただき、自宅でも確認しましたが、効果は絶大でした。

DALI SMC磁気回路について

 2023.9.8
アーカイブのために記事の見直しを進めています。
昨年5/26の記事では、DALIのSMCについてホワイトペーパーの内容に準じて記していますが、断面図を見つつ読み直してみて革めてスゴイ技術内容だと感じてしまいました。
開発陣トップが「Simplicity always beats complexity!(単純は複雑にいつも打ち勝つ!)」と発言しているように、「基本に忠実な形態にするにはどうしたら良いのか?=シンプルにするには?」という視点で物事を見ることがいかに重要かを再認識させられました。

SMCを使った磁気回路がいかに低歪かはホワイトペーパー(以下にパスを表示:コピペして使ってください)を見ていただくと分かります。
https://www.dali-speakers.com/media/1662/epicon-whitepaper.pdf

これだけならば再度記事にはしないのですが、2つに分かれたアルミ製ファラデーリングに気付いたことで記事にしました。
通常の磁気回路では物理的な非対称構造(センターポールが透磁率の高い材質)になってしまうため磁束密度分布も前後非対称になりますが、それに対してはギャップ部分の磁束密度均一化と渦電流による歪を低減する目的で銅キャップをポールピースに被せる方法を採ります。
この分布(BL特性)を細かく補正する形でアルミや真鍮、銀(B&Wのみ)などの材質のファラデーリングを銅キャップに付随して使用します。(対処療法のため、組み込む位置は磁気回路によって様々)

渦電流に関してはSMCの場合には既にクリアしているので、BL特性の対称化のためにファラデーリングを使用する形となり、SMC製のポールピースに対しギャップの前後に分けて2つのファラデーリングを配置するというシンプルで美しい構造になっています。(断面図も再掲します)

show

extract from DALI HP(processed)

SMC自体は磁性材微細粉を樹脂でコーティングしたものを圧縮成形したものですので、絶縁性があり、且つ磁性材としては純鉄に準ずると思われますので非常に高性能なパーツであるけれど、如何せん製作工程が複雑になるためコスト的に鍛造の数十倍、切削の数倍のコストがかかると思われます。
この部分さえクリアできれば安定して均一磁束密度のギャップを持つ低歪の磁気回路が得られる理想的な方法と言えます。

B&W 800シリーズ Signature

 2023.9.7
B&WがD4 Signatureを発表しました。
D4から2年経ち、リファインすべきところをしてきた感があります。
変更内容は細かい部分になるけれど、「問題として認識した部分」をリファインしてきました。
まず、ミッドバスユニットの磁気回路。
D3からD4への変更で、ウーファ、ミッド共に磁束密度の分布改善を行っていましたが、フルストローク時の空気スチフネスの影響を小さくするためにセンターポール中央の空気抜き穴径を5.5mmから8mm(面積で2倍強)に拡げてきました。
キャップとVCボビンおよびセンターポールで囲まれた空間の空気は駆動の度に圧縮伸長を繰り返すので、振動板の自由な動きを妨げます。(音質的には「抜け」に関与)
そのため、センターポールに空気抜き穴を設けるのは高級ユニットの常套手段ですが、5.5mmというのはミッドと言えどもいくら何でも小さい(他メーカー10cmユニットでも8mmくらいのものもある)のでは・・・と思っていましたので納得の対策でした。

ウーファは磁気回路の磁路材質をトッププレートとミドルプレートで変更するだけとのことです。(詳細不明)

2点目は、キャビネット上部(タービンヘッド下部)に設置されたアルミ製トッププレート(紛らわしい名前です)に共振防止のための切削穴(10ヶ所)を開け、キャビネットへの取り付け数を2ヶ所増やしたそうです。(写真右)
また、数ケ所にテックサウンド製ダンピング材を貼り付けています。

show

ウーファ部キャビネットの天板に相当する部分で、タービンヘッドも背負っているので音質には影響度が高いと思われます。
ここが他の構造に負けて、共振による色付けをしていたのでしょう。
どうせ負けるなら、悪さをしないようにするのが構造設計の鉄則で、抜き穴を追加してテンションを減らし、要所にダンピング材を貼っていると思われます。

ツィーターのメッシュ(写真左)は形状変更により開口率を上げています。25回も試作を繰り返したそうです。(放射特性が変わるので、ネットワークも同時検討と思われます)

パッシブネットワークに関してはコンデンサ品種変更(ムンドルフ製に変更)なども行っているようです。
更に、底板に付けられているバスレフダクトは、プラスチック製から一部鋳造アルミニウム製に変更されたそうです。ダクトの共振(共鳴による励振)対策と思われます。

これだけの変更を行うと改善となるかどうかはバランスの問題もあって難しく、1つ1つ検討して積み重ねるのに2年かかったということでしょう。

もちろん、「どうして良くなったのか」を裏付ける数値的なデータをキチンと取っていて、次の世代の商品に引き継ぐことも忘れていません。
盤石の開発体制と言えると思います。

B&Wの開発姿勢

 2023.9.4
2021、2022年版アーカイブPDFを作るために記事の見直しを行いましたが、その中で昨年1月2日の記事を読み直した時に、B&Wのユニット開発に対する姿勢の一貫性をあらためて感じました。

どこの企業でも基本は同じだと思いますが、それまで培ってきた技術(リソース)を土台として次の技術革新を狙っていくのが常套手段であり、地味ですがコスト投資の方向性としても妥当だと思います。
ともすると表面的な目新しさや流行を取り入れた単発アイデアを先行させるベンチャー企業を見かけますが、如何せん長続きしないことが多いように思えます。

B&Wの場合には、D3以降のミッドレンジに使っている「コンティニュアムコーン(continuum cone 連続体コーン)」ひとつをとっても、そこに至るまでのストーリーがあります。
これは、従来から使っていた太いケブラー繊維を編み込んだ「ウォーブンケブラー(Woven Kevlar)」がベースになって生まれた技術に他なりません。
以前にも書きましたが、ウォーブンケブラーは「編んだだけで樹脂で固めていない構造」がキモで、音楽信号で振動板が駆動された場合、編み目が相互に微妙に動くことで損失(熱損失=摩擦熱)を生み、結果的にモード共振による極端なピーク/ディップが生じないようになっています。
紙であれ金属であれ通常の板状振動板であれば材質的な方向性がないため、聴感感度の高い帯域で駆動に伴うモード共振によるピーク/ディップが生じますが、ウォーブンケブラーの場合には編み込み方向に準じた変形(四角状の変形)が優先し、モード共振エネルギーを消費します。(極端に大きなピ−ク/ディップが生じにくいということ)
「硬くせず、しなやかな構造にすること」が重要なのは、わざわざウォーブン(編み込んだ)と謳っていることからも伺えます。
十年以上前に特許は切れていますので、他のメーカーもケブラー編み込み振動板を使っていますが、そのほとんどが樹脂含侵して強度をアップしたもの(KFRP)になっています。
これは特許技術の核心が「ウォーブン」にあることを理解していない証拠ですし、前述したように「目新しさ」だけを狙っている商品がいかに多いかが分かります。

B&Wはしなやかである事のメリットを最大限に活かすために、出来る限り強度を落とすことなく繊維(特殊ポリマー繊維とだけ発表)を細くしつつ相互に動ける構造(透けて見えるほど薄く軽い)を有した「コンティニュアムコーン」を生み出しました。
ウォーブンケブラーの延長線にありながらその技術を昇華させたもので、裏付ける高次高調波歪特性も格段の改善が見られますし、繊維を細くしたことにより実効質量も軽くなりトランジェント特性も改善しています。
B&Wでは、「立ち上がりが急峻なのはもちろん、立ち下がり(収束性)も良い」と謳っていて、振動板の理想である「軽く強靭で内部損失がある」を高いレベルで満たしていると言いたいのだと思います。

ウーファの振動板もロハセル(Rohacell 硬質独立気泡発泡体:スポンジのように気泡同士がつながらない)からマイクロバルーン(微細中空ガラス球)を樹脂に分散させたシンタクティックフォーム(syntactic foam 中空球分散発泡体)への変更が為されていますが、同一径の気泡状構造体「マイクロバルーン」を樹脂に分散させることで強度を落とさずに実効質量を軽減するという方向性はそのままにロハセルのデメリット(薄くした部分の気泡が小さくなり強度と比重が偏在する)を払拭できたことが特性や音にも現れていると言えます。

D2からD3への変更は「刷新・・フルモデルチェンジ」に当たり、D3からD4へはマイナーチェンジ的な変更になっていると言われていますが、見える部分の改善が少ないだけと思います。
「音質が向上したら、何で向上したのか必ず裏付けを取る」⇒「裏付けが取れたら、出来る限りそれをシリーズに展開する」という流れは崩していませんし、「何が問題なのか」⇒「基本に戻って使える技術は無いか:見直し」という流れも作ってきています。
「技術者は常に問題意識を持つことが重要だ」ということを実践しているだけですが、キチンとこの姿勢を持っている企業は少ないと思いますし、製品の開発ストーリーに一本筋を通すことは地味ですが大変重要なことです。
D3→D4で見かけは大きくは変わっていませんが、特性的には確実に改善しています。

「D3のほうがD4より良い」という意見が一部にありますが、あくまで音質の好みの問題が主と思います。
D4では中域があまりにもすっきりし過ぎたので物足りないと一部の方は感じるのかもしれませんが、歪、トランジェント共に数値に現れるレベルでの改善が為されています。
特に、ミドルレンジで採用された複合生体模倣サスペンション(CMS:composite biomimetic suspension)の効果は大きく、トランジェント特性の改善に寄与しています。
特性を改善することで「無個性化」が進み、「存在感が薄れた」と言われるのは技術者冥利に尽きると思います。

先日発売されたAA誌190号(2023秋号)にはLINN社製スピーカー「360EXAKT」の記事が複数ページに亘って掲載されていますが、LINNの場合には、ユニットは既成のものを使っていることもあって、周辺技術で攻めるという方向性にならざるを得ないという点でB&Wとは違いますが、目標とするものは同じで「スピーカーが消える」ことを到達点としています。
「スピーカーは電気信号を音響信号に変換するトランスデューサーである」という基本に立ち返ることが出来るのはスゴイことなんだなぁと改めて感じました。

第20回 香港音響展 5 UTD-04M製作記閲覧終了

 2023.8.27
昨日の続きです。
show

RAIDHOのユニットについて触れておきます。
現在閲覧できない・・ごめんなさい m(__)m・・PDF「ユニットって奥が深い」には詳しく説明しているのですが、ここでも簡単に説明しておきます。
磁気回路に特徴があり、上図のように10分割された磁路で構成されていて、それぞれが隙間を開けて配置されているため、隙間からスムーズな通気ができます。(断面図の赤色矢印)
結果として、音質的に「抜け」が良くなるメリットが生じます。
振動系が周囲の空間スチフネスから完全フリーとなるということです。
その代わり、VCボビンと磁気回路の間で生じていたオリフィス(狭い通り道)がギャップ以外では無くなるため、オリフィスによる空気の流動に伴うエアクッションが成立しなくなるので揺動には弱くなります。

上右図のように10分割された磁束(磁力線)はギャップ位置では均一になり、従来の磁気回路と同じ働きをします。実に革新的なアイデアで理想的な磁気回路となりますが、構造的に無効漏れ磁束が増えるのと相まって磁束密度の高いネオジウム磁石を使わなければならないし、部品が増えますので組み上げも工数がかかります。当然、コストは割高になります。
RAIDHOもこのあたりは良く分かっているようで、最近のユニットでは磁気回路を「精度が出て組みやすい」構造に変えてきています。

RAIDHOはこれくらいにして、次はRICHCOM AUDIO VIDEO(昇和影音)で音出ししていたsonus fabel 40thSTRADIVARI(40周年記念モデル)を紹介します。
show 5月に開催されたミュンヘンHighend(Munich2023)に出展されたと月刊STEREOにありましたので、たぶん本展示会でも展示されているだろうとは思っていましたが、MacIntosh MC451(MONO)との組み合わせで音出ししていました。
広いバッフル面を持つモデルで、低域の量感アップとバッフル効果の低減が期待されますが、思ったほどの効果は感じられず、音離れが悪く(スピーカーから音が出ているのが分かってしまう)期待外れでした。

show 同じブースでドイツGAUDER AKUSTIK(https://gauderakustik.com/en/)の展示がありましたが、このスピーカーのキャビネットにも特徴があります。
show 図のように、同じU字形状の部品と部品の間にスペーサーを挟みながら積層してキャビネットの基本構造を作り、正面にバッフル板を配置することで箱構造を形成します。
同じ形状なので部品在庫管理がしやすく、大量生産が可能なのでコスト圧縮が可能な方法になります。
ユニットの個数を調整するなど製品のバリエーションを増やすには、バッフルの高さ方向の寸法に合わせて積層数をコントロールすることで対応可能になる(バッフル高さは「部品+スペーサー」の厚さの整数倍になる)ので、非常に合理的な設計と言えます。

ほかにも日本ではあまりお目にかかれない製品も多く、今回の香港行きは有益な時間となりました。


追記
UTD-04M製作記のPDFは閲覧終了となりました。
HPの容量が厳しく、記事の写真などがアップできなくなってしまったため、やむなくの処理になります。
そろそろ一昨年〜昨年の記事をPDF化してアーカイブにする時期ですので、多少は余裕ができると思います。

第20回 香港音響展(High-end show)4 

 2023.8.26
次回で最後になります。
全部は紹介できないので、今回と次回で気になった製品を中心にピックアップします。

まずは、ポーランドのQUALIO Audio IQ 
show Miro sound&vision(米楽影音)のブースに展示されていました。
ウーファはキャビネットに納められていますが、ミッドとツィーターは透明の分厚いアクリル板に取り付けられて(オープンエアで)キャビネットの上に設置されています。(右写真)
ちょっとシロウトっぽいのですが、見た目はユニットの構造がハッキリ見えて「メカニックなデザインが好きなユーザー」にはウケが良いと思います。(音は未確認)

show

同じフロアにはCUBE AUDIO(ポーランド) のブースがあり、「F8 NEO」ユニットを展示していて、協業しているQUALIO Audio IQのシステムも展示していました。

弦聲音響  http://www.soundofstrings.com.hk/
のブースには、Wilson Benesch製スピーカー「Resolution 3ZERO」を設置して、オーディオリサーチの 「Reference 160M」 x2台で駆動。
show

歯切れの良い低域を再生していました。
Resolution 3ZERO は、ウーファ2本に対して前面を対向させた同じユニットを設置していて、逆相駆動することでIsobaric構造を形成しています。
https://nirvanasound.com/product/wilson-benesch-resolution-3-zero/

show Zesen Hifi 澤森音響
http://www.zshifi.com.cn/
はLINNの代理店で、「360EXAKT」 の音出しをしていました。
歪感の少ないキレイな音を出していましたが、部屋がプアで、残念ながら製品の良さを出しきれていませんでした。

show オランダKHARMAの「ENIGMA VEYRON 1D」が豊寧音響のブースに展示されていましたが、なかなか4wayを納めたキャビネットのユニークな形状と投入された技術と物量とで特異な存在感を示していました。価格はペアで2000万円とまさにHighEndクラス。
ダイヤモンドコートした25mmと50mmのツィーターをそれぞれ4本、ミッドレンジとウーファユニットにはCFRP振動板、VCボビンにもCFRPを採用し、渦電流を生じる「鉄」を排除した特許技術を使った磁気回路と組み合わせています。
音が聴きたかったのですが、残念ながら展示のみでした。

show Asia Theatre Engineering(亜州影視工程)では、Dan D‘agostino(クレル創始者が創ったブランド)のアンプ「rerentless800(モノラル1500W/8Ω)」x2台とデンマークのRAIDHO社製スピーカー「D5.1(4way)」との組み合わせで音出し。
スピーカーの近くで聴くと中域に腰のある音を出していましたが、かなりの人数が入っていたのに離れると部屋の定在波が気になり、残念な状況でした。

次回に続く。

第20回 香港音響展(High-end show)3 

 2023.8.25
前回の続きです。

show ステラブランド「techDAS」のアナログプレーヤーが「豊寧音響」のブースにありました。
Air Force oneとAir Force two premium(オリジナルtwoのプラッタを砲金製に変更)が並んでいました。
価格は日本販売価格で850万円と450万円。合計で1000万円超えですが、周りに置いてある製品がそれにも増して高いので、感覚が麻痺してしまいます。
このブースはとにかくHigh-endばかりという印象で、システムで1億超えもありました。

show 大手になりますが、アキュフェーズが「音楽世家」のブースにありました。
オヤイデの製品は「先聲音響」に、「銀聲貿易」のブースにはphasemationがあったはずですが、見落としました。

ECLIPSE(デンソーテン)、LUXMANは「駿韻音響」のブースにあり、展示のみ(一部配線してある)・・・と言うか、日本製品で音出しをしていたものが無かったような・・・。

show 前言撤回です。「大昌貿易行」のブースではSACDプレーヤーからパワーアンプまでESOTERICで音出ししていました。
スピーカーはTANNOY StirlingVLZ special editionで、まとまり良く鳴っていました。
このブースにはTEAC、SAECも展示していたはずですが、見落としました。

「御品音響」にはKONDO audio、DS audio、YS suondなどが展示されていたはずですが、講演中で入れませんでした。

「極品音響機材」のブースには由紀精密のAP-01(AP-0の改良版)が展示されていたはずですが、これも見落としました。
あまりにも展示されている製品が多いので、1日の見学では見落としも多くなります。言い訳ですね・・・(-_-;)

今回もこのくらいにします。

第20回 香港音響展(High-end show)2 

 2023.8.23
前回はホワイトノーチラスに関する記事でしたが、今回は日本からの出展企業・・・というより代理店ブースに展示されていた企業と製品について記していきます。

1つ目は大手ではありませんが鎌倉にあるVIV Laboratry社製のオイルダンプ・トーンアーム「Rigid Float/Ha」になります。
「HK68」という代理店のブースに展示されていました。
https://www.hk-68.com/pages/brand-viv-laboratory-audiolab

show

写真右は「Dereneville Modulaire」というドイツのターンテーブルメーカーが製作したセラミック樹脂ベースのプレーヤーに実装されたものです。
ポンと置いただけで、高さ合わせをしていないようでしたが、なかなか画になっています。

次は「AIM」。8K対応HDMIケーブルやシールド効果を上げるためにプラグ部分まで金属シールドしたLANケーブル、銀コート線を使ったUSBケーブルなどで日本国内でも評判になっているメーカーですが、MIC AUDIO(國聲)という代理店のブースに置かれていました。
https://www.micaudio.com/
show このブースには中国メーカーの「UNGNOI(ラックや製品用インシュレータのメーカー)」も出展していて、太極(TAICHI)ブランドの真球度の高いセラミックボールを使ったインシュレータ(左写真)に食指が動きました。
ちょっと脱線しました。
閑話休題

show Aria audio(雅詠音響)のブースではSOULNOTE製品の内部展示(天板部分にアクリル板貼り)をしていました。
左右対称構造で、基板の部品配置まで対称にしてあるのが良く分かります。
部品のリードには方向性があるので、設計者の目から見ても、ここまでやるのは正直言って大変です。
ことさらに「日本製」をポップで強調していて、やはり「made in Japan」は今でも強いのかな〜と感じさせられました。

show Marantz、Denon、B&W、Pork、Definitive Technologyの合同ブースでは、期間限定(会期中)の特価で製品販売されていました。
発送されるのは展示品ではなく梱包した新品ですので、かなりのお買い得です。
新製品ではありませんが人気のあるアンプ類が多く、持ち帰る術があれば、購入したいくらいでした。

長くなったので、今日はここまでにします。

SPコンテスト試聴結果 名機の履歴書「XL-Z711」 

 2023.8.20
昨日、出先にて月刊STEREOの9月号を購入しました。
コンテストの試聴結果を楽しみに最終選考結果のページを開くと、UTD-04Mの姿が無い!
どうやら、悪いほうの予想が当たってしまったようで、「試聴会時は輸送中の破損により、正常に動作していなかったため試聴の評価は行いませんでした」とコメントがありました。
確かに搬入時から立てているだけでもバランスが悪かったので、社内輸送時に倒して破損したのかとも勘ぐりましたが、それならばメール等でご連絡をいただけるはずなので、予想通り曲木部分の変形が進んでしまったのだなと思いました。
状況はハッキリしませんが、「キチンと立たなければ試聴対象にはならない」という判断は正しいと思うので、今回は残念な結果と自分を納得させました。
せめてもの救いは、UTD-04Mは選考外で「今回テクニカルマスター賞は該当作品なし」という注意書きでした。
試聴していただければ、トランジェントの良さがキチンと聴いていただけたはずなので、それだけが心残りです。

今後は、音友社に連絡をして、引き上げたうえで抜本的な改造を施すつもりです。


名機の履歴書 XL-Z711

私が製品化のリーダーを務めたXL-Z711が9月号の名機の履歴書に掲載されていました。(V711と誤記されていましたが・・・)

Z711はK2インターフェイスを搭載した初めての民生機で、記事に登場する桑岡さんにはK2の技術的なバックボーン(符号情報のみを取り出す)をしっかり叩き込まれ、FPGA(符号取り出しのロジックをゲートアレイで組んだ)の設計をした際にも検証をお願いした仲でした。
FPGAの評価はZ701をベースに行いましたが、バラック状態でも空間情報がクリアになることを確認し、「この技術は本物だ」と感じたのを今も憶えています。

Z711ではK2の性能を活かすため、電気的なGNDを分離する(GNDノイズを遮断)という技術も導入しました。
通常はフォトカプラで分離するのですが、ワードクロックに関しては「ソノカプラ」というセラミック表面を超音波で伝送する素子を使いました。
https://iss.ndl.go.jp/books/R000000004-I3219472-00
当時の社名ですが昭和電線電纜(でんらん)という会社で開発した素子で、論文を見た時に「これだ!」と思い、営業を通さずに直接、技術問い合わせ窓口に電話したのを憶えています。
あまり使いやすい素子ではなく、安定動作させるのに苦しみましたが、出来上がった実装基板で音を出した時の感動は忘れられません。

ロジック(デジタル)部分でK2を主体とした技術を取り込んだおかげで、アナログ部分の音作りは部品選定が楽でしたが、逆に部品の素性がクッキリ出てしまうため、フィルムコンデンサーのSHコンはもちろん、銅箔スチロールコンデンサにまで手を出してしまい、当初の利益率を達成できず、上司からは大目玉をくらいました。(かなり盛った想定台数に近い販売実績だったので大きな問題にはなりませんでしたが・・・)
おかげで音質的に満足のできる製品を世に送り出せたことは私の技術者としての金字塔でもあります。K2インターフェイスを取り入れた製品として、その年の社長賞もいただきました。
もちろん、ベースには桑岡さんと金井さん(実は、金井さんには青山スタジオで1度しかお会いしたことがありません)のK2があるのですが、製品化したのは我々であるという自負もあります。
私の手元には動作する製品はもう無く、当時のカタログだけが保存されています。

第20回 香港音響展(High-end show)1 

 2023.8.16
今回から数回に亘って香港のwan chai(湾仔)区コンベンションセンターにて開催された第20回香港音響展について記していきます。

当初は、5月に開催された独ミュンヘンでのMunisch2023(ミュンヘン・ハイエンド・ショー)に向かう予定でしたが、スポンサーの都合でキャンセルになってしまい、海外での情報収集を諦めていましたが、香港での記念展(20th anniversary show)を提案したところ快諾となり、今回の香港行きが決まりました。

旅程については、行きは8/11のフライトで、翌日の8/12と13の両日で展示会見学とアポなしでの市内販売店訪問を行い、8/14に帰国しました。

当初はネット情報のみでしたので展示会規模がハッキリせず、日本で開催されるTIAS(東京インターナショナルオーディオショー)より少し小さいのかな〜と考えていましたが、とんでもありません。現地のコンベンションセンターに出向き、中国国内と海外を含めて160社以上のブースが展示&音出しする規模のものだと分かりました。

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私の資金力では、とても実現できませんが、スポンサーのご厚意により展示会のアテンド傭員(技術内容の説明役)としての同行となりました。
入場料は1日80HK$(約1600円)と無料である日本と比較すると入りにくいイメージがありますが、20〜30代を中心に、30〜40代の家族連れや50代くらいまでの人々で賑わっていました。「オーディオは斜陽産業」というイメージはまったくありません。

本来ならば、見学した順を追っての報告とする方が流れが掴みやすいと思いますが、まずメインイベントから紹介することにします。

B&Wのノーチラスが世に出てから30年目の節目ということで、外装をパールフィニッシュ(アバロン・パール・フィニッシュ:オウムガイの貝殻をイメージ)にしたものが作られたというニュースリリースがありました。
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000341.000003601.html
まさか、これに出会えて、展示のみならず音も聴ける機会に出会うとは思いませんでした。
たぶん、20回記念の香港ハイエンドショーと重なったことも要因とは思いますが、ラッキーでした。

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ブースは3階のS222(何故か3階が200番台のナンバリング)で行われ、天井が高く床面が三角形状の部屋であるため定在波が立ちにくいこともあって、かなりクリアに聴くことができました。
日本のように入れ替え制でないため常時3、40人が遠巻きにしてのヒアリングになりましたが、ノーチラスの良さは十分に出ていたと思います。
以前(10年以上前だと記憶しています)、黒塗装のノーチラスを聴く機会がありましたが、正直、歪が少なくキレイだけれど、ちょっと線が細く女性的で、それぞれのユニットが受け持つ帯域のクロス調整が甘いというイメージしかなかったのですが、今回聴いたイメージはかなり改善されていて、お互いのユニットの繋がりが非常に滑らかという感じでした。
せっかくですので30分ほど間隔を空けて、立ち位置を変えて2度試聴しましたが、イメージは変わりませんでした。
スポンサーの方はオーディオ好きの大学生になったばかりのご子息を連れていらっしゃいましたが、ご子息は大興奮でした。

確かに、音に関しては今回の見学の中で聴いたシステムの中ではダントツで、ノーチラスの価格(1200万円:パールホワイトは非売品)を考えてもC/Pが高いと感じました。
このノイジーな会場で、これだけ鳴らせるということは、キチンとした試聴室にセッティングすれば数段良くなると考えると、ホワイトノーチラスは非売品ですが他色の購入者が羨ましい限りです。(受注需要に対し供給が追いつかず、2年待ちくらいだそうですが・・・)
他のシステムではスピーカーだけで3000万円以上(システム総額1億円以上)というものもあり、ハイエンドの世界では価格的には「中の上」という位置付けになり、金銭感覚がおかしくなります。

show 翌日、市内のオーディオ店を回りましたが、ショッピングモールにあるB&Wの店に黒のノーチラスが片ch分だけ展示されていたのにもビックリしました。
振動板には指で押されたのを修復したような跡があり、まともに音が出るかどうか分かりませんでしたが、日本では展示しているのさえ見たこともなく、秋葉原のテレオン・サウンド110でさえ300D4などを置けない時代ですから、いかに海外との格差が広がっているかを痛感させられました。
海外が特殊という訳ではなく、我々の日本経済がバブル崩壊以降停滞してしまい、物価も含めて低水準に留まってしまっていることに慣れてしまい、皆が気付いていないだけです。

余談になりますが、香港のコンビニに入って飲み物を購入するにしても安いもので14HK$(280円くらい)、飲むヨーグルトなども11HK$(220円くらい)という日本の倍くらいの価格にショックを受けました。
もちろん、香港の住民は平気で買っていきます。
香港という土地柄、超の付くような高所得者が多いのは事実ですが、平均収入が韓国に抜かれてから久しい日本の状況を考えると日本経済の停滞ぶりは深刻以外の何物でもありません。

今日は、ここまでにします。

タグチメソッドによるスピーカーダクト設計 

 2023.8.10
何の説明もなく「感度」「S/N」と書いたら、「品質工学では、どういう意味じゃい!」「さっぱり分からん」と友人からお叱りを受けました。
タグチメソッドの「感度」は「効率」もしくは「相関度(影響度)」と言い換えることができて、入力したものに対し出力が大きくなっていれば感度が高いとなります。
求める状況に近付いていれば感度が高くなります。
「S/N」はオーディオのS(signal)とN(noise)と同じ考え方ですが、どちらかと言うとオーディオの「リニアリティ(安定性)」に近い用語です。
バラツキが出来る限り少なくなる状況(入出力のリニアリティが高くなる状況)をS/Nが高い(タグチメソッドではロバスト性が高い=頑健である)と言います。
実験結果から「要因効果図」というものを作り、感度が高く、S/Nが大きい状況を選択することで、最適化(実験した中では一番効果のある状況に持って行く)が行えます。

と、切り取った形で書いても「何のこっちゃ???」という声が聞こえてきそうです。
ここでは深掘りせず、言葉の使われ方が技術分野によって違うんだ・・・くらいで留めておいた方が良さそうですね、

タグチメソッドによるスピーカーダクト設計 

 2023.8.10
品質工学の手法に「タグチメソッド」というものがあります。
自分の事でないので恐縮ですが、このタグチメソッドのパラメータ設計手法に則ってダブルバスレフの最適化を行ったブログを見つけました。
http://blog.livedoor.jp/qcreate/archives/52101127.html

ONTOMOムックのOM-OF101を使ったダブルバスレフですが、キレイな特性に仕上がっています。

パラメータ設計は、簡単に言えば「最適化したいパラメータ(ここでは2つのダクト共振周波数)に対し、あえて要因バラツキを与えることでその変動傾向から安定する条件を求める」となりますが、実験効率を上げるために実験計画法で使う直行表や水準という概念を理解しなければならないので、ハードルは高いです。

根拠なく経験と勘を駆使して「こんなもんで良いかな」で決めるよりずっと合理的なのですが、少なくない数の実験が必要になるので手間はとんでもなくかかります。
ダクトチューンについてはシミュレーションソフトがあるので、慣れれば数回のトライで追い込めるので目的達成にはシミュレーションで良いのかもしれませんが、根拠という意味ではキチンと因子を把握して感度とS/Nで追い込むことをマニュアルで行った方が説得力があります。
それにシミュレーションは理論ベースですので、実機では微調整(追い込み)が必要です。その点、実験で追い込めばそのものズバリ(最適点)が求められます。
この手法にトライしている方を初めて知りました。COGさん、尊敬します。

私の場合は、仕事では松下電器(現・パナソニック)がタグチメソッドをモディファイしたQSD法を使うように特別研修まで参加させられましたが、実践となると工数の関係(時間がかかる)から「市場で問題が起こってからの後追い解析」にしか使いませんでしたし、お恥ずかしながら趣味の世界でこんなに面倒くさいことをするなど考えたこともありませんでした (-_-;)

私がダブルバスレフ(と言うより共鳴を利用した低音増強)を毛嫌いしている理由としては、空気のスチフネスによる振動系のモジュレーションを嫌っていて周波数特性よりもトランジェント(波形再現:タイムドメイン特性)を優先していることが第一にあることは以前から記していますが、特にダブルバスレフの場合には2つの共振周波数を最適化するのが難しいこともあり、面倒くさがりの性格から嫌っているだけというのが当たっているかも。

タグチメソッドに興味を持たれた方は、さわりだけを簡単に説明しているサイトを見つけましたので、以下に示しておきます。

MONOist
https://monoist.itmedia.co.jp/mn/articles/0812/12/news136.html

VUCA 

 2023.8.8
VUCA(ヴーカ)は、V(Volatility:変動性)、U(Uncertainty:不確実性)、C(complexity:複雑性)、A(Ambiguity:曖昧性)の頭文字を取ったもので、1980年台にリーダーシップ論で登場し、2009年にガルブレイスの「不確実性の時代」が刊行されてからビジネス界で良く聞かれるようになった言葉です。
お先真っ暗で、何が起こるか分からない時代を象徴したものですが、これらの根源にあるのはD(Diversity:多様性)であるという話を友人から聞きました。

「閉じた社会」が成立しえた20世紀と違い、情報が溢れ、その伝播スピードも計り知れず、SNSで1時間もしないうちに全世界に拡散されてしまう時代では「確固たるもの」などどこにもないと友人が言い切るのを聞き、悲しくなりました。
多様性(人種、性別、年代を含めた)を認めることが、どれだけ難しいことなのかはSNSに誹謗中傷が溢れているのを見れば火を見るより明らかですが、これは「自分に確固たるものが無くなる恐怖から来るもの」だと友人は言います。
確かに、自分のアイデンティティが犯される恐怖から攻撃してしまう(先制攻撃することで安心を得る)ということが根源(本能的)にあるのだと思いますが、あまりにも短絡的過ぎる気がするのは私だけではないと思います。

趣味であるオーディオの世界も例外ではなく、自分の意見を否定されたと見做すと攻撃してくる方がいらっしゃいます。(私も度々受けます)
せめて趣味の世界では、考え方が違っても、お互いを認めて楽しくやっていけないのか・・・否定している訳ではないのですから「私はこう思う」で留めておけば良いことだと思います。
友人との話を通じて、私は自己主張して誰かを攻撃する気はさらさら無く、もちろん否定することなど無く、あくまで「私はこう思う」「だからこんなものを作った」でやっていきたいとあらためて思いました。

今日は、毛色の違う話で申し訳ありません。

ハネナイトとソルボセイン 

 2023.8.6
これまた同年代の友人からの相談です。
私が毎日記事をアップしているのを見て作業を休んでいてヒマなんだろうと思ったそうで、暑中見舞いを兼ねて久しぶりに電話をくれました。

「アナログプレーヤーを新しく買うことにした」「既存のラックの上に載せるんだけど防振に『ハネナイト』のシートを天板のプレーヤー下に敷くのはどうなんだろう?」との質問です。「ソルボセインやアルファゲルとはどう違うんだろう?」とも聞かれました。

ハネナイトはプリンターなどの防振や制振に幅広く使われていますが、私自身、軟質ゴム(硬度40以下)の一種という認識しかありませんでした。
アルファゲル(水をシリコン樹脂構造に取り込んだゲル状のもの:感触はおもちゃの『スライム』に似ている。スライムは水とPVAとホウ酸Naの架橋体)やソルボセイン(分子構造の設計段階で特別の工夫が施されたポリオールとMDIからなるエーテル系超軟質ポリウレタン)も含め、大きくはエラストマー(弾性高分子材料)の一種ですが、物性はずいぶん違います。
アルファゲルは形状保持や物性安定性に難しい面があるので除外するとして、ソルボセインとハネナイトがどう違うのか調べてみました。

ハネナイトと言っても硬度や減衰特性の違うものが数種類用意されていて、一般に入手しやすいのはGP35LEという名称のものになります。
減衰特性の比較データを探しましたが見つからなかったので、メーカー発表データから相当データを持ちより周波数軸を揃えたものを以下に示します。横軸(周波数)を合わせたので文字の大きさが違って見ずらいですがご容赦ください。(上がソルボセイン、下がハネナイト)

show

縦軸はソルボセインが伝達量(加速度G)、ハネナイトが損失係数(tanδ)なので単純比較はできませんが、物性的に減衰を期待できる弾性領域に入る周波数は数十Hzあたりから上のようです。(普通のゴムは100Hz以上)
総じてQはソルボセインのほうが低く、減衰率のピークはハネナイトが高いようです。
シロウトがあまり考えずに使うのであればソルボセイン、キチンと防振計算(下記の「内外ゴム」HPに計算ツールのサービスあり)をして形状を決めて導入するならハネナイトという選択肢もあるのかな〜と思います。
http://www.naigai-rubber.co.jp/product/indust/rubber/hanenite.html

ソルボセインは粘性が高く移行性(くっ付いて跡が残る)があり、且つ柔らかいため荷重変形も大きいので重心の偏った製品を上に載せると傾いて水平が出ない危険があり、シート状のものを使う場合には一度t2mm鋼板などで製品を受けて、ラック天板との間に重心を考慮した配置(接触面積含む)をしないとなりません。

電話の後に上記の内容を調べ、メールに記した最後に「いずれにしても、音質も含めてトライアンドエラーでやってみて追い込むことが必要で、その作業自体も楽しみだよ」「スピーカーの吸音材と一緒で、やり過ぎるとエネルギーが吸われて音が死んじゃうしね」と添えると、「早速、両方とも購入してみるよ。検討する時間はタップリあるので楽しみだ」「また、相談に乗ってくれ」との返信がありました。
いつもバタバタして貧乏暇なしの私には、ちょっと羨ましかったりして。
「バタバタするのは計画性の無いオマエの性格のせいだろ!」という声がどこからか聞こえてきそうですが・・・。

QUADRAL RicomΣツィーターユニット 

 2023.8.5
ドイツQUADRAL社のシグナムシリーズは、もう2年近く前の製品で、RicomΣツィーターはこれらに搭載されたユニットですので新鮮味には欠けると思いますが、チョット考え方を変えることで性能を改善できたのがスゴイと思い取り上げます。(図は転載禁止)

show 振動板は絹布を二重リング状(アウターリングとインナーリングの二山)にプレス加工したもので、分類としてはソフトドームになります。
エッジ幅の広いソフトドームのように見えますが、大きく違うのは振動板中心部を固定していることです。
ボイスコイルは図でも分かるようにリング状振動板のアウターリングとインナーリングの間に接続されていて、振動板の中心部分と外周が固定端になった構造です。
こうすることのメリットは、通常のソフトドームでは共振開始周波数f1がかなり低いのに対し、中央が固定端になることで理論的には2倍以上高く設定できることで、分割振動のモードも単純なモードでなくなるため周波数特性の山谷の差を小さくできると思われます。

さらに、通常だとエッジに相当する部分がアウターリング振動板となるため、音圧が稼げるため能率も低くならずに済みます。
音は聴いていないのでなんとも言えませんが、QUADRAK社のRicomΣが搭載されているシグナムシリーズは独オーディオ界で「クラシックライン」と呼ばれるグループに属しているようで、楽器の表現性は高そうです。

TAD ET-703a 

 2023.8.4
先月末に掲題のTAD製ET-703aツィーターユニットが発表になりました。(発売は今月下旬)

https://tad-labs.com/jp/corporate/press/230727.php

スペックは申し分の無いもので、40年以上前にET-703が発売されたときにも驚きましたが、さらに磨きがかかっています。(詳細は上のプレスリリースを参照)
ベリリウムのエッジ一体整形でエッジの共振周波数を50kHz以上に追いやり(0.07gの振動板自身の共振周波数は45kHz)、ピストン領域でハイレゾまでカバーしています。
おまけに磁気回路の磁束密度は2T・・・。
PCシミュレーションした3重スリットのフェイジングプラグで周波数特性や位相を整えています。
「スペックより音」と日ごろから口にしている私にしても期待度が高い新製品です。

お値段は33万円と私には手が出ませんが、C/Pは高いと思いますし、ぜひ音を聴きたいものです。

タイトボンド 

 2023.8.3
友人から「タイトボンド」を薦められました。
ちょっと調べてみましたが、アメリカのフランクリン社の製品です。
成分については、オリジナルは脂肪族樹脂46%/水分54%、V(アルティメット)は架橋型ポリビニルアセテート樹脂52%/水分48%。
硬化時間が早く、硬化後はヤスリで削れて、耐水性があるとのことで、日本製の木工ボンド(エマルジョン接着剤:塩ビ系が主)とは水に分散させてある樹脂が別物のようです。
以前から気にはなっていたのですが、層間接着に使うので結構な使用量になることを考えると値段が高く(輸入品なので?約2〜2.5倍)手を出せずにいました。
塩ビ系の場合、硬化後も吸湿に弱いのですが、木材より硬いと研磨して平坦化する時に盛り上がる(塩ビは木材より柔らかいので盛り上がらない)のではないかと心配して、ずっと塩ビ系にしていたところもあります。

硬化前のエマルジョン状態なら水を含ませたウェスで拭き取れるようで、木工ボンドと同様の取り扱いが出来そうです。
私の場合には、ほとんどが塗装仕上げのため、乾くと透明になる木工ボンドのメリットもあまり感じませんし、次回の製作では使ってみようかな〜と思っています。

UTDとIsobaricの違い(図解) 

 2023.8.3
またまた、お問い合わせをいただきました。
「どう考えてもUTDとIsobaricは同じ構造に見えるんだけど、どこが違うの?」というお問い合わせです。
考え方や構造からすると近似と言えると思います。・・・こう言うから混乱してしまうのかもしれませんね(-_-;)

大きな違いは、密閉構造部分の容積と密閉度です。

show

上の図の左側がUTDの模式図、右側がIsobaricの模式図になります。
「空気は圧力の変わる粘性流体」であることを理解していることが前提になりますが、密閉空間に粒々があるのが空気の分子と思ってください。
UTDの一番上@が定常状態(分子間距離がほぼ同じ=圧力一定)で、これに駆動力が加わった状態が中段図Aになります。
図Aの左側ユニットの振動板直近裏側では分子同士の距離が近くなり、圧力が高くなります。
分子同士には斥力が加わり、連通管側への分子の移動が始まります。(粗密波に相当します)
同時に図の右側ユニットの振動板直近では分子同士の距離が遠くなり、圧力が低くなります。
結果、右側のユニットに向かって分子の移動が始まります。

密閉空間の容積が小さいため、この圧力の偏りは直ぐに解消されて圧力の均一な状態(一番下の図B)に移行します。

一方、Isobaricの場合にはどうでしょうか。
図CはUTDのAに相当するものですが、同様に振動板直近では圧力変化が生じていて、粗密波が発生することも同じです。
ここからがUTDと違うところで、容積が大きいために圧力が均一になるまでに相当の時間がかかり、図Dのように徐々に圧力が均一になる状況を経て図Eの状態に遷移します。

密閉空間を含めて連動させる(密閉空間があたかも伸び縮みしない「固体」になったような状況を実現させる)ためには、この遷移時間を極小にしないといけないということになります。
実際は音楽信号によって連続的に駆動されているため、その応答に時間がかかったら再現性がスポイルされることは容易に理解できると思います。
Isobaricでは、密閉空間の応答時間(均一になるまでの時間)が遅すぎて、真の意味での「連動」にならないということです。
連動しているかどうかは、f0の低下(コンプライアンスの連動の結果)に現れます。(6/12、6/21の記事参照)

また、密閉度が低いことも応答時間が遅くなる要因ですし、外空間とつながっていることによる変調が起こる危険も生じます。(空気ポンプに漏れがあるのと同じ状態です=圧力がキチンと伝わらない)
物理的に限界があるとは思いますが、密閉空間を小さくすればするほど連動性は向上すると思われます。
ただし、空気は粘性を持つため、壁面の形状に関してはシビアになります。
粘性の影響から壁面近くでは流速(分子の移動速さに相当)が落ちてしまいますし、さらに表面に凸凹があれば上手く連動しなくなるのはお分かりになると思います。
表面をツルツルにするよりもヴォルテックスジェネレータの考え方を導入したリブを追加するほうが改善できるかもしれません。

エアレスタイヤ 

 2023.8.2
7/31のkurukuraの記事にミシュランの次世代タイヤが取り上げられていた。
写真は転載禁止
show 「パンクしないタイヤ」への取り組みは今に始まったことでは無く、私の知る限りでも試作品は4回目だと思います。(初めて目にしたのは10年くらい前?)
試行錯誤を経て辿り着いたモノだと思いますが、パンクなどで早期に廃棄されるタイヤが2割以上ある(再利用されるとは限らない)という実態を考えると、カーボンニュートラルやSDGsを考慮して他社も本気で取り組むべきモノだと思います。(この異常気象による暑さだって、エルニーニョやナニーニョの影響だけでなく人間が排出した二酸化炭素の影響ですから)

安全性の検証が為されたら、即、市場導入でも良いくらいだと思いますが、あとはコスト次第と言うことでしょうか・・・。

UTD-04M外観2 

 2023.8.2
「お前の作るスピーカーはみんな奥行が深いな」「それで重くなって変形する問題とか起こすんじゃないか」と友人からの鋭い指摘。
グゥの音も出ません。

昔は、奥行の浅いモノも作っていたのですが、特に紙の振動板のユニットと組み合わせると音が濁るのがだんだん分かってきました。
音が濁る⇒吸音材を入れる となり、結果的に面白くない音になってしまいます。
そうなると吸音材を入れなくても音が濁らない形は? ⇒ キャビネット内の反射音が振動板に戻らない構造 ⇒ 奥行を深くして減衰させる構造 となり、現在に至っています。

吸音材というものは「減衰させて悪さをする反射の影響を減らす」モノで、入れないで済めば入れない方が良いのです。
定在波も然り。直方体のキャビネットでは必ず内部に定在波が立つので、入れざるを得ませんが、出来る限り対向面を減らすことで定在波も防げます。

ある友人は「吸音材の種類で音質をコントロールしているので、その楽しみが無くなる」と言っていましたが、「入れないで悩みが無くなるならばそのほうが良いんじゃない?」と言うと不服そうな顔。
考え方は色々です。

今回のUTD-04Mでは、吸音材はダクトの上下にフワッと軽く置くだけで済ませています。
これ以上入れると、トランジェントにも影響が出る(聴感上、立ち上がりが鈍くなる)ので、T2の時(ダクト全周に巻き付け)よりも更に少なくしています。
いずれにしろ、奥行を長くしないと、ここまでは吸音材の量を減らせないと思います。

UTD-04M製作記 期間限定3 

 2023.8.1
製作記の第三弾になります。
TMDの製作や、曲げ木部分の変形対策、反省などになります。

PDFファイル
 UTD-04M製作 抜粋3

申し訳ありませんが、HPの容量不足から以前掲載した2つのPDFは見られなくなりますが、ご容赦ください。

パラ接続とシリーズ接続 

 2023.7.31
この話題は、何回目でしょうか・・・。
作品を発表するたびに、必ずと言ってよいほど質問を受けます。
スピーカーユニットを複数個使う場合にパラ接続したほうが良いのか、それともシリーズ接続した方が良いのかの話です。

単純な純抵抗負荷Rだとしたらアンプがユニットに供給できるパワーとして
P = VI = I^2xR = V^2/R  ^2:二乗を表します
ですので抵抗値が低いほどパワーが供給できます。(抵抗ですと熱損失になります)
アンプの供給能力(電源と出力素子のON抵抗などによる)次第ですが、能力が高ければ保護回路が働かない(リニアな)範囲でパワーを加えることができます。

したがって、パラ接続にした方がパワーが稼げることになります。

これが常識的に広まっているので、シリーズ接続は4個使いの時にシリパラ接続(シリーズ接続したものをパラに接続して元々の単品抵抗値と同じにする目的で使われる)する時くらいにしか使われません。
今回のUTD-04Mではシリーズ接続を採用していますので、そのような理由から「何で?」となるのだと思います。

ここでスピーカー負荷が抵抗負荷と一番異なる点を明確にしておきます。
抵抗は広い周波数帯域・・・少なくとも可聴帯域で同じインピーダンス(厳密な意味ではありません)を示すものですが、スピーカーは機械系の共振(電気系ではf0共振の山になる)を持ち、磁気回路とボイスコイル(巻線)を使って駆動力を得るためインダクタンスの特性を持つものになります。
したがってインピーダンス特性は、お馴染みの低域に1山あって右肩上がりの特性になります。

もうひとつ、スピーカーの駆動力は
F = BL・I
 BL:駆動力係数(磁束密度とコイル巻線の長さの積)、I:電流
になりますので、「電流に比例した駆動力が得られる」ことになります。

スピーカーをパラ接続した場合には、それぞれのユニットの端子間電圧はアンプの出力電圧と等しくVになりますますので、それぞれのユニットに流れる電流はI1、I2となります。
アンプから見ると、出力電圧がVで電流がI1+I2になります。
I1 =V/Z1、I2 = V/Z2 I = I1+I2 = V/Z1+V/Z2
ここで重要なのは、ユニットのインピーダンス特性は個々に異なるのでI1とI2は周波数によって値が異なると言うことで、それが何を意味しているかと言うと、上式(駆動力Fの式)から、それぞれの駆動力が周波数によって異なってくるということです。
正面に2つのユニットを配置した場合、それぞれのユニットの駆動力は同じではないので周波数変化によって微妙に指向性パターンが乱れるということも考えられます。(← パラ駆動のデメリット)

一方、ユニットのシリーズ接続の場合には、それぞれのユニットの分圧V1とV2が周波数によって変化しますが電流に関しては両方のユニットに共通の電流Iが流れます。
V1 = Z1・I、V2 = Z2・I V = V1+V2 = (Z1+Z2)・I
ユニットを流れる電流が共通ということは駆動力Fが2つのユニットで同じだということになります。(← シリーズ接続のメリット)

タンデム(尻と尻を突き合わせ)で反作用のキャンセルを狙ったり、UTDのように閉空間に圧力を加えないことが必要条件だったりする場合には、シリーズ接続のメリットが生きてきます。

PDFページ更新 

 2023.7.31
読んでいただいている方からご連絡をいただき、PDFページ『PDFs』のメンテ不足を指摘されてしまいました。
HP容量の関係からリンクを切っているPDFが増えていましたが、どれが閲覧可能か分からない状況でした。
今回、タイトルの前に〇を付けて可能表示としましたので、〇の付いているものは閲覧できます。

本当は、ユニット関連の技術を公開した『ユニットって奥が深い』を〇にしたいのですが、157ページにもなってしまい、UPしておくには容量的に無理があります。(つくづくビッグローブの個人HP容量が小さいと感じます)

今回公開しているSP自作コンテストの作品についても製作記録を3回に分けて、期間限定で公開するような事になってしまっています。 m(__)m

第二弾も今日までで、最後の三弾目は明日からの公開です。

電源対策と仮想GND 

 2023.7.28
お世話になった昔の同僚(先輩)から暑中見舞いのメールが届きました。
急いで返信させていただきましたが、お送り頂いたメールの中にオーディオ関係の話があり、「久しぶりに電源を見直したところ、S/Nが向上し、埋もれていた空間情報が見えて(聴こえて)きました」とありました。
昔から商用電源のノイズについて取り組んできていた方でしたので、「my電柱」まではやられていませんでしたが、屋外にガソリン?軽油?を使った発電機を設置して当時のアナログ式AVR(自動電圧レギュレータ:インバータでAC⇒DC⇒ACにするのではなく発電波形を整え定圧化するフィルター主体のもの)を使って商用電源と切り離した給電の実験をされたりしていたはずです。
屋外に置いた発電機の音がうるさいので、防振台に載せたり周りに重量ブロックを積んで覆っていたりと、苦労話が逸話になっていましたが、最近は商用電源を使ってアキュフェーズのリジェネレータを使われているそうです。

やはり、そこまでやるのか〜という感じです。電源に求められるのは電気的にS/Nが良いという意味での静粛性(いかに高周波ノイズを含まないようにするか)と低い動的インピーダンス(瞬時変動に対する安定性)だと思いますので、リジェネレートがベストな解なのでしょう。

もちろん、本当に求められるのは、各機器のDC給電部の静粛性であり安定性なのですが・・・。(バッテリー給電もありますね)

もっと突き詰めると、負荷(最終負荷はスピーカー)の近くでのインピーダンスが低くないとリターン電流がフン詰まりを起こすので、スピーカーケーブルは太く短くが原則になりますが、レイアウトの関係で長くせざるを得ない場合もあり、フン詰まり解消のために仮想GNDが注目されています。
要は、リターン出来ない電流(電荷)をなんらかの形でシャント(分流)してやる・・・というよりコンデンサ機能のようにバッファしてやることでフン詰まりを解消しようという目論みです。
この仮想GNDと称する類のものはアース(地面)にはどこにもつながっていません(つながっていたらリターン電流の経路が更に長くなるし、多点アースになる?)ので定常的に電流が流れる訳ではありませんが、負荷からしてみれば瞬間的分流経路=フン詰まり解消に見えることになります。
また、アンプからしてみれば負荷にぶら下がる「インピーダンスを下げるサブ負荷」と見えないこともなく、音質が変わる(S/N感は良くなるが色付けされる)のは当たり前と思います。

ある意味、「困った時の局所対策」であって、本来は経路自体のインピーダンスを下げる(=スピーカーケーブルを太く短くする)ことには適わないのではないかと考えます。
事実、プアな(細い)SPケーブルを使って長く引きまわした方が仮想GNDの効果(S/N感以外に材質の違いによる音質的色付けも)が大きくなります。

電源の「トリートメント機器」と言うものも商品化されていて、コンセントやテーブルタップに挿すだけでS/Nが良くなるそうです。(私は使ったことが無いので・・・)
調べもせず無責任に断定はできませんが、ノイズフィルタやXコン、Yコンに似たものではないかと思います。
商用電源に乗ってきたノイズ(高周波ノイズ)をシャントして機器に流れ込ませないという考え方だと思います。
屋内配線(その前の柱上トランス〜屋外引き込み線も含めて)で上がってしまった高周波インピーダンスを下げるという意味では正解と思います。(実験していないので「思います」の3連発です・・・)

屋外の電柱間に張ってある配線や、各戸への引き込み線は、どう見ても太いとは言えませんので、かなりインピーダンスは上がっているし、トランスから離れるほど送り配線になっていて他の家屋との関係は共通インピーダンスになるので電圧変動も大きくなるのでしょう。
何れにしてもインピーダンスを下げてやることは正解だと思いますが、その反面、挿入した部品なり機器なりによって色付けされるのも事実ですので、メーカーの言い分を過信したり正しいのはこっちだ!と肩肘張ったりせずに好きな音を追い求めて、色々やって楽しむのが良いのではないでしょうか。

温故知新 エボナイト 

 2023.7.26
皆さんは「エボナイト」というものをご存じでしょうか?
合成樹脂であることは事実ですが、有機樹脂だと思っている方が多いと思います。実は「硬質ゴム」のことです。
ゴムと硫黄を混ぜて加熱すると伸びない硬いゴムになります。
小学校高学年だったと記憶していますが、静電気の実験で箔検電器とエボナイト棒を使われた方は私と年齢が近いと思います。

見た目が黒檀(ebony)のようなので付けられた名前だそうですが、木管楽器のリード(マウスピース)部分に使われているので楽器を演奏される方には馴染みの深い材料です。ゴムなのに水分に強く、化学的に安定していて電気絶縁性も高い材料になります。
中学生の頃、学校で使うものとは別に、父にアルトリコーダーを買ってもらったのですが、音色が柔らかく、やはりチャンとしたものは良い音がするものだと実感したのを思い出しました。
姉には幼稚園のころからヴァイオリンを英才教育していた父は、私にもピアノを習わせたかったようですが、習い事が嫌いで「こらえ性」の無い私は1年くらいで諦めてしまいましたが、その後も事あるごとに楽器を与えようとしていたものです。
その後、飽きっぽい私は性懲りもなくリコーダーを放り出してしまったのですが、70歳を過ぎて仕事をやめた父が手習いで木管楽器を演奏するようになり、私に買ってくれたアルトリコーダーを吹いているのを目にした時に、えらく恥ずかしい思いをしたのも思い出しました。
ある程度の絶対音感(曲のピッチを覚えられる程度)を得られたのは、幼少期に楽器の音のある環境に置いてくれた父のおかげかもしれません。
(因みに絶対音感は、脳科学的には「生まれつき」ではなく経験から身に付くものです)

話が長くなりましたが、なぜエボナイトの話を急に取り上げたかと言うと、昨日、友人から「ベークライトではなくエボナイトの蝶ダンパーを作ろうと計画している」と聞いたためです。
最近ではギターのピック『シーラカンス』にも使われている材料で、しなやかで割れにくいですし、比重は1.15前後と軽く、薄くても丈夫なところはベークよりかなり優秀だと認識していましたので、話を聞いて期待してしまいました。
私の態度に、苦笑いしながら「まだ、これから加工してくれるところを探すところだよ」と言われ、ぬか喜びになりました (-_-;)

昨今、スーパーエンプラやナノ材料との各種複合材料ばかりが注目されていますが、温故知新、このような材料を見直してみることも必要なのではないでしょうか。

個人的には、ツイーターのホーンにブロック削り出しで使ってみたい材料のひとつです。軟化点が低い(80℃くらい)ので、削りでは溶けてしまうかもしれませんけれど・・・。

TMD採用 

 2023.7.25
UTD-04Mには、@ メインとなるUTD(Unpressurised Twin Drive:非加圧TD)構造、A BTC(Ballancing Toy Construction:やじろべぇ構造)によるモーター部分のバランス保持(もちろんキャビネットからはインシュレート)、B TVG(Tornado Vortex generator:螺旋状渦流発生器)に加えてC TMD(Tuned Mass Damper)も機能として盛り込んでいます。
7/22の外観写真を見ていただくと、曲木のストレート部分に挟まれて黒艶消しのシャフトに円筒形のパーツが脚部近くに配置されているのが分かると思います。
シャフトはモーター部分(UTDブロックとTVGを施したカウンターウェイトの重心部分にBTCブロックを配置したもの)と床を直結するもので、M12のスクリューとφ15のSUSパイプの間にシリコンシーラントでダンピングした構造にしていますが、それでも共振は発生しますので、円筒状のウェイトを共振を打ち消すように配置しています。
厳密にはPCシミュレーションしてウェイトの質量と位置を割り出すのでしょうが、私の場合には、M12のシャフト+モーターブロックの状態でウェイトを実装してシャフトを叩きながら共振が出ない位置を探るという原始的な方法で位置を決めています。
SUSパイプを被せることで共振打ち消し位置が変わりますので、ウェイト位置を調整できるような構造にしてあります。
共振打ち消し効果はありますが、音質に影響しているかどうかは微妙です。(有り無しで比較していないので・・・)
脚の下にも円筒状のウェイトを配置しました。これはシャフト端のウェイトを大きくして確実に共振の節にするために設けていますが、これも効果は未知数です。
構造や製作内容については、最後の製作記公開に載せています。

テンコ盛りでゴテゴテのようですが、それぞれ理由があって採用しているうちにこうなってしまいました。

配線 

 2023.7.23
「ターミナルが脚部にあるのに、配線はどうやっているの?」とまたまた友人から質問が。
その答えは、現在公開しているPDFにもありますが、ここで写真を取り上げておきます。

show

7層の積層のうち6層までを先に積層接着して、2層分の溝を彫り、そこにケーブルを2液性エポキシ接着剤で埋め込み、シリコンシーラントで凸凹を平らにしてから7層目を貼り合わせます。 注意しなければならないのは、シリコンシーラントは難接着材料なので食み出させないことです。
写真では「枠」部分は埋め込み完了し、ストレート部分のエポキシでの固定までいっている状況になります。

当然、接着面積が減りますので強度的にも下がるため左右ストレート部分(一部は枠と前脚)の強度が異なってきますが、ストレート部分がほとんどですので縦方向荷重となり問題ないと踏んでいました。
いままで記してきたように曲木部分の強度が低くなった原因には、この構造も一役をかっているかもしれません。

UTD-04M外観 

 2023.7.22
STEREO誌に写真が載りましたので、HPでも外観写真を公開します。

show

書類審査用のプレゼン資料に使ったのが左端のもので、奥行が長いのが分かりにくいと思いますので、追加で2枚掲載しました。
7/13の記事の写真にあるようにモーター部分はカウンターウェイトまで含めると45cmくらいありますので、キャビネットの奥行もバッフルからボトムまで40cmを超えています。

プレゼン書類のみの審査である事と写真の枚数が限られている事から、特徴をキチンと表現できるように黒の布をバックに使い、LEDのスポットライト(懐中電灯です)を銘板に当てて目立たせ、黒い布以外からの映り込みを出来る限り消すように窓の近くに黒の衝立(端材を黒塗装)を置いたりと、本格的な撮影機材など無いので色々工夫して撮影しました。
最初は中央と右の写真のように曲木部分を目立たせるようにフラッシュを焚いて撮影していましたが、カメラ付属のもの一灯では後ろにできる影が消せないので、諦めてシャッタースピードを落としてフラッシュ無しで撮影したものが左側になります。
配色や形状でユニットの振動板の小ささを強調させるイメージ戦略「こんなに振動板が小さいのに、ちゃんと低音が出る」には成功したと思います。

show バッフルに付いているエンブレムも失敗作です。
昔(20年以上前)は、色々なサイズやフォントで数社から販売されていたインスタントレタリングですが、最近はPCアプリでいくらでも好きなフォントで文字を印刷できるため需要が減り、大手だったサンハヤトも10年くらい前?に撤退しているそうです。
したがって、出回っているものは新しくても数年前に製造された在庫品のようで、粘着性が下がってしまっていますので強くこすって貼り付けたのですが・・・。
予定していたフォントは使えず、おまけにサイズも1種類しか入手できなかったので文字バランスが悪くて意気消沈している中、エッチング作業中にレタリングが剥がれてプカプカ浮いてきたのを見た時の絶望感は言葉に出来ません。
0.5mm厚さの純銅板を使って、浮き彫りで50μmくらい盛り上げるつもりが、段差も見えないくらいしかエッチングできず、その上、文字部分のうち剥がれた文字の表面だけがエッチングされてしまい光沢が抜けてしまいました。
「ピカール」で修復を試みましたが、あまりやり過ぎると段差が無くなるので、これも諦めました。
これでも3回やり直した結果です。レタリングが残り少なくなり諦めました。

さらに悪いことに、エッチング液をキレイに洗い流したつもりでしたが、不十分だったようで、銅が酸化して黒くなってしまった部分が数か所できてしまいました。水洗しても変色は消えず、それ以上酸化しないよう直ぐにクリア塗装しました。
アンティークっぽいと言えば聞こえは良いですが、失敗は失敗です。
写真では文字が浮き上がっているように見えますが、光の当て具合を加減しているので、反射率の違いでそう見えるだけです。

書類をメール添付で送って、ホッとしたのも束の間。数週間後に曲木部分の変形が判明して、分解修理中に転倒させて塗装に傷を付けてしまい、再塗装中に音友社から試聴のための貸し出し要請があり・・・。
結局、写真の状態までは復旧させることができず、中途半端な情けない状態での搬入となりました。
搬入までの時間の大半は転倒防止対策に充てました。
音さえ聴いていただければ・・・そんなふうに自分を納得させて搬入の日を迎えました。

UTD-04M製作記 期間限定2 

 2023.7.22
製作記第二弾を掲載します。掲載期間:7/21〜7/31
キャビネット部分が主になりますが、アルミ板を貼り合わせて作ったBTCブロックや、カウンターウェイト部分の製作上程も含まれています。

PDFファイル
 UTD-04M製作 抜粋2

申し訳ありませんが、HPの容量不足からUTD製作のPDFは見られなくなりますが、ご容赦ください。

SPコンテスト途中経過 

 2023.7.21
7/19に審査結果が誌上で発表されると音友社からのメールで告知されていましたので、早速、STEREO誌8月号を一昨日購入しましたが、例年通りの書類による一次審査、選考委員(編集者のみなさん)による二次審査という流れになっていて、友人からも「おい、話が違うじゃないか!」と電話が入ったくらいでした。

120くらいの応募作品の中から一次審査で36作品に絞り、二次審査で10作品に絞ったとのこと。
一般部門では、兵庫県の酒井さんの作品「森の囀り(さえずり)」(二次審査通過)がすごく、花梨材のブロックから削り出すなんて、なんていう力技・・・。形状も私の作品群に似ていて、音を聴いてみたいと思いました。

匠部門は一次審査で6作品、二次審査で私の作品UTD-04Mと広島県の河野さんの作品K-98 Formula Mという2作品に絞られているので、事実上、決勝戦までは行ったということで、ホッと胸を撫で下ろしました。
私が目標としている「表面仕上げ」の鉄人:尾崎彰さんが参加されなかったようで、残念な一方、助かったという気持ちもありました。

後は、音を聴いていただいての審査になりますが、やはり、「転倒しないか」が懸念材料です。ちゃんと転倒しないで聴いていただければ、負ける気はしません。(再塗装中で外観はボロボロですが・・・)
音に関して・・・特にトランジェント性能に関しては、今まで作ってきた作品とは一線を画す出来(UTDの効果)ですので、選考する視聴者の皆さんがどのような反応を示されるかが、今から楽しみです。

show

曲木の型 

 2023.7.20
曲木部分については、今回は失敗(変形している)と言わざるを得ませんが、友人から「曲げるときの型はどんな形なの?」と聞かれましたので、紹介しておきます。

曲木はキャビネットを支える「枠」と三脚構造になる「前脚」、「後脚」、その中間を繋ぐ「ストレート部分」の4分割にして、ストレート部分以外は木型に沿って曲げて成形する方法を採りました。
それぞれの接合部分はハギ合わせとダボを利用しました(6/3の記事に写真あり)が、強度不足の一因はここにもあります。

show

左写真が枠部分の型、右写真の小さいほうが前脚の型、大きいほうが後脚の型になります。枠の型は、なんだかムンクの『叫び』に出てくる人物の顔に似ていませんか?
最初に枠の型を作ったのですが、21mmラワン合板の積層で作ったため、切り出しから整形完了までに約1週間くらいかかったはずです。
それに懲りて、脚部はMDFの積層で対応しましたので、2つで半分以下の日程で済みました。端材を使ったので形はイビツですが、当たる面だけはキレイに仕上げてあります。
ただし、曲木の工程で水を使うため防水を確実にしないと水が浸み込んでしまいます。写真は整形したままですが、この後、サンディングシーラーをタップリ浸み込ませて防水しています。
型については形状的な反省点など多々ありますので、PDFによる製作記の第二弾(7/21〜7/31)か第三弾(8/1〜8/10)に掲載します。

搬入2 

 2023.7.18
搬入完了しました。
しばらくはUTD-04Mともお別れです。
なんだか、寂しい気持ちとホッとした気持ちが相反していて、どっと疲れが出てきました。

考えてみれば、仕事以外は土曜日曜も関係なく、大晦日と元旦以外は用事が入らなければ殆んど作業場でこの作品と向き合ってきました。


話は変わりますが、

show

これはPHY-06P(Alpair-6Pv2x4個タンデムで使用)の「鏡面塗装」ですが、今回はこの一歩前の段階である「ピアノ仕上げ」を目指していましたが、転倒による再塗装の結果、まったく間に合いませんでした。
毎作品そうですが、塗装工程(研磨含む)が一番しんどい!
乾燥するまで次の工程に移れないもどかしさ。焦って研磨作業を進めると手ひどいシッペ返しが待っています。
まるで修行僧のような忍耐が求められるのです。
でも、完成した時の「達成感」というすばらしい報酬があるのですからやめられません。
自分が作り上げた完成品を眺めてニヤニヤするのも良いものですよ。

戻ってくるまでに作業場の掃除と工具の整備、それとスピーカー置台の整備を進めておかないと・・・もう、キチンと置くスペースが確保できなくなってきているのと自宅の設置状況との差を減らすためです。
友人に頼まれていた「拡散ツール」にも手を付けないと・・・。「いつでも良いよ」とは言われたものの、3か月以上放置したままです。
泳いでいないと沈んでしまうマグロと一緒で、何か作業をしていないと落ち着かなくなってから久しく経ちます。
でも、2、3日は休ませてもらおうかな。

搬入 

 2023.7.18
今朝早く、車にUTD-04Mを載せました。
簡易梱包して一昼夜置きましたが、転倒していませんでした。(このくらいで転倒したら搬入してから転倒するのは必至ですね・・・)
輸送中は横倒しにして積んでありますので、脚部裏のネジの緩み等を確認したら、固定脚のうち1つだけ袋ナットが緩んでいました。
ネジロックで止めたはずなのに・・・。
作業場に運び込み、床に置いてバランスを確認してから、急いで接着剤(緊急用なのでゼリー状瞬間接着剤)を塗布して事なきを得ましたが、転倒に関わる重要な部分です。これが緩んでくると固定脚が長くなり、支点となって転倒しやすくなります。

こんなに気を遣う作品にしてしまったことは自業自得ですが、「何とか試聴まで持ちこたえてくれ!」と祈らずにはいられません。

今日も35度超えの猛暑になる予報ですが、もうすぐ神楽坂に向かって出発します。

積層曲木のスタンドが変形2 

 2023.7.17
音友社への搬入のため、塗装を途中で諦めて組み上げてから二日目の昨日。
近くを通った際にちょっと触れただけで転倒し、曲木のキャビネットを包む枠部分に凹みができました。(-_-;)
結局のところ、モーメント荷重による曲木の変形は固定脚を追加しても少しずつ進んでいるようで、搬入後の転倒も視野に入れないとダメなようです。
その際には、フット部分に紙を折りたたんだスペーサーなどを入れていただいてバランスを取っての試聴になり、誠に情けない状況になりますが、曲げ合板部分が柔構造になっているからかフット部分による音質の変化は思ったほどではないので、それで乗り切るしかありません。
強度計算もせず、7kg以上ある重いキャビネットを19mm厚の曲げ合板だけで支えることができないことくらい分かっていたはずですが、スタイリッシュなデザインを優先し、いつもの「何とかなるさ」でここまで来てしまった私の過失です。

置いてある状況での変形を出来る限り減らすため、更に補助の支えを追加せざるを得ないのですが、絶対強度が不足している以上、無理は無理です。
作品が試聴から帰ってきたら、曲木部分の再製作(金属補強前提)か、曲木をやめて通常の三脚にすることを考えています。半年以上かけた力作ですし、音は気に入っていますので・・・。

音の話がでましたので、ここに記しておきます。
コンテスト開催の情報が無く、UTDだけの状態で転がして半年近く音出ししていた状況では、「モジュール状態なのにあまり低音不足の感じしないな〜」という第一印象と「立ち上がりが非常に速い!」「特にf0近辺で低音がもたつかない」「中高域もユニット単品より上手く抑え込まれているかな・・・」というメリットだけが耳に心地よかった反面、構造上、閉空間の固有共振が気になっていました。
本来ならスィープ入力によるf特を測って単体ユニットと比較し、影響を確認すべきでしたが、聴感上気にならなかった(問題があれば「カーカー」とか「コーコー」という耳障りな音が聴こえてくる)のでそのままにしました。

show GW後に実装しての音出しをした時のことは忘れられません。
量的にはバスレフダクトの共鳴補助もありますが、低域がガツンと出てきたのには正直ビックリしました。
大太鼓や打ち上げ花火のナマ録ソースを再生すると、普通のシステムでは「ドゥオン」と頭ではなく遅れてピークが来る感じなのにUTD-04Mではキチンと「ドン」となるのには感動しました。
でも軽くはなく、大太鼓は床に置いてあるのが感じられますし、打ち上げ花火が開く時の空気の破裂する衝撃波の質感も表現できています。(重低音は無理ですが・・・)
Isobaricのメリットとして謳われている「振動板後面側の空気の影響を受けずに駆動」できるメリットを初めて感じたということです。これはLinnのIsobarikでは感じたことがありません。

どのソースを聴いても「もたつき感」がなく、まさに「音響変換器」といった印象を受けました。自画自賛ですね。
キャビネットの構造上、バスレフっぽさは残りますが(本当は後面開放にしたい)、ダクト断面積を大きくしてスチフネスが高くならないように抑えていますし(左写真:後方からのTVG状況)、ダクトからの音波は後方に放射されるのでデメリットになる中高域の音漏れもさほど気になりません。
とは言え、拡散パーツ(端材です・・・)を積み重ねた壁からの距離は1m近く離して聴いていますが・・・。

バランス構造 

 2023.7.13
現在、キャビネットの再塗装(黒色のシリコン・アクリル塗装を重ね塗り)を#60布ヤスリで整えている状況ですが、やはり乾燥が甘かったのか力を入れ過ぎると削るというより伸びるように変形してしまいます。
それでも中途半端にはしたくないので、落としどころを探っています。
表面にクリア層を作る「鏡面」は、締め切りまでには逆立ちしても到底無理なので、書類審査の写真と同様の光沢のある「ピアノ仕上げ」を狙っていますが、それも怪しくなってきました。
最悪、#400の水研ぎまでで、マット仕上げも考慮する必要がありそうです。
試聴のための貸し出しなので、仕上げは大目に見てもらおうかなと弱気になってきています。
こればかりは気合の問題ではなく時間の問題ですので・・・。

バラしたついでと言っては変ですが、撮り忘れていた内部構造(モーターモジュール+BTC+カウンターウェイト兼整流器)の写真を撮りました。

show

BTCはバランス・トイ・コンストラクションの略称で、やじろべぇのように重心でバランスをとったエンジンもしくはモーターと呼ばれる心臓部を床に直結する保持シャフトで支える構造の事です。
10年ほど前から再スタートした自作SPについては、形こそそれぞれ違いますが、考え方は全てこの方式を採用しています。
写真の中央部にあるアルミ製ブロック(BTCブロック:重心になります・写真では重心であることを表現するために幅の狭い木製台に置いてバランスをとっている)に保持シャフトが繋がります。

右側はカウンターウェイト兼整流器になっていて、この部分がバスレフダクトに入り込みます。
重さは約950g MMが約1.2kgですが、モーメントで吊り合っています。
表面に4条のTVG(トルネード・ヴォルテックス・ジェネレータ)を設けて表面を流れる気流を整え、風切り音の発生を減らしています。
最近の自動車のボディに付いている直線型のヴォルテックス・ジェネレータではなく、螺旋状にしたのは奇をてらった訳ではなく、航空機の設計をしていた友人のアイデアです。
わざと小さな渦を作ることで、整流器表面と空気の摩擦で流速が落ちてしまうのを防げるとのことです。
友人の提案はもっと条の高さの低い(約半分)8条構成でしたが、私の力量ではこのくらいの高さで4条しか出来ませんでした。
因みに、内部はM20のSUSナット10連の表面をエポキシで固めたもの(M20シャフトを移動できるように間隔を調整)に紙粘土を貼り付けて砲弾状の形を作り、更に紙粘土でTVGを4条追加して、表面にエマルジョン系ボンド「速乾アクリア」を水で薄めたものを塗って浸み込ませた上から水性塗料(アクリル系)を塗って仕上げました。
紙粘土は柔らかく、ちょっとぶつけると塗膜が剥がれてしまいます。
材料の選定ミスと言われればそれまでですが、紙粘土って異形のものを作るのに結構使いやすい材料なんですよ。

UTD-04M製作記 期間限定 

 2023.7.12
チョコチョコと記事にしてきましたが、UTD部分の製作記を10日間(〜7/21)だけアップします。(期間後は閲覧できなくなります)
HPの容量に余裕があれば期間限定などにしたくないのですが、ビッグローブの最低価格仕様で運営しているため、80MBの容量で我慢しなければならない懐事情がありますのでご容赦ください。

PDFファイル
 UTD-04M製作 抜粋1

記事にしなかった苦労した部分なども記載していますので、参考にしていただけると幸いです。
順次、キャビネットの製作編なども期間限定で掲載していく予定です。

SPコンテストの状況 

 2023.7.7
7/4に音友社からメールが来ていたのに気付きませんでした。
今回は書類審査だけということでしたが、試聴を実施することになったので作品を貸し出してほしいとのことです。

応募作品のUTD-04Mは、6/22の記事にあるように曲げ合板部分がキャビネットの重さで変形してしまい、対策を施しています。
分解作業中に不注意から1台を倒してしまい、キャビネットに木地まで達する傷をつけてしまいました(もう一台は擦り傷のみで済みました)。
2台とも分解して、1台は一部塗装を剥がしてパテ埋めし、広範囲に5層重ね塗りを再度実施。もう一台は擦り傷のタッチアップがほぼ終わり、両方とも乾燥中です。
もう少し乾燥させたいところですが、19日までに搬入しなければならないので、明日あたりから布ヤスリ#60の研磨に入ることにします。
続いて#180〜#400、水研ぎに移行して#400〜#1000〜#1500、さらにアクリル板研磨剤での仕上げ・・・間に合うだろうか。
元々、今月いっぱいで仕上げる予定でしたので、2週間近く短縮しなければなりません。
搬入時、塗膜は完全硬化していないので(夏場でも重ね塗りの場合には完全硬化に1か月くらいかかる)、輸送中の傷や凹みが怖い!
とは言うものの、とりあえず最終選考には残ったようで、正直なところホッとしています。

書類選考の結果は8月号、試聴の様子は9月号に掲載されるそうです。(試聴の様子はyoutubeでもアップするそうです)

キャビネットについて 

 2023.7.7
友人から「いつもそうだけど、キャビネットは刳りぬいて積層したの?」と電話で聞かれました。
「そうだよ」と答えると、「じゃぁ、端材を少しちょうだい」といって訪ねてきました。
内側を刳り抜くので同じ形の端材が大量に出るため、それを期待していたようで数枚は提供しましたが、私の懐具合も厳しいので、残りは再利用することを想定して保存してあります。

キャビネットの話が出たので、製作工程の写真を掲載します。

show

材料は今回もt15mmのMDFです。
片チャンネルで27枚必要なので合計54枚の切り出しを、自作のパネルソーを使って二時間くらいかけて行った結果が、左端の写真になります。
パネルソーでなければ丸一日近くかかるところです。
刳り抜いていないので、結構な重量です。

show 二年以上前に撮影したもので恐縮ですが、パネルソーを紹介しておきます。(左写真)
カットラインはパネルのほぼ中央。ムクのSUSシャフトをガイドにして丸鋸が写真の上下に移動する構造です。
写真では床置きしていますが、丸鋸を搭載したスライド部分を滑車を介してピアノ線でカウンターウェイトと繋ぐ構造にしてあり、材料の自重で端面が決まるように立てて使うことを想定して作ってありますが、実際には作業性を優先して、このように床置きで使うことが多いです。
写真ではカット材の端面をアルミ製の部材で位置決めしていますが、最近は定規用の長い端材をクランプしてカット対象を広い面で受けることで精度を上げて使っています。
パネルソーを使うと、定型の切り出しは非常に楽になり、カット対象の材料を定規に当てて、丸鋸をシャフトに沿って動かすという2アクションで0.5mm以下の精度が簡単に出ます。(切り子を毎回ブラシで清掃してアルミ押し出し材で作ったガイドや定規との間に異物が入らないようにすることが条件ですが・・・エアで吹けば楽ですが設備が無いのでけっこう負担になります)

写真中央は、円形切り抜き治具を付けたルーターでザックリと外形加工している最中のもので、加工寸法線が記入されているのが見えます。

写真右は塗装に入った状況のもので、外装はシリコン&アクリル油性塗料の黒色を使っています。(今回は鏡面でなくピアノ仕上げです)

UTDの構造について2 

 2023.7.4
昨日の記事では、「課題に対して解決方法が見つからなかった」と記してしまって、「開き直り」と誤解されそうなので、ちょっと弁解を。
以前から主張している事の繰り返しになるので気が引けますし、「またかよ」という声が聞こえてきそうですが、ご勘弁を。

私の作るスピーカーには共通点があります。
「駆動原点の明確化」を実行していると書けば、「ああ、そうか」と仰っていただける方もいらっしゃると思います。
これを確実に行うか行わないかで音質は確実に変わります。

今さらの話で恐縮ですが、ユニットの振動系を駆動すると、ハウジングと磁気回路にはその反作用が発生します。
反作用によってハウジングと磁気回路は振動系と逆方向に微弱ながら変位しますので、駆動の基準になる原点(振動系の取り付けてある部分)が動いてしまうことになります。
ハウジングをバッフルに取り付ければ見かけ上動かなくなるように見えますが、実際にはハウジング+磁気回路の質量にキャビネットの質量が加わったことで変位量は減りますが、結局は動いてしまうのです。
それがキャビネットを振動させ、共鳴を生み、固有音を発生します。
結果、ユニットからの放射音+キャビネットの共鳴音がそのスピーカーの音色になります。

解決策としては、ハウジング+磁気回路に巨大質量(デッドマス)を抱かせるか、反作用を打ち消すために同じユニットをタンデム(磁気回路の尻を突き合わせ)で配置するかの2つがシンプルな方法になります。(前者に含まれますがキャビネットを金属製などにして質量を大きくする手もあります)

前者は後者と違ってキャンセルするのではないため、デッドマスの質量は大きければ大きいほど理想に近付きますが、目安として振動系の実効質量の500倍以上を考えます。

ZORZOのUTDでタンデムを考えると、1つのユニットの駆動放射を正面に向けて放射しつつ 3つのユニットをキャビネット内部に入れなければならず、その放射の処理も複雑(部屋を分けないと複数の位相の波が干渉するため)になります。
タンデムにしなければ(2つのユニットによるUTDのみの場合には)、回転モーメントが発生してしまうのを抑えるためにおのおののユニットにデッドマスを抱かせる必要があり、小さなキャビネットに入れるのが物理的に難しくなります。

6/27の記事に載せた今回のUTDであれば、キャビネットに入れる後方放射ユニットは前方放射ユニットと同心ではないものの、後方開口率の高いユニットとして振る舞うことになります。
また、反作用は1つのユニットの2倍になりますので、デッドマスの質量も2倍以上必要になります。

UTDの構造について 

 2023.7.3
質問をいただきました。
「なぜ逆方向に向けて実装したのか?」「ZORZOのように同じ向きに実装した方がパイプも平行に直結出来るし短くできて空気の流れに対する抵抗が少ないのでは?」

show これは、6/13の記事に掲載したZORZOのUTD(基本単位)のほうが合理的とのご指摘で、まさにその通りです。
ただし、一方のユニットの音響放射に対してキャビネットを実装しようとすると左図のようになります。
これはZORZOで販売しているD-21の構造そのものです。

ここで、UTDの重心位置を赤色の×で示しましたが、それぞれのユニットに発生する反作用(駆動力と反対方向)は重心を中心として回転するように振る舞います。
回転モーメントが発生するということは、駆動原点を明確化出来ないということですし、作用(駆動)に対して合成反作用の大きさが大きくなる(=実際に回転してしまう)ということにもなります。
したがって、D-21では比重の大きな陶器製キャビネットに固定実装して回転しないようにしています。
デメリットだけではなく、重心周りにモーメントが生じるので、重心(モーメント=0)にてベアリング等で保持すれば、理論的には振動という形で外部に伝わることがなくなります。(構造的には複雑になりますが)
また、キャビネット内に放射される音波はキャビネット内壁面に直近で反射することになりますので、キャビネット内の空気スチフネスの影響をより受けやすくなります。(小型キャビネットに常につきまとう問題ですが・・・)
ZORZOの多連結モデルは回転モーメントのキャンセルをタンデム構造で実現し、多連結にしてキャビネットレスとすることでスチフネスの問題をクリアしています。巧妙で合理的なのにビックリします。

質問に関する回答は、「これらの課題に対しての解決方法が私には見つからなかったので、2つのユニットの実装方向が逆のUTDを選択した」ということになります。

小さなユニットで低音を出すには?4 

 2023.6.30
今回製作したUTD部分は、以下の写真のようになりました。
密閉度を上げるために、かなりコテコテにエポキシ樹脂で表面を覆ってあるのでキレイとは言えませんが、性能を出すためなので仕方がありません。
磁気回路とハウジングの間は段差を無くすためにシリコンシーラントで埋めていますが、後述する「固定ベース」がトッププレートを締め付ける構造になっているので、余計な間接物にはなっていません。
ハウジングとトッププレートの間から空気漏れが発生しないためにも必要な処置になります。

show

show 固定方法は重心部分(2つのユニットのトッププレート部分)を保持する形にしました。
Mgを含み快削性の高いA5052合金板(t5mm)で固定ベースを作りました。もう少し厚くしたかったのですが、スペース的にはこれが限界かと思います。
案の定、叩くと鳴きがあるので、写真のように端部にはSUS製のLアングルを入れて補強しています。
この状態で、6/21に掲載したインピーダンス特性を測定しました。

デッドマスとの結合にはM20シャフトを用いますので、固定ベースとそれを保持する躯体部分は以下のようになります。固定ベースを円状にくり抜いた部分(左右2分割)がトッププレートを挟み込みます。円が繋がっているのは中央に連通管を配置するためです。

show

最終的に組み上げたもの「モーターモジュール:略称MM」は以下のような形になりました。

show

正面側ユニットにはアルミ製の化粧リングを付けるため、その接着座となるMDF製のサブパーツをハウジングにエポキシで接着してあります。
内部結線用ケーブルを含め、デッドニング出来るところはすべてシリコンシーラントでコテコテにしてありますので、ミテクレは良くありませんが、叩いてもコツコツとしか音がしません。

小さなユニットで低音を出すには?3 

 2023.6.28
UTDを使うとf0を下げることができて、且つ加速度を下げずに済むのでトランジェント特性に対してメリットがあると記しましたが、その構造を考えると外にもメリットが見えてきます。
2つのユニットが駆動された状態ではIsobarik と同様に「外から見えているユニットの振動板を閉空間で連結されたもう一つのユニットが尻押しする形」になるので、見えているユニットの駆動は振動板裏側の空気の影響を受けにくくなりますが、UTDとIsobarikの違いはUTDが駆動されていないときでも連結性を維持しているということです。
この「連結性」というところが大事で、TSパラメータの相互影響(コンプライアンスが半分まで下がらない)や物理的な構造の相互補助をするためには閉空間の密閉度を上げて連結性を上げることが必要になってきます。

TSパラメータへの影響については、結果としてf0が下がることが証拠になることを前回はデータで示しました。
また、逆極性(向かい合わせもしくは尻を突き合わせにする配置)で駆動した場合には、振動系の保持部分(ダンパーやエッジ)の非直線性を改善できるとIsobarik の説明でも謳っていますが、閉空間の結合度が低ければ(容積が大きくゴム風船のようにブヨブヨと体積が変化してしまう状態では)実現が難しく、私はZORZOやその基本単位であるUTDを聴いて初めてその意味を理解しました。
逆極性駆動で且つ小さな閉空間にした結果として音に現れる傾向は「歪が減って、S/N感が向上する(金管楽器のfffでもうるさくない)」「振幅の大きなアタックの再現性が向上する(頭打ち感が無く、尾を引かない)」が挙げられます。
単純に考えると、ユニット1つ当たりの加速度が変わらないということはトランジェント特性に変化が無くても当たり前なのですが、実際にはアタックの立ち上がりが急峻になっている(トランジェント特性が向上している)のを明らかに感じます。

UTDを具現化するにあたっては、2つのユニットのハウジング間を連結するパイプ(連通管)が必要になりますが、構造上、狭い空間に配置せねばならず、市販品では対応できずGFRPでのパイプ製作となりました。
市販されているGFRPの基材にはガラスクロス(繊維を織ったモノ)とガラスマット(不織布のように繊維を絡ませたもの)の2種類ありますが、今回は曲げ強度に優れるガラスクロスを使用することに決定。
show 曲がりくねったパイプ形状を作るためには型が必要ですが、後から抜くことができないので紙粘土で型を作り、パイプ硬化後に水で紙粘土を溶かして除去する方法を採りました。
樹脂のほうは『プラリペア』という商品名のものを使いました。主材がアクリル粉末で、硬化剤が液体のメチルメタクリレートで構成され、ガラスクロスの上に粉末を盛って液体をかけることで溶かして浸透させ、放置して硬化(溶剤をキュァ)させるモノになります。

show 紙粘土の型に溶剤が浸み込むのを防ぐため、PEラップ(梱包用のラップ)で包んだ上からガラスクロスを被せ、アクリル粉末を振りかけて硬化剤を垂らす作業を2層に亘って繰り返して1.5mm程度の形にします。縁が雑に見えますが、ハサミやカッターでカットできますので簡単に整えることができます。
show 連通管(パイプ)両端にはハウジングに接着するようにカーブさせた「窓カバー(純アルミ製)」に穴を開けたものを接着し、パイプとアルミ板のフランジ部分はなだらかな曲面となるようにヤスリでR 整形します。
連通管内部には高速の空気の流れ(特にf0近辺の周波数で)が生じますので、出来る限り滑らかに仕上げました。
GFRPのままでは、叩くとカンカンと響き、使い物になりませんので、内外壁にエポキシ樹脂を塗って厚みを増し(内壁表面を滑らかにすることにも使用)、組み上げた後でシリコンシーラントを表面に厚く塗りダンプします。

40行くらいで簡単に書きましたが、実際にはユニットなどと現物合わせをしながら寸法調整して歪が出ないようにしながらの作業になり、慣れないこともあって、この部分だけで約一週間を要しました。

OTOTEN2023 

 2023.6.26
一昨日、有楽町国際フォーラムに出向き、見学してきました。
午前中は予定が入っていて、14時過ぎに有楽町に着き、急いで会場に向かいました。

show

今年は、昨年より若干出展が減った気がして、ちょっと寂しいな・・・というのが実感でした。
いつも使っているオリンパスのミラーレス一眼(軽くてコンパクト)で撮影しようと思っていましたが、会場に着いて確認するとバッテリー切れでNG。仕方なくスマホでの撮影にしました。
例年通りの会場ですので、どこも満員でノイジーですし、音の方は最初から期待していませんので、もっぱら技術的に面白いモノが主体になりました。

そうは言うものの、環境が悪くても聴きたいというものもあり、KEFのブースに直行。無理を言ってブースに入れていただき、Referenceシリーズの音を確認しました。
こういう会場で確認できるのは、音の出方(トランジェントの良し悪し)くらいなのですが、それすら確認できず「嫌な音は出ていないなぁ」くらいの印象でした。

それ以外で気になったのは、毎年参考出品されている花田さんのVCD(ボイスコイルダイヤフラム)によるシステムです。(写真左下)
今年は4wayになっていて、だいぶバランスも良くなってきましたが、まだ発売はされないようです。
構造上、部品点数が減ることで情報量は増えますが、いかんせん平面振動板になるので分割振動のクセが問題になってしまい、ピストン領域での駆動を考えると帯域分割が必要になるので、とうとう4wayになってしまいました。

Sonyは講評だったコンデンサーマイクC-100に続き、廉価版のC-80を出してきました。指向特性はカーディオイドだけで、帯域も20kHz止まりですが、用途を絞り込めば安いというメリットが生きてきます。(中央上)

SPECは組み合わせたスピーカーのせいか、良さが出ていませんでしたし、YAMAHAはいつものように優等生的な音でした。(中央下&右下)
スタジオモニターで有名なパワードスピーカーであるGENERECは、30年くらい前に青山スタジオでお目にかかって以来のお気に入りメーカーですが、出音が無難でノーマルに感じるのは私の聴覚の問題(普段からトランジェントの良い音を聴くようになったから?)かもしれません。(右上)

LINNなどは秋の輸入オーディオショーが主になるのか出展がありませんでしたし、目玉製品が少なく、全てのフロアを回り終わっても、みな同じように見えてちょっと食傷気味の感じが残りました。
Munich2023で展示されたソナスファベールのストラディバリに出会えるのは秋になりそうです。

積層曲木のスタンドが変形! 

 2023.6.22
恐れていたことが起こってしまいました。
積層曲木で製作したスタンドがキャビネットの重さに耐えかねて変形し始めました。

t2.5mmの合板を7枚貼り合わせて約19mm厚さとしていますが、それでも重力には勝てないということです。
原因は、転倒に対する安定性を考慮して重心点から3ヶ所のフット部分までのスパンをそれなりに大きくしたので、脚部分に想定以上の荷重がかかってしまったということです。
キャビネットの後方重量が大きいため重心点が後方フットに近くなっているので、変形は後脚(Z曲げした部分)で大きくなっていて、作品が後ろに傾いていることで気付きました。

対策として、スパンを小さくするために保持シャフトの近くにM6スクリューによる補助脚を3本立てることにしました。

show

3本の中心がオフセットしているのは、重心に近い位置に設定したためです。
修正前は、曲木の弾性やフット部分に仕込んだ螺旋ばねによる弾性でキャビネットはフローティング状態(力を加えるとユラユラ揺れる)にありましたが、それがリジッドな方向に近付きます。(曲木部分が多少たわんだ状態で補助脚が床に接します)
音質的にかなり変化すると思いますが、凶と出るか吉と出るか・・・。
こればかりは、やってみないと分かりません。

昨日、分解を済ませ、今日は出張(ビックサイト)ですので、明日以降に追加工を進める予定です。
詳細は、後日掲載します。

小さなユニットで低音を出すには?2 

 2023.6.21
f0を下げる方法として今回はUTDを使いましたが、実際にどの程度の効果なのかをデータとして以下に記載します、

昨年10/1、購入した4本のMF4-MICAのインピーダンス特性を測定した記事を掲載しましたが、ここに再掲します。

show

このユニットのNo.1(111Hz)とNo.3(112Hz)、No.2(106Hz)とNo.4(108Hz)をf0でペアリングしてUTD化したものを以下に掲載します。
購入した4本は同ロットだったようで、109Hzを平均値として3%程度のバラツキに収まっています。

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MF4-MICAが紙振動板なので、金属振動板と違って気密性が不十分でf0が低下するか不安でしたが杞憂でした。
ただ、ここまで密閉度を上げるには、振動板を指で押して密閉度を確認しながらエポキシ樹脂で隙間やピンホールをシラミ潰しに埋めていき、その上からシリコンシーラントを重ねるという作業が必要でした。

結果、No.1+3 が97Hz、No.2+4が92Hzという測定値を得ました。

f0の低下率としては0.87(約13%ダウン)となり、目標とした100Hzはクリアできました。Q0も約1割下がっていて、密閉空間には減衰要素も含まれることが分かります。
パンパンになるまで自転車のタイヤに空気を入れる(強制的に圧力を上げてスチフネスが高くなった状態にする)と乗り心地は硬くなりますが、気体としての特性が残っていてガチガチではなく瞬間的な衝撃に対する吸収はキチンと出来ているのに似ています。
ZORZOの場合にはこれが複数個連結されるので、さらにf0が下がる(低下率は1/√2 ≒ 0.707 に漸近していく?)のでしょうが、2つのユニットだけで且つ紙振動板ではこのくらいが限界と思われます。

小さなユニットで低音を出すには? 

 2023.6.20
OM-MF4-MICAのように口径の小さなユニットで低音を出すためには、いくつか方法があります。

低音再生を考える場合、重要な要素として口径が第一に言及されるのは、ピストン駆動による粗密波として低音のレベルを稼ぐことが「どれだけの空気を変位させることができるか」ということと等価だからです。
したがって、「振動板の投影面積 x ストローク」が重要になり、大きな口径であれば投影面積が大きくなるため小さなストロークでもそれなりの低音レベルを得ることができます。

逆発想として、口径が小さくてもストロークを取れば良いということになりますが、フランスDevialet社のPHANTOMに使われているウーファでは、左右にタンデム配置された中口径ウーファユニットをアクティブアンプで強制駆動することで20Hz以下からの再生を可能としています。
と言っても、自作にはアクティブスピーカーは荷が重いので、パッシブ方式で低音を増強するには、キャビネットの共振を利用したトランスミッション・ラインやTQWTなどがあり、ダクトを備えてヘルムホルツ共鳴を利用するバスレフや、その応用としてダブルバスレフ、マルチバスレフなどがあります。
自作派に人気の高いフォールデッド(折り曲げ)バックロードホーンも実際にはホーンとしての動作だけではなく長さの異なるトランスミッション・ラインを組み合わせたものとして機能しています。(インピーダンス特性を測ると、共振による複数のピークが発生しているのが分かる)

以前にも記したと思いますが、共鳴(共振)を利用したものはその共振周波数部分だけ(実際にはQをコントロールできるので、その周辺も増強できている)を補強する方法なので、うまく作らないとクセが出ますし、厳密に言えば振動板の裏側(逆位相)に放射されたエネルギーの逆共振を外部に放射することで同相とするため、タイムドメインでの整合性は期待できません。

上記のようにキャビネット方式による低音補強には自ずと限界(デメリット)があるため、もう一度ユニットに立ち返って考えてみたのが、今回のトライになります。

ユニット自体の低音のスロープ特性はf0より下でダラ下がりしますので、口径が小さなユニット(必然的に保持系コンプライアンスが小さくなってf0が高くなってしまう)の場合には、振動板が放射できる低音の音圧自体が小さくなっていて、そのエネルギーを使って共振で低域補強したとしても中抜けになりやすく、フラットには程遠いものになります。
それでも補強しようとすると一昨年のコンテストに出品した「T2」のようにユニットを複数個使って投影面積を稼ぐ方法になります。
f0がズレていてもスタガー動作となって中抜けしにくくなるメリットもあります。
ただし、2つの振動板から発生した音波による干渉のため放射パターンが変わり、違和感を生じるデメリットも確実にあります。

そうなるとf0を下げたくなります。
振動板を重くすればf0は下げることができますが、能率が下がりますし、何と言っても実効質量が増えることによる加速度の低下が大きなデメリット(トランジェント特性の悪化)になります。

UTDを作品に導入2 

 2023.6.18
Isobaric とUTDの駆動に関する大きな相違点は、Isobaric が2つのユニットをパラ接続しているのに対し、ZORZOやUTDではシリーズ接続していることになります。

ユニットを製作する場合に、VC巻線のDCRバラツキは1%程度で管理できるのに対し、インピーダンス特性は同じロットでも5%程度、別ロットでは10%近いバラツキが発生します。
このバラツキは部品自体のバラツキだけでなく作り込みの管理状況に左右されますが、接着剤はディスペンサー(塗布機)を使って量管理できたとしても、一連の製作工程の中で人の手が関わってくる部分が少なからずあるため仕方のないことです。

パラ接続のメリットは、アンプの電流供給能力さえあれば(保護回路の働かない範囲で)それぞれのユニットにインピーダンスに応じた電流を流せることで、それに対してシリーズ接続では電流値がほぼ半分(1ユニットあたりの駆動力がほぼ半分)になってしまいます。
ZORZOの場合には複数個(n個)のシリーズ接続になるので、電流値は1/n になってしまいます。

f0が異なる2つのユニットをパラ接続する場合、インピーダンスをそれぞれZ1、Z2 とするとアンプ出力(電圧V)に対し駆動電流Iは、それぞれ I1 = V/Z1、I2 = V/Z2 となり、Z1、Z2の周波数特性が2つのユニットで異なるということは、I1、I2の周波数特性も2つのユニットで異なってきます。
もうお分かりと思いますが、パラ接続の場合、2つのユニットの駆動力はまったく同じには揃わない事になります。

一方、シリーズ接続した場合には、合成インイーダンスZ1+Z2に対しI = V/(Z1+Z2)となり、2つのユニットを流れる電流は共通で、結果的に駆動力が2つのユニットで同じになります。(ZORZOも同様)
駆動力 F = BL・I でインピーダンスに因らない。ただし電流Iが共通であることが条件

「パラ接続だって選別すれば良いじゃないか」という声が聞こえてきそうですが、まったく同じ特性のものを選別するのは至難の業です。アバウトに考えて同ロットで20個購入して2ペア(4個/20個)取れるかどうか・・・。
運良くインピーダンス特性がかなり近いペアが組めたとすれば、パラ接続であってもI1 ≒ I2となって駆動力を揃えることができ、プッシュプル動作による互助作用が周波数によらず発揮できることになります。
ただし、上記のように選別はアバウトですので、まったく同じ駆動力という訳ではありません。

UTDを作品に導入 

 2023.6.18
Isobaric の「等圧」のメリットが如何なく発揮できる方法としてZORZOは十分に進化を遂げていると思いますが、如何せん多連装は自作には荷が重すぎます。
そこで、閉空間を出来る限り小さくして等圧のメリットを活かす方法として、2つのユニットだけによるUTDモジュールを単体ユニットの代わりにシステムに導入できないかというのが今回の自作テーマになりました。

ZORZOの場合には密閉性が最重要であるため、6/12の記事でも説明したように金属振動板がマストだと山田さん、太田さんにはクギを刺されていましたが、今回のユニットは紙製の振動板です。
正直言って、紙製振動板のUTDではどれだけf0が下がってくれるのか、作ったは良いが徒労に終わるのではないかという不安の方が大きかったのは事実です。

いつもながら、アイデア先行でスタートを切らないと、いつまで経っても実現できない状況になりますので、エイヤっとスタートしたのが去年の8月。
ユニットは9月中旬の発売でしたので、「T2」に使ったユニットを外して、それをベースにして試作を開始しました。

show

まずは、ハウジングの窓を塞ぐ「カバー」の製作です。
材料には展性(叩いて成型できる柔らかい性質)の良い1mm厚の純アルミA1050を窓サイズより少し大き目に切り、金床(万力の一部を流用)と金槌でハウジングの曲率に合うように鍛造します。
あまり強く叩いてしまうと延びて薄くなってしまうので十分に注意しながら現合(げんごう:現物合わせ)で進めます。
この時点では、MF4-MICAがMF4と同じハウジングを使うという前提で進めていて、違ったら無駄仕事になるのを承知でした。
いつもながら〆切に追われる自作システムの製作ですから、少しでも余裕を持って進めたいという考えからそうした訳ですが、一種のカケです。
そんなこともあって、MM(2つのユニットと重心保持躯体によるモーター・モジュール)が形として出来たのは10月の下旬でした。

ZORZO方式について 

 2023.6.13
ZORZOの構造に関し、分かりにくい部分を図にしましたので掲載します。
show まず、HiviのB3Nを使ったUTDの模式図ですが左図のようになります。
2つのユニットのハウジング内部の容積と連通管内の容積の和(橙色で示した部分)が閉空間の容積になり、振動板の駆動で変化する容積(実効投影面積xストローク)に対しても十分に小さいと言えます。

赤矢印と青矢印は正相駆動と逆相駆動を表していて、連通管内にはその駆動によって変位した容積による高速の流れ(粗密波)が生じます。(同じように赤と青の矢印で表記)

山田氏はこの容積でもまだ大きく不満だったそうで、ハウジング内の容積を狭め、且つ流れをスムーズにする「舌」と称するパーツを入れ込んでいます。
確かに粘性流体である空気には「淀み」を生じる性質があって、山田さんは「ハウジング内で淀みの生じた部分は伝播には積極的に供与しない=ロス」と判断されたようです。

3Dプリンタで樹脂成型した「舌」をハウジングの内壁に貼り付け、容積を減らすとともに渦の発生も防いでいるようです。

ここまでくると共振周波数での閉空間内の流速は相当なものになり、作ってから数年すると編組線の付け根が疲労破壊したものもあったとのことです。

show

上図は、UTDを4連装&タンデムにしたものの模式図で、UTD同士の連結には人造大理石のカバーリング(図の紺色部分)を使用しています。
カバーリングは音道(連通管)を形成しているので励振が起こり、それを抑えるのに非常に苦労されたそうです。

ここまで記してきて、気付いた方もいらっしゃると思いますが、ZORZOにはキャビネットと称するモノがありません。
UTDの連装だけで成立するシステムになります。
両端の4ユニットの振動板は外部に向けて音響放射しますので、逆位相による打ち消しが生じてしまい、音にならないのでは?と思われる方もいらっしゃると思いますが、杞憂です。
この連装システムは、頑丈なフレーム枠にワイヤーで吊る形で実装されていますので、正相で放射する2つのユニットが1.8m位の高さにあり、逆相を放射する2つのユニットが床面から30cmくらいの高さに位置するようになっていて、吊り高さについては非常にクリティカルなことは確かで、試行錯誤して部屋に合わせ込んであるようです。

音像は、上下音響放射部分のほぼ中央辺りにキチンと定位します。
考えてみれば、中高域に関しては波長が短く、打ち消しを聴感で確認できません。(正相、逆相の発生源が近ければ問題ですが・・・)
低域に関しては離れていても影響が出ますが、それも思ったほどでないのが確認できました。

とにかく、聴いてみると、その情報量の多さにビックリします。
電気信号にはこんなにたくさんの情報が入っているのか・・・とビックリした後に、よく聴くと『余分な情報が付加していない』のに気付きます。動的なS/Nが高いという印象です。
これが「空気の拘束から解き放たれた音」というものでしょうか。
Isobaric の特許公開情報の中に記されている「ユニット本来の能力を引き出す」を地でいっているようなシステムです。

不具合修正済み 

 2023.6.13
原因が分かりました。画像の名前に全角文字が入っていたことが原因でした。biglobe環境では半角でないと認識してくれないので・・・。
お騒がせしました。

不具合 

 2023.6.12
データはアップロードできていますが、原因不明で図表と写真の表示が出来ないようです。
ローカルでは表示できているのに、どうして・・・
ご迷惑をおかけします。

Isobaric の特許について2 

 2023.6.12
5年ほど前になりますが、MJフェスティバルを訪れた際に1階のセッション会場で「ZORZO」をデモしているのに出会うまで、Isobaricの類の技術には興味を持ちませんでした。
来場した際には音出しは終わってしまっていて、担当されていた太田さんから技術説明だけをお聞きしましたが、後日、音を聴く機会をいただけるということになり、東京の六本木にある山田邸で試聴することになりました。
正直、その音の鮮烈さに圧倒されました。直接肌に圧力を感じるような感覚です。
録音の良いものを再生すると、リアルというか、時々、鳥肌が立つような気持ち悪さを感じるほどでした。

ZORZOの構造は、Isobaric principle(等圧負荷原理)を極限まで追及したもので、Isobaricの特許にある「相互距離の注意」を無視して極端に閉空間を小さくしたものを基本モジュールにしています。⇒ 特開2018-182387
(写真の上下ペア:私がUTD:Unpressurized Twin Drive=圧力のかからないツイン駆動 と名付けた・・・実際にはそれをタンデムで突き合わせた4個でモジュール化している)
モジュールを手にして片方の振動板を指で押してみると、他方の振動板がそれに呼応して動きます。
show これは密閉度が十分に高くなければ実現できない反応で、そのためにユニットには凹面金属振動板を使ったHiviのB3Nを使っています。
VCボビンと振動板、キャップなどの接着部分にはピンホールが結構な確率で発生するので、「密閉」という意味では接合部分が表面に出ないB3Nのようにキャップが無くVCボビンを裏側に接着する構造の凹面金属振動板がベストです。
実際の上下ペアはハウジングの窓のうち1ヶ所を除いて完全に塞がれていて、それぞれ残った1ヶ所の窓同士をパイプでつないであります。
結果的に、ハウジング内の空気とパイプ内の空気の合計が閉鎖空間となっていて、Isobaricでは「強制等圧」だったものを本当の意味での「等圧」に近付けています。

6/6〜7の記事で空気のスチフネスについて記しましたが、閉鎖空間を小さくすればするほどスチフネスが大きくなり(dP/dxもしくはdF/dxがどんどん大きくなり)、一方の振動板を指で少し動かす(閉鎖空間が圧縮もしくは伸長されようとする)と他方の振動板が連動(閉鎖空間は圧縮もしくは伸長されず等圧に近い状況を保持)することになります。
これは従来のIsobaricでは起こらない現象です。
その上で、直列接続することで2つのユニットの駆動力が同じになるようにしています。 F = BL・I 駆動力は電流に比例する

ZORZOでは、この2つのユニットによる基本単位UTDを4連もしくは8連装(タンデムなのでユニットは16個もしくは32個必要)していますが、そのインピーダンス特性を見せられて驚きました。
何と、8連装(ユニット16個使用)したアレイモジュールのf0は単ユニットのf0よりかなり低くなっていて、それも単ユニット(105Hz前後)の75%(80Hz前後)くらいまで下がっているのです。

なぜ、このようなことが起きるのか・・・二日間くらい悩みました。

show

Isobaric の機械構造として上図のように2つのユニット間に密閉空間のスチフネス(空気ばね)が入っているものを考えてみます。
ユニットは四角い箱が実効質量要素、フイゴか豆鉄砲のようなものが減衰要素、ばねのような螺旋状のものが弾性要素になります。
実際には閉空間の弾性要素とパラに減衰要素も入りますが、説明上、割愛しています。また、後述の相互振動板の結合はカッコ付き(ほとんど無関連で開放状態)で示しています。
仮に同時駆動して強制等圧が実現できたとすると、動的には直結(閉空間のスチフネスが極大)と同じように振る舞い、実効質量2倍、スチフネスも2倍(=コンプライアンス1/2)となり、f0が変わらないことも頷けます。

閉空間が大きい(スチフネスが小さい)場合にはばねが縮んで体積が変わりますが、空間が極端に小さく(スチフネスが大きく)なるとばねが縮まなくなり、物理的に固体に近い(=直結)挙動を見せます。
同時に振動板同士が近付くことで、振動板相互の弾性結合要素が顕在化してきます。(下図の互助結合)
show

これがUTDの機械系模式図になりますが、振動板同士の弾性結合は実効質量間に並列配置になるので、系全体の弾性要素としては小さくなる方向に働きます。
すなわち、6/7の記事で示したf0の公式におけるCsが大きくなり、f0が小さく(低く)なります。

実際には閉空間はゼロにはならないので直結ではないし、振動板同士の結合がどのくらいまで大きくなるのか分かりませんが、f0が下がることは上の模式図で説明できます。

Isobaric の特許について 

 2023.6.11
今回は、「Isobaric」の特許についてです。
2回目以降でこのテーマを取り上げた理由を説明しますので、今回は内容説明だけになります。

「Isobaric」は、1950年台初頭に「音響工学(西巻教授訳・平岡さんの訳では音楽工学)」の著者として知られる H.F.オルソン博士が考案、1977年にアイルランドのIvol.S.Tiefenbrun名義で申請された特許が公開されています。
https://www.freepatentsonline.com/4008374.html

内容としては、オルソン博士の考案そのものですが、2つ以上のユニットを対向させて出来た閉鎖空間の働きを「後方ユニットが前方ユニットと同じ方向に駆動されることで間に挟まれた閉鎖空間が等圧(=体積が変わらない)に保たれ、前方ユニットの振動板を拘束させない」としていて、等圧であることは前方ユニットが自由に動けることの必要条件としています。
ただし、磁気回路の相互干渉を避けるため、2つのユニット間には一定の距離が必要との記載もあり、図の閉空間はそれなりに大きな容積を持っているものになっています。
その対策案として1つの磁気回路で2つの振動系を同軸にしたユニットを作り、微小閉空間にする例も記載されていますが、閉空間の広さには言及していません。

実際問題、LINNのIsobarikのように2つのユニットを使ってIsobaricの構造を実現している製品では閉空間はそれなりの広さがあって、片側のみ駆動した状態では等圧を維持できません。
ドローンコーンのような動作(駆動側の負荷)になり、f0付近では逆共振が生じますが、同期はしません。この状況は特許の範囲外になります。(同時駆動が条件のため)
この特許は、閉鎖空間の容積(=圧力)が変わらないように強制的に2つのユニットを同方向に駆動することによって成立する「強制等圧」のため、振動系の物理的なパラメータは実効質量が2倍、コンプライアンスが1/2になるだけでf0は変わらないとウィキペディアにあります。
https://wikipredia.net/ja/Isobaric_loudspeaker
しかしながらバックチャンバー(後方ユニットの密閉箱)の容積は単一ユニットの場合の半分で同じ低域特性を実現できるメリットがあり、上記のように強制等圧により「前方ユニットの振動板をフリーにできる(後ろのユニットが尻押ししている状況=閉空間が振動系と一緒に駆動される)」ことにより、「キャビネット内部の空気による拘束から解き放たれて本来の性能が実現できる」ことが挙げられています。

私もIsobaricに興味を持ち、30年くらい前に自作をしたことがあります。
Isobarikはウーファにこの構造を取り入れましたが、その時はフルレンジで実験しました。
まず、1つのフルレンジユニットを実装した密閉箱を作ってインピーダンス特性を測定し、内部を追加工してIsobaric構造(内部を半分に仕切り、後方ユニットを追加)にしてパラ駆動で特性を測定しましたが、確かに共振周波数の上昇はほとんど見られませんでした。
後方ユニットのチャンバー容積が半分になっているのにf0の上昇率が変わらないというのは、特許に値する技術とは思いましたが、前方の振動板がフリーになる音質的なメリットがあまり感じられなかったのに失望したのを憶えています。
2台しか作らなかったので、ステレオではなくモノラルでの切り替え比較試聴だったためあまり差が出なかったのか、それ以外の要因があったのかは不明ですが、Isobaricの自作は後にも先にもその1セットだけでした。

バスレフダクトの材質について 

 2023.6.8
友人に「バスレフを自作したいんだけど、ダクトは市販のものでOKだよね?」と聞かれました。
彼はネットの情報を見せてくれましたが、昔はラップの芯のような巻き紙の円筒形のものしかありませんでしたが、最近は両端にフレアの付いた樹脂製のものも出回っていて選択肢が増えています。
彼が作る気になっているのに水を注すのも何だと思い、その場は「便利になったね」「この中から選べば良いんじゃない」と答えましたが、ダクトの働きを考えると、ちょっとな〜という所もありました。

バスレフダクトはヘルムホルツ共鳴器の原理を使って共鳴させた低音を放出する仕組みになりますので、当然、ダクト本体の「励振(共振と同じ)」を考慮すべきです。
皆さんが学生時代にお世話になったリコーダーも共振を使っていますが、笛胴(ボディ)の材質で音が変わるのを経験された方もいらっしゃると思います。学生用のボディは廉価な樹脂製でしたが、高価な木製のものは共振(励振モードは樹脂製と異なる)で音色が豊かに聴こえます。
ここで言う励振はボディの基本共振だけでなく高次逓倍共振も含むもので、他の楽器と同様に音色が変わるのは高次共振によるスペクトラムの差と思われます。

キャビネットの材質には皆さん拘りますが、ダクトに関して気になさっていないのを不思議に感じていました。

私の場合(自作)には、キャビネットと同じ材質(最近は加工しやすい均質なMDFばかり)で、壁面の厚さもキャビネットとほぼ同じにします。(最近は20mm以上を目標にしています)
このようにしているのはダクトの励振で音が変わるのを知っているからで、昔は前述の円筒形ダクトにブチルゴムなどを周りに貼ったこともありましたが、それでも個性が出てしまいます。
同じ材質にするメリットがもう二つあって、一つ目はダクトの表面を追加工出来ることです。両端にフレアを付けるにしても、その曲率は追加工で修正できます。
もう一つは、同じ材料にすることで境界面で伝播反射が生じないということです。
境界面で異種材料接合になると反射が生じるのですが、逆にダンピングに関しては異種の方がメリットがありますので、メリット・デメリット痛み分けです。

作るのが大変かもしれませんが、一度チャレンジしてみても良いのでは。

空気のスチフネスって何?2 

 2023.6.7
昨日の記事は「空気のスチフネス(空気のばね定数)」の話でしたが、それでは「なぜ密閉箱の容積が小さいとf0が上がってしまうか?」の説明が抜けていました。
今回は、どうしても数式が必要になるので、ご勘弁を。

ユニットの振動系(主に振動板と支持系であるエッジやダンパー)は密閉箱の中にある空気と接しています。
したがって、物理的に(機械系で)考えると、振動系のスチフネスと密閉箱内の空気スチフネスがシリーズにつながっていることになり、合計したスチフネス(ユニット単体より大きい)が密閉箱に取り付けたユニットのスチフネスになるからです。
合計したスチフネスが大きくなるということは、合計したコンプライアンスが小さくなるということです。

振動する系のf0は、

f0 = (1/2π)・√{1/(Ms・Cs)}
  π:円周率、 Ms:系の実効質量、 Cs:系のコンプライアンス

で表されますので、Csが小さくなると結果的にf0が上昇してしまうということになります。

合計した系のコンプライアンスCsが大きくなるのは、密閉箱の容積が小さい場合なので、「小さな密閉箱に取り付けるとf0が上がってしまう」ということになります。
容積が大きければf0が下がらないということでは無く、上がる度合いが小さくなるということです。
したがって、ユニット単体のf0が低いことが低音再生に関しては重要な項目になると言うことです。


今回の応募作品では、この部分にメスを入れて、f0を下げる工夫を盛り込んだのが技術的な訴求ポイントになります。
勘の良い方は、LinnのIsobarikを思い浮かべるかもしれませんが、さらに積極的に攻めたモノになります。
乞うご期待を・・・

空気のスチフネスって何? 

 2023.6.6
4/28の記事(AS方式・・・)で密閉箱の記載をした部分についてお問い合わせを頂きました。
「密閉箱の容積が小さいと、内部の空気スチフネスが大きくなって、結果的にf0が上昇してしまう」という内容ですが、お問い合わせは、
「容積が違っても同じ空気で同じ圧力なのになぜスチフネスが違うの?」「そもそもスチフネスの意味が分からない」というものでした。

まず、スチフネスの意味ですが、記事中にも記しましたが「コンプライアンスの逆数」になります。
たぶん、コンプライアンスも一緒に説明すべきと思いますので、以下に整理します。

コンプライアンスと言うのは、モノの柔らかさを数値で表すための指標で、その逆数であるスチフネスはモノの硬さを表すための指標になります。
ここで言う「柔らかい」⇔「硬い」とは「動きやすい(変形しやすい)」⇔「動きにくい(変形しにくい)」と言い換えることが出来ますが、具体的には『コイルばね』を考えていただくと分かりやすいと思います。
螺旋状のコイルばねに力を加えて縮める時に、細いばねで柔らかければ少しの力でも縮みますが太いばねで硬ければ大きな力を加えないと縮みません。
すなわち、コンプライアンスの大きな(=スチフネスの小さな)ばねは変形しやすいけれど、コンプライアンスの小さな(=スチフネスの大きな)ばねは変形しにくいということです。

同じ圧力の空気でも容積が違うとスチフネスが違ってくる理由を以下に説明してみます。
ある限られた空間に閉じ込められた空気も「空気ばね」として機能します。
例えば、どちらも同じ圧力で膨らませた大きな浮き輪と小さな浮き輪があったとすると、同じ力で表面を押した時に大きな浮き輪のほうが凹み量が大きくなります。
これは大きな浮き輪の空気ばねのコンプライアンスが小さな浮き輪のコンプライアンスより大きいということを表しています。

もうひとつ例を挙げておきます。
注射器の針を外した部分をシリンジと言いますが、大きなシリンジを使って針が付く先端部分を指で塞いで注射をする要領で力を加えた場合の移動量と、小さなシリンジで同じように力を加えた場合の移動量とでは、前者のほうが大きくなります。
移動量が大きいということはコンプライアンスが大きい(=スチフネスが小さい)と言うことになります。

ここから先は、物理記号アレルギーの方は読まなくてOKです。
コンプライアンスが大きい(柔らかい)ことを物理量で表すと、圧力Pの変化分dPと移動量dxの比dP/dxが小さいということになります。
スチフネスが大きい(硬い)ことはdP/dxが大きいということになります。
前例のコイルばねの場合にはコンプライアンスが大きい(=スチフネスが小さい)と反発力Fの変化分dFと移動量dxとの比dF/dx(ばね定数kになります)は小さくなりますし、スチフネスが大きい(コンプライアンスが小さい)とばね定数kは大きくなります。
F = k・x  :弾性領域での移動距離x と反発力F の関係は、ばね定数kを比例係数としていますので、 
dF = k・dx  より dF/dx = k 
ばね定数kは動きにくさ(変形しにくさ)を表す量=スチフネスになります。
単位はN/m (コンプライアンスの単位はm/Nになります)

第13回 自作SPコンテスト応募3 

 2023.6.3
曲木部分については、曲げパーツを数個に分けて作り、それをハギ合わせ(相欠き継ぎ)&ダボで接いで組み上げました。
show 合板積層なので、上手く加工できれば3層と4層の相欠き面ができるのですが、そんな上手い細工はできず、7層にしてから3層と4層に追加工することになりました。
相互接着には速乾アクリアを使いましたが、ここにも落とし穴が・・。
相欠き部分の接着は横から見てZ形状の断面に接着剤を付けて乾燥させる形になりますが、面積の大きなダボのある平面はある程度強度が得られますが、端部の面積が少なく圧着できない部分(黄色矢印で示した面)は強度が取れません。

それに気付いたのがキャビネットと合体して組み上げた時で、組み上げても何故か傾いてしまいます。
単純にキャビネットの重量に負けて傾いていると思ったら、上記の部分の接着剤が負けて傾いていることが分かりました。実質は3層(約8mm)だけで支えているようなものでした。傾いて当然です。
急遽、接着剤が見える端面の溝(幅1mm以下ですが、ほかに比べて広い)部分に残っている接着剤をカッターナイフで掻き出し、エポキシ接着剤を充填したところ傾きは治まりました。
圧接平面接着では効果のあるエマルジョン系接着剤ですが、それ自体の硬度がありませんので無理な話です。
接着剤は使い分けないといけないという端的な例ですね・・・。

第13回 自作SPコンテスト応募2 

 2023.6.2
今日は、曲木(合板)について記しますが、初めてトライしたこともあり大苦戦しました。
通常、曲木というと燻蒸設備(蒸気で木材を蒸すことができる設備)と大型プレス機が無いと出来ないと思っていましたが、ネットに上がっている「アイロンを使った曲木」情報に触発され、「自分にも出来るかも」と考えたのが発端でした。

そうは言っても、ムクの材料に挑戦するのはハードルが高いので、2.5mm合板を7枚積層(接着層を入れて約19mm〜20mm)する構造にしました。
5/6のTADに関する天童木工の記事でも触れましたが、合板であっても製品レベルのものを作るには大型設備が必要なことは事実で、今回は材料の幅を60mmに制限した上で、@ 曲げ木型を作り、A 複数個のL型クランプの力を借りる、という条件の下であれば人力で何とか扱えるという見込みでスタートしましたが、悪戦苦闘の連続でした。
今回はスタンド部分に曲木を採用しましたが、60mm幅で作ると言っても、大きな木型は作れない(実際に作れたとしても作業が人力ではできなくなる)ので数個に分けて加工しないとできませんし、それを組み合わせて貼り合わせることも必要になります。

木型作りも21mm合板やMDFを使って行いましたが、木型製作だけで数日、表面の微調整でも数日かかりました。
作業としては木型で材料を矯正して曲げ成形するのですが、クランプする作業の際に木型と材料の間には摩擦があるため思ったように圧力がかけられません。
作業が終わった後に思いついたのですが、オス型とメス型の木型表面(材料と接する部分)にPPシート(百均で売っている)を両面テープで貼り付けておくべきでした。
そうすれば摩擦が少なくスムーズにクランプできたし、接着剤のタレ込みなどで離型時に苦労することもなく、木型の掃除を毎回行うことも無かったと思います。(プロは「帯鉄」というものを使って材料を圧縮矯正します)

接着剤は、アルテコ製「速乾アクリア」(塩ビ系+アクリル系樹脂エマルジョン)に2〜3割くらい水を追加したものを層間に塗布して貼り合わせたのですが、クランプを締め込んで食み出させるくらいにしないと曲げ部分の接着には対応できません。クランプ後、食み出た接着剤は出来る限り拭き取るようにします。
クランプが甘ければ層間に隙間が生じて強度が極端に落ちます(水媒体に分散させたエマルジョンは水分が抜けて乾燥すると体積が減る)ので、「クランプ命!」となります。
実際の作業は、材料に半日ほど布を巻いて水分を含ませて放置し、それにアルミホイルを巻いて蒸気が漏れないようにした状態で20分以上アイロンで余熱した後、木型でクランプするのですが、最初の1つ目は勝手が分からずに30分以上苦闘してしまいました。
一発で接着まで持って行く自信が無いので接着剤を付けずに仮曲げしてクセを付けてから接着剤を塗布して再クランプという二段作業にしましたが、実際にやってみると2.5mm合板(芯材1枚+表層2枚)を接着している接着層の応力が強く、常温に戻しても平面に戻ろうとするので手早い接着作業が必要なのになかなかクランプできないという状況で、ストレスの連続であったし、材料を湿らせていなかったら接着剤が硬化してしまって失敗していたことでしょう。
そう言った意味から、天童木工の接着剤はエポキシ系?アクリル系?のようで理に適っていますが、シロウトには手が出せません。

接着クランプして一昼夜放置し、型から外してみましたが、暫くすると元に戻ろうとします。表面は乾いていても層間のエマルジョン接着剤が硬化していないからです。(3/26の記事)
型で挟んでいると表面から水分が蒸発せず乾燥できないため、4/11の記事にあるようにクランプの方法を変えたり、遠赤外線ヒーターを使って内部から乾燥を促進させたりで対応しましたが、それでも10日間〜二週間くらいは乾燥に時間がかかりました。
木型でなくプロのようにヒーター入りの金型にすれば時間短縮できるでしょうが、現実には無理です。

念のため、材料は65mm幅にしておきましたが、これは正解でした。
クランプではキチンと端面を揃えることが出来ず、乾燥後に端面を整えることで、ほぼ60mmの幅をキープできました。

いつも作業をするたびに新たな発見がありますが、今回の曲木合板では、何がコツ(ノウハウ)かを身を以て知ることになりました。ストレスで体に変調がありました・・・(-_-;)

第13回 自作SPコンテスト応募 

 2023.6.1
昨日5/31が応募の〆切でした。
いつもながらギリギリの応募ですが、今回は音のチューンは早めに済んでいて、塗装の仕上げに時間を要したのがいつもと違うところです。
と言っても、仕上げに満足している訳ではなく、所々研磨による擦り傷が消えていなかったり、塗装を研磨し過ぎて下地が出てしまいタッチアップした部分とかがあり、応募後も修正に時間を要しそうです。

今回は「書類選考だけ」と言うことで、内容もさることながらプレゼンの良否が選考基準になるため、作品の写真撮影にはちょっと力を入れました。
奮発してホビー専門店のユザワヤで黒の布を購入し、映り込みをコントロールしての撮影になりました。
スタジオがある訳ではないので、作業場を掃除して布を張って、そこに作品を置いての撮影です。
もちろん、ライティングも専用のモノはありませんので、1灯のLED懐中電灯だけを駆使しての撮影になりました。

今回は、正面からは一台のユニット振動板しか見えないので、デザイン的なバランスを取るためにバッフル面にエンブレムを付けることにしましたが、ここでもトラブルが多発。
0.3mm厚さの銅板にインスタントレタリングで文字を貼り付け、エッチング液で処理して浮き文字にしようとしたのですが、一回目は時間をかけ過ぎて、気付いた時には銅板の半分以上が溶けてしまった状態に・・・。
それ以前に、市販されているインスタントレタリングの種類が昔より格段に減っているのに困惑しました。私が知っているのは30年くらい前の状況ですので・・・。
たしかデカドライやサンハヤトが転写レタリングを扱っていて、数種類のフォントと大文字小文字、英数字や特殊文字(オーディオ専用の「dB」など)もあったはずですが、既に販売終了していてネットで中古品を購入するしかない状況を目の当たりにしました。
購入できたのは1種類のフォントサイズで、しかも大文字+英数字だけです。
PCで好きなようにデザインし、業者に発注すれば銘板が出来てしまう時代なので需要が無いのでしょうが、昔ながらのやり方はもう通用しなくなっているということです。

最初で躓き、アリテイのフォントで我慢したものの、糊の状況が悪くなっている上にアンプのパネルではないので定着剤は使えず、不安なままでスタートしましたが、案の定、二回目でもトラブルは続きます。
20分ほどエッチングを続けると、エッチング液の表面に文字が浮いてきましたので、急いで引き上げると文字が一部剥がれています。
入念に擦って貼り付けたつもりでしたが定着が甘かったようです。
水洗しましたが、「時すでに遅し!」
文字の一部に表面の光沢が失われた状態が確認できます。

三度目の正直で臨みましたが、やはり剥がれてしまい、レタリングの残りも少なくなってきて諦めることに・・・。
うっすらと文字が見える程度で浮き彫りとはほど遠い出来になり、おまけに水洗が甘かったのか一部にクロズミが出てしまいましたが、「見ようによってはアンティークっぽい」と自分をなんとか納得させ、割り切って進めるしかありませんでした。

アースについて2 

 2023.5.26
早速、「アースの補強ってどうやるのよ!」と友人から問い合わせが・・。
私は専門家ではないのですが、通常の低圧用接地にはD種接地(100Ω以下の規定)とC種接地(10Ω以下)があり、家庭用ではD種接地が適用されるくらいの知識はあります。
接地線の断面積を大きくするだけでも改善効果が得られます。
60Aの場合には3.5mm^2以上の銅撚り線かφ2mm以上の単線が使われますが、100Aで指定されている5.5mm^2以上(φ2.6以上)に変更するだけでも良いのです。(既存のアース線に並行して新規アース線を抱かせるのでOKだが、家屋の内部に配線されているので実現不可能なので、新たに追加になってしまいますが・・・)
この内容は以前にも書いたような気がして(デジャヴ?)、履歴を見てみましたが見当たりませんでした。

施工方法については、
https://denkou-nouhau.com/setikouzi-sekou/

が分かりやすかったと思います。

ホクデンやサンコーシャの「接地抵抗低減剤」
https://hokuden-earth.co.jp/ground/earth.html
https://www.sankosha.co.jp/earthing-systems/earthing-systems-type-in-japan/
は、導電性コンクリートを使った施工になりますが、安定した性能を発揮できると思われます。

新築する場合には、このように安定した接地状況が得られるように施工することが肝要です。

アースについて 

 2023.5.25
友人から「昔は付いているものもあったのに、最近のオーディオ機器にアース端子が付いてないのは何故?」と聞かれて困りました。
ちょっと「訳アリ」なので・・・。

その前に、オーディオ機器に付いているアース端子なのですが、通称「シャーシアース」と呼ばれているものです。
詳細はアーカイブにある「2019〜2020総集編」の2020/2/3「アースとGNDについて」に記載してありますが、FG(フレームグランド)と呼ばれている種類のアースになります。
これは機器が外乱を避けるために金属製のケース(筐体:シャーシ)で覆われている製品が多いことから付けられた名称です。
何だかんだ言っても、機器の場合に基準となるアース電位はシャーシで、それに対して信号系のSGがどうなっているかになります。
DC的には分離されているものが多い(一部にRCA端子部分でシャーシに落ちているものや、平滑コンデンサ部分でシャーシに落ちているものもあります)のですが、電源の流入/流出ノイズ防止や電源耐圧(流入)試験の観点からXコン、Yコンと呼ばれる小容量のコンデンサで高周波的にGNDに落とされている場合が多いです。(この場合にはFGとLG(ラインフィルターGND)が共通になります)

EMC(Electromagnetic Compatibility:電磁両立性)という言葉を聞いたことがある方もいらっしゃると思いますが、製品を販売するにあたり、ノイズを出す機器にはそのカテゴリー毎に規定があり、これに合格したモノだけがCEマークの表示を許されています。
その認証を取得するためには不要輻射の測定をしますが、その際にシャーシがフローティングされている方が安定します。
裏を返せば、アースの取り方で不要輻射が変化してしまうということです。
シャーシにアース端子があれば、測定の際にその測定環境でアースを取られてしまうため、せっかく不要輻射対策しても認証機関の試験でNGになってしまうことがあります。
CEマークが取れなくては困るので、「転ばぬ先の杖」的にシャーシからアース端子が消えたという訳です。
それでもアース端子があるものは、規格に対して十分にマージンのある機器ということになります。

このことから分かるように、下手にアースを取るとノイズを撒き散らす事にもなるということを肝に銘じておくことです。
アース棒(土に埋める銅棒)から離れた場所(例えば2階にある部屋)にあるコンセントのアースは屋内アース線を引きまわした端末にあるのでインピーダンスが高く、多かれ少なかれノイズのアンテナ(輻射源)になってしまいます。
このようなアースなら繋がない方が良い場合が出てきますので、「××のテーブルタップだから音が良い」などと言う前に屋内アース線の強化を考えるほうが良いと思います。強化するとどんなテーブルタップであっても確実にS/Nが良くなりますし、テーブルタップの良否も分かりやすくなります。
アースのインピーダンスは部屋の音響特性と同様に、機器のクォリティより上位にあるファクタのため、機器のクォリティを云々する以前に改善すべき内容(前提条件)になります。
費用もありますが、何と言っても手間がかかるので、なおざりになりやすいポイントですが、改善効果はピカイチです。

参考:「電源について」を同じアーカイブの2020/8/28〜9/9に数回に亘って記事にしましたので、同時に読まれることをお奨めします。

SONYがオブリコーンを採用 

 2023.5.19
またまたPhilewebの記事からですが、SONYが振動板中心をオフセットしたオブリコーン(oblique:傾いた+coneの造語)を採用したBloetoothスピーカーSRS-XB100を5/19に発売というものです。
https://www.phileweb.com/news/d-av/202305/09/58080.html

オブリコーンはJVCケンウッド(旧・日本ビクター)が開発した技術ですが、特許権が切れたので使っているものと思います。(特許は20年、実用新案は10年で失効します)
オブリコーンのメリットは、形状がオフセンターしているので、駆動中心(と言うよりボイスコイルボビン)に対して非対称になっているため、通常の振動板のように点対称の形状で発生するモード共振(分割振動に相当:下図)が起こりにくい事が挙げられます。
show 分割振動しにくい(モード共振の開始周波数が高く、Qが低い)ということは、ヴォーカル帯域の歪(モード共振に伴うf特のピークディップ)が少なくなるため、すっきりと締まったヴォーカル再生になる傾向があります。
ビクターのもの(XL-LT55シリーズなど)を聴いたことがある方が「澄んだヴォーカル」を第一印象として挙げることが多いのはこのメリットのためと思われます。

当然デメリットもあり、中心駆動でない(振動板外周までの距離が方向によって異なる=中心が重心ではない)ため、駆動に伴う揺動(ローリング、ピッチング、ヨーイング)のうちピッチングとヨーイングは必ず大きくなります。
したがって、巻線によるギャップ擦(こす)りが出やすくなるため、ギャップは広めに設計するようになります。⇒ 結果的に磁束密度が下がるのでそのままでは能率が下がってしまいますので、巻線の長さを長くする必要があります。

磁気伝導ケーブルホルダーTESLA 

 2023.5.12
ブライトーンがOMICRON GROUP社の製品を扱うという記事をPhilewebで読みましたので、それに関して記述します。
https://www.phileweb.com/news/audio/202305/11/24276.html
↑ コピペして貼り付けて検索してください

まず、スパイラル・スロットを3基組み込んだとあるけれど、構造はどんなものなのか??
写真を見ると、上部に螺旋状の細長い溝(スパイラル・スロットの名前にふさわしい)が見えますが3基ではありませんし、内部構造が一切不明です。
「3基のスパイラル・スロットを回転させて音質をリアルタイムに変化させることが出来る」とありますので、内部に磁界を発生させるユニットが3基入っていて、回転できるということでしょう。
私なりに構造を想像してみましたが、磁石に付帯した3本に分岐した螺旋状ヨークから開放磁界が広がっている状況で、120度毎に強弱のある分布パターンが形成されていて、回転させることでその磁界強度に変化が生じ、ケーブル信号がモジュられる度合いが変わるというものではないかと・・・。
ケーブルは外周に巻き付けるのでしょうか?何周巻き付けるのでしょう??

この手の製品は、特許や実用新案を出していても(出していないことが多いのですが・・・)真似されることを恐れて構造を明かさず効果だけを訴求することが多いようで、私のように疑い深い人間には都市伝説の延長のようにしか思えないことがほとんどです。
たぶん、磁界の影響を回転させることで変化させて、それによって音質が変化するという仕組みだと思いますが、磁界が変化することで音質が変わることは日常茶飯事なので疑う余地はありませんが、良くなるかどうかはキチンとした根拠が無いと疑いたくなるのが人情です。
ケーブルはノーゲイン/ノーロス(何も足さない/何も引かない)でノーノイズ(外部から外乱を受けない)がベストですので、基本的に色を付けてはいけないのです。
とは言え、色々やって楽しむのは自由。
基本、オーディオは楽しくないと!

インターコネクトケーブル(CDプレーヤーやアンプなどの機器間を接続するRCAやXLRなどの同軸やキャプタイヤ形状のケーブル)の構造によっても効果が異なりますが、そのような注意事項が無いのは不親切です。
「やってみて、おもしろくて、結果的に良くなれば(自分の好みに合えば)良いじゃない」というご意見もあるかと思いますが、金欠病の私にしてみれば「根拠を信じて購入する」のならば自分を納得させられますが、根拠の無いモノに高額な出費をする勇気がありません。
せめて効果を確認できる「場」があれば良いのですが・・・。

f0 を下げるには? 

 2023.5.9
GW前にAR社のAS方式の話を記しましたが、友人から「手っ取り早くfo を下げてみたいのだが、どうすれば良い?」と質問がありました。
「気持ち良い音は期待しないでね」と前置きしたうえで、以下の方法を伝えました。

振動系のf0は、
f0 = (1/2π)√(1/Mms・Cms)   注:π(パイ)≒3.14
となりますので、MmsかCmsを大きくすればf0が下がります。
原状回復を前提として実験でやるのであれば、振動板の中央にキャップを潰さないように質量のあるもの(たとえば粘土)を追加すればよいのです。

ただし、駆動力F はニュートンの運動方程式から
F = Mms・a
ですので、加速度a が小さくなります。
加速度が下がるということは、自家用車を運転されている方には分かりやすいと思いますが、同じパワーでも車重の大きい車だとアクセルの踏み込みに対し鈍くなった感じを受けるのと同じで、ユニットの場合には同じ入力でも振動板の瞬間的駆動距離(x = ∬a dt^2)が短くなります。
先入観を与えるつもりはありませんが、音にも如実に現れ、低域の量は増えるもののアタックの強い表現(例えばティンパニーや大太鼓のff強打、大玉花火などの破裂音)には弱くなり、「ドン!」と再生して欲しいのに「ドウオン」とアタックのピークが遅れて(振動が収束しにくく)聴こえることが多くなり、物足りなさが残ると思います。

AS方式では、低音が出ないことに対して出るようにすることが最大のメリットであって、ドロンとした低音であっても、出ないことにはアタック感もクソも無いということです。

「小さなキャビネットで低音を出したい」という要求に対しては、必要十分ではないにしても必要要件になると思います。

TAD関連記事(Phileweb)2 

 2023.5.6
前回に引き続き、山之内さんが「天童木工」を訪問した内容に沿って記していきます。

TADとのコラボは2019年に発売されたTAD-R1TXからなので、まだ5年目だそうですが、天童木工は80年以上の歴史のある会社で、複雑な形状の成型合板を使った家具などを扱っているそうです。
本文中に積層曲げ木をプレス機で作製している写真がありますが、高周波加熱と高圧プレスを組み合わせた設備になります。
高周波加熱は電子レンジで食材を加熱するのと同じ仕組みで、木材内部の水分子や繊維質を高周波(マイクロウェーブ:波長10cm程度)を当てることで振動させ、発生したジュール熱(厳密には抵抗体に電流が流れる訳ではないので言葉としては「振動による熱(運動エネルギー ⇒ 熱エネルギー)」が正しい?)により加熱する方法になります。
(分子は絶対零度では運動しませんが、温度が上昇するに従って運動が徐々に大きくなり、常温では常温なりの安定した振動をしています。温度と振動の頻度(強度)が相対的に比例すると考えれば、μ波により分子振動が大きくなると温度が上がるということになり、少しは分かりやすいでしょうか)

積層合板による曲げ型は、写真では両側面に板金(ピンク色に塗装した部分)を配してボルトとナットで締め込んで固定しているようです。
曲げる対象の積層合板(被加工材)と曲げ型の間には、帯鉄(金属製の平板)も見えています。
帯鉄は被加工材を均一に圧縮するためには必要不可欠のもので、これが無いと厚いムク材や合板の場合には内外層の曲率の違いから割れや剥離が発生します。
また、型と被加工材が貼り付いてしまわないようにするためにも必要です。
プレス機は数十トンくらいの圧力を加えられる大型のもので、ゆっくりと上型と下型を近付けて、帯鉄に囲まれた被加工材を徐々に曲げていきます。

写真はプレスして曲がった状態になった時のもので、良く見ると、曲げ整形している合板同士の層間から接着剤が垂れていますが、エマルジョン系(酢酸ビニル樹脂などを水媒体に分散させたもの=白色の木工ボンド)ではなく、エポキシ系など粘度の高い合成樹脂接着剤のように見えます。
水分を与えずに高周波加熱だけを行うので、このような接着剤が使えるのでしょうが、羨ましい限りです。
私・・・というかシロウトが曲げ木を実行するために加熱する場合には、十分に水で合板を濡らしてから布とアルミホイルで包みアイロンで加熱する(蒸す)しか方法が無いので、合板が湿っている状態で接着することになり、エマルジョン系の接着剤しか選択肢がありません。
やったことが無いので想像ですが、もしエポキシを使ったら、層間に水分を含む接着層となり、外力が加わると剥離の危険性がかなり高くなると思われます。
エマルジョン系でさえ乾燥に四苦八苦しているのに(4/11記事参照)、エポキシなどで固めてしまったら、水分は排出されないのではないでしょうか。

TAD関連記事(Phileweb) 

 2023.5.3
昨日、キャビネット塗装の修正塗りを実施し、乾燥させる必要があるので今日の午前中はフリーの時間になりました。
そこで昨夜読んだPhilewebの記事(以下パス表示の記事)について記すことにします。
https://www.phileweb.com/review/article/202305/01/5126.html

記事は、評論家の山之内正さんが山形県天童市にある東北パイオニア本社工場と協力会社である天童木工の見学をして、その感想を記した内容のものになります。
東北パイオニアは、パイオニア製スピーカー製作の拠点であり、振動板の製作では日本有数の最上電機(ホーレー製ノンプレスコーンの需要を脅かしたことで有名かも・・・)も天童にあります。
お隣の福島県郡山市には、私が若かったころに生産立ち合いで何度も通ったスピーカー工場(パイオニアではありません。ビクターです)がありました。(30年以上前になくなってしまいましたが・・・)
そういった意味では、東北はスピーカー生産の拠点とも言える土地柄です。

まず、同軸CSTドライバーに関する記事の中に同軸ユニットPAX-A20が出てきますが、中心部のツィーターはセルラホーンが付いた独特の形状で、当時(1970年台半ばだったか・・・)、秋葉原でその元気の良い音に食指を動かされたことを思い出しました。(購入はしませんでしたが・・・)。
https://audio-heritage.jp/PIONEER-EXCLUSIVE/unit/pax-a20.html

続いて工場の見学に移り、TADのコンプレッションドライバーTD-4002の組み立てを見学してのレポートになりますが、100mm口径ボイスコイルのアルミ製ボビンを真円に近付ける作業の後工程が手作業であることに触れています。
これは、ボビン基材が短冊状(必ず端面が出来る)であることから、円筒状にしたボビン表面に薄いクラフト紙を巻く構造くらいではどうしても真円にならない(端面が突出する)のですが、通常はマグネットワイヤを巻くことで巻線部分のボビンが矯正されるためそのまま使用してしまいます。
コンプレッションドライバーのようにギャップを狭くして能率を上げねばならない場合には、真円度がキモになりますので、この記事のように細かい調整(手でちょっとずつ曲げて矯正)が必要になります。

磁気回路の組み立てについては「通常は接着剤を使う箇所」で「焼き嵌め」をしているとありますが、これはたぶん銅キャップの部分を説明しているのだと思います。
高級なユニットの場合にはポールピースのギャップ構成部分を銅キャップ内径とゼロゼロ寸法(実際には接着剤が入るのでマイナス寸法)になるよう旋盤で挽いてから銅キャップを嵌め込んで固定するのですが、記事のように銅キャップを加熱して大きくしてから嵌め込み、冷えると接着剤を使用しなくても固定できるという方法が採られることがあります。
接着剤を使わないのでその影響を排除できますが、銅キャップが切削したポールピースに強制的に倣うため、元々の銅キャップ(普通は金型で絞る)が真円が出ず歪んでいると焼き嵌めしても密着しませんし応力歪が残ります。
このような方法には「部品の精度ありき」であることもキチンと謳って頂けたら良かったのになぁと感じました。細かい部品の精度まで気を遣っているということです。

ここから後は、天童木工に移動してキャビネットなどに関する記事になるので次回以降にしますが、製造現場をレポートした記事を読むと、昔取った杵柄で血が騒ぎます。

私のオーディオチェックソース(訂正) 

 2023.5.1
CDのスタンパーを作りCDをプレスする工程で情報が減っているという記述をしたところ、「それだけじゃないよね」と友人から指摘が・・・。
確かに、私の使っているCDプレーヤーは2台とも普及品で、キチンとしたハイエンドのものではありませんが、2台で同じような傾向があったため断定した書き方になってしまいました。

CDプレーヤーの場合、サーボコントロールして回転するCDディスクからレーザーモジュールを利用してデジタル情報を取得するということになるため、初期のCDディスクと初期のプレーヤーでの再生の場合にはデータ訂正が頻繁にかかり、とんでもない平板な音しか再生できなかったり、時には音飛び(繰り返し読み出してもキチンとした訂正が出来ない場合)が発生したのは20世紀の懐かしい話で、情報量の多いブルーレイディスクでさえ難なく再生できる現代ではCDのデジタルステージでの情報量欠損は少ないと思います。(エラーレートも調べましたが、昔とは雲泥の差です)
音質に違いが出るのはDAC部分に因るのがほとんどと思います。
そうは言っても、欠損が皆無ということはないので、聴覚の優れた方ならばD/A変換前の情報欠損が分かってしまうのかもしれません。(私にはブラインドテストで聴き分ける自信はありません)
実際、CDプレーヤーの機差(モデル差)は昔ほどではありません。

初期のCDディスクが流通していた頃に「真ん中の穴部分に緑色のマジックインクを塗るとレートが改善され音が良くなる」という都市伝説的な話も流れていました。
実際やってみましたが、エラーレートは毎回クランプするたびに変わるし、時々刻々変動するため、その行為で相関的に改善されるという結果にはなりませんでしたが、良くも悪くも音が変わるのは事実でした。
回転系にはこのような不確実な部分があるため、今でも、毎回ディスクを入れ替えるたびに音が変わるのは事実で、そのことを以て皆さんが元凶としたくなるのだと思います。

前記事で取り上げたスタンパー製造以前のデータ(SDカードに記録)とCD再生との差異は、この回転系が排除される差異とも言えますが、聴いてみるとそれ以上の差を感じました。
例えれば、196kHzハイレゾと44.1kHzのCD再生の差異くらい違いました。
空間情報量が全然違うのです。

これ以上掘り下げるのはやめますが、デジタルの世界でも(見かけ上変わっていなくても)一度壊してしまったものは、元には戻せないことだけは確かだと思います。

AS方式と音工房Zのダクト調整袋 

 2023.4.28
今から50年以上前にAR(アコースティックリサーチ)社が発表した「アコースティックサスペンション(AS)方式」をご存じでしょうか?

密閉箱でそれなりの低音再生を望むならば、大きな内容積(結果的にキャビネットが大きくなる)が必要になるのはご存じの方が多いと思います。
これはキャビネット内部に密閉された空気のスチフネス(コンプライアンスの逆数:バネ定数)の影響により、実装したユニットのコンプライアンスが上昇(キャビネット内の空気バネで振動系が抑えられるため)し、結果的に最低共振周波数f0が上がってしまうためです。
したがって、小さなキャビネットになればなるほど内部空気のスチフネス(空気バネの硬さ)が大きくなるため、f0は上昇することになります。

この常識を破ったのがAS方式になりますが、小さなキャビネットで50Hzくらいまでフラットな周波数特性を得ていました。
どのようにしているのかというと、@ 振動板を重くして裸のf0を低くしたユニットを使い、A キャビネットの中にこれでもかというくらい吸音材を詰めます。
振動系が重くなるので能率が極端に下がるのは当然で、真空管アンプに代わってソリッドステートアンプ(トランジスタを使ったアンプ)が主流になってきたために実現できたものになります。
なぜ吸音材を目一杯入れるのかというと、密閉空間のスチフネスを上げないようにするためです。

吸音材を入れない状態では、内部の空気分子の相互距離はほぼ均等になっていて、その距離が縮むと圧力が高くなり、離れると圧力が低くなります。
キャビネットが小さくなると、ユニット駆動によるキャビネット内部空気圧力変化の傾斜儕が大きくなるため、空気バネのスチフネスが大きくなります。(断熱変化)
吸音材を目一杯(ギュウギュウではなく)詰めた場合には、吸音材の中の空気分子は吸音材と擦れて摩擦熱を消費するようになり、分子の移動に制限が加えられることで相対的にスチフネスが下がる(同時に減衰要素が入ることになるため Q も低くなる)ため、インピーダンス特性の山は低域寄りになり、且つ低くなります。
結果として能率は低くなるけれど、低域までフラットな特性を延ばすことが出来るということになります。

なぜ、AS方式を思い出したかというと、音工房Zのメルマガで「バスレフダクト調整袋」というアイデア商品を知ったからで、調整袋の中に吸音材や軟質ゴムなど色々なものを詰めてバスレフダクトに挿入してやることで低域の量とf特スロープの調整をするという発想がAS方式の考え方に似ていたからです。
袋自体は「見栄え」を改善する手段でしかありませんが、袋にギュウギュウに詰めれば「密閉箱」に近付き、吸音材を疎ら(まばら)に入れれば「ダンプドバスレフ」になり、厚手の軟質ゴムシートを丸めて入れれば断面積が減るためヘルムホルツ共振周波数fdが下がります。
ダンプドバスレフは低域の量とfdを下げ、且つQを低くする方向に振ることが出来るため、AS方式が思い浮かびました。

バスレフのf特やQをコントロール出来る便利な方法ですが、私個人としては共振やロスを利用した方法は低音の量(合成音圧)は増えても音に面白味が無くなる方向になりやすいため、最近は好んで使うことはありません。
共振を利用するバスレフやTQWTは結果的にユニットのトランジェント特性をスポイルしている(運動エネルギーの一部を共振として利用している)ことになるため、出来る限り後面開放に近い構造に魅力を感じています。
バスレフにするにしても、ダクトの断面積が大きな(スチフネスが小さな)形にして、底面や後面に配置することを心掛けています。

私のオーディオチェックソース 

 2023.4.26
最近、私が機器のチェック(と言っても最近はスピーカーのチェックがほとんどですが・・・)に使っているものにチベット仏教音楽の『蔵密』というアルバムに入っているRites(儀式)という曲?があります。
https://www.quick-china.com/music/detail/mc27856.html

ガムランとは違いますが、民族色の強いもので、打楽器と声が主体です。
楽器の音より、周囲の音で雰囲気を再現できているかを確認したり、微弱音の再現性を確認するのに使っています。

実は友人に教えてもらったCDで、現在はリッピングしてPCからのDAC再生にしています。
CDを友人から借りる時に、「別ルートで入手したSDカード(たぶんCDに落とす前のマザーソース)」を一緒に借りましたが、その違いにただただ愕然としました。
スタンプを作り、CDを成型する段階で失われている情報がいかに多いかにビックリ!
再生時間を見ても同じ元ソースであることは確かで、どの段階のマザーかは分かりません。
ディスクではなくCDプレーヤーの影響かと思い、別のプレーヤーでも再生してみましたが、傾向は変わりませんでした。

加工工程で失われる情報というものは想像以上に多いものです。

STEREO誌5月号付録オーディオチェックCD 

 2023.4.25
付録につられて5月号を購入しました。
小学生の頃、学研の月刊学習誌「学研の科学」を定期購読していて付録を毎号楽しみにしていたこともあり、付録というものには今でも目が無いのですが、まさに「思う壺」ですね。
「学研の科学」は惜しまれつつ2010年に休刊になりましたが、昨年復活したという情報を得ていました。
こういう科学雑誌は子供の夢を育てる意味でも続けるべきと思います。(理系離れが少しでも減るかも・・・)

さて、ここからが本題です。
付録は生形さんが自ら録音したソースから作製したCDですが、加工がほとんどされていないので音質は良好です。
比較のために一般の加工した(ミクシングコンソールで編集した)市販の曲も入れていただくと「音の鮮度」が分かったと思うのですが、版権の関係(版元に支払う費用)で入れられなかったのかもしれません。(今月号は税込み1650円ですが、さらにお高くなってしまうので・・・)

以前(昨年5/5)にも書きましたが、「一発録り」は鮮度が高く、YOUTUBEのミーシャ「明日へ」のファーストテイクにはビックリさせられました。
ミーシャ専用の真空管ヴォーカルマイク1本での一発録りですが、マイクからの距離感や伴奏のピアノ(これは当然ミックスしていますが)も含めてDレンジが半端無いし、何と言っても緊張感というか「気」が伝わってきます。
ここで言うDレンジは、微弱音がキチンと入っているという意味で、録音時に使った機器のノイズフロアが低いので埋もれていないのだと思います。
考えれば当たり前のことですが、ミクシングコンソールなどの機器を通せば通すほど記録された微弱音は歪やノイズに埋もれて消失していきます。

またまた本題から逸れました。
CDの内容は、1〜9トラックはチェック信号で、10〜16トラックが女性パーカッションデュオMIの演奏、17〜30トラックには川崎市麻生区にある修廣寺で収録した金属製の鉢(けいす)木魚、和太鼓、そして読経などが収められています。
すべて打楽器に属するものでまとめられていて、トランジェント特性が良いシステムであればリアルに感じられます。逆に言えばトランジェント特性が悪ければ面白くない音にしかならないものばかりです。

今回の作品に使うモーターモジュールは、既に昨年の11月には完成していて、楽音によるならし運転も終わっているので、それで鳴らしてみましたが、和太鼓の再生でも十分に破綻なく鳴ってくれることが分かりました。
バッフルもなくモーターモジュールだけをころがしてあるだけですので低音域の本格再生は無理(もちろん重低音は口径的にも無理)ですが太鼓の皮が震えて減衰していく感じはキチンと表現できていますし、振動系が軽いのでアタックの遅れ感はまったくありません。
大型のウーファで組んだマルチウェイで鳴らした場合には、バチが太鼓の皮に当たった音が「ドゥオン」と後ろにアクセントが来るように聴こえることが少なくありませんが、キチンと「ドン」と頭にアクセントが来ます。
過大入力にならない範囲で音量を上げると、近くで実際の太鼓を聴いた時の音圧も感じることが出来ました。(ニアフィールド的な距離で聴きました)

チェックCDとして「お寺の音」という変わったソースを扱ったのは、正解だと思います。
法事などでしか実際の音を聴けないにしても、その独特の音には一聴の価値があります。

OTOTEN2023開催 

 2023.4.18
JAS(日本オーディオ協会)からメールが入っていて、昨年に続き6月の開催が決まったようです。
6/24(土)、6/25(日)の二日間、東京国際フォーラムでの開催です。

第1回全日本オーディオフェアが開催されてから昨年で70周年ということで、私よりかなり長寿ということになります。
TOC(東京卸売りセンター)が会場だった第23回、友人に誘われて初めて出向くことでオーディオというものに本格的に触れ、その後は晴海の会場に通い詰めた私としては、感慨深いものがあります。

エレクトロニクスショー(現在のシーテック)と同時開催の頃が一番活気があり、4日間で25万人入場なんていう新聞記事が掲載されたりしました。
規模が縮小され、国内メーカーが減ってしまったのは寂しい限りですが、その分、メーカーの特徴が明確になって来たように思います。
今年も入場予約の登録をしなくっちゃ!(登録は5月中旬からのようです)

機器の相性について 

 2023.4.15
友人に「xxxのアンプと△△のスピーカーの組み合わせはどうかな?」と聞かれることが時々あります。
昨日も電話がかかってきました。
物事を断定的に言い切る癖のある無責任な私でも、こればかりは明確に答えることを躊躇します。
オーディオ誌では評論家が組み合わせについて色々なコメントを記していますが、コメントはその評論家が感じたことを表現したもの(=感想)であって、参考にはなるでしょうが、結局のところ好みの問題ですから自分で聴かないと納得がいかないと思います。
したがって、そんな時には以下のような試聴の方法だけをお伝えします。

自分の持っているスピーカーと同じモデルが試聴コーナーにあることが前提条件になりますが、そのモデルと△△を含めて4つくらい『気になるスピーカー』を順番に聴いて、まず△△が常用スピーカーと比べてより魅力的かどうかを短時間でチェックする。(この時、いつも使っているアンプがあればそれを使うとベター)
この時点で△△が外れてしまえば、そこで終了です。
△△がお気に入りに入っていれば、次段階としてスピーカーを△△に固定して、同様にxxxを含む『気になるアンプ』を数種類聴いてみる。
こうすればxxxと△△の組み合わせがあなたに向いているかどうかが、だいたい分かります。

このように話すと、「なんでそんな面倒くさいことするの?」「xxxと△△と組み合わせて聴けば一発じゃない」とほとんどの方が仰います。

この方法をお奨めしているのには、二つ理由があります。
一つ目は、試聴コーナーと自宅の試聴場所との音響特性の違いを把握しないと、評価が異なってしまうためです。
ある程度、購入前提での話だと思いますので、購入後、自宅に設置して聴いてみたら「こんなはずじゃなかった」となるのを最小限にするためです。
部屋(試聴する場所)とスピーカーの相性は確実にありますので、同じ愛用スピーカーモデルであっても、いつも自宅で聴く音と試聴コーナーで聴く音とでは違って聴こえるはずです。
その違いを考慮して△△を評価するのですから難しい比較になりますが、愛用スピーカーと比較することでとんでもなく方向違いな評価にはならないはずです。(少なくとも、愛用のスピーカーを自宅で聴くことに関しては、今までそれなりに満足していらっしゃったでしょうし、不満点も明確になっていると思いますから・・・)

二つ目は、アンプよりスピーカーの個性の方が大きいため、スピーカーを先に(聴覚が疲労しない短時間で)評価したいためです。
スピーカーを△△に固定した状態で、どのアンプがそれを活かせるかどうかの評価には微妙な判定が要求されるため、聴覚を研ぎ澄ませておきたいということです。
聴覚が疲労してしまうと正しい評価はできません。
以前にも記事にしましたが、聴覚が疲労せずに正しい評価ができる時間は、せいぜい10分です。聴覚の疲労は自覚症状がないし、徐々に感度が鈍くなるのと個人差があるので10分はあくまで目安です。
詳細は、PDFライブラリ〜「聴覚と脳」に収納した『音場再現と聴覚の限界』の22ページ、 2-2 評価可能時間 順応と疲労 を参照されたし。

我々は、評論家先生のように色々な機材を自宅に持ち込んで評価することができない場合が多いため、「こんなはずじゃなかった」という購入リスクを減らすためには、面倒でもこの方法をお奨めしています。

曲げ木について 6 

 2023.4.11
曲げ木については10日ぶりになりますが、なかなか進んでいません。
やはり乾燥がキモで、生木と同様に、完全に乾ききらないと変形は止まらないようです。

show

Rの一番きつい曲げ木部分については、現在は木型から外し、紐で矯正するのではなく写真のようにコーナークランプを使って直角矯正中です。(直線部分が長いので、途中で「相欠き継ぎ」+ダボで継いでいますが、右側についてはその部分が未修正です)
組み終わった後でも、曲げ部分については矯正が必要かもしれません。
どうやったら変形が止まるのか・・・。
クランプで矯正しながらドライヤーで温度をかけて(湿度はかけないで)から「焼きなまし」ではありませんがクランプしたままゆっくり冷まして歪を取らないとダメなのかもしれません。

重ね塗り塗装もそうですが、途中研磨も入れながら、都合7層も塗ったので完全に中まで固まるには1か月以上を要します。
塗装の仕上げは、本当にギリギリかも・・・。

昔のスピーカー製造について2 

 2023.4.10
「すいぶんスンナリ設計できるんだね」と友人から電話がきましたが、心外でした。
文面の関係で端折っているだけで、ESにしても数種類のバリエーションを持たせて試作するのが普通で、その中からチョイスする形でしたし、それでも1回でOKになることは少なく、試行錯誤しながら2次ES、3次ESと作ることも普通にありました。
上手くいかない場合には部品メーカーに出向き、納得できるまで話し合い、製作に立ち会って「こんなのできねえよ!」と怒鳴られたことも数多くありました。(モノ作りでは普通のことだと思います)
やっと上手くいっても、品質試験でNGになれば一からやり直し・・・トライアンドエラーの繰り返しでした。
振動板が一番のクセモノでしたが、ダンパーやエッジも意外とトラブる事が多く、ダンパーの場合には綿やコーネックスの布にフェノール含侵して金型で熱プレスするだけの単純なモノに見えますが、作る時のフェノール含侵量やプレス温度、プレス圧、作業環境(温湿度)で出来たものにバラツキが生じます。
かなり薄い含侵量にして低い共振周波数を狙うと、ランニング試験に入れた結果、ダレてしまいNGということは日常茶飯事。ギリギリを見極めて追い込むにしても、量産を考えるとマージンを考えねばなりません。
トラブってロットNGになれば廃棄処分になることを考えると、リスク回避しなければなりませんが、それでも追い込みたいというジレンマが常に付きまといました。

設計段階をクリアしても、最終的に量産に追い込むまでは、問題点が出れば潰し、出れば潰しの繰り返し・・・賽の河原で石を積むようなもので、投げ出したくなったこともありました。
上手くいったときの達成感だけがご褒美で、今にして思えば、それだけを糧に頑張っていたような気がします。

昔のスピーカー製造について 

 2023.4.8
加速試験と書いたら、「当時、実際にはどんな試験をして、どんな検討していたの?」と親しい友人から興味がてら早速電話がかかってきました。
昔(20世紀後半です)、スピーカー設計に携わっていたころの情報しか持ち合わせていないので、現在では陳腐化しているかもしれませんが、以下に記してみます。

製造〜販売に至るステップですが、商品企画(販路や価格、利益率、予定終身生産数、品質レベル、訴求技術内容など)の稟議が通ると設計段階に入ります。
要求スペックに応じた部品を選定し、新規設計部品は図面起こし(今で言う3D-CAD設計)からスタートします。(もちろん、「無」からスタートではなく「基本アイデアありき」でのスタートですが)
スピーカーユニットの場合には総部品数が少ないこともありますが、当時は工場併設でしたので、既存部品の在庫を相当数量持っていることが多く、それを使い回すことで新規開発費(金型代などを含む)を圧縮して利益を得つつ販売価格を抑える努力を怠りませんでした。(ES試作には在庫を払い出して使えるメリットもありました)
既存で内容が近いユニットがある場合にはそのデータ(特に発生した問題点の解析情報)を参考にして設計に反映させ、経験値と実証データで設計期間の短縮を図るのが常套手段でした。
設計内容が固まった段階で部内GO/NO判定会を開き、GOであればES(エンジニアリングサンプル)を数台作製(自分で作る場合と試作室に依頼する場合がありました)し、まず、完成したものでスペックに対してOKの範疇かどうかの判定(音質も含めて)をします。
品質的な環境試験としては、前の記事に示したランニング加速試験以外に、車載用の場合にはヒートショック(放置)や、耐亜硫酸ガス(放置)、耐振動試験(実装)なども行っていました。

次にPP(量産試作)に移る前に品質管理部門を含む関係部門を集めてGO/NO判定会を開き、所定の技術データを開示します。
GOであれば、いよいよPP生産(数十台)が始まることになります。
この時点で部品収集をスタートすると、どんどん後ろに日程が押していくため、ここでも在庫があるメリットが生じます。
新規部品についてはES時の発注品をベースにリスク発注して納期短縮を図るか、多めに発注しておいたES品そのもの、もしくはその追加工品を技術承認で投入することが多かったと思います。
PP品の生産方法や治工具については生産/製造技術部門が、評価は品質部門が担うので、ある意味、設計部門はここから先はメインではなくなりますが、何か問題があれば直ぐに呼び出されます。
評価がすべてOKになり、GO/NO判定会をクリアすれば、晴れて量産品としてロット生産計画に乗りました。
NOならば、当然ですが対策をして再評価に臨み、OKとならないと量産には移行できません。
問題点の内容によっては、二次PPを組まねばならない場合もありました。

ユニットに関しては、最近は中国(一部タイ、ベトナム、カンボジア、インドもあり)以外での大量生産はほぼなくなっていますが、中国などのメーカーでどれだけの品質管理が為されているかは正直言って分かりません。
最近、国内のユニット設計&製作を生業とする中小メーカー社長と付き合う機会があり、上記のような昔話をしましたが、設備や技術力、工数などの関係でそこまでのステップ検証は不可能とのことでした。
大企業だけでなく中小企業も力を失いかけている昨今、「世界の工場」は日本ではなく中国であるということを、彼と話をする中でまざまざと実感しましたし、今後、日本が世界経済の中で生き延びていく道は「工場」の部分ではなく、独自アイデアや先端技術を利用もしくは開発する上流部分にしかないのでは・・・SDGsもあるけど、AIが進歩しても人間にしかできない不可侵な部分は?・・・20年後を見据えて今からリスタート(既に遅いが・・・)しないと日本に未来はないのかなぁなどと考えさせられてしまいました。

磁気回路考3 

 2023.4.8
友人から早速メールが来ました。
「入力が熱に変わるって言うけど、熱くなっているユニットなんて見たことないよ!」
もっともなご意見です。
通常の家庭で音楽を聴いている状況では、連続して大入力が加わることはほとんど無く、大音量時でも数ワットから十数ワットの入力が加わっている状況です。
これだと磁気回路など表面温度が上昇する現象が出ることはありません。
長時間聴いたとしても、仄かに温かくなる程度でしょう。

こう書くと「なんだ、そんなレベルの話なんだ」と思われるでしょうが、発熱するのは体積も質量も小さなボイスコイルの巻線で、構造的に金属(アルミが多い)や樹脂製のボビンに巻かれていて周囲とは接していないという条件を考えてみてください。
ギャップ部分では空気層を介してポールピースやトッププレートとは離れていて、磁気回路が温かくなるということは、それなりの熱量が空気層を伝わって磁気回路に届いていると言うことです。

ワット(W)というのは電力の単位で、感覚的に熱量の単位ジュール(J)と結び付けるのが難しいのですが、ましてや温度上昇と結び付けるとなると専門的な知識が必要になりますので、身近な例として電子レンジで調理する場合を挙げておきます。
電子レンジにはxxxWなどの表示があると思いますが、400Wとあれば1秒間に400Wの電力を使っていて、30秒温めると400x30=12000J(Wh)の熱量を発生します。
上記スピーカー入力の数ワットを仮に10Wとしてみると、30秒続いたとしても300Jです。電子レンジの1/40の発熱です。(これは入力の全てが熱に変わった場合で、駆動効率を考慮すると実際には1/100以下でしょう)
ただ、数百グラムの食品が80度位まで温度上昇するだろうことを考えると数グラムの巻線がどれだけの温度になるか、なんとなく感覚的に掴めると思います。

商品としてのユニットの試作検証時には、定格電力での加速試験(40℃/90%もしくは60℃/90%環境下でのランニング試験:入力はほとんどがホワイトノイズ)を実施しますが、ランニング中は手で触れられないほど磁気回路が熱くなります。(量産品においても、初ロットだけは品質管理部門が抜き取りで環境試験を実施します)

試験後に分解してボイスコイルの状況を確認しますが、ほとんどのユニットでワニス(マグネットワイヤをボビンに貼り付けるのに使用)が変色しています。(色が濃くなるか、場合によっては炭化して黒くなっている・・・炭化したら商品にならないので、設計値が低すぎたということで再設計になります)
と言うことは、少なくとも150℃くらいにはなっているということです。
通常の使用状態ではこのようなことはありませんが、PA用のユニットでは、たまに巻線が溶断(被覆が炭化して絶縁NGとなりレアショート)することもあります。昔はマージンが小さい設計のものもあって、野外コンサート会場で音が出なくなった事もあったようですが、PA用スピーカーは複数パラ使いしているので1本だけ死んでも運営には支障が出ないようにしてあります。

このように、巻線部分では瞬間的に温度が上昇することは十分に考えられることで、短時間だから表面の温度が上がらないのは当たり前で、瞬間的にせよ中では過酷な状況になっていることが十分にあり得ます。

磁気回路考2 

 2023.4.7
もう一つの疑問「磁気回路って大きいほうが良い?」については、ギャップ磁束密度が高いに超したことはありませんが、ユニットに求められる条件次第になります。

まず、基本に戻っておさらいから。
磁気回路の目的を明確にしますが、「強力で均一な磁界をギャップ部分に作って、ボイスコイルの駆動を効率よく行わせること」になります。
磁気ギャップ中にあるボイスコイルが受ける駆動力F(ローレンツ力:本来は荷電粒子が磁界から受ける力の名称ですが、私は「入力電流が磁界から受ける力」と拡大解釈しています)は、
F = BL・I
で示されます。
Bはギャップにおける磁束密度(磁界の強さ)、Lは均一磁界内にあるボイスコイルの線長、Iは入力電流になります。(BとIは方向を持ったベクトル量、Lはスカラー量になります)
Lについて、わざわざ「均一磁界内にある」としたのは、大型ウーファなどでロングボイスコイル(巻き幅の広いもの)を使った場合には全てが駆動に関わる訳ではなく均一磁界中にある巻線が担い、この範囲から食み出した巻線部分(磁力線がまばらな領域にある)を流れる電流はただの熱(ジュール熱)に変わってしまうだけという意味です。
ロングボイスコイルを使うのは振動系のストロークを稼ぎたいからで、このためには均一な磁界が広い範囲で得られることが要求されます。
入力した電気エネルギーが運動エネルギーではなく熱エネルギーに変わってしまうのは、入力の限界が温度で決まってしまうことになるため出来る限り避けたいところですが、ストローク範囲全部をカバーするような均一磁界を得るにはバカでかいマグネットが必要になってしまいます。

ウーファのようにストロークを20mm(±10mm)近く取りたい場合、それに近いトッププレートの厚さが求められ、この部分に均一で強い磁束密度を実現するにはとてつもない大きさのマグネットが必要になります。
たぶん、フェライト系では無理でネオジウム磁石の出番となるでしょうが、それにしてもバカでかい磁気回路になると思います。
当然、磁気回路を大きくすると前の記事で示した「後方放射に対する開口率」が問題になってきますが、口径を大きくすると質量が増えるので、さらに磁気回路を強力にする・・・というイタチゴッコになります。

もう一度ローレンツ力の式を見ていただくと、ウーファのように重い振動系のために駆動力を大きくするにはBL(TSパラメータのフォースファクタまたは駆動力係数)を大きくすることが必要で、磁気回路で磁束密度Bを大きくしておけばボイスコイルの負担が減ります。
磁束密度を上げずにLを大きくするということは巻線(マグネットワイヤ)の長さを長くしなければならないということで、巻線は主に比重の大きな銅線(約8前後)が使われていますので、ただでさえ振動系が重くなるウーファにとってはかなりの負担になります。

ウーファなど、どうしても振動系の実効質量(Mms)が大きくなる場合には、磁気回路を大きくすることで駆動力Fを大きくしないとニュートンの運動方程式(第二法則) F = ma から加速度が小さくなってしまいます。
これが何を意味するかですが、加速度は速度の変化を、速度は距離(変位量)の変化を表しますので、結果的に本来駆動したいだけの変位量が得られないことになりますし、トランジェント特性で重要になる立ち上がりが鈍くなります。
おまけにニュートンの第一法則(慣性の法則)から、重くなれば重くなるほど「動き出しにくく、動くと止まりにくくなる」ので、遅れ系になり、且つ振動の収束が悪くなります。(低音が遅れて聴こえる原因は、ほとんどがこの慣性質量によります)
更に逆起電力の悪さも大きくなるため、設計的にはその対処にも比重を割かれます。(逆起電力はダンピング改善とは関係ありません)
このように、低音を受け持つウーファの場合には駆動面積(口径)とストロークが求められるため、上記のように磁気回路が強力であることが必要かつ十分条件になります。

一方、フルレンジの場合には、高域も出さねばならないため、振動系が軽量であることが求められ、口径も20cm以下が主となります。
ストロークもウーファ程には要求されず、振動系実効質量を軽くすることが求められます。
したがって、磁気回路の大きさはそれほど大きくなくても良くなりますが、中高域の歪を考えると銅ショートリングやファラデーリング、T型ポールピースなどを取り入れるメリットの方が大きくなります。

磁気回路考 訂正 

 2023.4.3
内磁型のメリットDの内容が間違っていました。
〔誤〕上記Bのオリフィスでの流速が遅くなる ⇒ 〔正〕上記Bのオリフィスでの流速が非線形になりにくい
(理由)容積が大きければ圧力変化が吸収されるため・・・大きなフウセンは押して凹ませることが出来るが、小さなフウセンは押しても凹みにくい・・・容量が大きいとオリフィスの局所的な圧力上昇のバッファになる

記事は訂正済みです。

磁気回路考 

 2023.4.2
この時期(4〜6月)になると磁気回路の質問が多くなる気がします。
毎年5月になるとドイツ・ミュンヘンで「Munish High-end」が開催されることも関係しているのかもしれませんが、昨年5/14の記事でパラダイム「PERSONA 9H」のウーファ構造(これは画期的!)を取り上げたのも、友人から出た話が元でした。

だからと言って、この時期に磁気回路の記事を取り上げなくてはならないという訳ではないのは承知ですが、GTサウンドの16インチウーファGSU-W16Xの発売予告を見た友人から「磁気回路って大きいほうが良いんだよね」「それにアルニコ磁石だし・・・」という質問を受けたこともあり、今回も磁気回路を取り上げます。

まず、アルニコ神話についてですが、「アルニコ磁石は音が良い」と言っている方に「アルニコ磁石を使うと何故音が良いの?」と聞くと、どなたからも明確な回答を得られたことがありません。
酷い場合には「アルニコだから良いに決まってるだろ!」と断定的に言われてしまい、二の句が継げない状況に・・・

人によって回答はまちまちで、一番多い回答の「フェライト磁石より高い磁束密度が得られる(これは事実)からじゃない?」については、現時点で流通量が増えて価格の下がってきた(円安でまた上がっていますが・・・)ネオジウム磁石(BH積もアルニコを凌ぐ)が存在するので、この説が正しいとするとネオジウム磁石の方が音質的に有利になるはずです。

「パーミアンス係数(Pc = Br/Hs)が大きいからじゃない?」と専門的な用語を持ち出す方もいらっしゃいますが、保持力Hsが小さいということは高い磁束密度を得るために磁石形状を分極している方向に長く(S/L比を小さく)しなければならず、内磁型という磁路形状にすることがマストになる要因でもあります。
同時に、形状に依存して磁石表面からの漏れ磁束が増加しますし、入力信号の大小でこの漏れ磁束も変化する(入力が大きいほど漏れも増える=外乱に弱い)のでリニアリティの面でもデメリットになります。
リコイル比透磁率(通常の比透磁率とはまったくの別物:減磁しやすさを表す)の高いアルニコ磁石の場合、大入力を与えると減磁しやすく、これもデメリットになります。

どう考えても、アルニコ磁石そのもののメリットではなく、「内磁型という磁気回路の形状に因るところが大きいのではないか」というところに行き着かざるを得ません。

show

では、なぜ内磁型の磁気回路が優れているかということになりますが、次の3点が挙げられます。
@ 外磁型の場合、コストを安くするために一体(冷間鍛造)となっているセンターポールピースとヨーク(ボトムプレート)が、内磁型の場合は磁石を挟んで別体となっているため、ポールピースをT型などに加工するのが容易で、ほとんどの内磁型が採用している ⇒ ギャップ部分の磁束分布を前後対称に近くすることが出来る(磁気歪の低減)
A 外磁型の円筒型ポールピースの場合、ボイスコイルの自己インダクタンスが前方に駆動された場合(空気中に出るため内側の磁性体が減る)と後方に駆動された場合(ほとんどが磁性体になる)で極端に非対称になるが、T型ポールピースの場合、前後共に空気層になるためほぼ対称になる ⇒ インダクタンス歪の低減
B ギャップ内をボイスコイルが駆動されて前後に動くので、ボイスコイルとポールピースの間の狭い部分に高速な空気の流れが生じる(オリフィスの形成)が、通常の円筒型ポールピースでは後方駆動すればするほどオリフィスが長くなるが、T型の場合には駆動に伴ってオリフィスの長さが変わらない(ギャップ部分の長さのみ)⇒ コンプライアンス非対称歪の低減

これは内磁型というよりT型ポールピースのメリットばかりだと指摘されるかもしれませんが、内磁型には磁気回路の性能以外に以下の2点のメリットもあります。
C フェライトマグネットのように外径が大きくなると、振動系の後方開放率が下がる・・・大きな磁気回路が邪魔をして後方放射波が反射することで振動板に戻る音波が増えて自家中毒を起こす(実際には、反射波には時間遅れがほとんど無いのでタイムドメインの混変調は軽微)
D 磁気回路内の空気容積は、内磁型のほうが比較的大きくなるため、ボイスコイルの前後駆動に伴う容積変化(=圧力変化)が小さくなる ⇒ 上記Bのオリフィスでの流速が非線形になりにくい=乱流が起きにくくなる

ただし、Dは磁気回路内と外気を繋ぐ穴を開けてやればクリアできるので、外磁型であってもT型ポールピースと共に採用することで内磁型の構造に近付けることが出来るはずです。

在職中ならば振動系やハウジングは共通にして、このような違い(T型ポールピースや磁気回路内容積)が音質に与える影響を実証できる環境にあったのですが、残念ながら後の祭り・・・。
入社したての頃、同じ振動系とハウジングを使って、一方はフェライト磁石を使った外磁型(円筒型ポールピース)、他方はアルニコ磁石を使った内磁型(T型ポールピース)の磁気回路を実装した2つのユニットの音質比較を実施したことがあり、「明らかに内磁型のほうが低歪でヌケが良かった」「やっぱりアルニコ内磁型は良いなぁ」で終わってしまったのが悔しいです。

曲げ木について 5 

 2023.4.1
曲げ型に固定したままだと乾燥に時間がかかるため、型から外しても元に戻ろうとすることが判明しましたので、型から外した状態でビニール紐で締め付けることで所定の角度より少しキツメに保持して1日放置してから開放させることにより、ほぼ求める形状が保持できる状況になりました。
型に固定した状態では、合板の両サイド(層が見える部分:前回の記事写真参照)は空気に触れるのですが、型に接した平面部分がなかなか乾燥せず、木工用エマルジョン接着剤(今回使ったのはアルテコ製「速乾アクリア」)のゲル化が不十分になるため、戻りが生じるものと思われます。

エマルジョン系接着剤は、水媒体にコロイド状の酢酸ビニルやアクリル樹脂が分散している状態(ゾル)で販売されていて、木材に塗布して貼り合わせることで、双方の木材の繊維中に入り込み、その水分が蒸発してコロイド同士が網目状に結合(ゲル化=固化)し、木材同士が接着される仕組みです。

3種類の接着の仕組みのうち、機械的に結び付ける「アンカー効果」を利用したものになり、表面がツルツルのものには向きません。
因みに、あとの2種類は、ファン・デル・ワールス力を利用した物理的相互作用による二次結合(瞬間接着剤など)と、一次結合(共有結合や水素結合)を利用した化学結合になります。

ファン・デル・ワールス力は分子同士の相互間距離が5オングストローム(5x10^-10[m])以下にならないと働かないので、相互の「濡れ性」が必要(油などの不純物が入らず、表面をツルツルにしないといけない)ためアンカー効果とは真逆の状況が求められます。
一次結合は分子同士の化学反応によって結合するため、結合力は一番強くなります。

曲げ木について 4 

 2023.3.26
接着したものを型から外しましたが、まだ湿っているためか、3時間ほど放置したところ、350mmの端部で2mmくらい戻っているのが確認できました。(見た目で確認できるレベルです)
そのため、再度、曲げ型に逆戻りです。(明後日まで放置)

曲げ木は学ぶところがたくさんあります。
曲げ型の表面には水分が浸み込まないように塗装(サンディングシーラー:シミのように濃い色になっている)を施してあります。
そうしないと、型に水分が浸み込んで変形してしまいますので・・・。

show 想定外に時間がかかることが分かり、且つ、曲げ型(3種類)も1組ずつしかないので、この工程でかなりの日数を食いそうです。
今回、曲げ木部分の塗装は層の部分を目立たせるために透明ウレタンワニス仕上げを想定していて、並行して進めているキャビネットボディの塗装&研磨ほど時間はかかりませんが、そちらの方も、ここのところの天候不順で乾燥が遅れています。

書類選考と言えども、やるからには手を抜きたくないので、たぶん、今回も〆切ギリギリになりそうです。

曲げ木について 3 

 2023.3.24
早速、友人から合板曲げ木についてのメールを貰いました。

「出来合いの21mm合板とかを使ってキチンと曲がっている作品を見たことがあるから、お前のは加熱不足だろう」というものです。
確かに材料全体を燻蒸炉などに入れて蒸す方法と違い、曲げる部分を集中して加熱するアイロンでの加熱は均質で十分な加熱状況が達成出来ていないのかもしれません。
昨日、接着を実施しましたが、今日、型から外してみるのが楽しみです。

ところで、曲げた状態の内部はどうなっているのか考えてみました。
ムク材の場合、セルロースなどの繊維部分の構造が変わる訳ではなく、リグニンが柔らかくなってから再度固まることによって形状を保持するのですから、本来のセルロース繊維はゆがめられた状態でリグニンで無理やり「架橋」のように結び付けられている(接着と同じ)ので内部応力は存在するのではないかなぁと考えました。
合板の場合も同様ですが、ムク材と同様なのは木部層のみで、通常の合板の場合には層間接着剤は平板構造を保持するようになっている(層間を貼り合わせている接着剤が変化しないのであれば平面状態に戻ろうとする復元力は顕在なはず)という結論に達しました。
ただ、曲げ合板というものがありますが、これは通常の合板と接着剤に違いがある(曲げ方向で変化しやすい?)のではないかと考えました。(単に層の厚さが縦方向と横方向で違うだけなのかも・・・)

長野県伊那市にある吉川屋のHPに曲げ合板の規格表がありました。(曲げ方向が指定されています)
これであれば、曲げても戻らないのかもしれません。

http://www.yosikawaya.co.jp/gouhan/mage.htm

曲げ木について 2 

 2023.3.22
現在、キャビネットボディの塗装と曲げ木の作業を並行して進めています。
合板の曲げ木については情報が不足していますので、トライ&エラーで進めていますが、2.5mm合板の相互接着をせず重ねて型曲げしただけの状況で以下の事が判明しました。

ムク材と異なり、合板を重ねてアイロンで蒸して柔らかくしたものを型に嵌めて、曲げた状態でクランプしながら常温に戻しても完全には曲げた状態が保持されず、途中まで戻ってしまいます。(90度の型に嵌めても鈍角になってしまう)

過熱が不十分で木材繊維中のリグニンの結び付きが変化していないのかと思い、再度アイロンで蒸し工程を実施してみましたが、常温で途中まで戻ってしまう状況に変わりがありませんでした。
厚さ1mmで蒸し時間1分という目安が短いのかと思い、加水しながら2倍の時間をかけて蒸して見ましたが、同様です。
途中まで戻るものの、元に戻る訳ではないことから、以下のように推論してみました。

合板の木部層はムク材と同様にリグニンの状態が変化している(セルロースなどの繊維相互を結び付けるリグニンが熱で柔らかくなった状態で曲げ加工し、そのまま常温に戻すことで変形した状況が常態になる)が、接着層(塩化ビニル接着剤)は蒸してもゲル化(水媒体内で分散していたコロイドが乾燥することで結び付いて網目状構造をとる)したままでゾル(水媒体に分散した状態)には戻らない不可逆変化であるため、@木部層が曲がった状態を保持しようとする力と、A接着層が木部層の表面同士を平行に保とうとする(接着層が木部層と結び付いて元の平板状態に戻そうとする)力の両方が拮抗した状態で止まっていると思われます。

したがって、90度曲げを期待する部分は、キチンと接着して90度にしても応力(元々の層間接着剤による)が内在する事になります。
「弓」の弦(つる)と、それによって反っている弓幹(ゆがら=和弓は竹などで出来ている)の関係に例えると、弦を指で引かない(外力が加わらなくても、内在応力を持っている)状態で安定しているのと同じになります。(エントロピー極大)

ルームチューン 

 2023.3.21
昨日の記事で月刊STEREOの4月号を購入したと書きましたが、理由は気になる記事があったからです。
特集は「実践!ルームチューン」ということで、その先頭にあった8ページに亘る組み記事になります。

その内容は、実際の視聴エリアの1/10スケールでミニチュアを作り、それにミニチュアスピーカーを配置して測定することで部屋の低音特性改善を模索するというものです。

ミニチュアはMDF(壁など)とバルサ材(家具など)、窓はアクリルで作ったそうで、測定系は通常の室内測定系と基本的に同じで、スピーカーには小型のブルートゥーススピーカーを使っています。
室内音響測定ソフトとしては定番のREW(Room EQ Wizard)を使い、もちろんブルートゥーススピーカーとマイクは一巡特性がフラットになるようにキャリブレーションしてあります。
1/10スケールということは、1kHzを再生すれば100Hzのレベルが再現され、300Hzを再生すれば30Hzの状況が再現できるということです。

「本当かなぁ?」というのが筆者のファースト・インプレッションだったそうですが、私も「ミニチュアでの材質再現性が特性に影響してしまうのでは?」と考え、かなり疑っていました。
記事を読む限り、90Hz〜100Hzのディップの再現性はほぼ合っていて、それなりに使えそうです。
このディップの対処法を探すのに、従来であれば「決め打ち(想定)」をしてから部屋の大掛かりな改造が必要になり、上手くいくかどうかは改造して測定してみないと分かりませんでした。ダメならコストと時間のロスが半端ではありませんので、躊躇される方も多かったと思います。
この記事を読む限り、ああでもないこうでもないと、ミニチュア内の家具を動かしたりバルサ材やMDFで壁を追加したりすることで、測定結果に反映することが出来るので、ある意味、精度の高い実装シミュレーションが出来るということです。

記事では、100Hz前後のディップはスピーカーの床面からの高さが影響していて、「床によるバウンス(反射)が悪さをしている」という結論に至ったようです。
確かに、波長が長い(100Hzでλ/4=85cm)こともあって、バウンスの影響は大きいと思います。床に近ければ、ウーファから直接マイクの距離とウーファから床に反射してマイクに達する距離の差が小さくなり、位相差による打ち消しや加算によるディップやピークの発生を抑えることが出来ます。
ユニットが床に近くなると2π空間からπ空間に近付きますので、音圧レベルも上がります。

記事では床の影響が大きく、天井の影響はほとんど無いとなっていましたが、マンションなどは鉄筋構造ですので、天井も低音に関して反射構造になっている場合が多く、影響が大きくなると思われます。

ミニチュア作りに時間がかかることを差し引いても、低域の特性改善には有効な手段であることは確かで、ミニチュア作りの材料的には入手が簡単ですし、REWはフリーソフトですし、仕組みはいたって簡単なのでシロウトでも手が出ます。
今、製作している作品が出来あがって、時間が出来たらやってみたいなぁと単純に思いました。
上手くいったら、コンサル業務の一環として組み込むことも出来ますね〜。
「すけべ根性を出すと、碌なことが無いよ!」と友人から横槍が入りそうですが・・・。

FE208SS-HPとT360FDについて 

 2023.3.20
「MJ誌4月号に小澤さんの記事が載っているよ」と友人から聞いて、またまた立ち読み・・・子供の頃から身に付いた性癖・・・懲りませんね。
その代わり、STEREO誌4月号を購入しました。

セルロースナノファイバーコーティングについては、既に2/25に記した内容を裏付けるようにマイカなどを混抄した振動板の表層にCNFがコーティングされた模式図(たぶん特許申請に使ったもの)が掲載されていました。
また、磁気回路についても詳細な形状図が掲載されていましたが、T字ヨークが別体で、ヨークの根元はテーパー状になっていて磁力線のリークを防ぎ、トッププレートの内周をテーパーにして磁束の絞り込みが出来るようになっていました。
これらはシミュレーションソフトで解析した結果、最適化した形状になっているものと思われます。

T360FDの端子は規格品ではなく、十分な強度のある厚い端子(規格外)が実装されているそうで、市販のファストン端子(メス)では挿入できないようです。(その上、半田付けも推奨されていないとのこと)
このあたりもFOSTEXの拘りを感じます。

ネットサーチ万能の時代といわれる現在でも、このような情報はネットのどこを探しても無く、専門誌を購入する意味は未だにあるのだなぁと感じた次第です。
購入していない私が、このようなことを記するのは、出版社の方から無礼千万だと言われることは重々承知しているのですが・・・。

音出し時のエージングと経年変化 

 2023.3.19
若い方に「エージングって本当に必要なんですか?」と質問され、急いでいたこともあり「モノにもよるけどね・・・」とはぐらかすような返事しか出来なかったのが気になり、ここでちょっと詳しく説明します。

そもそも「エージング」という言葉の意味ですが、「準備運動」という意味と「経年変化」的な意味の両方が同じ言葉で使われているため、勘違いする原因になっていると思います。
前者の「準備運動」という意味でその方は質問されたのだと思いますが、可動部分のあるスピーカーに関しては必要と断言しても良いと思います。
理由としては、第一に振動系を構成している保持構造物(エッジやダンパー、錦糸線も含む)は静止している状態が長いと初期状態(エントロピー極大の安定状態)になっていますが、これに入力信号を加えてやると振動する(運動エネルギーを加えて変形する)ことにより運動⇒熱エネルギーに変換され、運動に適した状況に遷移することでエントロピーが極大(その状態で一番フレキシビリティが高い状態)になるからです。
第二に、急激に大きな入力を与えるとストレスから破壊に至る場合もあり「慣らし」的な動作が必要と言うことです。
スポーツをする際の準備運動(筋肉を動かして=温めて運動に順応させておく)そのものですね。

ユニットの場合には、個体差がありますがf0、Qts、Vasなどの値に変化が見られます。
f0、Qtsは小さくなり、Vasは大きくなります。
これも個体差があり、構造的に変形度が大きくなる(固定されているハウジングからVCまでのスパンが小さいため)小口径ユニットの場合の方が総じて値の変化が大きくなります。
そして30分ほどすれば変化は落ち着く方向に向かい、2時間程度でエントロピー極大になり安定します。(もちろん、これも個体差があり、10分くらいで安定してしまうものもあります)

アンプやSACDプレーヤー、DACなどは可動部が無い(SACDはモーターがありますが・・・)ので変化が無いかと思いきや、通電することにより同様のエントロピー極大の遷移が起こります。
特に真空管アンプの場合には直熱にしろ傍熱にしろ真空管のヒーターが安定するまでは特性的にも変化しますし、音質も変わります。
極端な話、「熱的に安定するまではエージングが必要」とも言えます。
そのため、プロの世界では電源を落とさずに「常時通電」しているくらいです。(主目的は、電源ON直後、部品にラッシュ電流などが原因のストレスがかかるので、機器が壊れる確率が高くなるのを防ぐためですが・・・)

一方、「経年変化」の意味の方ですが、こちらは振動系に「ヘタり」が生じてTSパラメータにも同様の変化(f0、Qtsは小さくなり、Vasは大きくなる)が定常的に認められるようになります。
こうなると準備運動のエージングはあまり効果が無くなってきますが、これは人間が老人になると準備運動をするまでもなく運動能力が落ちてしまうのに似ていて、いくら準備運動しても初期性能を得られなくなります。(これも人間の寿命や体力年齢と同様に個体差があります)
これは万物にもれなく起こることで致し方の無い状況ですが、レストアという方法で少しでも経年変化から救おうということも出来ます。
ただし、初期状態に戻すことは出来ないので、あくまで救済策です。

曲げ木について 

 2023.3.16
「曲げ木」という技法で木材を曲げて、曲線的な造形を作り出すのは専用の設備を有するプロの職人にしかできないと思っていましたが、ネット上にはDIYの情報がけっこう見つかります。
https://www.forest.ac.jp/academy-archives/steam_iron_bending/
https://hands-media.jp/442?p=2

そうは言っても、ハードルの高い技法であり、簡単には手が出ないなぁと考えていましたが、今回、思い切って取り組んでみることにしました。

ネット上には「ムク材」の曲げ木が主に載っていますが、私が取り組むのは合板の貼り合わせ曲げ木です。
ムク材の場合には、圧縮しながら曲げないと外周が引っ張り力により割れたり裂けたりする(木は圧縮には強いが引き伸ばしには弱いそうです)ので「帯鉄」という鉄の板を外周に沿わせて常に圧縮しながら曲げる方法が必須になりますが、2.7mmの合板を積層して曲げる場合には曲げの内周と外周の伸縮差が小さいのでムク材ほど神経質になる事は無いと思います。

そもそもになりますが、木材を曲げても元に戻らないのは植物繊維(主にセルロース、ヘミセルロース、リグニンから成る)中のリグニンが熱で柔らかくなっているうちに曲げて、その状態のまま常温に戻すことで形状を保持する仕組みだそうで、今回のように合板を積層する場合には元々の合板(表層2枚+芯材を接着)の接着層についてはどうなるのかが不明です。(ネット上では情報が見つかりませんでした)
塩ビ系接着剤を使っているはずなので、水分を含んで膨潤し、乾燥させることで元の強度に戻るとは思う(あくまでゾルからゲルへの不可逆変化と想定)のですが、万が一、剥がれないか一抹の不安もあります。
やってみてどうなのかを、今後ご報告したいと思います。

KEF 第12世代Uni-Qドライバ2 

 2023.3.8
「技術紹介は良いから、お前がどう思っているのか正直に書いたら」「そのほうが面白いよ」と友人に言われ、「おまえのHPは日和見記事ばかりだ」と以前に別の友人から言われたのを思い出しました。

正直なところ、技術的な改善策は特性面での改善(数値改善)が為されるものが多いものの、音質的に改善されるかというと、実際に聴いてみるとそうでもない場合が多いのも事実です。
特性というのは、モノの「ある一面での評価」に過ぎないのですから、別の面ではデメリットが発生することもある訳で、「総合的にどうなっているか」を表している訳ではありません。
したがって、良かれと思って導入したものが特性は良いけれど音質については期待した効果が得られないなんていうことは日常茶飯事です。
ユニットも然り。オンキョーサウンド製OM-OF101は廉価版では考えられないほどの高価な常套手段(銅キャップなど)や新しい技術(バイオミメティック振動板や特殊形状のエッジ)を投入して特性も素晴らしく仕上げてありましたが、ハッキリ言って私にとっては扱い辛いユニットで、どんなに工夫しても満足できる音には出来ませんでした。

このように書いてしまうと身も蓋もありませんが、長いスパンで見た場合には、その積み重ねで大きな改善が為されていることに疑いはありません。
事実、数10年前に名機と呼ばれていたモノと最近のモノを同時比較すると、「歪感」に関しては比較できないほどの改善が感じられます。
ただ、人間の聴覚には「歪が入っている方が心地よい」と感じる部分もあり、上記のように「別の面でデメリットがある場合」には評価が逆転したりします。
要は、個人個人の感性にどれだけフィットするかを測る指標や特性データが無ければ絶対評価はできないし、相対評価にしても「感性の個人差」を考慮しないといけないということです。

なんだか、主旨がズレてしまったようですので、今日はこのくらいにしておきます。

KEF 第12世代Uni-Qドライバ 

 2023.3.6
Philewebの2/14の記事に第12世代ユニットの特集がありました。

本来、「メタマテリアル技術」というのは「(電磁波の)波長より短い構造体を利用することでその物理特性を操作出来るようにする技術」のことですが、 KEFでは「音波特性を操作できる高次技術」と拡張解釈し、MAT(メタマテリアル・アブソープション・テクノロジー:高次吸収操作技術と訳す?)と呼ぶ技術を、第12世代ではミッドレンジ以上の全てのユニットに展開しています。
ミッドレンジユニットでは15種類の共振音道長を有する2種の構造体を重ねることで共振(分割振動)抑圧を更に推し進め(トータル30種類の波長に対応)、より低歪(KEFは「620Hz以上の帯域で99%除去」と説明しています)を狙っています。
(以前の掲載記事から15種類の音道の色分け図を以下に再掲しておきます)

show これは分割振動の15種類の波長を決め打ちして溝(音道)の長さに応じたヘルムホルツ共鳴を利用した音響エネルギーの吸収を期待するものになります。
中央の穴(黒色部分)が迷路状の音道の入り口になります。試験管の口を吹いて鳴らしたことがある方もいらっしゃると思いますが、色々な長さの試験管がパンフルートのように並んでいるのと同様な構造となり、その共鳴周波数で振動板が異常変形(モード共振)する分割振動エネルギー(歪に相当)を強制的に吸収します。
今回は、更に長さの異なる15種類の音道を持つMAT板を新規設計し、従来のものと重ねて実装することで30種類の共振を抑制するものになります。

問題点としては、あくまで理論値(代表値)での打ち消し吸収になるので、実ユニットの物理特性バラツキで共鳴吸収できない場合も出てくると考えられます。
一部のユニット(特にミッドレンジ)だけでもジャストフィットすれば聴感的には大きな効果が期待できるため、展開に踏み切ったのだと思います。

show

また、その他の改善策として、@ 磁気回路のトッププレート中に銅リングを配置することで磁気歪を改善、A MATへの導入路(ウェーブガイド)を滑らかにして効果を改善、B ハウジングと磁気回路間に弾性体?を挟むことで柔軟な結合分離を行うシャーシ(ハウジング構造)を実現などのアピールポイントが挙げられています。

実物の音を聴いていないので、ぜひ聴く機会を作りたいと感じています。

Fostex T360FD 

 2023.3.2
Philewebの2/28の記事に生形さんがFostexのフォールデッドダイヤフラムを採用したエア・モーション・ツィーターT360FDを取り上げていたので、それに付随してちょっとご説明を。

以前、オオアサ電子(Egletta)のTS-A200という全方位スピーカーシステムのツィーターに同様の構造のハイルドライバーを採用したという記事を掲載しましたが、この時にはその振動板の材質「ポリマークレイコンポジット」について詳細説明しました。
その時に使った概略構造と動作を表した図を再掲します。

show

図の一番下を見ていただくと分かると思いますが、ジャバラ形状の振動板は前後に動くのではなく横方向に駆動され、電流の向きが変わる毎に空気を吸い込んだり吐き出したりといった動きをすることにより音波を発生します。
少しの駆動量で多くの空気を動かすことが出来るため、非常に能率が高くなっています。

見た目が似たものにリボン型がありますが、磁界中に置いたリボン状の金属片に音声電流を流すことで直接音を放射するもので、分類としてはAMT(エアモーションツィーター)型ではなくダイナミック型になります。

独特のスピード感があって、どこか静電スピーカーに似た音は、一度聴いた方なら理解できると思いますが、ナチュラルな耳ざわりに魅力を感じると思います。

お値段が1台5万円弱となっていて、ステレオで2台購入すれば10万円弱・・・私には手の出ないユニットですね。
興味のある方は、是非トライしてみてください。(私はマルチウェイはダメなので・・・)

セルロース・ナノファイバー・コーティング 

 2023.2.25
二日ほど作業場に出向かず、気分転換に、音楽を聴きながら久しぶりに文庫本を読んだり、好きな写真を撮りに出かけたりしましたが、「花粉にやられてギャフン」・・・使い古しの駄洒落が出てくるくらいには回復しました。

「書類選考のみ」に納得はいかないものの、「大人の事情」があるのでしょう。ここまできたからにはコンテストに出す決意を新たにして、昨日から作業を再開しました。

昨日、気分転換にネットを見ていたら、AV WATCHの記事に「FOSTEXのフルレンジユニットFE208SS-HPが3月から発売」との記事を見つけました。
磁気回路にT型ポールピースを採用し、銅キャップを被せるオーソドックスな改善手法は効果ありと思いますが、振動板に深い型で成型した新HP形状を採用したことと、ダンパーとエッジにUDRT(非線形歪を改善する凸凹形状)を採用したことには個人的には賛成できません。(商業的なアピールポイントとして必要なのは分かるのですが・・・)
特性的な改善を狙っているのでしょうが、この手の改善は私の好みの音(立ち上がりが速く、ヌケが良い爽快な音)に持っていくのが難しく、オンキョーのOM-OF101で懲りています。
音質は歪が減ってすごくキレイにはなるものの、開放感が減って厚化粧の感じがぬぐえなくなる。小音量での情報量が減るなどの嫌な印象しか残っていません。
聴く前から否定するのは良くないことですが、何をやっても上手く鳴ってくれないOM-OF101のトラウマはなかなか消えません。
話が逸れました。閑話休題。

本題に入りますが、2年くらい前からFOSTEXが採用しているセルロース・ナノファイバー・コーティングは「ひょうたんから駒」のすばらしいアイデアだと思います。
セルロース・ナノファイバーについては何回か記事で触れていますので、ご存じの方が多いと思いますが、新たな手法を用いて木の繊維を従来の叩解(木の繊維を水の中で砕いて細かくする)とは別レベルに細かくして太さも長さもナノオーダーにしてしまうものです。
このようにして抽出したナノファイバーを樹脂との親和性を持たせてコンポジットすることで、金属に匹敵する強度と内部損失を持つ材質を得ることができるというスグレモノです。

ただ、通常の振動板に使われる紙の繊維とは大きさが桁違いに小さいので、一緒に混ぜたものを抄紙するとナノファイバーのほとんどが流出してしまいます。
「それじゃ、出来ている振動板にナノファイバーの叩解(CNF業界では「解繊」と言うそうです)液をスプレーで吹きかけてみるか」的なノリでやってみたのだと思います。
乾燥している振動板ですから吹きかけたものは浸み込んでいくので、表面や内部にキチンと留まります。ノンプレスコーンにスプレーして湿らせてから熱プレスするのかもしれません。

これで物性的に改善するのであれば、すごいアイデアです。(もちろんナノファイバーは親水性のものを使用)
これは想像ですが、物性的に際立った改善数値は得られなかったけれど、音質的に改善が見られたというところだと思います。(樹脂とのコンポジットのように結合している訳ではないので・・・)
それでも、音質的に改善するのであれば、新素材と言うこともあり商業的なアピールポイントには十分になるでしょう。

改善アイデアは、身近なところにいっぱいあるということです。
あとは思いつくかどうかですね。

自作コンテストの内容 

 2023.2.21
STEREO誌を定期購読している友人(前の記事の友人とは別)から電話を貰い、「残念だったな・・・」と言われ、何のことは分からず「はぁ?」と応えると、「ホームページ読んだけど、今回は『諸般の事情』で書類選考だけで決めるみたいだよ」とのこと。
彼の話では、下半ページを使ったコンテスト案内の記事の一番上に記載されていたそうで、私は〆切が気になり見落としていたようです。
今回の作品は音にも自信があっただけに、石田さんや生形さん、そして皆さんに聴いていただきたかった・・・。
ショックで今日の作業を中途半端にして帰ってきてしまいました。

音を聴かずに選ぶということはプレゼン(提出資料)の出来次第ということで、「塗装などの見栄え」や「形の面白さ(イメージの訴求力)」、「文章や写真の出来不出来」などで選ばれるということに他ならず、作品から出てくる「再生音」は評価されないということです。
したがって再生音の特徴をどうやって文章で表現するのかもポイントになるということになります。

今回は、音と作品に盛り込んだ技術的な内容とがリンクすることが期待できる作品なので、音を聴いてもらえないことを知った時点でモチベーションが下がってしまいました。

音友ホールでの「お披露目&表彰式」も無しということでしょう・・・。

気持ちを切り替えるのに、暫くかかりそうです。

自作コンテスト〆切 

 2023.2.18
月刊ETEREOの3月号が発売になっていたようで、友人から連絡をもらい、作業終了後に近くの書店へ。
来月号の内容を記したページにコンテストの内容が記載されていると友人から聞いていましたので、すぐに確認すると、〆切は5/31(水)必着となっていました。
3月末〆切を想定していましたので、今月は仕事の無い日は朝7時から夕方17時まで作業の追い込みに必死でしたが、丸々2か月の余裕が生まれました。 \(^_^)/
これで、塗装に時間をかけても何とか間に合いそうです。

昨今の書店閉店の多さを考えると、立ち読みは罪悪感が先に立ってしまい、レギュレーションの確認までは十分に出来ませんでしたが、匠部門と一般部門とに分けているのは従来通りのようです。
ということは、遅れていたのは次のムック本の付録ユニットが決まらなかったからなのでしょうか・・・。

たぶん、例年、工作特集になっている8月号での結果発表になるのでしょう。
今年のGW前後には新型コロナがインフルエンザと同じ5類に格下げされるので、お披露目&表彰式(7月頭?)はWebではなく3年ぶりに音友ホールでの開催が期待できそうです。
やっぱり、生で作品を見て&聴いて楽しみたいですよね。

そう考えると、もう一段ギアを切り替えて、本気でテクニカルマスター賞を狙いに行きたいと思います。

接着剤MOS8について 

 2023.2.17
コニシボンドのエポキシ変成シリコン系樹脂接着剤『MOS8』を使ってみましたが、思った以上に良さそうなので紹介しておきます。

エポキシ変成シリコン系樹脂は、エポキシ樹脂変成レジンと言われるものの一種で、エポキシ樹脂とシリコンの良いとこ取りしたものになります。
耐熱、対候などはシリコン系の特性を持ち、耐食性はエポキシ系のメリットになります。
弾性を持ち、耐衝撃性能も十分にあります。

show

今回、5mmの厚さのアルミ板を6枚貼り合わせて30mmの厚さのブロックを作りましたが、その断面部分が上の写真になります。
ナットを埋め込むブロックを作りたかったのですが、積層断面部分はそれぞれの板が見分けられない状況(おおげさですが)になりました。
もちろん、平ヤスリと布ヤスリで研磨していますが、ここまでキレイに出来るとは思いませんでした。

ナット穴部分の周囲に盛っているのもMOS8で、充填も可能なのは便利な限りです。かなり硬いのですが、棒などで押すと凹む感覚があり。弾性があることが分かります。
ただ、シーラントのように表面をキレイにするのは難しく、柔らかいうちに落ち着くことで表面を整えるしかありません。(低温でも粘度が高くならない傾向があります)
硬化後もちょっとベタベタしますが、上記写真のようにヤスリである程度は削れるので、非常に便利です。

低音再生について2(私の場合) 

 2023.2.13
低音の出し方ですが、通常は大口径のウーファとミッド、ツィーターの3ウェイなどを想定することが多いと思います。
私の場合も15インチウーファー2発+ミッド+ツィーター(ネットワークのカットオフ-12dB)までやりましたが、どうしても各ユニットからの音がまとまらず、不自然な音像(周囲に溶け込まない)になるのが耐えられずに断念しました。
これは自作だからということでは無く、大なり小なりマルチウェイの市販品全てに感じる事で、気になると音楽を楽しむことが出来なくなります。

チャンデバ(-24dB/oct.のカットオフ)+マルチアンプなど、どんなにスゴイ構成のシステムを導入しているお宅に伺っても、この感覚は払拭できず、それでフルレンジ1発に路線変更した訳ですが、如何せん低音が出ません。
今のシステムは3Dウーファ+フルレンジという組み合わせで、3DウーファにはFOSTEXのCW250Aを使い、更にONTOMO MOOKのFOSTEX製チャンデバを組み合わせて肩特性を急峻にして60Hzあたりからカットしています。
当然、フルレンジ側にはフィルタは入れず、言葉は悪いですが「垂れ流し」状態です。
3Dウーファを入れることで不自然さは付加されますが、これを気にしているとカットオフ周波数がどんどん低くなり、一時期は50Hz以下に設定していました。

左右に1本ずつウーファを振り分ければ良いかというとそうでもないようで、友人のCW-250Aを借用して実験したことがありましたが、多少良いかな〜という程度でした。
これはソースによって聴こえ方が変わったので、録音(ミクシング)での条件(位相管理など)が関わっているのかもしれません。

それと、「低音のアタックの遅れ」についてもマルチウェイでは気になりますが、MFB(モーションフィードバック)を採用しているCW-250シリーズでは、この点も改善されていて、打ち上げ花火や自衛隊演習の破裂音、太鼓の打音などでの違和感も少なくなっています。

低音再生に何を求めるかに因りますが、空間再現のクォリティを求めるならば、波長が長いことに囚われずカットオフは急峻にすべきと思います。
スーパーウーファの配置も部屋の特性とあいまって重要な要素になりますので、ベストな配置を見つけることも肝要です。
試聴位置によってかなり変わるので、友人などと二人で作業する(リスナーを固定してウーファを移動する)と効率が良いです。(定在波の影響もあるので、部屋の改善も同時進行すると更に良いです)

低音再生について 

 2023.2.12
「低域ってどのくらいまで再生できれば良いの?」という質問を度々されることがあります。
正直言って、私にも「どこまでという根拠」が無いので、「通常の88鍵盤のピアノの再低音が27.5Hzだったはずだから、そこまで再生できればスゴイんじゃないかな」ともっともらしいことを言って煙に巻くことが多いです。
20世紀には、「人間の可聴帯域は20Hz〜20kHzだから、それに準ずる」とマコトシヤカに先生方が仰っていましたが、最近は数値を出す方はほとんどいらっしゃらなくなりました。

これには理由があって、「可聴」という言葉自体が不明確になってきているためです。

フレッチャーマンソン曲線というのをご存じでしょうか。
聴覚の周波数に対する感度を表した曲線(実際には等ラウドネス曲線と言って1kHzを基準にして同じ音量に聴こえる音圧を周波数を変えてプロットしたもの:若年層の実測統計値)になりますが、人間の場合には2k〜4kHzあたりが一番感度が高く、高域、低域に向かうに従ってどちらも低下します。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%AD%89%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%83%89%E3%83%8D%E3%82%B9%E6%9B%B2%E7%B7%9A
500Hzを境に低域に向かうに従い急激に感度が低下しますが、発生音圧が低くなるほどこの傾向が顕著になります。
50Hzでみてみると、70ホンでは10dBちょっとの落ち込みですが、50ホンでは20dB以上、40ホンでは30dBも落ち込みます。
何が言いたいかというと、低域に関して耳でキチンと聴こえるようにするには、かなりの音量で再生しなければならないということです。

この「耳で聴こえるように・・・」というところがクセモノで、ピアノの鍵盤(最低鍵A0:ラ)を指で叩いたことがある方ならお分かりと思いますが、そんなに強く叩かなくてもちゃんと音が聴こえます。
これは何故なのでしょう?

「倍音成分が聴こえているからだ」という回答も正解ですが、耳以外の感覚器が機能して基音も感知していると言ったら信じていただけるでしょうか。
ここ数十年の研究で、皮膚および体毛や内臓が数Hzまで感知する能力があることが分かっています。
風力発電の羽根による低周波騒音で体調を崩すのは、内臓が低周波を感知して体調に影響が出ているという研究結果があるそうですし、先ほどの最低鍵A0を強く打鍵すると産毛がゾゾッとするの(鳥肌が立つような感じ)を体験された方もいらっしゃると思います。
上記のフレッチャーマンソンや20Hz〜20kHzについては、あくまで内耳にある三半規管のコルチ器に存在する内有毛細胞IHCが検知できる能力であって、それも個人差(遺伝性)が大きく100Hz〜5kHz程度の方もいらっしゃるし、20Hz〜30kHzくらい広い方もいらっしゃいます。
もちろん、年齢と共に内耳の基底膜が硬くなり、感度が落ちていきます。

以前の記事で、ハイレゾの違いが高齢者にも分かる理由として、コルチ器にある外有毛細胞OHCのタンパク質モーターを取り上げたことがありますが、皮膚の表面が25kHz以上の音波でオキシトシン(幸せホルモン)を分泌し、それが向心性神経で脳に伝わり、遠心性神経を介してタンパク質モーターを起動することが分かっているようです。

低域は上記のように皮膚や体毛、内臓等が感知し、高域はOHCの働きで感知できることで、実際には今まで考えられていた以上の広い帯域の周波数成分を感知できることが分かってきています。

人間の感覚器ってスゴイですね。互助的に働いて補う機能はほかの器官にもありますが、長い年月をかけて進化の過程で組み込まれてきたのだと考えると脅威すら感じてしまいます。

SP端子について2 

 2023.2.10
端子の在庫が無くなっていたので、amazonで注文していましたが、やっと納品されました。いつものUXCELL製の端子です。
中国郵政からのダイレクト便ですが、ポスト投函で外装が破れていましたが中身は大丈夫でした。

https://www.amazon.co.jp/gp/product/B09NDN8GVK/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o00_s00?ie=UTF8&psc=1
赤黒の2セットで1940円。昨今、価格が上がっている中では、まあまあの値段です。

show 早速開封してみましたが、赤と黒とではナットの形状が異なり、部品を寄せ集めて無理やり組み合わせてセット販売したものだということが分かりました。
最近の中国製では少なくなりましたが、10年、20年前の中国製はこれが普通でした。
ナット以外の部分についてはサイズ、材質共に同一なので性能的には使えると判断し、クレームは入れますが、交換は要求しないことにしました。(「多少難あり」のレベルなので、交渉に時間がかかると判断したため)

中国上海の工場に数年間、技術管理職として出向赴任していた頃(20年くらい前に2年間ほど)は、『品質管理』ということを現地スタッフに教えるのに苦労したのを思い出しました。
当時の品質管理スタッフは「ちゃんと使えるのに、何が悪い」という発想から入ることが多く、「仕様通りに作ること」が基本で、「個人の判断が出来る限り入らないように管理(検査)すること」を教えるのに半年以上かかりました。

故意に品質を落としている訳ではなく、判断基準が「仕様」や「規格」でなく「自分」であることに気付かないだけなので、追及すると「俺は悪くない!」と怒り出すことも日常茶飯事。彼らのメンツ(面子)を大事にしながら教えるのに苦労しましたが、根気よく教えることで一人前の検査員や管理者になっていきました。
さすがに技術者のタマゴとして入ってきたメンバーは、教えれば吸収が速く、考え方の基礎が出来ていました。彼らは上海交通大学(日本の東工大に相当)や復旦大学(京都大学に相当)出身者が多く、たいへん優秀でした。

もう四半世紀近く経ってしまったなんて・・・懐かしい思い出です。

SP端子について 

 2023.2.3
さっそく端子マニア(・・・失礼。最近はフリークfreakもダメでファイルphileと言うそうです)の友人からメールが来て、「絶対にスピコン(speakON)がお奨めだよ!」とのことでした。
私などはプロユースというとCANNON(XLR)端子が頭に浮かぶのですが、最近はspeakON端子が増えてきているそうです。(スペルが間違っていたので修正:CANON⇒CANNON)
CANNON端子と同様にロック機構の付いた頑丈な構造で、抜く時にはロック解除が必要です。CANNONが(+)(−)(G)の3極であるのに対し4極構造となっているそうです。
IEC61984(JIS5401-13-5)に準拠したコネクタで、特徴的なのが汚染度対応が厳しい(ホコリや油などへの耐性が高い)ことが挙げられています。
要はヘビーデューティー対応と言うことです。

信頼性が高いと言うことは、安心して使えるということですが、価格を調べたところかなり高価です。
バナナプラグ対応の変換(写真下)も販売されているようで、自作品にスピコンを使用した場合、コンテスト出品の際には変換ケーブルを添付して出すことになると思います。ちょっと面倒くさいですね。
show

おもしろいSP端子 

 2023.2.3
PINTERESTという画像ライブラリーでスピーカーの画像を探していたところ、おもしろいSP端子を見つけました。

show

TONAL audioという民生用小型モニターを扱う欧州メーカーの製品ですが、写真のようにスピーカー端子が一見アース端子のような外観をしています。
詳しくは写真だけでは分かりませんが、インスタント接続のできる端子で、丸いツマミを回してケーブル銅線を挿入する隙間を緩め、挿入後にツマミを逆方向に回して締めるタイプではないかと考えられます。ツマミが1つしかありませんので、+と−を同時に締め込むモノと思われます。

日本ではお目にかかったことはありませんし、海外製品でも見たのは初めてです。(私が知らないだけかもしれませんが・・・)
念のため、画像検索で探してみましたが、見つかりませんでした。
たぶん、TONALのオリジナルなのでしょう。

信頼性は??ですが、見た目のインパクトは大きく、自作ファンとしては、ちょっとそそられるものがあります。
コンテストの場合などは何台もつなぎ変えて試聴しますので、いやがられるかもしれませんが、「これ何だろう」という目新しさは十分にあります。

金属加工の注意点2 

 2023.1.30
焼入ねじの加工については後日談があり、コバルトコートしたドリル刃も結局は鈍ってしまいました。
M6タップ加工についても小まめに注油し、削りカスの除去も行いましたが、14個を加工し終わる頃には粗タップが切れなくなり、もろもろの買い替えで3000円オーバーの出費!
加工前に気付いていれば、M8ボルトの買い替えで済んだので半分以下の出費で済み、且つ作業も楽であったことを考えると私の判断ミスだったことは明らかです。
急がば回れの典型を地で行ってしまいました。

「お前の記事、読んでも良く分からないよ」「具体的な作業(目的)は何なの?」と友人に聞かれました。
何のためにキャップボルトの頭の部分だけを加工したかと言うと、市販していない「超長ねじ」を自作するためです。
show
M6のスンギリシャフトにM8キャップボルトの頭の部分を合体することで作製するのですが、合体するためにはキャップボルトの頭にM6のタップを切る必要があり、M6タップ下穴(φ5)を開ける作業とタップを切る作業での失敗について書きました。

金属加工の注意点 ケガ予防について 

 2023.1.30
私の場合、スピーカー製作で木工以外に金属加工も頻繁に発生します。

今回、やらかしてしまったのは、ねじの加工をした際に、購入する材質を間違ってドリル刃を2本も鈍らせてしまったというものです。
show ねじの場合には強度を持たせるためにS45C(炭素鋼)を使ったものが結構あるのですが、今回は焼き入れをしたもの(S45C-H 12.9T焼入)を購入したのに気付かず、通常の鋼用ドリルで切削したために起こりました。
表面改質の一種である「焼き入れ」をしたものは、摩耗を防いだり、剪断強度を上げたりする目的で表面が硬くなっているので、直ぐに気が付くはずですが、最近はアルミの加工しかしていなかったのと、まさか焼入品とは思ってもいなかったので、「ちょっと硬いな・・・油を挿しているので煙が多いな」と考えているうちにキーキーと異音が・・・。
時間をかけ過ぎて鈍ってしまったのかと思い、刃を交換して再トライするもまたまたNG。
ねじの入っていた袋の表示を見て焼入品であることが分かり、写真のようにボルトの頭に「12.9」の刻印があることも確認しましたが、既に14個中10個を加工していたので、急遽DIY店に走りコバルトコーティングしたドリル刃を購入し、作業を続けることにしました。

ステンレスの場合には材質的に食いつきが大きくなり、削りカスがプツプツ切れるので、刃の角度も一般の鋼用とは異なるし、焼き付けを起こすと危険なので温度が上がらないよう回転速度を半分くらいに落として加工するのですが、今回は思い込みで作業してしまったことが敗因です。
今回は単純な思い込みが原因でしたが、材質に合った加工をしないと思いがけない怪我をすることもありますので、ご注意を!

ボール盤や丸鋸、ルーターでは、巻き込まれによる指の切断や骨折の話を身近でも良く聞くので、絶対に素手で作業するようにしていますが、先日、木工作業の際に、電動ハンドドリルにフレキシブルシャフトを繋ぎ、先端に通称「げんこつ」と呼ばれる鬼の金棒のようなツールを付けて大きく削り込む作業をしましたが、早朝で寒かったこともあり手袋(スベリ止め加工したゴムコーティング品)を付けて加工したところ、手袋のコーティングしていない繊維部分が巻き込まれてしまう事故を起こしてしまいました。
幸い、ドリルがリリースする回転トルクを弱めに設定していたので、巻き込まれても空回りすることで骨折は免れましたが、締め付けられた指は内出血で腫れ上がってしまいました。
「トルクが高かったら」と考えると本当にゾッとしました。

電動工具は便利で時間節約になりますが、基本的な安全ルールや作業方法を守らないと、とんでもないツケが回ってきます。
使い古された言葉ですが、「注意一秒、ケガ一生」です。
防塵メガネ、防塵マスクも使うことが肝要です。
皆さんも、基本を守ってDIYを楽しんでください。

バッフル板の周辺をラウンドさせる 

 2023.1.22
show バッフル板だけではありませんが、周囲に大きなアールを付けたい(ラウンドさせたい)場合には左写真のようなビット(ラウンドオーバービット・ベアリング付)をルーターに装着して加工することが多いと思います。
これまでR20のビットを持っていて加工していましたが、今回、バッフルはt15mm厚さの2枚貼り合わせなのでR30にしたいと思いビットの価格を調べたところ、高価で手が出ず断念しました。
そこで貧乏な身としては、何とか時間をかけてでもラウンド加工をしたいと思い、Rガイド治具を使って手加工で臨みました。
show show 作ったのは左写真のような簡単なR治具ですが、これをチェックガイドにして「ヤスリで削る〜治具でチェック」を繰り返すことで、思ったよりキレイにラウンド加工が出来ました。
もちろん精度はビットのようにはいきませんので、サンダーで誤魔化します。(写真下)
出来る限り滑らかに仕上げ、「禁断の下地処理」であるサンディングシーラー(通常は木材の目止めやケバ立ち防止用)を塗布する工程に移るのですが・・・。
MDFは方向性なく均質に仕上げるには良い材料ですが、如何せん柔らかいのでシーラーを十分に浸み込ませることで表面の硬度を上げ、且つ上塗りの食いつきを良くする処理方法です。
ただし、浸み込ませるとMDFが膨潤するので十分に乾燥させないと接着層の部分が目立ってしまい上塗りに影響が出ます。時間が無い状況を承知で、やるかどうかは試案どころになりますが、音質的には好結果が得られることが多いので悩んでいるところです。

OM-MF04とOM-MF4-MICAとのキャビネット設計の違い 

 2023.1.16
OM-MF4で作ったSPシステムを友人から譲り受けた方からお問い合わせを頂きました。

かなり大きめの密閉箱(15リッター位とのこと)に入っているそうで、試しにOM-MF4-MICAに付け替えたところ高域の出方が気に入ったのだけれど、低域がまったく出ないとのことでした。
「一念発起して、自分でキャビネットを作ってみたいのだけれど低音の出方を同じようにするにはどうしたら良いのですか?」というご質問です。

ご友人が密閉箱にされた理由は分かりませんが、バスレフで増強した音が嫌いな方なのかもしれません。(決めつけは良くないですね・・・)
でもOM-MF4の入ったシステムの音の出方は気に入っているようですので、密閉箱を前提とした回答にさせていただきます。

昨年9/18の記事で、OM-MF4とOM-MF4-MICAのTSパラメータ比較表を掲載していますが、総合Q(Qts)の項目を見るとOM-MF4の0.64に対して0.55になっているのが分かると思います。
Qtsが小さくなるということは、ユニットをキャビネットに取り付けた時の共振周波数f0cがユニットのf0に対して大きく上昇するということで、15リッターの容積の密閉箱ではf特が150Hzくらいからダラ下がりになり、物足りないということだと思われます。
比較表のf flatの項目を見ていただくと、それぞれ22.5Lと8.74Lとあると思いますが、これが密閉箱で平坦特性を出すための容量になります。
show この数値から、15リッターの密閉箱ではちょっとだけ低域を盛り上げた特性を狙っていることが分かり、OM-MF4-MICAで同じような盛り上がりを得るには計算上は6リッター前後の容積の密閉箱にすれば良いことになります。
かなり小さな箱になりますが、ニアフィールド用の小型キャビネットに合うようにユニットが設計されていることが良く分かります。

ご質問者への回答とはなりませんが、仮にバスレフにした場合には、あまりダクト共振周波数を低く設定すると中抜けになることが想定されますので、キャビネット容積を少し大きめにするか、欲張らずに100Hzあたりにすることをお奨めします。

音楽と脳波2 

 2023.1.12
番組の内容で書き忘れたことがありました。
MIT(マサチューセッツ工科大学)の実験結果を紹介していて、γ波が顕著に発生する状況ではアルツハイマー症候群の原因物質であるアミロイドβが減少したということです。
ボーっと日々を過ごしていないで、好きなことに集中している方がアルツハイマーになりにくいということになりますね。

それと、ZORZOの実験結果で頭頂部と後頭部にα波の活性が見られるとありますが、たぶん頭頂連合野(頭頂葉)と後頭葉の一次視覚野と思われます。
前者は聴覚や平衡感覚の入力を処理し、主に空間認知を司る部位で、後者は側頭葉や頭頂葉と連係して視覚による奥行や空間の立体的な認知を司る部位になります。
ZORZOの場合、トランジェント特性が良く、且つ位相関係がクリア(HPフィルターの入らない小口径フルレンジ+位相の影響の少ない領域だけを扱うサブウーファ)なので、LPFやHPFを満載したマルチウェイでは正確には再現できない奥行感や遠近感が手に取るように分かります。
それは「空間認知そのもの」ですので、その機能を司る脳の領域が活性するということなのでしょう。

なぜ、α波なのかを考えてみると、異常(自然界には無い状況・・・位相がおかしい等)を認知すると人間は緊張します。⇒α波が減る
逆説的に言うと、「自然に近い状況」であれば「リラックスできてα波が増える」となります。

もちろん実験結果からγ波も増えていて、「音楽に集中できる状況が作れている」ということになります。

音楽と脳波 

 2023.1.12
たまたま、シチズン・ラボ・ミニ「音楽をカガクする研究室」(NHK)という番組を見る機会がありました。
内容は「好きな音楽を聴くと脳波はどうなるか?」をテーマにしたもので、番組途中からでしたが興味を持って見させていただきました。

脳波には、リラックスしている時に多くなるα波と覚醒状態を示すβ波、物事に集中している時に見られるγ波があり、良く言われるのが「音楽を聴くとリラックスするのでα波が増える」と言うものです。
「それじゃぁ、好きな曲を聴いたらどうなるの?」というお題に沿って最新のビジュアル技術を使って画的に分かりやすく説明すると言うもので、結果はγ波が増えるというものでした。

「好きな音楽」というのは、自分に合っていて気持ち良いので事あるごとに聴いたり、聴いている時に何か自分にとって大きなイベントがあったり、同様に特別な状況に遭遇したりといったことが関係していることが多いことを分かりやすく説明していました。
要は、その曲に関連する記憶情報がいっぱいあって、その音楽を聴くと色々なこと(単に気分が良かっただけでなく、楽しかったことや嬉しかったこと、感動したことなど)が想起されるということです。
したがって脳は関連した記憶に集中する事になり、γ波が増えるという仕組みになります。

好きな曲を聴いた時に活性化する脳の部位は「側坐核」だそうで、ここは「報酬回路」に関係しています。
ということは、幸せホルモン(ドーパミンなど)が関係しているということで、この快感を求めて好きな音楽を聴いてしまうということになります。

山田さんの開発したZORZOについても脳波データが録られていて、ZORZOの特徴としてγ波が増えることが示されています。
http://zorzo.com/wp-content/uploads/2017/02/5f73b57d8acfb06ba6705a5bc3af46c1.jpg

頭頂部と後頭部にα波の活性領域があるということで、好きな曲を聴いた時とはちょっと状況が異なるのかもしれませんが、普通のスピーカー(FOSTEX製2wayシステム G1001MG)で聴いた時と活性状況が異なっている(γ波が増える)ということは音楽に集中しやすいと言うことなのでしょうか。

拡散接合 

 2023.1.10
数回前の記事で取り上げた「溶接」は、局部的に金属を溶融して金属結合により一体化を図るものです。
溶融すると言うことは、融点以上に加熱されるため形状が変わってしまうのは致し方ありません。
そのため、表面をサンディング研磨して凸凹を取ります。

それに対し、拡散接合は融点以下の加熱条件で接触面に圧力をかける(塑性変形させる)ことで金属結合が成立し一体化するものです。
(詳細は以下を参照してください)
https://www.kinzoku.co.jp/media/2017/09/11/5
金属技研(株)

溶接のように想定外の変形が起きることは無く、よって形状を修正する必要がないのが最大のメリットです。
加工部分は、そのままで仕上がりが美しく、金属結合なので、強度が十分に取れます。
今は専用の大掛かりな機器が必要なのでしょうが、コンパクト溶接機のように取り扱いが楽な拡散接合機器が登場すれば、色々な部分に応用できそうですね。

第13回 月刊STEREO主催SPコン作品について 経過1 

 2023.1.10
前記事から1週間が経ちましたが、まだ1台目の積層貼り合わせが終わっていません。
当初は、組み付け用貫通ねじ穴を利用して多数枚を一度に貼り合わせる予定で10日を完了予定日としましたが、気温が低いのに湿度が低いからか接着剤が想定外に乾燥していくのが速く、接着剤の層が厚くなってしまうのを避けるために2枚ずつの貼り合わせに変更しました。
クランプが多数あれば複数の接着を同時に出来るのですが、手持ちのクランプは直角貼り合わせ専用4個(直角の片側だけを利用)と鋼製L型クランプ5本、コの字型の樹脂クランプが4個しかありませんので、最大でも同時に2個しか貼り合わせられません。
片チャンネルあたりの積層数は23枚ですので、そのために日程が押してしまったという訳です。(6日からは年末年始ずっと休みだった週三日の仕事が始まったので、合間を縫っての作業になることも理由の1つですが・・・)

おかげで層間接着はベストの状態になっているようで、測定してみると今までより接着剤の層厚が少ないのが確認できました。
もしかしたら、塗装後の層間部分が目立つこと(積層構造の塗装時デメリットの最たるものです)が避けられるかもしれません。

まだまだ路半ば、コツコツ進めるしかありません。

第13回 月刊STEREO主催SPコン作品について 

 2023.1.2
新年、明けましておめでとうございます。

現在製作中の作品ですが、何だかんだで1か月近く遅れていることは以前の記事でちょっと触れましたが、心臓部であるモーターモジュール部分だけでも完成しているのが救いです。
問題はキャビネットで、気温の低いこの時期に塗装が乾かないのが一番つらいのですが、実はまだ板取りが終わったばかりで、層間接着は年末30日にスタートしたばかりです。

・・・という状況ですので、今日から作業場に出向き、作業をスタートしました。
作業場周辺の住民の皆様、三が日なのにうるさくて御免なさい m(__)m 

目標は、1/10までにキャビネット部分の接着を完了して表面の下地仕上げをし、サーフェーサーの塗装に入るように設定しました。
それでもキチンとした塗装をするには1か月を要するため、仕上げも含めると2月末がギリギリの状況です。

第10回に応募して以来、毎回、音の追い込みは半日から1日しか取れず、宅急便では間に合わずに直接音友社へ自ら持ち込みの連続。
満足できる状況で送り込むのが夢ですが、一度も達成できていません。
今回こそと思い、準備はユニット発売前の8月からスタートしたのに、このテイタラクです。
ギックリ腰に続く体調不良(たぶん軽いメニエール症候群だと思います)とコロナ濃厚接触者としての自宅待機という想定外の状況がスタガーして重なったためで、誰も責められないですし、「何が起こるかは神のみぞ知る」
なるようにしかなりませんね。

今回のOM-MF4-MICAについては、ユニット単品で音出しした限りでは、高域の伸びや情報量は素晴らしいのですが、低音に関しては口径が小さい上に振動系が軽いのでスッテンテン。
そこで作品のテーマは「低域を技術的に引き出す」ことにポイントを絞りました。
キャビネットだけで何とか出来るならそうしたいところですが、バスレフやダブルバスレフ、TQWTなど共振を使った方法では量は増えるけれど、どうしても鈍くなるし、無理して出すとアタックが遅れて聴こえる・・・困った〜
出来れば尺玉花火の破裂音や大砲の発射音がドゥオン(後ろに量感)ではなくドン(頭に量感)を再現したい・・・
そのためには軽い振動系を上手く使い、トランジェント特性をスポイルしてはならない。

そこで今回はユニット周りでちょっとした工夫をして、後面開放に近いシングルバスレフにすることで音響的にストレスの少ないシステムを目指す・・
応募前なのでこれ以上は明らかに出来ませんが、〆切り後にはクリアにしますので、乞うご期待を。

エソテリックGrandiosoT1の駆動について3 

 2022.12.31
またまた、ご指摘をいただきました。
「インダクションモーターだとしたら、19kgの重量級プラッターが負荷になるので「スベリ」による速度低下があるはずで、同期しなくなる」とのご指摘です。
確かにその通りで、インダクションモーターは大きなトルク負荷に対してはスベリ(文字通り、1対1の関係であるはずのステーターとローターの極が負荷が大きいためにズレていく現象)が起こりますので、相対速度は同じにはなりません。
これは変動負荷に対してはメリットもあり、洗濯機などで洗濯物が重い場合には低速に、軽い場合には高速になって対応が出来ると友人から教えてもらいましたが、同期という面ではデメリットになります。
プラッター制御の目的を考えると、強く主張する自信が無くなってしまいました。

そこで友人に助け舟をお願いしました。
インダクションモーターの場合には、スベリとトルク負荷の間に一定の関係があり特性グラフとして提示されている場合があるそうです。
個体差はあるものの、どれだけのトルク負荷であればどれだけスベリが発生するか(ローターの相対速度が低下するか)が決まっているということで、一定のトルク負荷(ハイイナーシャが条件だそうです)であれば速度低下を考慮してより高い速度で駆動することでスベリがあってもローター側の速度を規定値で安定させることが可能だそうです。
ただし、その精度についてはノーコメントとされてしまいました。

もしインダクションモーターであれば「マグネティックドライバー」を「マグネティック・インダクション・ホイール」より速く駆動することでスベリによる減速分を補償することができるということらしいのですが、実際はどうなのかも確認せずにこれ以上インダクションモーターと言い張るのも大人げないな〜と考えてしまいました。

この部分については私の勇み足で、インダクションモーターと同じ動作なのかは「不明」とさせてください。

今更ですが、エソテリック社がプラッター側の極構造を「マグネティック・インダクション・ホイール」と名付けていたのが事の始まりで、モーターが専門ではない私が友人からの聞きかじりだけで記事を書いてしまったのが原因です。
踏み込んだ記事を書くならば、メーカーにキチンと裏取りすべきだったと改めて後悔しています。

もし、「マグネティックドライバー」と「マグネティック・インダクション・ホイール」が常に同期しているとしたら、それこそスゴイ技術だと思います。起動時の駆動プロファイルは、脱調しないように回転数を低速から徐々に上げていって規定値で等速駆動にするのでしょうか。
悪い癖ですね・・・もう、これくらいで切り上げます。

皆様、良いお年を。

エソテリックGrandiosoT1の駆動について2 

 2022.12.29
記述に関して、ご意見をいただきました。
「インダクションモーターではなく、シンクロナスモーター駆動ではないか?」というご指摘でした。

確かに、軸受とは別シャーシにマウントされている駆動用モーターの制御には「高品位VCXO搭載モータードライバー」との記載が発表資料にあり、10MHz外部クロックジェネレータによる外部制御も可能な「3相ブラシレスPWM駆動シンクロナスモーター」を使っていることが謳われています。

私の記述が誤解を与えてしまったようです。
使用しているモーターはシンクロナスモーターですが、それで駆動しているのは18極の磁極を持つ「マグネティックドライバー」です。
私が「インダクションモーター」と記述したのは、この「マグネティックドライバー」とプラッター下部に設置された162式の磁性軟鉄による「マグネティック・インダクション・ホイール」との関係が誘導モーターそのものであるということを説明したかったためです。

モーター設計をしている友人に、この話をしたところ、「お前の説明が悪い!」「モーター構造が2つも有るとは誰も思わないよ!」と怒られてしまいました。

そこで考えたのが、「マグネティックドライバー」と「マグネティック・インダクション・ホイール」との関係を減速比1/9の「非接触変速機」と説明すれば良かったことに思い当たり、友人に話すと、「そのほうが良かったんじゃないの」と簡単に言われてしまいました。

私が自分の説明力不足に心底落ち込んでいるように感じたようで、「インダクションモーターの変形構造であることに間違いはないんだよ」と友人に励まされてしまいました。

また、「同期」という記述もご指摘を受けました。
「マグネティックドライバー」の極が「マグネティック・インダクション・ホイール」の刃と1対1対応するので「同期」としてしまいましたが、インダクションモーターと同様にスリッピングタイムだけ遅れて誘導されるので「シンクロナス=正確な同期の」という言葉のイメージとは違います。
ただ、19kgの重量級プラッターを駆動するのでハイ・イナーシャに助けられてコギング(正しくはコギング・トルクと呼ぶそうです)は吸収されてしまうと思われます。
これも「コギングではなく、スベリ(歯車式減速機ならば「アソビ」)だよね」と指摘されそうですが・・・

ほかにも誤解された方がいらっしゃると思いますので、謹んでお詫び申し上げます。

エソテリックGrandiosoT1の駆動について 

 2022.12.27
今日も暇に飽かしてAA誌をめくりながら、録りためてあったテレビ番組(テレ東の「ガイアの夜明け」「知られざるガリバー」は毎週かかさず録画)を全て見て、また冷食の昼食・・・。
AA誌の名機賞金賞「GrandiosoT1」のページには、軸受け部と駆動モーター部の模式図があったので、本文を読みながら興味深く拝見させていただきました。

軸受けブロックは底部を「マグネフロート」と称した磁石の反発を利用した磁気浮上構造にしているようで、これ自体は珍しくはないのですが、完全浮上にせず過重負担軽減に留めているのは磁気浮上も「ばね定数」を持っていて、弾性領域の限界があることを十分に周知している技術者が設計されているのでしょう。
(浮かせて非接触なのに振動が伝わるなら無理して浮かせる必要はない)
また、上部に鋼球を配置した「インバーテッド軸受」は秀逸です。
19kgの重量級プラッター(アルミ合金製)を支えるのに、プラッター重心より上側に軸受を配置することで「やじろべぇ」のようにモーメント安定性を求める構造は数十年前からの定石とも言えるものですが、最近の製品では意外と少ないのです。

show また、駆動方式については特許取得済みの「エソテリック・マグネドライブ・システム」と謳っていて、新しい駆動方式かと思いきや、インダクションモーターによる駆動方式でした。
通常、誘導方式(インダクション)モーターの場合には、図の左上のように固定磁石を移動させる、もしくは三相交流による交番磁界を生成することで回転磁界を生み出し(青色矢印)、結果としてコイル(ローター)に電流が流れてローレンツ力により交番磁界の移動方向に誘導されるように回転します(赤色矢印)。
矢印が細くて見にくいのはご容赦を。

図の「吹き出し」に従って固定磁石の一部を切って、グルっと逆側に回して繋ぎ直すと、図の左下のようになります。
AA誌の模式図と比べると、繋ぎ直した固定磁石が18極「マグネティック・ドライバー」と呼ばれるもので、ローター・コイルが162分割された「インダクションホイール」と呼ばれるものであることが分かります。(図の極数が違うのはご勘弁ください)
したがって、減速比が1/9(=18/162)の駆動モーターとして機能します。
言葉が悪いかもしれませんが、「ローターの全体を使わずにほんの一部しか使わない効率の悪いインダクションモーター」と言えますが、これは誉め言葉でもあります。

誘導モーターのデメリットは同期し過ぎることでコギングが発生しやすいので、一部しか使わないのが逆にキモになります。
ローターと固定磁石との距離でトルク管理できるのは、通常のインダクションモーターでは考えられないことで、特許項目になっていると思われます。

普段使っているモノをチョッと工夫するだけ(この発想の糸口が難しい!)で特許技術が生まれるのは、今に始まったことではありませんが、常に考えること(常にではなくても頭の片隅に置いておくこと)がいかに重要かということですね。

TAD-CE1TX 双方向ADSポートについて お詫び &近況 

 2022.12.27
失礼しました。写真をアップロードし忘れていました。

ここのところ記事が多いのは作業場に出向けていないからで、同居している次男の職場で先週中旬にコロナ陽性者が出て、次男が水曜日から自宅待機になり、私も濃厚接触者になったためです。
買い物にも行けず、ストックの冷凍食品ばかりでの生活にも飽き飽きしてきましたが、明日いっぱいは待機を続けます。(昨日の検査キット結果では全員陰性です)
ギックリ腰に続く体調不良からようやく回復し、年末までに遅れていた作業を少しでも取り返そうと考えていたのに、作業場の大掃除でさえできるかどうか・・・。
年の瀬で厄払いができて、来年からは順風満帆でいければ良いな〜と考えてしまいました。

TAD-CE1TX 双方向ADSポートについて 

 2022.12.27
TAD-CE1の改訂版TXがAA誌の名機賞特別大賞に選ばれました。
TADの音については好みの分かれるところですが、トランジェント特性の良い音は「疲れる音」と評されることもあります。
確かに、イージーリスニング的に聴くには合わないかもしれませんし、長時間の試聴では疲れると思います。
私の好きな部類のスピーカーなのですが、値段を考えると・・・。

今回は、左右に位置するBi-directional ADS(aero-dynamic slot)ポートについて取り上げます。
通常の円筒ダクトの場合、中央部の流速に比べて壁面近くの流速が遅くなることは以前にも取り上げていますが、ダクト共振周波数近くではかなりの流速差になって、結果的に渦を生じて「風切り音」が発生します。
特にダクト出口では、急激な変化(2π空間への放出)が生じるため、回折効果も生じます。
show 一般的な対策としては、円筒ダクトの端面に「フレア」を設けて2π空間への放出に急激な変化が生じないような構造にしますが、CE1の場合には写真のようにスリットダクトの変形として中央にある縦長の変形スロート部分(上下両端の幅が広くなっているのは流速対策)と上下から張り出した半円形の部品およびアルミ製の側板(写真ではアクリル板にして内部が見えるようにしている)により大きな曲率を持つフレア構造を形成しています。
このようにすることで、スリット(スロット)ダクトでもフレア構造が実現できます。
スリット幅が小さいことによる弊害も考えられますが、断面積を考えるとかなり大きいことが分かります。(動的スチフネスはそれほど高くない)
スリットの場合、同じ断面積の円筒に比べて壁面の面積が大きくなるので、実際に大きく流動する空気は円筒より少なくなるため条件は悪くなりますが、TADのことですから高速流体シミュレーションを実施して最適な状況に追い込んでいるのでしょう。

壁面との摩擦による渦の発生は、自動車の空力改善で取り入れられているヴォルテックス・ジェネレータを装備すれば更に改善できたでしょうが、そこまで必要性が無かったということかもしれません。
ヴォルテックス・ジェネレータは小さな突起(リブ形状が多い)なので、ほんとに効くのかい?と思われるかもしれませんが、風洞実験データでキチンと検証されている(流速差により壁面近くの空気が剥ぎ取られることで生じた「乱れた大きな渦」が「いくつかの小さな渦」になる)実力があります。

側板を厚さ10mmのアルミ製にしたのは、「音圧であおられて共振することを防ぐため」としていて、これだけの面積であれば木製の場合には18mmくらいあっても共振による付帯音が出てしまうかもしれません。

キャビネット内部にダクトが存在するのは設計上やりにくく、かと言ってダクトを外部に突き出すのは見栄えも悪く、外観上スマートにダクトを設けられたメリットは大きいと思います。

fdの計算は面倒くさくなるけれど、自作でも流行るかも・・・。

STEREO誌主催自作SPコンテストについて 

 2022.12.26
月刊STEREO1月号に開催案内が出ていると友人が教えてくれました。
なるべく本屋にも立ち寄らないようにしているので情報に疎くなっていますが、今回も「やるよ!」という案内だけのようです。
レギュレーションが変更になるのだと思いますが、なかなか決まらないのでしょうか?それとも、次回ムックのユニットが決まらず、難航しているのかもしれません。

「またマークオーディオ」では芸が無いし、かと言ってムック本の発行数量で引き受けてくれるメーカーはあまり無いと思います。
たぶん、表彰のタイミングで次回ユニットの紹介をする目論みだと思うので、遅れているのかもしれません。

オンキョーのユニットOM-OF101のコストパーパフォマンスがあまりにも高かったがゆえに、今回のMF4-MICAは「マイカ混抄&超軽量振動板」という謳い文句でなんとか食指を動かされたものの、他社のOEMではどうなのかな〜と考えてしまいます。

私の製作も遅れているので、これ幸いと思っていますが、〆切が発表の1か月後とかだと辛いですね。
実は、腰痛や体調不良で1か月近く遅れているので・・・。

接点安定剤「スーパーTMD」について 

 2022.12.25
アンダンテラルゴのTMDの効果については、以前に友人が購入し、使用前後の音質比較をしたことがあります。
以前から接点復活剤(表面の酸化物を分解して取り去るのと導電性油脂:フッ素グリスを補う)の効果は実感していましたし、TMDについてもプラセボ効果ではなく良くも悪くも「変わる」ことは検証できていました。

自動車の接点などに使うフッ素グリスは機能しないと人身にも影響が出るため、確実な効果があるものと言えます。
https://www.harves.co.jp/products/grease_oil.php

TMDも同じ部類の成分から成るものと思われ、「接触抵抗の低減」という意味では効果ありと言えると思います。(直接接触とパラに入って接触抵抗の低減を狙う)

ただ、これも音質が改善するかどうかについては簡単に評価を下すことは出来ず、TMDについても評価が割れました。

私たちが評価をしたのは、CDプレーヤーからアンプに繋がるRCAケーブルの端子両端について、使用前、使用後の評価を6本のケーブル(同じ仕様)で実施しました。(被験者5名、もちろんブラインドテスト)
まず、仕様前の6本をナンバリングしてランダムに評価します。次に3本だけTMDで処理して2日おいてから同様にランダムに評価します。
結果については、80%(5名中4名)が3本を「変わった」と評価しましたので相関ありですが、実際の音質評価内容については、「情報量が増えた」「高域が柔らかくなった」「空間が広く、定位が向上」といったプラス評価が64%、「低域が緩くなった」「立ち上がりが鈍くなった」というマイナス評価が55%(足して100%にならないのは1項目で複数もしくは無回答のコメントがあったため)となり、人によっては好みの音があって、それから離れてしまう場合にはマイナス評価となったようです。

「スーパーTMD」と名打って新製品を出してきたにしろ、成分は導電性油脂であることに違いはないと思われます。

接点復活剤にしろ接点安定剤にしろ、「接点部分の表面に酸化物や硫化物、ホコリなどが発生する劣悪環境での導通確保」が命題ですので、オーディオに使った場合には評価が割れるということなのでしょう。

ただし、半田とは違い一定の相関が得られたことから「変わる」ことには疑いは無いと思われます。

「半田付け」と「溶接」の違い3 

 2022.12.25
メリークリスマス!
昨夜は、ピザとチキンを堪能しました。アルコールは体調を考慮して自粛。
早速、話題へ突入。

友人に「それじゃ、わざわざ溶接する必要ないじゃないか!」と言われてしまいましたが、溶接は同種金属を溶かして接合するのに対し、半田付けは必ずパラに合金層や半田が入ります。
この影響は微々たるものと思われますが、その微々たるものも排除したいという考え方であれば、溶接のメリットが見えてきます。
私と友人がブラインド試聴実験したのはスピーカーに関する部分だけなので、この「微々たるもの」がどれほどのものか、聴覚の優れた方ならば判別できるのかは定かではありません。

http://oyaideshop.blogspot.com/2018/06/blog-post.html
上記は商用販売レベルの資料ですので、何とも言えませんが、このように半田に対して細かいコメントを付けられるということは、よほど聴覚の良い方が評価していらっしゃるのだと思います。(どこに使った場合のコメントなのか表記がありませんが・・・)

雑誌のアンプ製作などで半田の音質に言及される方が数十年前からいらっしゃいますが、周囲の条件をどこまで共通化して「半田だけ」で評価したのかを明記している記事を読んだことがありません。
たまたま1つの部品実装に関して半田の種類を変えたのであれば、「どこの部分でどういう条件で検証した」と周囲の状況を明確にする必要があるし、前の記事で説明しましたが、かなりの方が判別できるコンデンサーでさえ入れる場所により音質の評価に差が出ます。

一番顕著に差が出るのは、電流を大きく消費する出力段の局部電源のパスコンやオペアンプのパスコンであったのを考慮すると、半田の音質差についても電流が多く流れる部分で評価するのが正しいのかもしれません。

そう言った意味では、スピーカーユニットの端子部分などは影響が出やすいはずですが、残念ながら私と友人には半田と溶接の差は判別出来ませんでした。

「半田付け」と「溶接」の違い2 

 2022.12.24
show 言葉だけでは分かりづらいと思い、模式図を追加しました。
カラゲの場合、銅撚り線(茶色)と被接合金属(茶色)は直接接触していて、その周囲に合金層(黄色)が形成され、さらに周りを覆うように半田(灰色)が存在するというイメージになります。
銅撚り線と被接合金属は直接接触(溶接と同じ)しているので、メインの電流はここを流れます。
合金層と半田はそれに対して並列(パラ)に配置される(実際には半田と合金はシリーズになり、それが直接接触部分とパラになる)ことになり、そちらにも電流は流れますが、カラゲで直接接触している部分が支配的になると思われます。

これはあくまでカラゲ半田の場合で、チョン付けの場合には合金層や半田がシリーズに入る可能性が高くなります。

基板実装の場合を考えると、リード部品の場合にはリード線をクリンチすることで直接パターンに接触する部分が出来ますが、面実装部品(SMD)の場合には「クリームはんだ」を加熱前にパターンに塗布してから実装するため、合金層が入ってしまうと思われます。(SMDの自重でパターンに押し付けられるので、半田は介在せず、合金層だけになるのかもしれませんが・・・)

接続方法の中でファストンは直接接触(複数の点接触)しているのでカラゲより確実ですし、経年変化も考えると、カシメ+半田付けが確実(直接接触面積が大きくなる)、且つ合理的(空気に触れないので酸化しにくい)だと思います。
キャビネット内部であれば絶縁は簡易で良いけれど、熱収縮チューブを被せれば空気に触れにくくなるので経年変化には条件が良くなります。

「半田付け」と「溶接」の違い 

 2022.12.23
溶接は接合する双方の金属を局部的に高温(融点以上)にすることで溶融させ、それが冷えて固まることを利用したものです。
半田付けは、半田(錫Snと鉛Pbの合金)を溶かして被接合金属(銅Cu)に接触させることで合金層を作り接合するものです。

どこが違うの??
と思われるかもしれませんが、大きな違いは「半田付けの場合には銅は形が変わるほど溶けていない(融点以上にはなっていない)」ことです。
では何で接合できるのかと言うと、半田の成分(錫Sn)と被接合金属(銅Cu)の表層に融出した銅イオンとが反応してCu3Snの合金層(1〜3μm)が出来るためです。

こう書くと、「合金は銅とは異種金属になるんだろ」という声が聞こえてきそうです。

また、「合金層は分からないけど、半田の導電率は銅の1/10くらいしかないので音が悪くなる」という理屈をつける方がいらっしゃると思いますが、カラゲた状態(半田付け前)で双方の金属に導通があるということは「異種金属を介さずに接触している」ということで、半田はその接触を保持&補強する役割だということになります。
このことから構造を考えると、カラゲ部分の接触とパラに合金層と半田が入っていることになります。シリーズではないと言うことです。
シリーズに異種金属が入るならば悪影響は否定できませんが、パラに入るならば影響は軽微なはずです。

例えば、1Ωの抵抗にシリーズに10Ωが入れば抵抗値は大幅に増えますが、1Ωの抵抗にパラに10Ωが入ると抵抗値は1Ω以下になります。

「半田付け」って音が悪い? 

 2022.12.20
友人が「半田付けって音が鈍いんだよね」「知名オーディオがやっているように、小型溶接機を買ってきて溶接してみたら、鈍さが取れた」と嬉々として連絡してきたことがありました。
「どこを溶接にしたの?」と聞くと、「もちろん知名オーディオと同じでユニットの端子板と内部配線、内部配線とターミナルの間の2ヶ所だよ」といった返答。
私は別件でトラブっていたこともあり虫の居所が悪く、「ユニットの錦糸線と端子板の間の接合は半田付けだよね?」「それにアンプの出力ターミナルや内部配線にも半田付けが使われているよね?」「経路のなかにシリーズに何ヵ所半田付けがある?」と八つ当たり気味に畳みかけると、「一か所でも変えて効果があれば、それは凄いことなんじゃないのか!」と反撃が。

そもそものスタートが「半田付けは音が鈍い」という十羽ひとからげで根拠のない話(鈍い原因が半田かどうか分からない)からスタートしている訳で、「それを立証するならば、信号経路に入っている半田付けを完全に排除しなければ意味がない」と彼に伝えると「そんなことできる訳がないじゃないか!」
だんだん険悪な状況になってきたので、「それじゃ、日を改めてブラインドで比較しようよ」となり、後日、溶接(上記 2ヶ所実施)とパラに半田付けの経路を用意して、大型のナイフスイッチで切り替えてブラインド試聴を行いました。(了解を取って彼の家で彼のシステムを使って実験)
彼の正答率は45%(9/20)・・・結果は「相関なし」でした。

音の傾向は確かに若干変わりますので、「好みの問題だよ」と私が言うと、彼は「そうかもね・・・」と意気消沈してしまいました。

その時は半田でしたが、他の部品、例えばコンデンサーなどの場合には種類を換えることで入れる部分によっては半田とは比べ物にならないくらい音質傾向が変わることがあります。(これはアンプの場合ですが、回路インピーダンスの周波数特性カーブも変わりますので、数値的に変わらない半田と比較するのは酷かもしれませんが・・・)
そして、「入れる場所によって変わる」ということは、音質の変化はコンデンサーだけの影響ではなく周囲との相乗効果であるということを忘れてはなりません。
決めつけると、方向性を見失うことになります。

インシュレート性能は材質だけでは決まらない3 

 2022.12.15
ソルボセインの物性が荷重により変化することを機械要素を使って説明してみます。
show 左図で質量要素 m outが荷重になります。
ソルボセイン自体は、質量 m やバネ定数 k が小さく、機械抵抗 d の大きな素材になります。
大きな荷重がかかることにより変形して薄くなり機械抵抗dsが小さくなるので、減衰が小さくなってしまいます。
それも集中荷重の場合に顕著で、面積を使って分散荷重とすれば機械抵抗はある程度維持されます。(変形が少なくなる)

これを防ぐには、ばね定数 k を大きくして弾性領域の動作(弾性変形)をさせることが必要で、集中荷重が想定される場合にはソルボセインよりも硬度の高いネオプレンゴムのほうが適しています。

床の重要性について3(補足) 

 2022.12.14
言葉だけでは分かりにくいと思い、機械要素で表示してみました。

show

機械要素は、物性を質量要素m、弾性要素k(ばね定数)、減衰要素d(機械抵抗)の3要素で表したものになります。(どんな複雑な物性でもこの3要素の組み合わせで表すことが出来ます)

分割したもの(左側)は、L/Rchのスピーカーの下にそれぞれ床補強1、2が入り、それぞれの床補強の下の床部分の要素「床1」「床2」が入ると考えられます。
同様に一体化したもの(右側)は、L/Rchのスピーカーの下に共通の床補強が入り、その下に床が入っていると考えられます。

分割したものの場合には、図中@とAでの機械インピーダンスはそれぞれ床補強1、床1および床補強2、床2で決まり、同じインピーダンスにはならない事が分かります。(多点アース相当)
それに対し、一体化したものは、L/Rchのスピーカーの下Bの機械インピーダンスで統一されるため、L/Rchのスピーカーの機械的な基準が同じになる事が分かります。
一見、共通インピーダンスを持つのは一体化したもののようです(実際にそうです)が、「スピーカーから見た場合の設置面の良否」として考えた場合には一体化のメリット「基準が1つ」が見えてくると思います。

ただし、両方ともに床補強と床の要素が本来のGND基準に対して入っているので、床補強の質量mIを大きくすることが「仮想GND」に近付けるために有効であることが分かります。

床の重要性について3 

 2022.12.12
前2回の記事の内容では、床の補強を2つのスピーカーを配置する部分までつなげて一体で作っていますが、「それぞれのスピーカーの下だけで良いのでは?」というご意見を以前頂いたことがあります。
その件については既に実験していますが、分けた場合には仮想GNDの効果が半減します。
一体にするのは江川三郎さんの「メカニカルアース」を参考にしているのですが、頭で考えると、一体にした場合には左右のクロストークが増えそうだということで、江川三郎さんの「メカニカルアース」を再検証したことがありました。
その結果、一体にすると奏者の位置がより明確になり、前後、場合によっては上下(スペクトラム成分による)の広がり感の再現性が向上します。

色々と理由を考えたのですが、質量は有限なので、別々にするとGND基準が2ヶ所になり、本来の基準に対して電気回路で言う「共通インピーダンス」が生じてしまう(微量ながら別々に動いてしまう)のでは?というのが一番しっくり来ています。
アンプの電源で使うバスバー的な働き(インピーダンス低減=電位差発生を抑制)をしているのでしょう。(床の補強は機械インピーダンス低減になります)

同様の経験として、良かれと思って小型のアンプを2台BTL接続にして左右に振り分けたことがありますが、1台を使った通常接続の方がパースペクティブの表現力では断然上でした。
モノラルアンプの一番苦手なのは、空間再現力なのも頷けます。

床の重要性について2 

 2022.12.11
アーカイブが開けないとご連絡いただきました。
原因不明ですが、床の改善策の図を再掲します。
show 床はフローリングでも畳でもかまいません。
現状復帰が原則ですので、床面にはPPシートを敷いて、ゴムなどの移行による汚損を防ぎます。
床は奇麗な平面とは限らないので、ゴムシートを敷いた上に合板(t18mmもしくは21mm)を重ねます。(合板の大きさは、スピーカー間隔に合わせて600x1800くらいを目安に適宜)
こうすることで合板と床にゴムシートが挟まれることになり、制振効果が発揮されます。と言っても質量が足らないので、このままでは浮き気味です。
その上に更にゴムシートを重ね、コンクリートの敷石(タイル状のもので厚さt60mm程度:300x300mmくらいの大きさのものを適宜)を多少隙間をもたせて敷き詰めます。
ゴムシートは共にt1〜2mm(3mmくらいまではOK)、硬度50〜60くらいのネオプレンゴムシートで構いません。(表面に凹凸溝のある防振シートでなくても大丈夫です。コスパも重要なので・・・)
ここまでで質量がかなり稼げるので安定してきます。

前の記事で説明しましたが、弾性ゴム(エラストマー全般)との接触面積は十分に取って単位荷重をコントロールすることで、弾性領域で使うようにすることが原則です。

図ではその上に密着性を上げるためにソルボセイン(3mmソフトタイプ)を敷いて、表層には1.5mmの鉄板を敷き込んでいます。(鉄板は厚ければ厚いほど良いのでしょうが、作業を考えると3mmが限界かと思います)
1.5mmでも表面を叩くとコツコツとしか言わなくなりますが、本当はソルボセインではなくコンクリートブロックの上にエポキシ接着剤で貼り込んで一体化したいのですが、分解して現状復帰を考えると実現できていません。

鉄板は1,5mmですので、それほどの質量は無いので振動は表層を伝播しやすいため、ソルボセインと鉄板を除いてコンクリートのタイルに直接置いた方が良い場合もあります。
良し悪しと言うのは「仮想GNDとしての良し悪し」で、評価が安定するという意味です。
音質に関して云々するならば、途中経過(ブロック敷き込み)で確認し、鉄板まで敷いてもう一度確認して、どちらか気に入った方を選べば良いと思います。
傾向だけ記しておくと、S/N感は鉄板まで重ねた方が良いと感じましたが、定位はコンクリートタイルの方がピンポイントで決まる感じです。
いずれも、未対策より数段改善したことは確かです。
かなりの質量になり、不測の事態も考えられますので、実施する場合には自己責任でお願いします、

床の重要性について 

 2022.12.9
前記事でも記しましたが、最近の作品はほとんどがユニット(モジュール)をシャフトで床に直結している構造になっています。
これは、床が基準(仮想GND)と考えての構造になりますが、床がプアな場合には性能が十分に発揮できません。
どうなるかというと、当たり前ですがキャビネットも床に置きます(スタンドを介する場合もあります)ので、床を介してユニットとキャビネットが繋がってしまいます。
せっかくユニットとキャビネットを分離しても、床を介して長い伝播経路を伝わった振動(減衰している)のために微量ながらもタイムドメインでの混変調を起こします。
それを防ぎたいために我が家では「床の補強(以前に紹介)」を実施していますが、部屋の管理項目としては、壁面の反射や吸収などの次に床が重要だと捉えています。

どうしても振動対策と言うとスピーカー周辺に目が行ってしまいますが、床を補強することで場合によっては劇的に改善することがありますので、大掃除の季節でもありますし、一度トライしてみてはいいかがでしょうか。

インシュレート性能は材質だけでは決まらない2 

 2022.12.9
早速、「潰れた部分の結合度が上がること」を否定されてしまいました。
大型モーターやエア・コンプレッサーなどの振動を軽減するために、コンクリート床への固定部分にゴムブッシングを介してネジ止めしている例を挙げられ、「キチンと減衰しているじゃないか!」とのお叱りでした。
確かにこの場合には制振できていますが、それはモーターなどの質量に対してブッシングの「形状」や「硬度」をコントロールして極端に潰れないようにしている(結構硬い)からです。(制振ブッシングの弾性が荷重に対してリニアな領域にあるということです)
私が結合度が上がると記したのは、弾性領域を超えてノンリニアになった領域のことで、硬度が極端に低いソルボセインやアルファゲルの場合には、局部荷重により形状が保持できないほど潰れるため、基本は「広い面で受ける=荷重を分散する」ことが必要になります。

私の場合には、ユニット部分の荷重は重心から床に向かう保持シャフトで支える構造にしているので(デメリットは前記事参照)、キャビネットとユニットフレームの間に緩衝材(最近はソルボセインでなく網戸に使う中空発泡ゴムチューブを使用)を全周で受けるように貼り付けていますが、荷重がかからないので潰れは想定した量(軽度:もちろん弾性領域)で全周均一に面で受けている状況です。
このような工夫があれば、インシュレートとシーリングを共に良好な状況にすることができます。

このような状況を作ることが緩衝材の物性を活かすことになると言いたかったのですが、いつもながら言葉足らずで申し訳ありませんでした。

インシュレート性能は材質だけでは決まらない 

 2022.12.6
先ほど、Wカップのクロアチア戦が終わったばかりです。
意気消沈しつつも、日本の力が確実に上がってきているのが感じられたことに満足をしています。
夢を見させてくれて、ありがとう!

さて、本題です、
友人との会話の中で喧々諤々やり合った内容なのですが、「ソルボセインやアルファゲルのように弾性領域が10Hz以下まで伸びている素材を使えばオーディオ可聴帯域は弾性領域になるので、それを使えば完全にインシュレートできる。何よりも数値が示している」と友人は主張しますが、私は「ソルボセインだろうが何だろうが弾性体なのだから潰れれば「ばねレート」が高くなって結合度が上がっていくからインシュレーターとしては能力が下がるよ」と応戦する・・・。
彼も含めてスタティックな物性がどんな時でも実現されると思っていらしゃる方は意外と多く、ダイナミックな状況変化によって物性が変わるなんて考えもしないようで、友人の場合には自分の考えが否定されることが許せないのか頑なになってしまい、私も大人げなく応戦・・・。
それこそ、Hippoさんの仰るようにガリレオの生きていた時代に地動説を受け入れずに天動説を疑いもしなかった科学者達と同じだな〜なんて考えてしまいましたが、たぶん彼も私のことを同じように思っている事でしょう。

なぜ、こんな話を持ち出したかと言うと、Model-1のユニットが緩衝材を介してバッフル板に固定されている方法「フローティングマウント」に疑問を持ったためです。
下図の左側はユニットをソルボセインのような弾性体ブッシングを介してバッフル板に取り付けた模式図で、ユニットの重心(赤丸)には鉛直方向に重力が働いています。
show
バッフル板に固定されることにより、重心を中心に黒矢印のような回転モーメントが生じ、ブッシングには黄色矢印のような力が加わり、結果的にブッシングが変形します。
その変形は上下で異なり、上部では後方が潰れ、下部では前方が潰れます。
潰れた部分の結合度が上がることを否定されてしまうと話が進まないので、そういうものだとここでは思ってください。(螺旋ばねを押し込んでいくと潰れてノンリニアに硬くなるのは結合度が上がっているからだと考えてください)

さらに右図はデッドマスを付加した場合を示していて、重心(赤丸)は後方に移動し、回転モーメントも大きくなります。
結果的に潰れが大きくなり、更に結合度が上がります。

結合度が上がるということは振動エネルギーの伝播する量も増える(= 減衰率が低くなる)ということです。
ここで重要なのは、デッドマスを付加することで駆動力に対するフレームの変位が見かけ上は小さくなります(F = maでmが大きくなるので加速度aが小さくなり、aの二重積分∬a dt^2である変位も小さくなる)が、「質量x変位」のエネルギーに関しては保存されていること(エネルギー保存則)に変わりが無いということです。
玉突きと同様に、結合度に応じたエネルギーがフレーム⇒ソルボセイン製ブッシング(減衰あり)⇒スクリュー⇒バッフル板と伝播します。(玉突きでは、ソルボセインが貼ってある壁に当たって跳ね返ったと考えてください)

数値化しないと分かりにくいかもしれませんので、圧力を加えない(変形しない)ブッシングだけの結合度を0.2(伝播するエネルギーを1/5に出来る)、ユニットだけのブッシング潰れによる結合度を0.5(伝播するエネルギーを半分に出来る)とすると、デッドマスを付加するとさらに潰れが大きくなり、少なくとも結合度は0.5より大きくなります。
伝播するエネルギーが大きくなるので、バッフル板を含むキャビネットの質量が小さければデッドマスを付加したことが裏目に出ることになります。
デッドマスも緩衝材も決して否定はしませんし、私も利用しています。
デッドマスのメリットを活かすには「フレームとバッフル板との結合度を上げないこと」が重要で、上図で言えば回転モーメントを発生させない構造が必要になります。
単純に考えれば、重心位置にバッフル板への固定構造を設ければ良いことになりますが、躯体が大きくなることが懸念されます。
極端な話、取り付ける先はバッフルでなくとも良い訳で、新たな構造が想定されます。

私の場合もキャビネットとユニットとの間に緩衝材を配置しておりますが、緩衝材にはストレスが加わらないように、ユニット位置の保持は重心から床に対し保持シャフトを立てることでクリアしていますが、キャビネットを貫通するため別のシーリングが必要になってくるのがデメリットです。

いずれにしても、一工夫するだけで性能は上がるはずなので、Model-2での改善に期待したいと思います。

薩摩島津Model-1について2 

 2022.12.4
何件かご質問が来ていますので、まとめて記載させていただきます。
私は設計者ではないので一般論でしかお答えできないことをお断りしておきます。深く知りたい方は薩摩島津のHippoさんにお問い合わせください。

「小入力であれば、エッジ歪は考えなくて良いのか?」⇒ ニアフィールド用として設計されているので、小入力ならば目立たないと思います。

「低域の改善方法は?」⇒ Model-1(フルレンジ)だけで使うのであれば、ダクトに吸音材を軽く入れるだけでも締まってきます。Hippoさん考案の羽毛を不織布などに包んでダクトに入れてみても良いのでは?スチフネスが急激に上がらず、Qダンプの効果があるかも・・・。
その場合に低域の量が気になるようであれば、ブックシェルフの名の通り、本棚に入れてみたり、Model-1のバッフルサイズに切り抜いた平面バッフル(キチンと補強したもの)に嵌め込んでみたりするのも良いのでは?

「置き方の注意は?」⇒ キャビネットが小型で軽いので、ユニット駆動に伴うキャビネット励振は、デッドマスやインシュレーションの対策がしてあっても発生します。(何を介そうがユニットが装着されているのは、あくまでキャビネットですので・・・)
従って一般的なスピーカーシステムと同様にインシュレーターやスパイクなどによって音が変わると思いますので、色々試してみてください。(特効薬的な方法はありません)

これだけ質問があるということは、皆さんの注目度が高いということでしょうね。

フィールドコイルによる磁場形成について 

 2022.12.1
フィールドコイルというと「何?また新しい用語を持ち出してきたな!」となりますが、電磁石を作る巻線コイルの事です。
友人から「励磁スピーカーの磁束密度ってどのくらいなの?スゴイらしいけど」と聞かれ、知らなかったので言葉に詰まってしまい、さっそく調べてみました。
「強い磁場」で検索するとMRIや超電導磁石がヒットし、強度の数値はMRIの数T(テスラ)から破壊型パルス式コイルの数百〜数千Tになります。
これらの機器はもちろんコイルを使っていますが、基本原理は「磁石の着磁機」と同じで、電荷をチャージしておいてパルス大電流をコイルに流すことで、一瞬だけ超強力な磁場を作るものになります。
励磁スピーカーに使われる通常のフィールドコイルでは定常的に電流を流すことで磁場を生み出すため、強くても1〜2T程度ということで、ネオジウム磁石の数値と同程度であることが分かりました。
磁束密度の単位Tに馴染みのない方もいらっしゃるかもしれません。旧単位系だとG(ガウス)で、1T=10000Gと読み替えていただければOKです。

何が言いたいかというと、「励磁方式のメリットって何?」という問いかけに対して「磁束密度が高い」とは言えないということです、
メリットとして挙げられるのは励磁用電源の出力電圧(実際には電流)を制御することでQesが可変になる(コイル電流で制御できる)という部分になります。
よく考えたら、最大磁束密度はギャップ部分の使用材料で決まるので、一般に使われる純鉄(磁性軟鉄)系であれば0.8Tくらいから大きくても1.5Tくらいまでで、パーメンジュールなどを使っても2T程度までしか大きくは出来ないはずです。
ヘルムホルツコイルやMRI、そしてパルスコイルで大きな磁束密度の値を得られるのは、ヨークを排した空芯コイルだからです。(注:MRIの一部にはコイルでなく固定磁石を使ったものもあります)

Qesが変えられるメリットは、低域のダンピングを変えて試聴者の好みに合わせることが出来る点で、これは逆起電力と違い本当の意味でのダンピング(時間遅れ無し)になりますのでタイムドメインの歪とは無縁です。

励磁の場合、構造的に見ると磁路に直列に磁石が入らないのは事実ですが、「永久磁石による磁気回路ではヨークとの境界で透磁率の変化が生じるので音質が良くない」という論法は的外れです。

磁石を電池と置き換えてみましょう。
磁力線を電流と置き換えれば、磁石はエネルギーの供給源になります。
磁路は配線と置き換えられ、気中ギャップは抵抗に相当します。
ギャップ幅や断面積により磁束密度が変わるのは、置き換えた抵抗の値が変わると電流値が変わるのと相似です。
気中の比透磁率はほぼ1で、ヨークを形成している磁性軟鉄の約5000と比べると極端に小さいため、ギャップ幅や断面積が磁路の性能を主に支配しているのが分かります。
抵抗に置き換えた場合には配線に対し抵抗値が約5000倍と言うことで電気の世界でも抵抗値が電流を支配しているのが分かります。
ここで電池の内部抵抗を考えると、電流を流すことにより内部抵抗による熱損失が発生しますが、ギャップに相当する抵抗での発熱(ジュール熱)に比べたら微々たるものです。
電池の内部抵抗に相当するものを考えると、磁気回路における磁石内部での損失はゼロ(この損失が大きかったら磁石はどんどん威力を落としてしまいます)です。
類似性から上記の説明をしましたが、そもそも、磁力線を電流(電荷の移動)と例えたことが間違いだということが分かります・・・磁場や電場は電流のように流れることはなく、重力のようにその場に留まっていて保存されているものです。
したがって、固定磁石でも励磁でも磁場を作る能力は同じという結論になります。

そもそも磁石(磁場を作るもの)には透磁率という概念が無く、特性として表記されている「リコイル比透磁率」というものは「周囲の磁界による磁化されやすさ(逆に減磁しやすさも表す)」を示すものです。
それを比透磁率と同じと考えて「境界が・・・」という議論をすること自体がナンセンスと言うことです。

今回は夢を壊すような話になり恐縮ですが、励磁と固定磁石との違いが「Qes可変」以外に見出せなかったということで、それでも励磁の音が良いと言うのであれば、私などが考え付かない何かほかのファクターが関係しているのかもしれません。

アーカイブPDF 2019~2020 

 2022.11.28
今までアーカイブ化してPDFにしたものをHPの左袖にあるアーカイブ欄に保存しつつ、本文にも表示してきましたが、容量が厳しくなったため本文の表示を止めます。
ご不便をおかけしますが、2020/12/23以前の記事(写真や図表も)はアーカイブにてご確認いただくことになります。
最低限の費用で運営していますので、日々、容量との戦いです。(小さな画像データでも塵も積もれば・・・)

容量制限のせいで、PDF『ユニットって奥が深い』は非公開のままです。 陳謝 m(__)m 
メールでご要望いただければ添付PDFにて対応します。(約12MB)

化粧リングの加工について 

 2022.11.28
最近のMOOK付録ユニットはフレーム形状が円形でないものが多いため、そのままではフローティング構造が実現しにくいのと、ユニットのフレームが鉄板プレスに焼き付け塗装しただけで見栄えが悪いので、周りにアルミ製化粧リングを付けることが多くなっています。

作り方を良く聞かれるのですが、機械加工屋さんに依頼すると旋盤やフライス盤で加工しますが、私の場合はボール盤を使った我流です。
前の作品での製作過程は6/27の記事で紹介していますが、きれいに仕上げるポイントは正確な芯出しと平面を出すことです。
治具は自家製ですので、ボール盤にセッティングするだけでは平面度が出ません。
回転軸を何度もチャックし直し、軸下方にある「バイスクランプに固定した軸受け」の位置を調整することで平面度を出します。
調整が終わったら、加工するアルミ製リングを両面テープで貼り付けますが、その前に内径切削のために治具に溝を彫っておきます。これは内径位置に溝を掘ることで棒ヤスリの「逃げ」を作ることになります。
そして一番大切なリングの芯出しをしながらの治具平面への貼り付けになりますが、軽く貼り付けて回転させ修正を繰り返して外径がブレなくなるまで続けます。
こうすることで、外径と加工すべき内径が同心になります。
後は回転させながらヤスリで切削することで整形しますが、アルミは粘りがあり切削の際にヤスリの目が詰まりやすく、度々「目立て」ならぬ「目掻き出し」をして目の掃除をしなければなりません。

今回作成したものが以下になります。

show

今まではアルミ材を活かしたヘアライン仕上げかマット仕上げ、水研ぎからアクリル研磨剤による鏡面仕上げでしたが、今回は塗装をします。
ただの塗装でなく、ちょっと工夫してみたいことがあるので・・・

薩摩島津Model-1について 

 2022.11.27
昨日、お茶の水オーディオユニオンでの試聴会に友人グループが参加し、早々に報告してくれました。
私は腰痛で行きたくても行けませんでした。 _| ̄|○ 

流し込みのデモのため、ゆっくり聴くという状況ではなかったようですが、4月の試聴と同様、中高域のクリアさは確認できたようです。
音量は絞り気味にしてボコボコ音(4/23の記事参照)は出ていなかったようです。
一番辛口の意見としては、「低域は聴けたもんじゃないけど、中高域は素晴らしい」という感じで、DSS振動板の良さは皆さん感じたようです。

以前にも記しましたが、欲張らずミッドレンジより上の帯域に徹していれば最高のパーフォマンスが得られるのですから、+サブウーファのシステムとして売り込むのが得策と思うのですが・・・。
小口径フルレンジ一発でマルチウェイに宣戦布告するのは「薩摩反骨」と言えど無謀だと思います。
特にフルオーケストラやロック系の再生には不満を感じるユーザーが出てくるはずで、+サブウーファのシステムをネクストステップとして提案するくらいは良いのではないかと思います。

フルレンジ一発の良さは、最近それしか作らない私が一番よく分かっていて、それでも低域には限界を感じてFostexのCW-250Aを加えている状況ですので・・・。

HIPPOさん(島津さん)のお話では、「トラス構造の補強無くしては、この音は出せない」とのことだったようです。
補強をすればするほど強度が上がり、分割振動をどんどん高域に追いやることが出来ますが、それとバーターで振動系質量がどんどん増えていき発生音圧が下がっていく・・・。
「パワーをぶち込めば良い」と言っても、入力の上限が決まっているので、アンプを強化しても発熱でユニットがやられてしまい、自ずと限界が生じてきます。
「あちらを立てればこちらが立たず」の図式で、どこかで妥協するか、もしくは別の革新的な手法でクリアするしかない状況に陥ります。
質量の増加は、私が口を酸っぱくして唱えているように、物理法則(ニュートンの第一法則:慣性質量)の呪縛から逃げられず、それをクリアするには駆動力を大きくするしかありませんが、これにも限界があります。
Model-1の低域に問題があるのも小さなキャビネットやダクト設計の問題だけではなく、この慣性質量が悪さをしていて、駆動遅れが出ていることが根源的な原因と思われます。

市販のユニットを使うという条件下では振動系を軽くするメリットの方が勝つため、私はマークオーディオのユニットを多用しますが、薩摩島津の場合にはユニットは『自前』なので、振動板はここまでにして、ネオジウム磁石や平角マグネットワイヤの採用などでBL(駆動力係数)を大きくする取り組みの方向に進んでいただけることを期待しています。

<追記>
振動板が強固になったことでエッジの問題が出ていることを前の記事で述べしましたが、低域の問題については慣性質量増加による「行き過ぎ(オーバーラン)」が起こってエッジがバタついているのかもしれません。
タイムドメインで見ると、低域での波形再現が出来ていないということになります。
駆動力が不十分で振動板が重くなると加速度が下がる(F=ma で m が大きくなると加速度 a が小さくなる)ため、具体的には「後打ち」現象が顕在化します。
ドラムスや大太鼓、大尺花火などを聴くと、低音だけが遅れて聴こえ、減衰振動による不自然な後引きが付帯します。
花火でいうと、ドン!ではなくドヮン!という感じになり、立ち上がりが遅れて変な余韻が聴こえます。(遅れていても低域の音圧は試聴者に届くので、迫力を感じるソースもありますが・・・)

SPコンについて 

 2022.11.25
「月刊STEREO誌12月号に第13回スピーカー自作コンテストの告知が出ているよ」と数日前に友人から教えられました。
ずっと気にはなっていたのですが、先週やってしまったギックリ腰の予後も安定してきたので、昨日、近くの本屋に出向き、やっと確認しました。
ここのところ記事が連日のように掲載されているので不思議に思われた方もいらっしゃると思いますが、ギックリ腰で仕事も自作作業も止まっていたのが理由でした。

話を告知に戻しますが、なんと「来年の春にやるよ〜期待してね〜」といった内容で、レギュレーションや〆切などの表記は一切無し・・・。

もしかしたら、13回目にもなるとオンリーワン追求型の匠部門登録者が増えてしまい1つだけのプライズ(テクニカルマスター)を争う「狭き門」になってしまったため参加者が減っていることや、一般部門でも完成品のレベルが上がり過ぎているなどの理由により最初から参加を諦めてしまう初心者を救うため、「一般部門」「匠部門」という区分以外に今回から「初挑戦部門」みたいなものが増えるのか、それとも匠部門についてはデザインや外観仕上げ追及部門とアイデアや技術追及部門、音質追及部門というような区分にして参加者を増やすような仕組みにするのかもしれません。(想像です)
「初心者部門」は『組んだだけで仕上げ無しも可』とすれば、参加者が増えると思います。
もしくは、MOOK本の付録キャビネットをベースに追加工で工夫して作ったり、塗装や仕上げの工夫でアピールする部門を設けるのも活性化には良いと思います。

新レギュレーションへの期待度が高まる一方、ギックリ腰で製作が一向に捗らないので、〆切が気になります。
オンキョーサウンド倒産により急遽マークオーディオ製ユニットに変わったという噂の真偽は別にして、発売が例年の7月から9月にズレこんだこともありますが、昨年の今頃は既にキャビネットの塗装に入っていました。
単純に発売時期に沿って日程をシフトしても、1月には塗装を進めていなければならないはずですが、今年の現状はと言うと、先週MDFを購入して積み下ろしでギックリ腰をやってしまった〜という状況です。 (-_-;)

従来のレギュレーションを想定して構想を立ててきましたし、新レギュレーションを待って方向転換するには時間的余裕がないため、軌道修正せずに進めることを決めました。
内容は、かなり技術寄りなのですが、デザインや仕上げにも拘りたいというもので、八方美人の総合力でTMプライズを狙うつもりでいましたので、レギュレーションによっては「チョット薄味」になりかねませんが、致し方ありません。
来週には作業場に復帰して、板取りをスタートしたいと考えています。

周波数領域と時間領域について 

 2022.11.23
最近でもありませんが、PCアプリを使って簡単にF特の測定が出来たり、回路解析アプリP-spiceと同様なアプリを使用することでユニットのTSパラメータやバッフルサイズを設定するだけで、マルチウェイの総合F特およびカットオフ設計(肩特性の最適化)やバッフル効果のキャンセラーまで設計できてしまうようです。
この流れは海外が先行していますが、このようなシミュレーションを実施することでメーカー製に負けない「F特が超フラットなシステム」を簡単に組めてしまうということです。
もちろん、シミュレーションですので、実際に作ってみると若干違う場合もあり「要修正」になりますが、学生の間では @まずシミュレーションして、Aそれから製作・・・という流れが常識になってきているようです。

おまけに部品の一部は3D-CADで設計して3Dプリンタで作ってしまう・・・という昔では考えられなかった工程でシステムが作られています。

@目標を立ててA設計して、Bその検証をし、C軌道修正する・・・というPDCAのサイクルのうち設計と検証の部分をアプリ上で一部実行して精度を上げられるのですから、この事自体は大変好ましいことだと思いますが、ちょっと懸念する部分もあります。

「十数年前までメーカーでしかやれなかったことが学生のPC上で簡単に出来てしまうことは素晴らしいに決まっている!」と仰る方も多いと思います。
しかしながら、周波数特性偏重の20世紀に戻ったように感じてしまうのは私だけでしょうか。

ご存じの方も多いと思いますが、オンキョーSepterシリーズを設計担当されていた由井さんが1998年に設立したタイムドメイン社(前身はアスキー未来研究所・オーディオラボ)で2000年暮れに発売したYOSII-9が脚光を浴びた2001年、周波数領域のスペック一辺倒だったオーディオ業界に「タイムドメイン(時間領域)」という概念の新風が吹き込まれました。
考え方自体はそれこそ半世紀くらい前からありましたが(というよりタイムドメインの情報を測定機に取り込んでいるので・・・)、当時はリアルタイム検証(タイムドメイン検証=波形検証)ができる機材がほとんど無く、高速フーリエ変換(FFT)して時間情報を畳み込んだ周波数領域のデータ(実際にはインパルス応答をフーリエ変換するのではなく、アナログ的手法で、スィープ波形に対するアウトプットである音圧出力を取り込んで周波数軸に展開したデータがほとんど)として検証するしかなかったため、業界は周波数領域(フリケンシードメイン)でのスペックを前面に打ち出して勝負していました。

もちろん、周波数特性のグラフにすればユーザーにも視覚的に理解しやすく、製品同士の比較がしやすいという非常に大きなメリットがあります。

今更言うまでもありませんが、製品の基本性能(「これだけの能力を持っています」というスタティックな証明)を表現するには周波数領域のデータでも良いのですが、音楽再生については時々刻々変化するダイナミックな情報をリアルタイムに評価する必要があるということを表立って訴求し始めたのはタイムドメイン社が初めてでした。

周波数特性がフラットであることは必要条件で、十分条件ではありません。
ソースに入っているリアルタイム情報を再現するにはタイムドメインでの考察が不可欠になります。
何を言いたいかというと、「電気的にフラットにすることが、リアルタイムの再現をスポイルすることがある」という事実をキチンと把握すべきだということです。

良い例が、バッフル効果のキャンセラーですが、L、C、Rの部品を回路に挿入することでバッフル効果によるF特の落ち込みをキャンセルすることが出来るのは事実ですが、入れたことにより部品のキャラクターが音質に影響を与えたり、「音の鮮度感」をスポイルしてしまうことがあるのは実験された方からの報告で明らかになっています。
これは周波数領域という一面から検証して性能を追い込んだだけでは「原音再生」に近付けることが出来ない証になります。

かといってタイムドメインでの検証だけでは明らかに出来ないことも多々あって、フリケンシードメインでの検証とタイムドメインでの検証は車の両輪のような関係だということをキチンと学生諸君に教えるべきです。

デジタル主流の世の中で、ブラックボックス設計(パラメータを設定して、いくつかのサブルーチン=ライブラリや別ジョブを呼び出すだけで完了することもある)が成り立ってしまう事が当たり前で、「状態遷移図やフローチャートを読み解き、ブラックボックスの中身はどうなっているのか(アセンブラで見ると、泥臭いファジーなアナログ処理をデジタル手法でやっているものも多々ある)」まで考えないと本質が見えてこないのに、最近の学生たちはブラックボックスのインプットパラメータさえ設定すればアウトプットが自動的に出てくることをまったく不思議に思わないようです。
プログラミング作業そのものが肥大化して、結果として業務が細分化され、プログラマーの一個人がどの部分を担当しているのかさえ見えないのを良しとする状況ではブラックボックスになるのも致し方ないのかもしれません。
「中身がなんだか分からないけれど、適切なパラメータを入れれば正しい答えが出てくる」ということに慣れっこになっているのだと思います。

あるものの一面からだけ見て、それが必要最低限のものでしかないのに「これで十分」と考える昨今の風潮に危機感を覚えてしまうのは、私だけなのでしょうか??

後半、ちょっと脱線しました。 m(__)m

DSS振動板について2 

 2022.11.22
「振動板をリジッドにすると保持しているエッジから歪が出ちゃうってどういうこと?」と、またまた友人からツッコミが!

通常、振動板の外周は内周と同じ厚さなので、外周に行けば行くほど強度が下がります。
外周の強度が下がっているため、振動板がエッジと接合している部分は強度の境界としては大きな段差にはならず、多かれ少なかれ振動板の共振による変形にならって変形することになります。
振動板外周が振動の腹になっている場合には腹に応じた変形をして、節になっている場合には節に応じた変形をするということです。
要は不完全ながら同期するということになります。

それに対し、振動板がリジッドになって外周が節(固定端)になると、境界部分での強度段差が大きくなり、エッジ自体のモード共振(発生周波数が振動板とは異なる)が顕在化して、その共振による歪が放出されることになります。
投影面積を比較してみると分かりますが、外周に位置するエッジの面積は振動板の投影面積の2割〜3割になることもあります。
外周がフレームに固定されているため、エッジ全体から歪が放出される訳ではありませんが、歪として無視できる量でもありません。

これは強度を上げたカーボン系の振動板などでも同様なのですが、シワ寄せは弱いところに集中します。
対策としては、ロールエッジ内周部分に同心のTMDリブを設けたもの(FOCALの「Sopra」や車載用ユニットに搭載)が有名で、振動板による加振に対するエッジのリブ質量およびエッジのばね定数(弾性)、そしてエッジの機械損失(抵抗)の3要素のバランスをPCシミュレーションで設定してTMDを形成し、モード共振により大きく破綻しないようにしています。

現段階では、共振を分散(エネルギー消費)させるこの方法が一番スマートだと言われていますが、これとて別の周波数でエッジにモード共振が発生することは避けられず、「もぐら叩き」であることには相違ありません。
完全な解決策は、今のところ無いということです。

DSS振動板について 

 2022.11.21
薩摩島津(HIPPOさんの会社:A&Cオーディオ社から名称変更)からMODEL-1が発売されてから、だいぶ経ちました。
今週26日に、お茶の水オーディオユニオンで試聴会と説明会が開催されると友人から教えていただいたので、今回はDSSについての記事になります。

MODEL-1の最大の特徴は、ユニット振動板の形状にあります。
4/15,16の記事にも取り上げていますので、先にそちらを読んでいただけると理解しやすいと思います。

基本形状は円錐状の振動板(ストレートコーン)を2枚向かい合わせに貼り合わせたソロバン玉形状で、その外観からDiamond Shaped Shell(菱形形状殻)と名付けたそうです。
このような形状にした理由は分割振動のうち釣鐘モード(法線を節とした共振モード)を軽減するのに円錐の外周円がたわまない(円の形状を保持する)ことが重要であることに気付いたからで、円錐コーン形状の開口部同士を貼り合わせることでDSSの形状(ソロバン玉)が形成されています。
実際にはソロバン玉の内部にもトラス構造のようなリブ補強が為されていて、軸対称モード(同心円を節とした共振モード)も含めた共振に対して変形しないような仕組みが施されています。

4/15,16の記事の引用になりますが、共振モードの表示は(□,△)のようになっていて、第一項は釣鐘モードの次数、第二項は軸対称モードの次数を表しています。
それぞれの共振モードは別々に現れる訳ではなく、周波数の推移に応じて組み合わさって起こる場合もあります。逆に言うと、軸対称(0,△)以外のモードは全て複合共振です。

DSS振動板の形状にすることで、釣鐘モードの共振は外周が開放端(腹)ではなく固定端(節)になるために、モード共振の振幅が大幅に小さくなり、それがDSSの最大メリットになりますが、ソロバン玉にしたからと言って、それだけで分割振動の「悪さ」から全て逃げられるわけではありません。

内部にリブを入れることによって低次のモード共振周波数を周波数の高い領域に推移させることができ、且つ振幅も小さくできるのですが、今度はリブの入っていない部分を腹とした共振モードが発生してくるという「いたちごっこ」になるため、補強による振動板質量増加と分割振動量および発生周波数上昇のバランスを考えて、そこそこのところで手を打つことになります。

DSS形状にした音質効果は聴覚感度の高い中域にもっとも大きく現れ、嫌な音がしない(分割振動による歪が発生しにくい=ソースには無い付帯音が少ない)ので音色の混濁が少ないクリアな音が得られる(楽器本来の音色=スペクトラム再生に近付く)だけでなく、分割振動領域より低い帯域でもリジッドにしたことによる「正確なピストン駆動」の恩恵があるため、俗に言う「腰砕け(波形立ち上がりの頭打ち)」にはならず理論値に近い瞬時音圧を得やすくなる(波形再現性が上がる)というメリットが生じます。

ただし、これは振動板の特性であり、それを支える保持系(ダンパーやエッジ)については未対策なため、振動板とエッジの境界部分での反射が大きくなり、エッジ部分で発生する歪が顕在化してきます。
DSSのメリットと比べれば小さなデメリットですので、次の課題として捉えられていれば問題ないと思います。

今後のユニットについてはソロバン玉をやめて、半球を2枚貼り合わせるように変更していくそうで、円錐より半球の方が構造強度が取れるという判断のようです。
これは深海潜水艇のシェル構造が球体であり、板厚を一定にした場合、その形状の強度が最大になることを根拠とした変更と推定しています。

もちろん、ドーム型からの音響放射が点音源波面に近くなるという理由もあると思います。

<追記>
私見ですが、今後のDSSとして採用されるドーム型の貼り合わせ振動板の場合、中央にVCボビンを延長する形で補強円筒が入る構造がブログに掲載されていましたが、振動板剛性の前後対称性を重視するならば、補強筒はボビンの延長ではなく、穴無し半球シェル相互間に根柱(こんちゅう)のように入れるべきと考えます。
その振動板に対しVCボビンを突き当てる形で接着する方法が望ましいと考えます。
以前実験を行ったことがありますが、凹型振動板(t50μm、A5052)の場合、VCボビン径に合わせて穴を開けた振動板(これが通常の形)をVCボビンに接着したもの(アルミキャップ貼り付け)と、振動板に穴を開けずに突き当てで接着(どちらも接着剤はアクリル系SGAで塗布量は同じ)したものの剛性は後者が大きいことは実証済みで、音を比較すると低域の瞬間的な駆動力(花火や大砲などの破裂音の再生)で若干差が出ました。
ただ、これが振動板のスキン材とボビンとの関係だと考えると島津方式のように表面側スキン材にボビンを突き当てる方式が良いようにも思えます。
振動板とボビンをどのように組み上げるのかを考えると、島津方式は非常に難しくなり、先に補強筒入りの振動板を作ってからボビンを突き当て接着する従来方式が合理的です。
島津方式では振動板貼り合わせの際に巻線済みのロングボビンを一緒に実装する必要が出てきますので・・・。接着は、「補強リブを含めた表裏振動板相互の接着」に合わせて「表面スキン材の裏側と裏面スキンの口元をボビンに接着」する工程を同時に行うことになります。

このあたりは実証してみないと何とも言えない部分ですが、実現性から考えて、従来方式になるのではないかと思われます。

<追記2>
4/23の記事に試聴した印象を記してあります。参考まで。

Aperiodic方式キャビネットについて 

 2022.11.20
「Aperiodic(非同期、共振しない)方式のキャビネットってどうなの?」という質問をいただきました。
お恥ずかしいのですが初耳でしたので以下の出典で調べたところ、キャビネットの中に吸音材を隙間なくいっぱいに詰めたアコースティックサスペンジョン(AS)方式やダクト内部に吸音材相当のものを詰めて音響抵抗にしたものであることが分かりました。

http://nikomat.org/priv/dfab/aperiodic/

ザックリ言ってしまえば、密閉箱とバスレフの中間的な方式になります。
キャビネット内の定在波を排除し、且つ空気だけの場合よりスチフネス(ばね定数)をダンプできる(並列に入る音響抵抗=機械抵抗によるロスを有効利用)ので、小さな箱でもf0の上昇を抑えることが出来ます。
バスレフ・ダクトに吸音材を詰めることで共鳴ロスを期待できる(Qダンプ)方式でもあります。
中高域のダクトからの漏れも低減でき、振動板への戻りによる混変調歪も低減できますし、f 特的にも大きなピーク/ディップが減って安定しますが、かと言って良いことだけではありません。
音質的には「荒々しいところのないキレイな音」の傾向が強くなり、ユニットの個性が消え、俗に言う「死んだ音」になりやすいのでチューニングが難しくなります。(「ユニットを選ぶ」とも言えます)
経験的には、喫茶店やリラクゼーションルームでイージーリスニングや環境音楽を再生してゆったりと聴くには良いと思いますが、やり過ぎると私が求める音場感、空気感といったものの表現が難しくなってしまいます。

キャビネット方式による低域増強の仕組み 

 2022.11.19
「色々なキャビネット方式による低域増強について、どんな仕組みになっているのか?」というお問い合わせを頂きましたので、以下にザックリと説明します。

一番簡単なものは、平面バッフルになります。
これは単純な平板にユニットを取り付けて空間を仕切るだけですが、ユニットの前方放射だけを試聴者に届くようにする(後方放射とのキャンセルを防ぐ)一番簡単な方法で、4π空間(360°放射)を2π空間(180°放射)にすることで、音圧を2倍(+6dB)にすることが出来ます。
前方と後方の空間のスチフネス(空気の硬さ)を小さく、且つ同じ値に出来るため、ユニットにとっては自由に動けるメリットがあり、ユニット本来の音が出せるものでもあります。
バッフルサイズで低域の増強限界が決まるのと、後方放射が回り込むのを完全には防げないのがデメリットになります。バッフル板自体が共振しやすいので桟などによる防振や補強は必須になります。

このデメリットを減らそうという狙いが「後面開放」と呼ばれるもので、平面バッフルの端部に回り込みを防ぐための囲い(折り曲げ)構造を設けたものになります。

更に邪魔な後面放射を閉じ込めてしまおうというものが「密閉箱」になりますが、キャビネット内の空気スチフネスの影響が大きくなるため f0 の上昇を招き、容積を大きめにしないと低音が出ず、ユニットが活かせません。

ここまでは、「空間を仕切る」というシンプルな発想でしたが、それだけでは低域増強には限界があるため、背面放射を利用して空気の共振(共鳴)という仕組みを使うことで(いらないものを使ってエコに)増強するものが考えられてきました。
基本になるのはTL(トランスミッション・ライン:直訳すると伝送路)と呼ばれるもので、TQWC(テーパード・クォーター・ウェイブ・チューブ:傾斜の付いた1/4波長管)と同様に1/4波長の共鳴を利用した片側が閉じたチューブにユニットを取り付けたものになります。
音速を340m(気温が約15度の時)とすると100Hzの1/4波長の共鳴管は85cmになるので、例えば片側が閉じた120cmの共鳴管の場合、約70Hzで共鳴することになります。
したがってインピーダンスカーブはユニット本来のf0(実際には共鳴管内の空気によるスチフネスの影響で裸の状態より上昇する)の山と共鳴管による山の二つが顕在化したものになります。
背面放射(逆相)の共鳴音(更に逆相)が開放端より放射されるので、正面放射と同相になり低域増強になるという仕組みです。

バスレフ(正式にはバスレフレックス:何故かBSと省略される)の場合には、キャビネット内の空気容量に対してダクト(筒)内の空気が共鳴する「ヘルムホルツ共鳴」を利用したものになり、TLやTQWCが設計した寸法での一発勝負なのに対し、ダクトの径(断面積)や長さを変えるだけで共鳴波長を変えられるメリットが生じますので聴感による調整が容易ですが、基本はTLと同様に共鳴を利用しています。

これらとは方式が違うものとしてホーンがあり、小さな密閉箱のユニット前面にホーンを装着したフロント・ローデッド・ホーンや、小さな密閉箱の後方にホーンを装着したバック・ローデッド・ホーン(略称BH)がありますが、自作の世界では箱型に音道を折り曲げたベンチレーテッドBHが通称BHとして認識されていると思います。

音道の曲率をキチンと設計したエクスポーネンシャル・ホーン(指数関数に従って滑らかに広がるホーン:金管楽器のホルンを思い浮かべてください)の場合にはユニットのf0に対しホーンロードによる1つの山が加わっただけでバスレフと似たようなインピーダンスカーブになりますが、上記の箱型折り曲げホーン(通称BH)の場合には、ホーンとは言ってもテーパー角度の違うTLを何段にもつなげたような構造になっているため、それぞれの共鳴周波数に応じた山がいくつも現れたインピーダンスカーブになります。

更なる発展形としてバスレフダクトから放射された共鳴を別の箱構造に放射(箱内部の空気を励振)して、その箱内部の空気容積とそれに取り付けたもう一つのダクト内の容積との共鳴を使って共鳴の山を2つにすることで低域の中抜け(1つ目の共鳴で低域音圧を補強したために、その周波数のちょっと上の周波数の音圧が低く感じてしまう)をカバーするダブルバスレフ(D-BS)という方法も考えられていますし、BHの放射を同様の箱構造とダクトを加えることで共鳴を利用するBHBSという方法を採用したものも増えてきています。

これらはヘルムホルツ共鳴器を直列につないだものと考えられますが、1つのユニットを小さなチャンバーに装着し、そこから並列にヘルムホルツ共鳴器を装着したマルチバスレフと呼べるものも発表されています。共鳴周波数を少しズラしてスタガードにすれば、個別に細かいf特の調整も可能になります。

いずれにしても、共鳴したエネルギーを更に共鳴に利用するものであって、周波数領域でのフラット化という方向性では効果があると思いますが、インピーダンスの山が複数生じるということは、その山毎に位相回転が起こっている訳で、タイムドメイン(時間領域)での不整合が起こっていることは確かです。

私の場合には「音場の再現性」を第一に考えているので、タイムドメインにおけるトランジェント特性(波形再現性)を重視することになり、低域増強についてもシンプルな方向になってしまいます。
理想としては大型25cmクラスの同軸ユニットを壁一面の平面バッフルに取り付けるもの(隣の部屋が大型の密閉箱になる)を想定していますが、実現性を考えると、フルレンジ+シングルバスレフというところに帰結してしまいます。

キャビネットの奥行について3 

 2022.11.18
前回の記事で、「みんなマルチウェイじゃないか!」と友人から反撃が・・・。
確かにご指摘のようにフルレンジのみの自作で絞って検索してみると、以外に少ない・・・。

show アップしている画像は圧倒的にマルチウェイが多く、フルレンジを使っていても「+ツィーター(ローカットのみ)」だったり、ミッドレンジとして使って「+ツィーター+ウーファ」にしたりが多く、フルレンジだけの自作自体があまりにもシンプルでマイナーなのかもしれません。
これは持論ですが、小型フルレンジの良さは点音源に近くできると言う大きなメリット以外にマルチウェイのデメリットであるクロスオーバーネットワークの「悪さ(クロスでの位相回転やCR素子固有の音質など)」を排除できるし、キャビネット周辺設計も1つのユニット(もしくはモジュール)だけを基準GND(機械基準)で管理すれば良いというシンプルさにあると考えています。
シンプルであるがゆえにユニット自体の性格が出やすく、TQWCやダブルバスレフなどでキャビネットとしての個性をプラスすることでしかアレンジできない部分も出てきてしまいます。
私のように、マルチウェイの位相混濁に辟易してフルレンジに移行したオーディオファイルは、今度はシンプルさゆえの悩み(低音不足や、ダクト位相による低域の遅れ感)に突入することになります。

キャビネットの奥行について2 

 2022.11.17
「奥行の深いスピーカーって、あまり見たことないけど・・・」と友人からツッコミが入りました。

show それでは画像を集めてみようとなり、PINTERESTをサーチしてみたら5分ほどで左の画像が集まりました。(集めたものの一部)
PenaudioやDayton Audioなどのメーカー製もありますが、やはり自作が多いようです。
海外では昨今のトレンドのようで、縦長のバッフルにはツィーター、スコーカー(ミッドレンジ)を配置し、側面にはウーファを配置しています。(バスレフやダブルバスレフの場合、ダクトは背面か底面に配置しているものが多い)
中にはバッフルをスラントさせて位相合わせをしているものもあります。
スペースファクタもありますが、ウーファのカットオフフィルタを軽いものにして、漏れた高域が聴こえにくいように側面に配置しているものが多いのではないかと想像します。

これを見ても、ニアフィールド用以外は、昔ながらの本棚や家具の隙間に押し込んで使う「ブックシェルフ」のような形は影を潜め、床に独立して置くフロア型スタイルが標準になったようです。(ブックシェルフ+スタンドタイプもありますが、低音が出しにくいから自作では減ったのかも・・・)
同様に重厚長大なキャビネットも数が減ってきているようで、手軽に自作できて比較的大きなウーファが実装できるこのような形がオーディオファイルのトレンドになっているようです。

話題の仮想アースについて 

 2022.11.14
久しぶりにPHILEWEBを確認したら、光城精工のスティック型仮想アース「Clystal Ep」の試聴記事が載っていました。
仮想アースについては、異種金属の積層(ガルバニック接続)を利用したもので、昨年7/10の記事に各種金属の腐食電位表を添えて記してありますので、詳細はそちらを確認ください。

今回の記事でスゴイと思ったのは、今まで表面積を稼ぐために大きな図体(邪魔くさい!)だったものをエッチングしたアルミ箔と共に円筒形に巻き込むことでコンパクトな製品として作り上げたアイデアの力です。
その上、同軸で連結できる構造になっていて、1個では体感できない場合には連結する楽しみ方が出来る点もスゴイ!(コンデンサと同様にパラ接続で積層面積を増やせる)
連結した場合に不要となる「頭のネジ」は無くさないような工夫が為されているし、ユーザーフレンドリーな考え方にも共感する部分が多々あり、価格26400円/本を考えると私には高嶺の花ですが、プラシーボ効果を期待した霊感商法のような高額アクセサリーも出回っている中、キチンとした理由付けが出来て商品として付加価値の高いアクセサリーだな〜と感じました。

効果については、接続した部分の電位を安定させる(電位差により電荷を移動させることで貯水槽と同じ働きをさせる:ただし方向性有り)ことにより大元のGND電位からのインピーダンス的な「浮き」を軽減する事でS/N感や空間的な表現力(音像定位など)を向上させるモノになります。
ダイレクトにGNDに繋ぐと2点アースになり帰還電流が生じてしまうため宜しくありませんが、仮想アースならばそのようなことが無く安定させることが出来るメリットがあります。

不要輻射対策で昔経験したことですが、対策として出力端子近くのGND端子と筐体間に小容量(数百pF〜数十nF)のコンデンサを設置しますが、これによって高周波電流(数100kHz〜)の流れ方が変わります。
この時に、音質的な変化が認められるという経験を何度もしており、大元から離れた部分のGND電位を安定させる事は音質に影響を及ぼす(良い意味でも悪い意味でも)ことを実感しました。
この不要輻射対策の場合にはGNDにループ電流が流れるため、アクセサリーの「仮想アース」とは決定的な違いがありますが、仮想アースではインピーダンス的に安定させることが出来るメリットだけが得られるため、その効果は音質的にも感じられると思います。(光城精工の大型商品による実装デモには立ち会っているので上記の効果は認めますが、今回の製品は使っていないので、効果のほどは想像ですが・・・)

この記事を書いているうちに大型仮想アースのデモ時に感じた音質の改善効果を思い出しましたが、私がライフワークにしている大きな質量から成る「機械的仮想GND」やユニットのボトム同士を突き合わせた「反作用打ち消し」の効果に通じるものがあることに気付きました。
電気的であっても、機械的であっても、例えどのような方法であっても、基準(アースやGNDと呼ばれるもの)を明確にしようとする方向性は、音場再生(記録されている3D空間の再現)において決して間違っていないのだと改めて確信しました。

キャビネットの奥行について 

 2022.11.10
私の作るSPシステムが全て奥行の長いものであることに気付き、「奥行の短いほうが部屋に置くのに都合が良いし、家具の隙間とかに押し込めるのに、どうして?」と質問した友人がいました。
それに対し、シンプルに「音を優先するから」と応えました。

前回の記事にも記しましたが、スピーカーユニット振動板の裏側から放射された音圧は、ハウジングという半閉鎖空間を経てキャビネット内部に出ていきます。
ユニットのハウジング開口率が低い場合には、ハウジング内での反射波が振動板方向に戻る割合も高くなり、振動板が紙系の場合にはそれが振動板を透過して外部に漏れ、試聴者の耳に届くことで混変調歪を引き起こします。
反射波だけならば、微妙な時間差だけのモジュレーションですが、ハウジング特有の共振音も同様に漏れます。(これがユニットの「個性(独自の音質)」にもなります)
紙系でなく金属系の振動板ならば透過しないからOKかと言えば、戻ってきた反射波や共振は透過することなく振動板に対して直接モジュレーションを引き起こします。
何れにしろ、混変調歪は避けられないことになりますが、反射が引き起こす歪量の多少は開口率に比例します。
これはキャビネットの奥行を長くする理由にはなりません。ハウジング開口率の高いユニットを推奨する理由にはなりますが・・・。

では「キャビネットを長くする理由は何?」となりますが、ハウジングからキャビネット内に放出された音波がキャビネット内壁で反射され、それが上記と同様に振動板に到達して「悪さ」をするのは事実で、Vivid AudioやB&Wのノーチラスなどのように、ユニット後方を先細りのチューブ形状にすることで振動板への戻りを減少させる工夫が為されたシステムもあります。

これは、キャビネット空間を細長い逆円錐形状にすることで壁面での反射回数を増やしていて(一度入ったら、なかなかチューブから出られない)、結果的に振動板まで戻ってくる反射波の音圧を減衰させることが出来る工夫になります。
当然、戻ってくる音波は時間的にかなり遅れたものになり、聴覚での検出が容易になるのですが、十分に減衰されていれば問題が表面化しないということです。

単純に奥行を長くしただけでは、逆円錐のような減衰効果は期待できませんが、ほとんど減衰が期待できない「奥行が浅いキャビネット」よりは歪を小さくできます。
昔のキャビネット(総じて奥行が短かかった)には吸音材がたくさん入っていたのをご存じの方もいらっしゃると思いますが、これも反射波が振動板に戻らないよう減衰を期待したものに他なりません。(定在波の減衰も目的になっていますが・・・)

「吸音材を入れ過ぎると音が死ぬし、かと言って吸音材を減らすと反射が増えるので、歪を考慮して奥行を長くしている」というのが応えになります。
実際にはキャビネット内壁を平面でなく曲面にして戻り時間(遅れ時間)をランダムにする(聴覚での検出がしにくくなる)工夫も合わせて行うことで、相乗効果を期待しています。

前の記事にも記したように、手間を惜しまずコツコツと積み重ねることで、徐々ではあってもより良い方向に向かうと私は思います。

最低共振周波数f0と空気の性質について 

 2022.11.5
ユニットのf0ですが、通常は振動系の実効質量MmsとコンプライアンスCmsから次の計算式で求められます。

f0 = (1/2π)√{1/(Mms・Cms)}

実際に測定してみると、個体毎のMmsとCmsの値により±10%程度(同じロットなら6、7%程度)バラツキますが、ユニットを机の上に直接置く(磁気回路を下にして直置き)のと、磁気回路の下にスペーサー(マグネットと同じ径くらいで厚さ40mmくらいの円筒物)を置くのとで、若干、測定値が変わってきます(大きくて数Hzですが・・・)。
これはユニット後方の空気によるスチフネス(コンプライアンスの逆数)が影響しているのですが、口径の大きなユニットのf0測定の場合には、置き方の条件を揃えた方が良いです。
元々、温湿度、気圧などの周辺環境条件でコロコロ変わるf0値なので、設計前の確認としてはそれほど正確に測定する必要はないと思いますが、相互比較したり、同じ型式のユニットをペアリング(または選別)する目的がある場合には、この置き方を揃えることも実践した方が良いと思います。

「要するに何が言いたいの?」と言われそうですが、ユニット周りの空気の状況(スチフネス)はユニットの特性に影響を与えるということと、特性だけならず、再生音にも影響を与えるということを言いたいのです。

空気は気体ですが、性質から言うと「粘性流体」に分類されます。

密閉空間にある空気に外力が加われば体積が変化し、それに応じた反力が生じます。空気が入っている注射器のシリンジや自転車の空気入れで、出口を閉じた状態で力を込めて押すと手に反発力を感じるのがそれです。
ユニットを駆動する場合を動的な観点から考えると、振動板が動くと駆動源である振動板に近い空気の粒子密度(圧力)が局所的に変化し、その密度差が周囲に順次伝播していきます。
これが空気中を伝わる「粗密波」の原理なのですが、ユニットの場合、正面に放射された粗密波は固定されたキャビネットバッフルで規制されただけの開放空間(2π空間)に広がりますが、裏面に放射された粗密波は、まずハウジングで規制された空間に、次にキャビネット内の空間に放射されます。
ご存じの方もいらっしゃると思いますが、ユニットを取り付けるキャビネットの内容積が小さいほどキャビネット内の空間にある空気のスチフネスが大きく(コンプライアンスが小さく=硬く)なるので、結果的にユニットのコンプライアンスを小さくする(空気が振動系を抑え込む)ことになり、冒頭の式で表されるユニット単品のf0値に対して上昇しますが、キャビネットの容積だけでなく、ユニット周辺の形状によっても微妙に影響が出ることが知られています。

これは空気が粘性を持っていることに起因する非線形な反応で、壁の近くは粘性により壁に纏わり付くことで粒子の移動速度が遅くなり、密度変化も遅くなります。
急に狭くなっているボトルネックのような場所では密度が上がると共に流速も早くなり、その部分の壁側と流路中心での伝播速度が大きく異なってきますので、思った以上にスチフネスの上昇が大きくなります。
私の仲間内では、これを「固体化」などと呼んでいます。本当に狭い空間では、その挙動は固体に近いものがあると感じさせられることがあります。

「バッフル板は厚いほど良い」と良く言われますが、必要以上に厚いバッフルにして小さいユニットを使用した場合にはバッフルに開けた穴の壁面で流路が規制されてしまうため、局所的に動的スチフネスが上がってしまい、キャビネット容積以外の要因でf0が上がったり、「詰まった音」「ヌケの悪い音」になることがあります。

これを防ぐために、取り付け穴の形状を取り付け用の鬼目ナットを避けて、キャビネット内側に向かって開くテーパー形状にするような工夫が為されているのを目にした方もいらっしゃると思います。できれば、テーパーではなく徐々に開いて壁面と繋がるような形状にすると、曲率の急激に変わる壁面(エッジ)で生じる回折効果も防ぐことが出来ます。
f0とは直接関係ありませんが、ブックシェルフ型キャビネットならば、内部壁も出来る限り定在波を防ぐように斜めの補強桟を入れるなどの工夫をすると、吸音材をあまり入れなくてもクセの少ない再生音を得られるようになります。
これはキャビネットを自作する際の定在波防止手法になりますが、それ以外にも上記した「空気スチフネスの局所的上昇」を防ぐことにもなるため、ぜひ実行していただきたい内容になります。

今日の記事は、脱線気味でしたが、手間を惜しまず工夫することで、少しでも「悪さ」を減らしていくことが、私の経験上、良い音を得る一番の近道になると感じています。

低音再生について 

 2022.11.5
ここ10年ほど、フルレンジユニットを使ったシステムしか作っていない私に、「おじいちゃん。フルレンジばっかりやっていて、低音、忘れちゃったんじゃないの?」と友人がからかうことがしばしばあります。
彼は、私と同い年なのに「おじいちゃん」とは失礼な話ですが、腐れ縁なので、いつもの事と放っておきます。(彼はピカリンなので、私の方が若く見えます ← 仕返しです!)

それはさておき、低音の話に入ります。

現在、作業場にはフルレンジの作品しか置いてありませんが、自宅の部屋には別の友人から譲っていただいたビクターのSX-10spiritと5年以上前に作った18リッターのバスレフ箱に入ったAlpair-10P、そしてフォステクスのパワードサブウーファCW250Aが置いてあります。
このCW250Aは型番からも分かるように25cmユニットを搭載していますが、振動板にはパルプとケブラーの混抄による丈夫なコーンを採用していて、MFB(検出用VC巻線によるモーショナル・フィードバック)を採用することで出来る限り正確なピストン駆動が出来るように設計されています。

300WのPWMアンプを内蔵し、ストロークが約34mmp-p取れること、60Hzで24dBのMFBをかけることなどに因って、低域は16Hzに至るまで十分な音圧で再生可能というのがメーカーの謳い文句です。

常用システムとしては、フルレンジの2chに加えてCW250Aを1台LFEとしてセッティングしていますが、フルレンジはローカットせずに垂れ流しにして、LFEのカットオフ(-12dB/oct)は60Hz前後としています。
この設定の方が、クロスオーバーの繋がりが良いのです。文字通り、フルレンジ+LFEです。
通常のリスニングでは満足していますが、欲を出して「もう一台CW250Aがあればなぁ」と思って消極的にですが探しているのですが、なかなか中古市場に出てきません。

40歳になる頃までは、バスレフ方式のマルチウェイシステムをずっと使っていましたが、ウーファが担当する帯域でバスドラム等のアタックに対して低音の音圧が遅れて聴こえてくる「後打ち」現象が耳に付くようになり、一度耳に付くと我慢できなくなってしまい、マルチウェイを止めてフルレンジをメインとしたシステムに移行しました。
当然、低音不足が不満になって、低域部には密閉箱+MFBのCW250Aを採用したのですが、20リッターの密閉箱とMFBを以てしても、たまに「後打ち」が気になることがあります。

これは正確なピストンモーションを目指すCW-250Aでは強度を得るために振動系質量(慣性質量)がどうしても大きくなってしまうので、致し方ないところではあります。

これを克服するには、クロスオーバーで位相回転をさせないようデジタルチャンネルデバイダを使い、且つMFBを以てしても補正できない状況を補正すべくメモリバッファを駆使した「フィードフォワード制御(予測制御)」をかけないと無理なのだろうな〜と考えています。
そのうち、スタジオユーズで有名なドイツのD&Dなど海外メーカーがやってくれないかな〜と期待するばかりです。
当然、LFEではなく、両chに振り分けたサブウーファで実現して欲しいですね。それも安価で・・・。無理な期待でしょうか・・・。

TIAS見学 

 2022.10.30
東京インターナショナルオーディオショー。
今年はOTOTENに続いて2回目の展示会見学になります。
コロナ禍が落ち着いてきたとはいえ、入場者を制限しているため開場時間の10時に行けばスンナリ入れると嵩を括っていたら、とんでもない!
入場者は既に長蛇の列(といっても5列で30mちょっとか・・・)を作っていて、入場QRコードの読み込みまでに約9分かかりました。

今年の大きな目玉としては、D&Mホールディングスが10/26に発売したばかりのデンマークDALI社の最高峰モデル『KORE』が展示され、試聴もできるのと、もう一つの目玉は1億2000万円超えで一躍有名になったMAGICOの『M9』ですが、こちらはグランドピアノより重いこともあって搬入が難しいでしょうから、最初から期待していませんでした。(案の定、展示も無し)

今年の5/24の記事にKOREを取り上げていますので詳細はそちらを見ていただくとして(5/16の記事も関連しています)、友人と二人で向かったブースはかなりの人たちで埋まっていました。
早い時間なのに、どうやら、皆さんのお目当てもKOREのようです。
いつもながらブースでの音出しには期待していませんので座れなかったことは気になりませんでしたが、近くで見られる状況ではなく、後方からの写真撮影が精一杯でした。(一番右に日本マランツ時代から活躍されている澤田GMの姿も見えます)
show 実物を目にすると大きい!(MAGICOのM9程ではないでしょうが・・・)
完全受注生産らしいので、これからも普通の量販店ではお目にかかる機会はほとんどないと思います。(秋葉原のサウンド110くらいかな〜)
小さな音で「慣らし」をしているだけでしたが、DALIらしくキツイ音はしていないようでした。

その他で興味があったのは、去年9月に発売されたVivid AudioのKAYA S12、数年前から気になっていたNODE社のHYLIXAの2つでしたが、S12はSTELLAのブースで展示確認し(ダクトが細い!)、HYLIXAはTIMELORDのブースで音を聴くことが出来ました。

show HYLIXAのキャビネットはカタツムリのような構造(約1.6mの螺旋音道)をしており、3Dプリンターを使ったSLS(レーザーを使った粉末焼結積層造形)によりガラス粉末入りの6-ナイロンから成型されています。
螺旋状のトランスミッションライン+スリットダクトバスレフのような構造で、ダクトはピカピカ光るラウンド形状のバッフル周囲にあって、音道の長さで位相合わせをしているのかもしれません。
このような構造からどんな音が出るか聴きたくて仕方がなかったのですが、コロナ禍もあって、5年越しで、やっと音を聴けました。
ブースに入った時間の関係から再生ソースはROONによるジャン・ミッシェル・ジャール(フランス)のテクノポップのみでしか聴けませんでしたが、もっとクセっぽい音かと思ったのですが嫌みの無い音で意外でした。

HYLIXAのキャビネットについては、
https://ja.3dsystems.com/customer-stories/node-audio-evolves-hi-fi-sound-3d-printed-speakers
に詳細がありますので、ご興味がある方はそちらにアクセス願います。

フューレンコーディネート扱いのBRODMANNのスピーカーシステムもホーンレゾネータ(http://www.brodmann.jp/technology.html)とアコースティックサウンドボード(ピアノの響板と同じ)というハンス・ドイツ氏が開発した特許技術に興味があったのですが、音出しはしておらず、「次回のお楽しみ」と言うことにしました。

OTOTENでは一人で回ったので1時間半で一通りを見学しましたが、今回は友人と共に話をしながら回りましたので、3時間くらいかかってしまいました。
私が現役だった若いころ(東京・晴海にあった今は亡き東京国際見本市会場で開催されていたオーディオフェアやシーテックになる前のエレクトロニクスショーが同時開催されていた時代:数日で30万人近くが入場)は説明員として終日「立ちん坊」をしたものですが、見る側になってからは目的を決めて短時間でササっと回るようにしていたので、久々にオーディオ機器展を見学した〜という感じになりました。

倒産したオンキョーサウンド、オーディオからほとんど手を引いたパイオニア、そしてウッドコーン採用のミニコンや頭外定位のヘッドフォンで頑張っているJVCケンウッド(ビクター)、そしてSONY、復活のテクニクスなどの日本勢の展示ブースが無かったのは寂しい限りでした。
JVC、SONY、Technics、フォステクスなどはOTOTENには出展していたので、JASの申し合わせで輸入品を扱わない企業は出展を見合わせたのか、はたまた棲み分けなのでしょうか?

来年の春には、MJフェア(無線と実験主催)の復活とontomoMOOK主催のスピーカー自作コンテストがWeb上でなく音友ホールで開催されることを祈るばかりです。

R-2R方式DACについて 

 2022.10.27
友人から、「今月のSTEREO誌で記事になっているイレブンオーディオのK-DACって凄そうだけど、どこが凄いの?」と聞かれたので、特徴を以下に記してみます。

DACの基本方式として現在主流となっている刄ー方式は、1ビットDACと呼ばれることもありますが、ストリームデータを時間方向に積分する(面積にする)ことで出力を得ます。
それに対し、CD創世記に主流だったR-2R方式は、ストリームデータをサンプリング間隔に従ってラッチ(ワードデータ化)し、ビット毎の重み付けにより電圧方向に積み上げることで出力を得ます。

「何のこっちゃ!分からんわ!」という声が聞こえてきそうですが、キーワードは「時間方向」と「電圧方向」だけなので、あとは忘れてもらってかまいません。(この後もゴチャゴチャ記述しますが、ポイントは最後にまとめますので、その部分だけ拾い読みしていただくのも良いかと・・・)

刄ー方式が主流になってから「ジッタ(jitter)」という要素がクローズアップされてきました。
電気工学ではジッタが「時間軸方向の揺らぎ」を表すことはご存じの方が多いと思いますが、刄ー方式の出力精度が主にクロックのジッタ量に依存しているために注目されたということです。

実際には、原クロックのジッタ量だけが問題なのではなく、それを使ってゲート処理をすればするほどアイパターン(1と0のデータを本来あるべきタイミングで重ね書きしたもの)は汚くなるのでジッタ値も悪化し、刄ー方式の場合には最終的にPWMやPDMのパルス出力を積分して出力を得るためパルス幅が不安定(ジッタが多い)だと出力精度が落ちます。

一方、R-2R方式は16ビットや24ビット単位のワードデータをラッチした後、DAC内臓の定電流源を基準としてR-2R抵抗ラダーに流し、ビット毎に重みの付いた電圧を重畳することで出力を得るため、抵抗値の精度がそのまま出力精度になります。

抵抗精度については、30年以上前と比べれば格段の高精度化が可能になっているし、K-DACの場合には44.1kHz/16bitのCDだけでなく384kHz/24bitまで対応可能とのこと。
DAC素子はデンマーク Soekris 社に発注している特注品で、27bit精度のもののようです。

R-2R方式のウィークポイントだった抵抗精度が払拭されたことで、R-2R方式の良さが再認識されることになった訳で、ジッタの影響を受けにくいことがメリットになっています。

R-2R方式にすると『エラーレートが高い古いCDの再生能力が高くなる』と言うことはありません。(エラーレートに影響のある読み取り能力はレーザーPUやその駆動回路の能力、そして駆動補正サーボアルゴリズムによります:確立しているCRCなどの「訂正アルゴリズム」とは別物です)
古いCDの場合にはメタルマスターを作る段階(実際にはメタルマスターを作る前段階のエッチング・レジスト版を作る工程)での記録ジッタが今に比べて大きいため、R-2Rのメリットが生きてくる場合もあるということを言いたかったのかもしれません。
ただ、単純に考えれば、読み出したデータを訂正し、バッファメモリに溜め、それから読み出したデータをクロックベースで叩き直す(クロックの逓倍周期でデータのエッジ時間精度を整える)のがフロントエンドの常套手段なので、DACステージでのR-2Rのメリットが生きてくるのかどうか・・・。検証していない私には何とも言えません。
(同じ源ソースを使っていても、版の違う2枚のCDディスク間で音が違ってしまう説明がつきませんし、もっと言うとポリカーボとガラスのディスク基材の違いで音が変わる理由も分かりません)


2方式双方のメリット/デメリットがあるのは事実ですが、現時点において、どちらの方式もDAC処理能力は十分に高いので、音質については好みの問題と言えるのかもしれません。
私がCDプレーヤーを設計していたCD黎明期から全盛期にかけて、R-2R方式の代表格であるバーブラウンのPCMシリーズから各社が作り始めた1ビットDACへの変遷を経験しているので、DAC方式による音質の傾向差は、当時は確実に存在したと言い切れますが、それとてDAC方式以外の部分(例えばデジタルフィルタやノイズシェーピングの次数など)の影響も大きく、さらに電源やバイパスコンデンサの種類など周囲の状況でも結構変わるため、私にはブラインド試聴でどちらの方式かを言い当てる自信はありません。(DAC方式以外の要素で音造りが十分に出来てしまうという意味です)

Isobaric Principleについて 

 2022.10.26
Isobaric PrincipleについてWeb上の記事に間違いがあったので、取り上げさせていただきます。

Isobaric Principle(等圧負荷原理)という言葉をご存じなくても、Linn社の『Isobarik』という2つのウーファユニットを使ったシステム名をご存じの方は多いと思います。
末尾の「k」はゲルマン系の表記だそうで、英語やラテン語では「c」になります。

構造的には2つのユニットの振動板同士を、その間にある空間を閉空間とすることで連動するように対向させたものになります。

show 上図はWebより引用させていただきましたが、Linn社の場合には中央の構造(同相駆動)を採用しており、1974年に取得した特許にもこの構造が明記されています。
左右の2つはそれぞれ逆相で駆動することにより閉鎖空間を両方のユニットで等圧のまま駆動します。

冒頭に記したWeb上の記事には、この構造にすることで実効質量が2倍、コンプライアンスが1/2になるため、f0は変化しないとありました。
f0=√{1/(Mms・Cms)}
実験結果も掲載されていて、f0が変化しない2本のインピーダンス曲線(ユニット単体とイソバリク)が記されたグラフも掲載されていました。

ここで「実効質量が2倍、コンプライアンスが1/2になる」というのが曲者で、単純化モデルで考えるとその通りなのですが、実際には閉空間を介して連動することによりコンプライアンスは1/2まで小さくはならないのです。
それでは、実験結果はどうして???となりますが、多分、完全な密閉空間になっていなかったのでしょう。

私も数年前に同じ実験をしたことがありますが、あまり閉空間を意識せず発泡クッションを挟んだだけで普通に組んだ結果はWeb記事と同じようにf0はほとんど変わりませんでした。
本当に連動しているのか不安になり、片方のユニットを指で押してみると、一瞬だけ他方の振動板が同期して動きますが1秒もしないうちにニュートラルな位置に戻ってしまいます。
要は「空気漏れ」を起こしていて、連動せずにそれぞれが単独に動いているので「(総合で)実効質量が2倍、コンプライアンスが1/2になる」ためf0が変化しなくなるということです。
入念にシリコンシーラントでシーリングを施して、一方を指で押したら1秒間くらいは他方の振動板が連動して変位したままで、数秒間かけて徐々にニュートラルな位置に戻る(ちょっと漏れる)くらいまで修正してf0を測定すると、約1割ほど低下している(71Hz ⇒ 63Hz)のが確認できました。
「等圧負荷で連動する」ということは、「閉空間の体積が変わらない = 圧力が変わらない」⇒「空気漏れしない」ことが最低条件であることをこの時に痛感しました。
この閉空間は小さければ小さいほど良いと言うことになり、上図の左側(フロント同士を突き合わせ)が一番効率が良くなる(f0低下率が大きくなる)と思われます。(フレームが邪魔して外部空間への放射開口率が低くなるのが気になりますが・・・)

TMDについて 

 2022.10.17
TMD(Tuned Mass Damper)については、何度か記事に上げていますので「またかよ」と思われる方もいらっしゃると思います。
ネットサーチしていたら台北101(タイワンにある高層ビル)の防振構造の写真を見つけました。(仕組みを図で説明しました)

show 87階から92階にある吹き抜け空間に直径5.5m、重さ660トンの球体がピアノ線で吊るされている写真です。
強風による高層階の揺れを緩和するために設置されたもので、球体が振り子のようにゆっくり揺れることで強風による低周期の構造変形を打ち消すように働きます。
振り子構造だけだと揺れっぱなしで揺れ戻しが悪さをしますので、球体下部にエアー・サスペンジョンが設置されていて、揺れのエネルギーを徐々に吸収するような仕組みになっています。

共振対策としてスピーカーシステムにも応用ができ、実際に製品にも採用例(ソナスファベールのLiliumやB&Wの700、800シリーズ)があります。

フレームの鳴き 

 2022.10.14
安型のユニットの場合、テンゴ、テンロクと呼ばれる鉄板を打ち抜きプレス(冷間圧延)したt0.6mm前後のフレーム(ハウジング)が使われていることが多いのですが、叩くとカンカンと響くことから、音質に影響を与えているだろうなぁと思われる方が少なくないと思います。

まったくその通りで、振動板の発生する音波は正面だけではなく背面にも放射され、その音圧に晒されるフレームは常に励振される状況にありますので、フレーム自体の固有共振周波数で共振します。
この共振音も含めて「ユニットの音」になっている訳ですが、ユノットは裸のままで鳴らされることは少なく、キャビネット(エンクロージャ)に固定されることがほとんどなので、キャビネットが強固で、フレームがキチンとそのキャビネットに固定(びり防止にスペーサーを介する場合が多い)されていれば固定されたフレーム部分はキャビネットと一体化されることで固定端となりフレームの共振が振動系に回り込むことはほとんどありません。(キャビネットの機械インピーダンスが振動系より低いことも一因です)

ただし、背面音圧にフレームが晒されていることに変わりはありませんので、共振エネルギーは機械インピーダンスの低いキャビネット側に流れ込み、キャビネットで混変調歪を発生します。
これを最小限に抑えるにはキャビネットの強度と質量を十分に大きくしておくことが必要ですが、実際には木製のキャビネットの質量は嵩が知れているので、どうしても歪が発生します。
この歪も含めてSPシステムの音となる訳で、キャビネットの材質や厚さをコントロールすることで「音造り」が行えます。
銘木をキャビネットに使うなどの方法で、美しい音色を獲得したものもあります。

この歪エネルギーを質量と強度で吸収してしまおうというのが金属製キャビネットの発想になります。
「吸収」の意味ですが、ニュートンの運動方程式 F = ma よりキャビネット質量 m が十分に大きければ加速度 a は十分に小さくなり、振動として顕在化することはほとんどなくなるということです。

ただ、私はキャビネットは音を出すべきではない(キャビネットに共振エネルギーを伝播させるべきではない)と考えているので、一連の製作品ではユニットをキャビネットに固定していません。
この考え方は民生メーカーでもデンソーテンが採用していて、ECLIPSEシリーズでは「仮想フローティング」と呼んでいます。(富士通テンの時代=2001年に開発)
ユニットは別の構造で支持されていて、ユニットとキャビネットとの間にはシーリングを兼ねたインシュレーション構造が入っています。(シーリングは不可欠です)
フレームの共振エネルギーは機械インピーダンスの低い磁気回路に流れ、仮想GNDや支持構造を介して床に流れます。
こうすることで、キャビネットが混変調歪の発生源となることが防げますが、ユニットのフレームは依然として共振する訳で、ハウジングを共振しにくくする(混変調歪の原因を減らす)ことは、特に安いユニット(ハウジングに金をかけられない)の場合には有効な手段になります。

発生したエネルギーは何らかの形(ほとんどの場合、熱エネルギー)に変換するしかありません。
共振のQを抑える意味でブチルゴムを貼り付けるなどの細工をされる方がいらっしゃいますが、これは粘弾性体であるブチルゴムで変換した熱エネルギーを消費させる方法です。
やってみると分かりますが、指で弾いた時の共振の「カーン」と後を引く音が「カン」もしくは「コン」になり、急激に減衰(共振周波数も低くなる)しているのが分かります。
ただし、上記したように共振も含めてユニットの音ですので、キャビネットに組んだ場合には当然ながら音の傾向が変わります。
やり過ぎると音が死んでしまい、何を聴いても面白くない音になります。

私の場合には、エポキシなどの樹脂による「応力のかからない補強」や金属片を貼り付ける「異種金属接合によるQダンプ」などをメインにしていて、粘弾性材料によるQダンプはあまりしません。(それでも、共振音は変わりますが・・・)

何れにしても、フレームの鳴き対策は最終的なSPシステムに組んだ場合の音に影響を与えますので、トライアンドエラーで追い込むことが大切です。

部屋の重要性 

 2022.10.10
先週の事ですが、友人からメールがあり、「先日借りたスピーカーが上手く鳴らないんだけど・・・」ということで、ちょっと確認に行ってきました。

最近、新築&引っ越したとは聞いていましたが、10畳近いリスニングルームはかなり密閉度が高く(スウェーデンハウスと同じ断熱性や気密性が高い「木枠の3重ガラス窓」にしているそうです)、外来ノイズを防止(逆に音漏れも防止)する意味では非常に良好ですが、コンクリートの壁面(床面はコンクリート下地の上にPタイル)がほとんど露出した状態になっていて、会話していても響きすぎて、定在波も気になります。
これでキチンと鳴らすのは無理な注文・・・とは言うものの、まずは短期で貸し出していたT2で試聴。
中高域はキンキン、低域はボコボコと非常にクセのある鳴り方から定在波の影響が大きいと判断し、「吸音材になるようなものは無いの?」と聞くと「無い」と即答。彼は音楽は好きだが、オーディオの知識や機材などはシロウトレベルなので・・・。
「じゃぁ、引っ越しに使った段ボール箱は?」と聞くと、「まだ半分くらいしか開いてないので、(開いたヤツは)束ねて納戸に置いてある」と言うので、それを持ってきて、簡易的に組み立てて部屋の隅や平行面を作る壁面近くにランダムに置いて再試聴。(畳んだまま立てかけて斜面を作ったものも有り)
やっと定在波が収まってきて、音像が見えてくる。
更に、彼に注文して段ボールから出したばかりのハンガーにかけた厚手のダウンコートや起毛トレーナーなど数着を持ち込んでもらい、段ボールの上や木製の窓枠にかけてみる。
床面には、リビングにあった段ボールから出した雑誌を適当にばら撒いて積み置きしてもらう。これで平行面はだいぶ減ったはず。
再び音出しをすると、友人も、音の変わり方にビックリしているようだ。

私の方の時間が無かったので、取り敢えず、この状態で我慢してもらい、次回来るときまでに粗毛フェルトやロックウールなどを用意して持ってくることを約束して、T2は人質?としてしばらく置いて帰ることに・・・。(私の作業場の隣にある試聴コーナーでは、現在、PHI-6Pがメインになっているので、当分の間、T2は鳴らさない)

今回の場合は定在波が出まくりでしたが、新築して間もない部屋では、どこでも似たようなもので、そのままでは何百万、何千万円のスピーカーを入れてもまともな音にはならないのが当たり前。
自分の好きな(聴き慣れた)ソースで音出ししながら、スピーカーの位置も含めて少しずつ好ましい状況に追い込んでいく『部屋のチューニング』ありきだと言うことを、再確認した次第でした。
それが出来ていて、初めて製品の評価が可能になるということです。


MF4-MICA マイカについて 

 2022.10.5
ちょっと疑問に思ったことがあって、マイカについて調べてみました。
以下情報の出典は、http://www.osakamica.co.jp/mica/ 大阪マイカHP です。

MF4-MICAに使われているマイカは白雲母(マスコバイト:アルミニウムが主成分)と呼ばれる鉱物を粉砕したもので、モース硬度は2.5〜3になります。この数値は人の爪(2.5)より硬く、10円玉(銅:3.5)より柔らかい硬度になります。
モース硬度はあくまで相対的な数値ですので、「銅や鉄よりは柔らかい」くらいに考えておけば良いと思います。
「硬い」と「強い」は別のファクターで、ダイヤモンドなどの宝石のように硬くても脆くて直ぐに割れてしまうものもあります。

マイカには薄く剥がすことが出来る(劈開:ヘキカイと言うそうです)性質があり、構造的強度に方向性があります。
元々の形は岩石の中に層状のものが所々に入っている(ガラス板のように大きなものは稀)状態で、昔のトースターやアイロンでニクロムヒーター線の保持に使っていた半透明のものは「焼成マイカ」と言って、断片を集めて板状にして焼くことで水分を飛ばしたものだそうです。
現在は、粉砕したものを他の材料に混ぜて使う目的が主で、粉砕粒(Dry Mica Flake)の大きさは種々あるそうです。(MF4-MICAは1mmもしくは2mm粒か?)

紙やプラスチックに比べれば硬いので、混合して「剛性アップに使われる」というのも確かですが、振動板に混ぜた場合には、どちらかと言うと分割振動のQを低くする効果が大きいのではないかと私は考えています。
混抄した場合には、マイカ粒の分布が分散されるので、均一な面強度ではなくなる(場所依存性が増える)ため、高次分割振動のモードがハッキリしなくなる⇒共振のQ(先鋭度)が低くなると想像しています。
これはマークオーディオ社の白い振動板で有名なMAOP(独自のアルカリ漕陽極酸化被膜生成法:粗い多孔質の穴(ポーラス)が不規則に出来る)のメリットと類似した部分があり、音質的にも似ている部分があるように感じています。

ムック本文に「特に500Hz以下の機械的振動レベルでは、負荷条件下で高い安定性を示します」と記述されているのは、マイカ粒(10%wt)とケブラー(2%wt)との相乗効果と思われます。(%wt:重量%)

因みに「負荷条件下」の負荷と言うのは、「定格入力(Nominal)7Wを加えた場合」と言う意味と思われ、結果として壊れないことが求められます。
更に加速試験の場合には環境負荷(高温高湿)もかけられるので、その安定性が上がっているのも頷けます。

MF4-MICA ムック本の内容問い合わせ 

 2022.10.2
また、お問い合わせを頂きました。

ムック本の本文にフェンロン氏が「ファイングレード圧縮非漂白紙、コースグレード圧縮非漂白紙」と述べているのはどのような意味なのでしょうか?」というものです。

多分、経験上、「グレード」は叩解度の事だろうな〜と思いながらも、私も初耳だったので、ちょっと調べてみました。
ネット検索では情報が見当たらず、英文の製紙関連専門書を当たってみましたが、叩解液をスラリー(slurry:泥水状のもの)、叩解機(日本ではビーターbeater=ミキサーの回転刃)をリファイナー(refiner:精製機)と呼ぶことなど新しい知識は得られましたが「コース」という単語がどうしても出てきません。
途方に暮れて、何気なく英和辞書で「fine」の項目を見ていたら反意語として「coarse(粗い、粗雑な)」というのを見つけました。
英語力(語彙力)があれば難なく見つけられたのでしょうが、私には無理でした。

要は、叩解度の浅い(粗い)繊維の入った叩解液から作ったものをコースグレード、叩解の深い(細かい=十分にフィブリル化が進んだ=絡みやすい)繊維の入った叩解液から作ったものをファイングレードと呼んでいるものと思われます。
振動板(コーン紙)の場合、この2種類の叩解度(メーカーによっては、もっと細かく分類している)以外に使用するパルプの種類(針葉樹系や広葉樹系、もしくは楮(こうぞ)、三椏(みつまた)、雁皮(がんぴ)といった和紙素材も含めると数十種類から選択)を混ぜ合わせて抄紙(混抄)するのは常套手段で、その混合比や叩解度、プレスコーンならプレス圧や温度、プレス時間などがノウハウとされてきました。

「非漂白」は、以前にも記事に載せたと思いますが、繊維間の緩衝&接着の役目を持つリグニンという茶褐色の縮れ構造を白い紙を作るために排除する工程が漂白工程(脱リグニン処理)で、この工程を経ないものがクラフト紙(非漂白紙)と呼ばれます。
リグニンは紙製振動板の内部損失に関わる成分なので、ほとんどのコーン紙にクラフト・パルプが使われています。
また、リグニン自体の性質として、黄色っぽい色のほかに経年変化で硬く脆くなるので、長持ちさせる目的のために近世の頃から書籍紙や印刷紙には漂白されたもの(セルロースやヘミセルロースだけが残るようにしたもの)が使われてきました。

このように、リグニンを含む木材は経年変化するもので、弦楽器の場合には50年〜200年で熟成が進み、その後は徐々に劣化すると言われていて、ヴァイオリンで言えばアマティ作は劣化しつつあり、ストラディバリやグァルネリはそろそろ劣化が始まりつつあると言われています。
繊維が剥き出しになっているコーン紙の場合にはもっと早いサイクルで変化が進み、半年から数年で熟成(安定)し、10年くらいから劣化が始まると言われています。

話が逸れましたが、ムック本文には「コーン形成時の圧縮率が高くなります」とあるので、プレス圧は高めのようです。
叩解度の低い(粗い)繊維が60%とのことですので、圧を高めにしても完全には潰れないため、程々の内部損失が得られているのだと思います。

MF4-MICA インピーダンス特性とf0実測 

 2022.10.1
4本購入したユニットのインピーダンス特性(低域のみ)を測定しました。
方法は至って簡便な方法で、シリーズに10Ω抵抗(1/2Wの1%抵抗をシリパラ接続)とユニットをシリーズ接続して、抵抗の分圧から求める方法です。

show

昔使っていたミリボルが壊れていたので、この際と思いサンワのデジタルマルチメーターPC710(RMS表示可能)を購入しました。
測定に際しては、PCアプリWaveGene v1.50を使ってサブ再生系のDAC(KORG DS-DAC-01)〜アンプ(amulech AL-202H)を経由して出力した正弦波を使います。
自動測定用のアプリをインストールすればスィープするだけで簡単なのでしょうが、インストールに対して面倒くさがり屋の私はポイント周波数でプロットして求める手動の方法を選択しました。
Excelの表に10Hz毎の抵抗分圧を記入すれば計算式でZ値を求めて対数グラフにプロットするようにしてありますので、測定作業自体は煩雑でも、それ以降の作業は大変ではありません。
f0付近は周波数を細かく刻んでザックリとしたf0とZmaxを求めています。

正確に測定しても温度や諸状況でかなり変化するので、環境条件を固定して4個同時に測定すればペアを決める目的にはザックリでもOKです。
結果、求めたf0値からNo.1(111Hz)とNo.3(111Hz)、No.2(106Hz)とNo.4(108Hz)をペアリングすることにしました。

片chに2本使うのがバレてしまいました(購入時に1セット不良返品〜交換したと記述しているので、そこでバレてますね・・・汗)が、今回は単純なパラ接続ではありません。
乞うご期待。

音の伝播と音色について 

 2022.9.27
前回の記事で「振動板が空気を動かすことで粗密波が発生する」と説明しましたが、これはおもに振動板自体が形を変えずに駆動される低い周波数帯域(ピストン領域)での話で、ある周波数以上(ユニットにより異なる)では特定の周波数で分割振動が発生して想定される空気量を駆動することが出来なくなり、周波数特性にピークやディップを生じます。
分割振動(共振)で何が起こっているかですが、振動板の特性(材質や形状など)により、下図に示すように、ある特定の周波数で変形(共振モード)が起こります。
分割振動域では共振のみという訳ではなく、それ以外の周波数ではピストン駆動していて、測定のためスイープする周波数が特定の周波数(f1、f2、f3・・・)に近付くと徐々に変形し始めて変形のピークを迎え、その周波数を越えると徐々に変形が収まりピストン振動に戻ります。

show

図はちょっと大げさに描いてありますが、駆動と反対方向に動いている部分(紫色矢印)があるのが確認できると思います。これが特性のディップを引き起こす原因になります。

空気中の音の伝播についても粗密波と共振とでは異なります。
粗密波は、文字通り空気の粒子密度(圧力)を変化させることで作られていますので、振動板直前の空気粒子は駆動により位置を変えています。(粒子が運動することで進行方向に波を伝える)
共振の場合には、どうなるのかと言うと、粒子の位置は変わらず、粒子から粒子へと振動エネルギーがバケツリレーのように伝えられることで進行方向に波を伝えます。

粗密波の場合には粒子が運動することにより、熱エネルギーへと変換してしまうため、音源から離れるほど減衰が大きくなりますが、共振の場合には粒子自体を振動させるだけですので減衰が比較的小さくなります。

弦楽器の場合、同じような金属もしくは金属線を巻いた弦が振動しているのに、楽器の音色がそれぞれ異なるのは楽器自体の胴鳴り(共振)によるもので、楽器から離れると弦から発生する粗密波は減衰して共鳴音(ボディの共振)が支配的になるためです。
そのため、ヴァイオリンの音色を左右するボディはストラディバリやグァルネリ、アマティなど誰が作ったか(どのような作り方をしたか、ニスは何を使ったか)で数億円の価値が生まれるということです。

話が逸れましたが、モノが振動する時には上記のピストン振動と共振が共存していて、それぞれの音色(スピーカーユニットの場合には音質)を決めているということです。

MF4-MICAの場合には、ユニットでの音出ししかしていませんが、上手く分割振動をコントロール出来ているように感じました。
当然、キャビネットに入れることで最終的な音質が決まるので、キャビネットの構造やそれに入れる吸音材の使い方などで音質が変わってくるのは皆さんがご存じの通りです。

今回は、月刊STEREO誌からの自作コンテスト案内がまだありませんが、フィディリティムサウンド中島さんの情報によると今年もありそうです。
皆さんもトライしてみてはいかがですか。

ロングストローク 

 2022.9.21
また、お問い合わせを頂きました。
「マーク・フェンロン氏がムック本で『片側4mmのストロークで、小さい振動板面積を補っています』と言ってるけど、どういう意味?」というご質問です。

小さい振動板のユニットだと低音があまり出ないと言われて、「そうだよな」となにげに納得してしまうかもしれませんが、「どうして?」と聞かれたらどう答えますか?

音(音響出力)は振動板が空気を動かすことで『粗密波』という波を作ることで生まれます。
この粗密波は文字通り空気の密度が高い部分と低い部分が生じることで波(縦波=進行方向に振幅)を作り出すものです。
空気の密度を上げるには空気の体積を縮めなければならず、同じように、下げるには体積を拡げねばなりません。
動かすことのできる体積は、振動板面積x振動板の移動量になるため、小さな振動板の場合には面積が小さい分、駆動距離を稼がねば体積を確保することが出来ません。

それなりに振動板面積の大きいユニットであれば駆動距離が小さくても駆動体積が得られる(それなりの音圧レベルが得られる)のですが、小さい場合には大きな振幅が必要になります。

普通の設計(なにが「普通」の基準?と言われると困りますが、「無難な」と言った方が良いかも)では、耐入力などを考えて、壊れないために振幅制限をしています。
これは機械的にリミットを作る(突っ張る)方法と、元々のコンプライアンスを低く(バネ定数を大きくして硬くする)してしまう方法とがあり、更にVC巻線幅を狭くするか磁気回路をプアにして駆動力がある範囲を超えると急に小さくなるよう設計するようにしています。
なぜならば、ギャップから食み出た巻線では駆動力を生み出さなくなる代わりに熱を生み出すようになってしまうので、破壊に繋がるリスクが高くなるためです。
マークオーディオでは、この制限をかなりの範囲で許容してしまう設計を小音量時のクォリティ確保のために敢えてやっているということです。

過大入力に対する考え方ですが、PAユーズ(Pablic Address:屋外などのライブ演奏会場で使われる機材)のように「ちょっとやそっとでは壊れない」ことが前提の機材ではないので、定格を大幅に超えたら壊れるのが当たり前と考えれば、定格入力+αまでキチンと動けばOK!という考え方もアリだと思います。
マーク氏がムック本文で「個人的には10W以下のシングル動作のアンプを使いたいですね」と述べているのは、そのあたりを意識していると考えるのは深読みし過ぎでしょうか・・・。

小音量からそれなりの(うるさく感じない)音量の範囲で気持ち良く聴くことが目的であれば、この設計方針は正しいと私は思います。

TSパラメータの有効数字 

 2022.9.20
お問い合わせを頂きました。
「TSパラメータは小数点以下まで表示しているけど、意味があるの?」というご質問です。
応えはイエスです。
あるパラメータが分からない場合には、いくつかのパラメータを使って計算して求めますが、その時の精度を確保するために必要です。

質問者の方は、実際の個別数値はf0で言えば約10%以上バラつきますので小数点以下など意味がないと仰りたかったのだと思います(私も昔はそう思っていました)が、上記の理由で必要なのです。
頂いた原始データ(複数サンプルの測定値をアプリの内部演算で求めたパラメータ値:平均値)はもっと桁数が多いのですが(小数点以下4桁くらい)、かなり丸めています。(表が埋まっていて計算の必要が無いので・・・)

OM-MF4-MICA ユニット設計の方向性 

 2022.9.20
マーク・フェンロン氏が振動系の軽量化に拘っている理由ですが、入力信号への応答性を重視しているからに他なりません。

物理の授業で出てくるニュートンの第二法則(運動方程式)F=M・a は、力(F)が質量(M)の物体に加わった時に加速度(a)が発生するというものです。
これをスピーカーユニットで考えると、VC(ボイスコイル)に発生した駆動力(F)が振動系実効質量(Mms)に加わって、振動板が加速度(a)を受けて動くということになります。
運動方程式から分かることは、駆動力が同じ場合に実効質量(等価質量とも言います)が軽ければ加速度が大きくなるということです。

加速度というのは速度の時間変化dv/dtで、速度は移動距離の時間変化dx/dtになりますので、結果的にa=d^2x/dt^2となります。
これの意味するところは、おおざっぱに言えば「加速度が大きければ移動距離が大きくなる」となります。
「瞬間的な駆動力の変化に質量(ユニットでは振動系)がキチンと反応して動く」と言い換えても良いかと思います。

もうひとつニュートンの第一法則というものがありますが、これは慣性質量というものを定義したもので、質量が大きいと動き始めにくく、動き出すと止まりにくくなります。
これもスピーカーユニットで考えると、振動系が重ければ(慣性質量が大きければ)動きにくくて止まりにくいと言うことを意味します。

この2つの法則から考えれば、「振動系は軽ければ軽いほど駆動力に対する応答性が良い」すなわちトランジェント特性が良く波形再現性が良いことを表しています。

ところが、軽くすることのデメリットもあり、大きなデメリットとしては最低共振周波数が上がってしまうことが挙げられます。
最低共振周波数f0は、 f0=(1/2π)・√(1/Cms・Mms) で表されるので、実効質量が軽くなればf0が上がってしまいます。
これを抑えるには機械コンプライアンスCmsを大きく(柔らかく)すれば良いのですが、小口径ユニットでこれを実現するのはかなり難しいのです。
大きければスパン(距離)が取れるので、柔らかくするのは意外と簡単ですが、寸法が小さくなるとスパンが取れないためダンパーであれば繊維を細く密度を下げ、材質自体の硬さ(樹脂含侵でコントロール)を下げなければなりません。
「螺旋バネ」で考えると分かりやすいと思います。同じ材質や径でも「長いバネ」はちょっと引っ張っただけでは戻す力がそれほど大きくならないのに対して、「短いバネ」はちょっと引っ張ると戻す力が大きくなります。
短くても柔らかくするには、径を細くするか、材質を変えるかしなければなりません。
ダンパーの場合には、デニール(単位長さ当たりの繊維の重さ=繊維径)と編み粗さとフェノール樹脂含侵量、そして形状でコントロールしなければなりません。
柔らかくするには、繊維径を細く、編み込みを粗くして、且つ樹脂含侵を少なくしなければなりませんが、保持が弱くなったり高温高湿でヘタっては困るので、自ずと限界があります。
この部分で、マークオーディオのように独自のノウハウを持っていないと、なかなか限界は狙えません。
これを実現できたことで、f0についてはMF4の約98HzからMF4-MICAの約107Hzとそれほど上昇させずに済みました。

もう一つの設計方針ですが、磁気回路は価格の割りに大きくしています。
駆動力Fは、TSパラメータのBlと入力電流の積で表されます。F=I・Bl
駆動力F、電流I、磁束密度B(単位面積当たりの磁束)は、単純な数値(スカラー量)ではなく、フレミングの「左手の法則」で表されるベクトル量(方向性を持っている)になります。
Blは磁束密度BとVC巻線の長さlの積ですので、同じ入力電流に対しては磁束密度が大きいほど駆動力は大きくなりますし、巻線長さが長いほど大きくなります。
MF4-MICAの場合には、磁気回路はMF4から変更されていませんので磁束密度Bは同じで、巻線長さl がほぼ同じ(若干長め)になるようマグネットワイヤ径を選択してDCR=6.8Ωに収めているのだと思います。(あまり長くすると重くなってしまい、加速度がアップしない)
実際には磁束密度が十分に大きいギャップ部分から食み出した部分の巻線もあるので、磁束密度は全ての巻線に対して同じではありません。(ロケーション依存性があるということです)
均一な磁束密度を得られる範囲を広くするためには、大きな磁石が必要になるということです。
磁石が大きいと総磁力線数が増える=ギャップから離れても磁力線があまり減らない=磁束密度が落ちない・・・と考えると分かりやすいと思います。
冒頭に記述した運動方程式によれば、質量が同じであっても駆動力が大きければ結果的に加速度も大きくなるため、トランジェント応答性がアップすることになります。

このように考えてみると、マークオーディオのユニットを使うと小入力時でも細かい情報が伝わってくる理由が見えてくると思います。

OM-MF4-MICA TSパラメータ比較(訂正) 

 2022.9.19
昨日の比較表に間違いがありましたので訂正します。
TSパラメータではありませんが、別表の「エッジ+ダンパー質量」の項目は削除させてください。
既に修正済みです。
単純にMms-Mmdの数値を入れていましたが、これがどの部分を表すかで疑義が生じたためです。
不確実な情報は、掲載しない方が良いという判断です。

OM-MF4-MICA TSパラメータ比較 

 2022.9.18
フィディリティムサウンド中島様のご好意で、ムックに記載されていないパラメータも開示して頂きました。
比較のためにMF4のデータも頂きましたので、比較表を以下に掲載します。

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以前掲載した表にはコンプライアンスCmsを計算で求めたものを入れましたが、こちらはn=6サンプルによる実測値とのことですので、こちらが正しいです。
振動系実効質量Mmsが軽くなったためf0はどうしても上がりますが、それでもコンプライアンスを少しでも高く(柔らかく)して抑えるようにしているのが分かります。
通常、磁気回路が同じでもVC巻線仕様が変わるとBl(駆動力係数)が変わりますが、ほぼ同じに維持しています。
このことと有効質量を軽くしたことにより標準能率η0が0.20と大きくできているのは性能的なメリットになります。
同様にBlとMmsの影響を受けるQesですが、Mmsが小さくなっているのでMF4の0.78に対し0.68と良く抑えられています。
結果的にEBP(効率帯域積:f0/Qes)はMF4がバスレフ向きの125なのに対し、157となっていてバックロードホーンにも適応します。

OM-MF4-MICA購入しました 

 2022.9.15
所用があり、近くの本屋に取りに行ったのは昼過ぎ。2冊(4ユニット)で16000円弱。ちょっとした出費です。
輸送中に問題があったようで、1冊は返品交換となり、1つだけを持ち帰って開封して確認。
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次の作品用に作ったユニットベースとの嵌合確認を一番に行ったので、端子を既に90度以上曲げてしまいましたが、それ以外は開封したままです。

OM-MF4との大きな違いは振動板材質(脱リグニン工程を経ないパルプが88%で、ケブラー2%、マイカ粉末10%を添加)になりますが、振動板形状がMF4に比べて若干深くなっているのも特徴です。

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VCボビンとの接着ポイントがダンパー側にズレるため、結果的にVCボビンを短くできるので振動系の軽量化に寄与しています。
また、振動板とVCボビンとの接着部分は、MF4のAl-Mg合金振動板の場合には振動板のツバが大きいのに対し、ツバがほとんど見えません。
これは口元接着剤が変わったこと(見た目が黒色から黄土色半透明に変わっている)と関係があるのかもしれません。
想像ですが、塗布後、直ぐに粘度が高くなり、口元からタレ落ちなくなるような接着剤なのかもしれません。UV硬化接着剤か??
7/23の記事で、MF4との比較表を記載しましたが、コンプライアンスCmsが若干低く(硬く:約1.4⇒約1.3 それでも十分柔らかい)なっているのは、ダンパーのフェノール含侵を若干多くしているのかもしれません。ダンパーのデニール(繊維の太さと目の細かさを表す数値)は変わっていないようですので・・・。

とりあえず裸の状態で音出ししてみましたが、振動板を高めのプレス圧で仕上げているため一般には高域が荒れやすいのですが、添加物(ケブラー&マイカ)が功を奏したのか、耳に刺さらないクリアな高音が特徴のようです。(間違った情報でしたので一部修正しました)
ファースト・インプレッションはここまで。

ユニットの複数接続について 

 2022.9.10
OM-MF4−MICAの発売が来週に迫りました。9/15(木)

良くメールで質問されるのが、ユニットを2つ使う場合にパラ接続(並列)にするか、それともシリーズ接続(直列)にするかというものです。
これは結果として何を求めるかで違ってきます。
通常のアンプ(市場ではほぼ100%)が電圧出力であることを前提とすると、8Ωのインピーダンスの場合にはパラ接続では4Ωとなり、シリーズ接続の場合には16Ωとなりますので、音圧を稼ぎたいならパラ接続が順当でしょう。
シリーズ接続の場合には、それぞれのユニット分圧および電流が1/2になるため、音圧を稼ぐには不利ですが、ユニットの特性が大きく異なっている場合には電流が平準化されるのと、2つのユニットに同じ電流が流れるため、駆動力も平準化されます。
2つの同じユニットをタンデムにする場合には、磁気回路の磁束密度バラツキが少ないという前提において、駆動力が平準化されるメリットは大きく、反作用の打ち消しが効率よく行われます。
パラ接続の場合には、2つのユニットに印加される電圧は同じになるので、それぞれのユニットのインピーダンス特性バラツキにより、それぞれのユニットに流れる電流値は同じにはなりません・・・ということは駆動力も同じにならないということで、タンデムには向きません。

アクティブスピーカーについて2 

 2022.9.4
昨日に引き続き、アクティブスピーカーについての記事になります。

今月、ユキムから英国APSCのブランドAIRPULSEからaptX HD対応レシーバー組み込みのパワードスピーカー「A100 HD MONITOR」が発売されます。
https://www.phileweb.com/news/audio/202209/02/23621.html

AIRPULSEブランドというと馴染みが薄い方がほとんどかもしれませんが、WE社のL.ソロモン氏に師事した後にヴァイタボックス社を経てボストンアコースティック社のリンフィールドシリーズを設計したフィル・ジョーンズ氏による製品群になります。

アンプ内臓がパワードスピーカーの代名詞という説明を前回しましたが、最近スマフォなどに導入されつつあるハイレゾ対応コーデックaptX HD(最大48kHz24bit)に対応したbluetooth機能まで組み込んでしまったのがA100 HD MONITORになります。
当然、DACも組み込まれていて、入力はRCAアナログx2、USB-B/光とA2DP(Advanced Audio Distribution Profile)bluetooth対応となっています。(サブウーファ用出力も装備)

ここまでくると、これを購入するだけでスマホのソースをワイヤーで接続せずにハイレゾ高音質で再生できるものとなり、市場性は一気に広がります。
PCと接続するデスクトップ形態という枠から脱し、テレビの両脇に置いてテレビ音声がそれなりの高音質で楽しめるし(ただし、テレビにRCAまたはUSB-B/光出力があることが条件)、スマホで聴きたい曲があれば、同じままの体勢でスマフォで切り替えて楽しめるのですから。
これならスマフォからヘッドフォンやイアフォンを介して楽しむだけでなく、いつも聴いているスマフォに入っている高音質ソースをリビングでスピーカーからの音で楽しむというシチュエーションが実現でき、自分の部屋やリスニングルームを持てないユーザーには朗報となります。

アクティブスピーカーについて 

 2022.9.3
友人から「パワードスピーカーを使ってみたいんだけど、どうかな?」と相談され、今回の記事はアクティブスピーカー(パワードスピーカー)にしました。

アクティブスピーカーについて私が初めて目にしたのは、今から30年くらい前。ジェネレックのスタジオモニターだったと思います。
当時、青山スタジオで音を聴いて、「これはスゴイ!」と感じたのを憶えていて、何がスゴかったかと言ってピンポイントで揺らがない定位にビックリしました。
モニターなので定位確認ができるのは当たり前ですが、そのレベルが段違いに良かったのです。

オーディオ業界の製品コンセプトにはスタジオユースから入ってくるトレンドが多く、2000年代になると海外製をメインにアクティブスピーカーが台頭し始めました。
最大のメリットは邪魔なSPケーブルが不要なこと。デスクトップに置いてあるソース源に繋げば、そのまま再生できることは魅力だし、SPケーブルの配置や長さの影響を排除出来るメリットは大きい。
とは言うものの、電源ケーブルが必要になるので配線が減る訳ではありません。システムをどこで切り分けるかの問題です。

思い返してみると、発表される製品のほとんどが従来型のスピーカーより安定してモニター的な音を出せていたと感じたのは私だけでしょうか?
思っている以上に、ある程度以上の長さの必要なSPケーブルの弊害は大きいと思います。

そう言ったこともあり、一時期、安くて小型のD級アンプを2台購入して、それぞれのアンプ入力をモノラル(片chに1台アンプを使う)にした上で出力をBTLにする実験を行っていたことがあります。
当然、アンプはスピーカー直近に置いて、SPケーブルは10cmそこそこの長さにします。
そうすることで、SPケーブルのインピーダンス(直流抵抗とインダクタンス)は極小になるためダンピングファクタを大きくすることが出来て、キチンとアンプで制御できているなぁという音が出るようになりました。
ただ、思ったような定位が得られないので色々試行錯誤した結果、アンプの極性を揃えればよい事が分かりました。
電源を供給することが必要なパワードスピーカーですから、ちょっと考えれば分かるのに、この対策に至るまで何と1か月近くかかりました。
その時に、「当たり前でも見過ごしている事って、結構あるものだなぁ」と思ったものです。

記憶力について 

 2022.9.1
前記事の和田さん情報からの受け売りですが、記憶力についての情報を以下に示します。

記憶力の衰退には年齢の上昇以外にも原因があり、特にストレスを要因とする場合が多いそうです。
ストレスは副腎皮質に働きかけて「コルチゾン」というホルモンを分泌させますが、これが記憶システムを阻害します。
結果、PTSD(心的外傷後ストレス障害)と同様に海馬を収縮させ、情報入り口での容量を減少させます。
これは、ストレスの原因となる外から入ってくる情報から精神を保護するために自己防衛的に起こる現象になります。
また、男性ホルモンの減少はシナプスの伝達物質アセチルコリン(脳内以外にも交感/副交感神経にも存在)を減少させるため記憶力低下を招くそうですし、「うつ病」に罹るとセロトニン(幸せホルモン=心の安定を招く)の減少が起こり、同様に記憶力低下を引き起こします。

逆に記憶力の強化は、前頭葉の刺激(創造的作業や会話、危険と隣り合わせなギャンブルなどの刺激)により活性化されます。
常に新しい刺激に晒されることで記憶能力が活性化されるのは老若男女問わずなのですが、体力的に活動力が鈍くなってくる高齢者にこそ必要なことも事実です。
それがストレスになったら意味がありませんが・・・。

歳をとっても記憶力を衰えさせないためには? 

 2022.9.1
精神科医の和田秀樹さんによると、記憶はいくつになっても衰えさせないことが出来るそうだ。
これは大げさにしても、記憶の仕組みを知ると、記憶の老化を遅くすることは出来ることが納得できます。
まず、記憶の入り口は「海馬」と言う器官であることは、拙著『音場再現と聴覚の限界』統合版の第三章にも記してありますが、この海馬では記憶の選別が行われています。
感覚器から入ってくる情報の寿命は、何もしなければ視覚情報なら0.5秒、音響情報でも5秒と言われています。
ほとんど垂れ流し状態です。
この情報を保持するためには「選択的注意(selective attention)=情報に意識を集中する事」が必要で、これが継続的に(繰り返し)行われることで記憶として保持され、最終的にメモリー機能を持つ側頭葉に送られることで記憶として貯蔵(記憶物質によりシナプスが形成)されます。
シナプスはずっと保持されるものではなく、徐々に消えていきますので、記憶を思い出すことで記憶物質を繰り返し出させてシナプスを強固なものにすることで長期間の記憶保持が可能になります。

例えば、スネを何かにぶつけて痛かったとします。
それが直ぐに消えてしまう痛さの場合には選択的注意が不十分なために側頭葉に記憶されることなく、海馬でオーバーフローして「スネが痛い」という情報は消えてしまいます。
したがって、後日アザがあるのを見つけても「何でアザができたんだっけ???」となります。
ところが、血が出るくらいの傷が出来て痛みが継続すると、その間ずっと選択的注意が成されることになり、側頭葉への記憶が起こります。
そのため、「階段で踏み外してスネをぶつけ、血が出てズボンが汚れた」といった主情報だけでなく副情報(関連情報)も記憶されることになります。
血が止まった後も痛みが続けば、その度に記憶を再生する(思い出す)ことになり、シナプスが強化され、後になっても記憶が消えなくなります。

この事から分かるのは、記憶するためには第一段階として「選択的注意の継続」、次段階として「記憶の再生(思い出すこと)」が必要なことが分かります。

受験勉強でも同じで、同じ学習を何回も繰り返すことで記憶が確実なものになることはお分かりと思います。

では、「歳を取ると記憶力(記憶能力)が衰える」と言われるのは何故なのでしょうか?
これは歳を取ることで海馬の機能が衰えることもありますが、それよりも「選択的注意が不十分になること」が主要因だと和田さんはおっしゃっています。記憶しようとする「気力(根気)」が衰えてくると言った方が当たっているのです。

この気力は個人差もありますが、歳を取っても鍛えることが出来ます。学ぶ(学習する)ことを習慣化している人は衰えが少なく、諦めてしまう人は衰えがどんどん進んでしまうとのことです。

「脳を鍛える」ということは、この学習を習慣化することに他ならず、「仕事を辞めたら急にボケた」なんて言うのは、学習を急にしなくなったために他なりません。

私の場合には、毎日、スピーカーから出てくる音を気合を入れて(集中して)聴くことにしていて、その音の評価(内容は上記の拙著第二章に詳しく記載してあります)をすることで記憶を上書き(学習)しています。

実際の音を聴いて上書きしないで「記憶」のままにすると、残念ながら思い出す度に記憶はどんどん変質してしまいます。
だいたいの場合が「美化」の方向に変質しますので、今の状況で現物を聴けばたいしたことが無くても、「昔の〇〇の音は最高だった」なんてことになってしまいます。
私の場合は、学生時代に聴いたJBL#4343の音が記憶の中では最高音質(雷に打たれたような感銘を受けた=強い刺激)なのですが、数年前に友人宅で聴いた#4343のメーカーレストア品があまりにも期待外れだったのは、部屋の状況や部品の経年劣化もさることながら、「記憶の美化」が極端に進んでいた結果と思われます。

後半は、ちょっと脱線しましたが、記憶能力を落とさないためには「学習する気力」を落とさないことが大事と言うことです。
和田さんによると、2001年に英国の学者による研究報告があり、学習によって老人であってもシナプス形成機能が増強した(記憶細胞が増えた)例が確認されたそうです。
逆に言うと、毎日を定型ルーティンだけで終わらせてしまうと、記憶力はどんどん衰えてしまうということで、「生涯、学習継続すること」が大事ということです。
和田さんによると、ニュースで何かを知った時に、単に受け流すのではなく、どうして?何故?と考えるだけでも学習になるそうです。日々学習する気力を持つことで記憶力を落とさずに済むという情報は、我々の年代にとっては朗報以外の何物でもありません。

アルミ合金について 

 2022.8.27
現在、コンテスト応募作品の下準備中(ユニットモジュール周辺部材作製中)ですが、加工性からアルミ素材の使用が多くなります。
最近のユニットでは振動板にアルミ合金が使われている例が多くなってきているので、皆さんも関心があると思いますので、その特性について整理しておきます。

まず、「アルミ合金」とは?というところから入りますが、純アルミニウム(A1050)というのは、表面の仕上げ(改質)にもよりますが、おおむね「熱伝導性が良く、軽いけれど柔らかく伸びやすい金属」になります。
この「軽い」「熱伝導性が良い」という利点はVCボビンなどには最適な特性ですが、そのままでは構造体として使うにはちょっと柔らか過ぎます。
そこで色々な金属を混ぜて、混ぜた金属の特性をプラスすることでデメリットを払拭しようというのが合金の狙いです。

上で純アルミニウム(A1050)と記しましたが、アルミ合金はJISで5桁の番号で分類されていて、最初のAはアルミニウムを表し、続く4桁で登録順に割り当てています。(数字を見ただけでは混ぜる金属の種類や配合比は分かりません)
分類上、1000番台は純アルミニウムで、2000番台は銅との合金、3000番台はマンガン、4000番台はシリコン、5000番台はマグネシウムとの合金となり、6000番台はマグネシウムとシリコンを加え、7000番台ではマグネシウムと亜鉛を加えたものになります。
2000番台にはジュラルミンや超ジュラルミンが含まれ、「強度があって軽い」上に「熱改質すると更に強度が上がる」という特性を持つため、航空機などに使われますが、特性を上げるために銅を多く含みすぎると耐食性が下がり、溶接が難しくなってきます。
したがってスクリューで組み上げる構造が主となり、複雑な形を作るにはコストがかかる傾向があります。
3000番台(マンガン添加)は耐食性を下げずにある程度の強度を確保したもので、アルミ缶などがそうです。4000番台(シリコン添加)は熱膨張率を抑えて耐摩耗性もアップしますので、自動車のピストンやシリンダーヘッドに使われます。
5000番台(マグネシウム添加)は、強度、耐食性を確保したうえで溶接性を持たせることができ、スピーカーユニットの振動板材料としてもお馴染みの合金になります。
マグネシウムの含有量で特性をかなり幅広く変えることができるため、アルミ合金の中でも一番種類の多い合金になります。
マグネシウムが多くなるほど強度が上がるが加工性が悪くなると考えて良く、究極は内部損失が期待できる「純マグネシウム(既に合金ではない!)」ですが、加工性は最悪です。
私がよく使うA5052は強度は中庸ですが耐食性や溶接性が良い上に加工性が良いためシロウトには使いやすく、何と言っても流通量が多いので安いというメリットがあります。
6000番台はマグネシウムとシリコンを添加したもので、溶接性は良くありませんが強度や耐食性に優れ、押し出しサッシなどに使われます。
7000番台はマグネシウムと亜鉛を添加することで、アルミ合金の中では強度が一番高くなります。超々ジュラルミンの名称で知られるA7075もその一つです。航空機やゴルフクラブのヘッドなどに使われています。
8000番台は「その他」に分類されるもので、リチウムを添加して低密度で高剛性なものもありますし、鉄を添加することで圧延性能を加味したものもあり、アルミ箔に使われています。

何れの合金も基本的に表面が酸化しやすく指紋がつきやすいため、装飾性と強度を併せ持った陽極酸化膜(アルマイト)処理を施す場合が多いです。

T2のメンテナンス2 

 2022.8.24
約1週間かけて音を聴きながらのメンテナンスになりました。
機械精度を上げた効果は、中域の歪っぽさが減って、耳障りなところが無くなった気がします。
これは前後比較になりますので、中1日をおいての比較となったため、それなりに記憶が曖昧になっている可能性が大です。

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「俺は一度記憶した音は忘れない」なんて豪語している方もいらっしゃいますが、どのレベルで正確なのかは聴覚の能力(記憶容量もあります)と記憶の仕方(関連付け)によります。
人間の記憶は、どんどん書き換えられていると考えた方が正しく、何らかの基準を設けて記憶することが正確さを少しでも持続させることになります。
私の場合には、必ず2つのスピーカーを比較するようにしていて(今回はT2との比較)、その差分を記憶します。(必ず、どちらかを基準にするということです)

前回の記事にあるメンテナンス実施によりソルボセインとユニットサブフレーム(アルミ製)との平行度が良くなったので、ユニットのボトムに実装したスクリューを締め込んでいくと密着度が上がっていてソルボセインと面で当たるようになったのが分かります。
ユニットのフレーム部分を叩くとコツコツという響きで、リジッドで且つソルボセインによるダンプが効いている感じです。
キャビネットと、キャビネットを吊っている枠部分の双方に耳を付けて打撃音を聴いてみると、明らかにユニットモジュールとキャビネットが分離出来ているのが確認できます。
念のため、メンテナンス前と同じ条件になるように割り箸を使って骨伝導でも確認しましたが、メンテナンス前より更に減衰しているようです。
このあたりは加速度ピックアップを使って数値測定すればF特も含めた具体的な減衰量を示せるのですが、残念ながら機材がありません・・・
機械精度が上がれば、さらに減衰量を稼げるはずなのですが、ここは現合(現物合わせ)に頼るシロウト加工の限界を感じました。

メンテナンス後のT2を基準にPHI-6Pの音確認をしましたが、やはり中低域に不自然な盛り上がりがあって、その下の領域がストンと落ちています。
8/8の記事にあるような抜本的な改造が必要ですが、取り敢えず聴くのが苦痛にならない程度の対策をしました。
サブキャビネット内の吸音材を増やし、シーリングを二重にし、キャビネット後方のダクト開口部に使い古しの綿タオルを全体に軽く詰めた状態でF特的なバランスは良くなってきました。
後方からの漏れ音(特に中高域)が減ったこともあって定位が向上し、Alpair-6Pの得意な奥行表現の改善があったのは救いですが、残念ながらスピード感は削がれてしまいました。
それでもトータルの情報量はT2より多いのが確認できました。
更なる向上は、年末以降の改造に期待しましょう。

T2のメンテナンス 

 2022.8.17
show T2のデッドマス部分は多数のM20ナットで構成してありますが、ネジロックをしていなかったため緩みが出ていたのと、2つのユニットの軸心傾き&相互直角度(図の黄色)が若干ズレていたので、それぞれを修正しました。
この部分がズレていると、キャビネットのユニット抜き穴との位置関係がズレてしまうので、取り付け位置寸法も含めて現合(現物合わせ)で修正しています。
角度で2度近くズレていたので、ユニットのフランジ部分とキャビネットのユニット切り抜き穴のカウンターシンク部に貼ってあるソルボセイン(シーリングの役目)との間には潰れる部分と軽く接しているくらいの部分とができていました。ソルボセインの表面には保護シートを貼ったままにしてあったので融着は免れました。
最終的には組み込み時にユニットのフランジとソルボセインとが面で当たるように微調整します。

応募は時間との勝負なので、多少の妥協の上に成り立っています。(調整が不十分だったということです・・・汗)
今回は、この辺りを中心にメンテナンスしていきます。

ユニット改造 事前準備開始 

 2022.8.14
発売が来月15日の予定になっている音友ムックの付録「OM-MF04-MICA」の追加工のために、同じハウジングを使っているOM-MF04を「T2」から外して、それをベースに事前準備を始めました。
作品の詳細はリークになってしまうので応募後にご報告することになってしまいますが、どうせバラしたのならT2のメンテナンスも同時に行っていこうと思っています。

T2に関しては、吸音材の情報をお伝えしていなかったと思いますので、今回は吸音材の写真を掲載します。
show ダクトの周囲にグラスウールを1巻きだけです。
当初は壁面に入れたりユニット直近にフワッと入れたり、ダクト入口に軽く置いたりしてみましたがアタック感をスポイルする影響が大きく、流路を阻害せずに済む部分で、且つ鳴きを抑えてくれるダクトの周囲に巻き付ける方法に帰結しました。

モーター部分をキャビネットから独立させ、振動の機械的中点(メカニカルGND)を明確にした方法(タンデムやデッドマス)の場合、吸音材無しではスピード感のある音が得られていたのに、吸音材を入れていくに従い、どんどん音が死んでしまいます。これは流路に吸音材を位置させた場合に顕著になります。
原因については、キャビネット内部やダクト内の空気のスチフネスが上がってしまう(バネ定数が大きくなってしまう)ことが想定され、それが振動系にどれだけ影響を与えるかの証だと考えています。
キャビネットにユニットを取り付ける構造の場合には機械中点が不明確になるので、振動系がスチフネスによって受ける影響がブロードになっているのに対し、機械中点を明確にするとクリティカルになってしまうのは、以前も同じように取り上げましたが、台車の上で野球のピッチングを行う場合と地面の上でピッチングを行うのとの差で例えられ、台車の上では「他の阻害要因(例えば服がキツイ)」があっても既に台車の影響が支配的なのに対し地面でのピッチングでは他の阻害要因が大きな影響を与えることになります。
「他の阻害要因」で例えたものが吸音材ということです。

オペアンプ談義 

 2022.8.12
友人とオペアンプについて昔話をしました。

私の場合は、1980年代に商品が出始めたCDプレーヤーの設計に初期からプロジェクトとして携わっていましたので、オペアンプとしては汎用品である新日本無線(JRC)のNJM4558やNJM4560(いずれもレイセオンRC4558/4560のセカンドソース)に馴染みがありました。
オペアンプの話に入る前に時代背景を・・。
当時、CDプレーヤーは半年から8か月くらいのサイクルで新製品を出さねばならなかった時代で、途中から2チームのスタガー設計体制になったので楽になりましたが、それまでは1チームで回さなければならず、基板パターン設計で二日徹夜して完成させて基板屋さんに引き継いだ後、社員寮に帰ってベッドに入って寝たと思ったら2時間で上司が起こしに来て再び出社・・・なんてこともありました。
月80時間の残業では収まらず、土日出勤はもちろん、タイムカードを押してから40〜60時間くらいサービス残業をしていた時代です。(時効ですが、良く体が保ったものです)
終電で帰る頃には午前様で、寮の風呂は終わっていて、夏場なのに風呂に1週間近く入らなかったこともありました。(クサイ!!)

そして、各メーカーこぞって音質に力を入れていた時代でもあります。
特に電解コンデンサは、ニッケミとニチコン、エルナーをメインとして独自材料と製法による「オーディオ専用」が台頭してきたころで、記憶に残っているだけでもニッケミのAWD〜AWF、ニチコンのMUSE、エルナーのシルミック、後期にはルビコン扱いのブラックゲートなども検討した記憶があり、そのほかにも売り込みが多数ありました。
九州三洋電機のOSconもオーディオ量産機種に採用したのは私のモデルが業界で初めてでした。(2019.12.28記事参照)
工場長自ら営業マンと一緒に売り込みにいらしていただいた時にビックリしたのが思い出として残っています。(たぶん、設備投資したのになかなか売れないので、工場長自らご出陣・・・ということだったのでしょう)

非常に高価なPPフィルムコンデンサであるnP、nH(表面に水色のエラストマーがコートされたもの)や銅箔を用いた日立コンデンサのブチルゴム巻きスチロールコンデンサを量産機に導入できたのも音質重視の時代背景があったからで、多少は材料費で無理をしても薄利多売で利益回収が出来た時代でもありました。(今では信じられませんが、59800円モデルはワールドワイドで6000台/月以上の販売実績がありました)

やっとオペアンプの話に戻りますが、このような背景があって、次に検討対象となったのがオペアンプでした。
販売価格もラインナップ化することで10万円〜15万円のハイエンド機を加え、オペアンプは4560からの置き換え検討でFET入力のNJM5532DD(ノイズ選別品:NE5532AP相当)や1回路入りの5534SDを採用するようになりました。

「骨格がしっかりした音(デフォルメせずに楽器自体の大きさや遠近感・音場感を再現できる)」を再生できるようになったのも、5532DDのおかげでした。
オペアンプの音質もさることながら、±電源ピンの直近に置くパスコンの音質依存性が高く、上司と喧々諤々やりあって、ここにもnPコンデンサを大量投入することにしたのも記憶に残っています。
フィルター部分に採用したnHと共に、基板の上に水色のジェリービーンズのようなコンデンサがいっぱい載っているのは壮観でした。

その後、ハイエンドはより高級志向となり、オペアンプについてもシグネテクスやナショナルセミコンダクタ、テキサスインスツルメンツ、バーブラウンなどからサンプルを取り寄せ、8pinソケットに差し替えながら検討を行いました。
今ではオペアンプをユーザーがセレクトできるようソケットを実装した製品が販売されていますが、まったく同じ状況で当時(30年近く前)は検討していました。
形状は、ほとんどがオペアンプの標準形態である8pin(一部9pin)樹脂ディップ(DIPかSIP)でしたが、円筒形のCAN(中にチップが入っていて、CANパッケージで覆われている)タイプも同時に検討して、樹脂が音質的に悪さ(応力歪か?)をしていることが分かりましたが、価格と供給量、および基板実装の関係で樹脂ディップになってしまったのを今でも悔しさと共に思い出します。
試作段階のOPA-06(?だったか1ケタ台の番号だったのは記憶していますが・・・)などスルーレートが100V/us近いものも検討して、数値と音質には相関があまり無いことを実感しました。
検討結果としてNE5532に帰結したのは、土台となる低域の出方が優れていたからで、今でも新規オペアンプ設計の基準になっているところを見ると、私たちの判断も間違っていなかったのかなと、ちょっと誇らしく思います。
因みにJRCのMUSEシリーズはNJM5532を基準にしているそうです。

それと、最近の情報として、今までのバイポーラプロセスと違う「誘電体分離プロセス」を採用することで、NPNとPNPのコンプリメンタリーPP部分などの対称性を物理的に補償できるようになったそうです。
我々の時代には、FETは特性の揃ったKタイプ(NPN)とJタイプ(PNP)を同じチップ上に形成することが困難で、条件設定の異なる別々のプロセスで作ったチップを組み合わせるしかありませんでしたが、誘電体分離プロセスを使うことでそれが可能になったそうです。(友人の情報です)

やじろべえ構造について2 

 2022.8.9
リングフローター部に関してご質問がありました。
「平ワッシャとナイロンテグスを接着してしまっているなら、プーリーは不要では?逆に接着剤で固定してしまった方が良いのでは?」という内容になります。
内周でナイロンテグスの位置を接着剤で固定しているのでプーリーは動きませんから、プーリー部分も接着剤で固定してしまった方が合理的というご意見です。

以下が私の考えになります。
ワッシャに外力が加わった場合にはナイロンテグスには、それに対する応力がかかります。
プーリーが固定されている場合には応力の方向によってテグスに異なる応力(テンション)が加わることが想定されるため、その平準化のためにプーリーを設定しています。
応力がかかる条件が発生するのは、設置場所を移動した時くらいですが、たった1cmくらいの移動であっても引き摺って移動した場合には保持シャフトの中心がズレることになり、発泡クッションが歪んで平ワッシャに応力が加わります。
分かっていれば持ち上げて移動して、設置する時にも軸が出るように注意しますが、コンテスト等の場合には不特定多数が移動する可能性があるため、不慮の事態に対応することも必要になります。
そのために、プーリーを入れています。

コロナ直前だった10回目の発表会(東京・神楽坂の音友ホールにて)の際に、輸送用のシャフト仮おさえクッションが実装されたままだったのに気付き、お披露目の音出し前に急いで自分で外した経験がありました。
選考の際の音質評価も輸送用クッションが入った状態でされていたようで、後悔しきりでした。
もちろん、私が注意書きを怠ったことに問題があります。

このようなことがあって、取り扱いの対策も盛り込むようになりました。
輸送時には輸送保護用として機能して、設置すればそのまま使えるのがベストです。
結果的に、自分で作業する際にもそれほどクリティカルになる必要が無くなるメリットもあります。
そして、「状態の再現性」という一番大切な面でも必要な機構だと考えています。

やじろべえ構造について 

 2022.8.8
やじろべえ構造が知りたいと、お問い合わせをいただきました。

2/6の記事にPHI-101の構造について紹介していますが、今回のPHI-6Pでは、その三脚部分を流用していますので、以下に写真を掲載します。

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一番左は外観、中央はモーターモジュールの重心位置を示し、右は各部の名称を示しています。

配線が未だですが、そのほうが構造が分かりやすいので、敢えて古い写真を掲載しました。
後方ユニットのフランジ周辺に見える緑色のものはカウンターウェイトで、「やじろべえ構造(BTC:Balancing Toy Construction)」の前後バランスを取るために屋外フェンスに使われるコート線を巻き付け、ビビリ防止に弾性接着剤で固定しています。
連結ブロックはアルミ製で、写真中央の重心位置のアルミ角材裏側に凹みを設けてあり、保持シャフトの上端部を円錐状にして先端を丸めたものとで点接触を形成しています。
可動部分であればアルミが負けてどんどん削れてしまうかもしれませんが、バランスを取っているだけですので材質的にも問題はありません。

リングフローター構造については、2/6の記事の方が大きい写真を使っていますので確認しやすいですが、三脚部分に設置したプーリーとナイロンテグスを介してフローティングされたM20平ワッシャが保持シャフトの位置リミッターになっていて、ワッシャと保持シャフトとの間には発泡ウレタンのクッション材が入っています。

こうすることにより、三脚本体からインシュレートされた保持シャフトは床から鉛直に保持されているだけの状況になり、その上にモーターモジュール(以前はモーターブロックと呼んでいました)が「やじろべえ」のようにバランスを取って載ることになります。

写真では未だ取り付けていませんが、前方ユニットのフローターリングと結合ブロックのサブキャビネット開放部に接する部分に中空チューブタイプのシーリング(図の黄色カマボコ形状:網戸のシーリングチューブを流用)を設けてキャビネットとモーターモジュールのインシュレーションを実現しています。

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PHI-6P音検討2

 2022.8.8
じっくりと聴くと、200〜400Hzあたりが盛り上がっていて、150Hzあたりからダラダラと下がっている感じです。
後面開放に近いと書きましたが、実際にはサブキャビネットがそれなりの大きさで鎮座していますので、リング状ダクトの形態になっています。
断面積が大きいので、長さを長くしないと100Hz以下の共振周波数に出来ないのですが、後方キャビネットとサブキャビネットで形成されるダクトは入口と出口の断面積がかなり広くなっていて、どうやらダクト長として機能する部分が極端に短くなってしまっているようです。
インピーダンス特性を測定すれば状況把握できますが、残念ながら作業場の方には機材がありません。
幸い、ヴォルテックスジェネレータもどきのリブがサブキャビネット表面にありますので、10分割されたダクトに1ヶ所づつ吸音材を詰めていけば断面積が減り共振周波数が下がってくるはずです。
早速、3ヶ所に詰めてみますが、女性ヴォーカルがスッキリしてきました。
更に3ヶ所追加すると、100Hz以下の低音は持ち上がってこないものの、T2のバランスに近付きます。ただし、今度はスピード感がスポイルされてきました。面白味の無い音です。
せっかくの後面開放の良さが失われるのは忍びなく、これ以上の実験は中止しました。
たぶん、吸音材を詰めただけでは完全にダクトを塞ぐことが出来ず、ロスだけが増えるので流速が遅くなってしまっているのでしょう。
抜本的な対策としては、サブキャビネットのボトム部分に尖がり帽子のような構造を付加してダクト長を稼いだ上で、サブキャビネット表面にスキン材(材質未定)を重ね貼りして断面積の調整を行うことが必要になると思われます。
方向性は出ましたが、今月中旬からは今年のコンテスト用モデルの設計に入らねばならず、修正は年明けまで棚上げになりそうです。

Alpair-6Pv2の音を久しぶりに聴きましたが、編成の小さなクラシック・・・カルテットやクィンテットの演奏を聴くと奏者がピンポイントで定位するのが気持ち良く、且つ弦の響きの再現性が高いのに驚かされます。金属系の振動板ではナカナカここまでは再現できず、どうしてもピーキーな部分が耳に付きます。
かといって6Pの高域がダラ下がりという訳ではなく、ハリもあるしキラビヤカサも表現できています。
それになんと言っても余韻のヌケが良いのです。天井が高くなったような錯覚にとらわれます。微小信号の再現が出来ているからなのでしょう。
分割振動のQと内部損失のバランスの妙でしょうか・・・。設計者には頭が下がります。

購入してから10年以上経つのに、古さを感じさせないところはサスガ名器!というところです。

PHI-6P音検討

 2022.8.4
やっと音検討できるところまできました。

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写真左は極性チェック中(モーターブロックの部分にサブキャビネットのフロントカバーが見えています)、右は音検討スタート時の写真です。

まず、吸音材無しで組み立てて音出ししましたが、100〜300Hzあたりに「コー」と言うような共鳴音と中高域の漏れがあるのが耳に付きます。
ダクト後方からの回り込みで、やはり吸音材が必要なようです。
試しにフロントキャビネット側(ユニット直近)に吸音材(グラスウール)を壁面の半分ほど入れてみましたが、想定通り情報量が減ってしまい、面白味が無くなってしまいました。
次に後方ダクトの入り口部分(サブキャビネットの前端)に開口を半分ほど塞ぐように軽く入れてみましたが、これも同様。ただし、低域のカブリは減少してすっきりしてきました。
そこで、2つのユニットの結合部の上に軽く載せる方法を採ってみましたが、情報量もそこそこ出てくるし、低域のカブリも減ってくれます。
あとは量をコントロールすればバランスが取れると思われます。
もう一つ気付いたのは、手抜きをして前後キャビネットを嵌め合わせてスクリュー1本だけで固定して検討を始めましたが、どうもキャビネットが鳴いているような付帯音が耳に付きます。
フロントとバックキャビネットを別々に拳で叩いてみると、場所によってピッチの違う音がします。一体化していないということです。
4本とも締め込んでやると、歴然たる違い・・・それからは、毎回、面倒でも4本とも締めて検討を進めました。(当たり前ですね)

組み上げた状況での外観ですが、以下に写真を掲載します。
鏡面も慣れてくると良いかな・・・と言う感じです。

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旭化成AK4499EXについて

 2022.7.31
Phile webに7/27掲載された岩井嵩氏の記事で、旭化成のDACチップ「AK4499EX」が取り上げられていました。
私も30〜25年ほど前には自社製電流出力型刄ーPEMDACチップを搭載したCDプレーヤーの製品開発に携わっていましたので、デジタルフィルタやDACの知識はそれなりに持っているつもりなので、このような記事には興味津々。
当時、自社製チップを採用する前には汎用DACを使っていて、実装基板を設計する際にピンレイアウトによっては音質的にパターンを最適化できないことが多く、妥協を余儀なくされたことが今でも心残りになっているところがあり、AK4499⇒AK4499EXにアップバージョンする際に4ch(128pin)構成から2ch(64pin)構成にしてパターン設計でのデメリットを見直したという部分に好感を持ちました。
このように半導体メーカーはユーザー(ここでは半導体を使う家電メーカー)にキチンと向き合う姿勢が重要です。

記事にもありましたが、2020年に宮崎県にある延岡工場で火災が発生し、半導体製造ファブを他社へ切り替えるのではないかと懸念されましたが、設計〜製造一貫、自社新工場での生産で進めることになって胸を撫で下ろしたのを思い出しました。
DACなどアナログ要素のノウハウが必要な特殊プロセスを持つ半導体の場合、ファブ(生産工場)の切り替えは致命的なダメージとなる場合が多いので、せっかく積み上げたものが崩れ落ちてしまうのではと我がことのように気をもんだものでした。

AK44499EXは1チップ処理ではなく、前段にストリーム処理やデジタルフィルタを受け持つAK4191(1536kHz/64bitPCMと44.8MHzDSDに対応)との2チップ構成になっていて、クロックをそれぞれに持っていて(厳密にはAK4191は2つのクロックを持つことになる)、非同期処理することでジッタやデジタルノイズの影響を小さくすることが行われています。(DACは専用クロックを持つということ)
結果的にchあたりのS/NをAK4499の134dBから1dB改善した135dBとしています。
この1dBという数値改善は小さく見えますが、限界近くでの数値改善になりますので大きな意味があります。これはDWAルーティング技術を使って製造上の抵抗値バラツキを吸収することで得られたもので、インピーダンスマッチングなども相まって数値以上に伝送特性の改善が顕著になっています。

塗装状況(クリア仕上げ)2

 2022.7.28
鏡面の状況がどう変わったか良く分からないと問い合わせがありましたので、比較写真を掲載します。

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クリアをかけて鏡面にした方(右側写真の右側)は、表面に一枚クリア層が乗っているのが分かると思います。鏡面は2回目の研磨なので単純比較は出来ませんが、ピアノ塗装だけの方がキリっとしています。
鏡面は摺り傷の補正も楽ですし、何より傷や指紋が目立ちにくいのがメリットです。
下は5回研磨後に仮組みしたものです。

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OM-MF4-MICAのTSパラメータについて

 2022.7.23
STEREOブログにTSパラメータの一部が掲載されたため、その情報から計算可能なパラメータを埋めたものが以下になります。(薄いピンク色のセルが計算値です:機械Q、電気Qが不明で計算できないものは空白のままです)
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まだ全容は見えませんが、現時点での比較から傾向を導き出してみます。

まず、前回(昨年)のMOOKに付録されたONKYOのユニットOM-OF101について、性質を再確認してみます。

バイオミメティック振動板が前面に押し出されたユニットでしたが、設計内容は10cmのユニットとしては非常にオーソドックス・・・というより生真面目(コンサバ)でした。
振動板を強固にして、且つ磁気回路に銅キャップを被せることにより、分割振動開始周波数をできるだけ高くし、磁束分布の非対称性に起因した歪を低減する設計方向性は廉価版としては特異とさえ言えるもので、C/Pの高さには目を見張りました。

駆動時の振動系前後非対称性(これも歪を生む)を改善するために特殊形状のエッジを導入したのも、低歪に拘ったからだと思います。
結果、特性的には素晴らしいユニットに仕上がっていて、私も食指をおおいに伸ばしたものです。
ところが、ユニット単体で1か月近くエージングしましたが、音がこなれてきません。
それもある程度の入力を加えてやらないと、情報量が不足してしまいます。極端な言い方をすれば「小さな音では音楽にならない」と言うことです。
これはTSパラメータの数値にも現れていて、機械系コンプライアンスCmsが約0.6しかありません。(振動系の保持が硬くて動きにくいということです)
特殊形状エッジを採用して前後リニアリティを追及したために、振動系の保持力が大きくなり、動きづらくなった結果です。

設計思想の異なるマークオーディオのユニットでは、小さな入力でもキチンと反応して情報が再生されるのに慣れていたため、正直、これにはテコズリました。
キャビネットを後面開放モドキにしたのも、キャビネット内部の空気のスチフネス(ばね定数=コンプライアンスの逆数)で振動系を抑えないよう出来る限りフリーにしたかったからです。
それでも小音量では鳴ってくれず、結果的に私の手に余るシロモノでした。

それでは、本題のマークオーディオ製ユニットの比較に入ります。
OM-MF4については、以前にも触れましたが、コンプライアンスを極端に上げて(柔らかくして)フラフラの振動系にすることで、4cmのユニットとしては驚異的なfoの低さ(100Hz以下)を生み出しています。
10cmのオンキョーユニットがCmsが小さいので振動板を重くすることでやっとこさ92Hzにしているのに対し、4cmで97.5Hzは異常です。
これはCmsが1.4以上あることにより振動板の質量が小さくてもf0を低くする事が可能になっているためです。(f0は質量とコンプライアンスの積の逆数の平方根に比例します)

今回のOM-MF4−MICAについては、磁気回路はMF4と共通で、振動板を紙系(マイカ混抄)にしたことで、更なる振動系実効質量の軽量化を推し進めています。

マークオーディオがここまで実効質量の軽減に拘るのは、振動系の質量は駆動されるときに「慣性質量」になってしまうからです。
慣性質量という考え方は、質量のあるものを動かそうとすると、それに力を加えて加速度を生みだす必要があり、加速度が加わっても「直ぐには動き出さず」「動き出すと直ぐには止まらない」性質のことです。
言い換えれば、「振動系は入力より必ず遅れて動く」と言うことで、質量が大きいほど遅れ(立ち上がりの鈍り)が大きくなります。
波形再現を考えた場合には、この立ち上がりの鈍りはトランジェント特性の悪化に他なりません。
かといってf0は質量が大きいほど低くできますのでジレンマに陥ります。

密閉箱に入れた時に低音の肩特性がフラットになるためのキャビネット容積Vflatを計算しましたが、それを比較すると、OF101では85リットル、MF4では23リットル弱なのに対し、MICAでは9リットル弱となっていて、小型でも十分な低音を出せるようになっています。
これは完全にデスクトップを想定したユニットに他なりません。
でも注意が必要で、容積が小さいと当然ながらキャビネット内寸が小さくなります。
キャビネットのプロポーション的にどうしても奥行が短くなりますが、ユニット背面放射のキャビネット内での反射が減衰せずに振動板に戻り、紙コーンの場合には一部は通過して表に漏れます。
反射した波面は直接放射より遅れて表に出てきて混じり合いますので、これはタイムドメイン歪に他なりません。
中高域のうるささや歪っぽさを感じた場合、その一端はこの歪によります。
小さなキャビネットを作る際には、奥行寸法を比較的大きく取ることが歪対策になります。プロポーションは好き好きですが・・・。(JCVのウッドコーン採用モデルEX-HR10000などが、奥行の長い例になります)

いずれにしても、私の好きな紙系コーンの採用ですので期待が高まります。
現在製作中のPHI-6P(紙系コーンです!)は来月中旬までには完成させ、コンテスト応募作品についてはユニット入手前にスタンド部分(今回は円柱ピラータイプではありません)から製作に入る予定です。

塗装状況(クリア仕上げ)

 2022.7.21
一番早く上塗りのアクリル研磨が終わったフローティングリング(黄色矢印)をエポキシ接着剤にてユニットと合体させました。
リングは黒ピアノ塗装の上にシリコン・アクリル塗料(クリア)を複数回重ね塗りした後、#1000、#2000の水研ぎを経てアクリル板用研磨剤で磨き上げたものです。(クリアはハケ塗りではなくスプレーですので、短時間で重ね塗りできますが、C/Pが悪い!!)

show やはり、黒のピアノ塗装だけとは違い、表層に透明な被膜があるのが分かります。
コントラストはピアノ塗装だけのほうが高く、「漆黒」という感じでカッコ良いのですが、クリア塗装で表面保護しておけば傷や汚れからピアノ塗装の表面を守ることができます。(ミラーフィニッシュと言うそうです)

ほぼ想定した仕上がりになったので、ホッとしています。

塗装状況(ピアノ仕上げ)2

 2022.7.21
友人に「手作業じゃなくて、電動ドリルの先端にバフを付けて「バフ掛け」すれば良いじゃないか」と言われたのを思い出しましたが、痛い経験があるため手作業にしています。
確かにバフ掛けは楽ですし、短時間で作業が進みます。ただ、その見返りがあることを前回のピアノ仕上げの際に体験してしまいました。
調子に乗って、一か所だけを集中的にバフ掛けしていたら、摩擦熱で塗料が軟化してしまい、バフの繊維が塗料に混入してしまいました。
気が付いたら時遅し・・・深くまで繊維が入り込み、修正のできる状態ではありませんでした。
そこまでは行かなくても、熱でシワやメクレが生じることもあります。
変質して色が変わってしまうこともあります。(濃い色は白っぽく変色)
1か月近く続けてきた塗装作業が一瞬で失敗するのですから、ショックが大きいです。
私はそれがトラウマになってしまい、電動ドリルでのバフ作業をしなくなりましたが、バフを表面に押し付ける方法(移動速度と押し付ける力)をコントロールする感覚(コツ)をキチンと覚えれば、メーカーの職人さんがやっていることなので出来るはずです。
ただ、今回、手作業でやってみて、本当に時間がかかるし疲れますが、徐々に傷が消えて滑らかになっていくのを楽しむのもアリだなぁと感じました。
それに愛着も湧きますし・・・。

磨き作業の追加情報でした。

塗装状況(ピアノ仕上げ)

 2022.7.20
ようやく塗装&研磨工程が終わりました。
結局、6回アクリル研磨剤による研磨を実施して、以下のような状態までいきました。

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7/1の記事の写真左側と比較して、映り込みもさらにクッキリと見えて、そのままでも十分に美しいと自負していますが、このままでは傷や皮脂が付きやすいので予定通りシリコンアクリル塗料(クリア:スプレー)を上塗りして、再びアクリル研磨剤での磨きをかけます。
延べ時間で1週間近くかかったピアノ仕上げ(傷を消すための磨き手作業)が無駄のように見えますが、そんなことはなく、下地のキレイさが最後の表面状態に反映するはずです。

ONTOMO MOOK 9/15発売

 2022.7.19
ようやく発売です。

今回は、マークオーディオOM-MF4の振動板を紙系のコーンにしたもので、振動系実効質量が2割以上軽くなっています。
マイカが混抄してあるため、ユニット名もOM-MF4-MICAとなっています。
その他のパーツは共通のようで、MF4と同じ8Ω仕様です。
物価高騰を受けて頒布価格がペアで7975円になってしまい、今回はツインにするか迷うところです。
金属振動板だったらトランジェント特性がバツグンの「ZORZO方式(2連装)」の構造をYさんにお願いして使わせていただこうと思っていましたが、ペーパーコーンとなるとオーソドックスに攻める方が良いような気がします。(YさんがZORZOのペーパーコーンにOKを出すとは思えないし・・・)
今回で4回目ですが、いつもながら冬場の作業になり、環境がプアなため塗装は凝ったことができませんので、今回も技術的な内容を濃くするしかありません。
匠部門では、仕上げが重視されているのは確かだと思いますが、念願であるテクニカルマスターの称号を取りたいものです。(毎年、完成度の高い尾崎さんの作品に持っていかれています)

月刊STEREO8月号 工作人間大集合に掲載されました

 2022.7.19
現在製作しているPHI-6Pについて、カラー半ページですが、掲載されました。(特集の最後のページ=32ページです)
写真は小さく不鮮明ですが、宜しければ本屋さんで立ち読みしていただければ幸いです。

ライブラリのPDFについて

 2022.7.15
当HPは最小限の費用で運営していますので、占有できる容量が小さく、数か月前からライブラリにある拙著PDFのいくつかを閲覧中止にしております。
特に「ユニットって奥が深い」については、増補しているうちに160ページ(約12MB)を超えてしまいましたので、閲覧中止の憂き目にあってしまいました。

「ユニット」についてが約100ページ、「TSパラメータ」についてが15ページ、「ユニットの組み立て方」と「DF&逆起電力」についてがそれぞれ13ページずつ、そしてアナロジー解析について約20ページという5章構成になっています。
経験に基く私見が多く、本当かいな?と思うような記事もありますが、出来る限り数式など根拠となるものを付帯させています。
これだけユニットについての情報がまとまっている資料はなかなか無いと自負していますが、自由に閲覧できるよう開放しないのであれば意味がありませんね。

そこで一考、メールでリクエストいただいた場合には、返信でPDFを添付する方法にしたいと思います。
HP内のメーラーを使っていただいても良いし、直接、以下のメアド宛てでもかまいません。

apx1040zama@yahoo.co.jp
↑ コピペしてメーラーの宛先に貼り付けてください。

できれば、当HPの記事を読んだ感想を一言二言添えていただけるとありがたいです。

なお、写真や図などについては、個人運用の範囲で他のHPなどから掲載させていただいているものが多いので転載は控えていただきたく。
また私が作製した図や写真も良識の範囲でおつかいいただけますようお願いいたします。

ご不便をおかけしますが、閲覧中止は現状維持とさせていただきます。
悪しからず、ご容赦のほど。 m(__)m

理論と音質

 2022.7.14
今日は雑談です。

オーディオの好きな方(俗にオーディオファイルやオーディオマニアと呼ばれる方々)には色々なアプローチをしていらっしゃる方が居て、私も百人近い方とお付き合いしてきたと思います。
一番多かったのは、既製品やその時々の新製品を雑誌評価などで買い求め、楽しまれているタイプ。しばらくすると次の製品を購入されます。
最終到達点はあるのだろうか?と思って、いつもお聞きするのですが、ほとんどの方が「雑誌を見ると新しいものに興味が湧いて、思わず買っちゃうんだよね」という応えを返してくれます。
気に入った車を次から次に乗り換えるのと同じで、未知なるものを自分の手に入れる楽しさは何物にも代えがたいものであることは分かりますが、貧乏性の私には先立つもの(お金です)が気になったものです。

この方々の中にも色々なタイプがあって、買ったものをすべて残しておく方と早々に売り払って新しいものの購入資金に充てる方、友人に譲る方もいらっしゃいます。
残しておいても、すべて埃をかぶったままの方もいますし、気になって時々出してきて音を聴く方もいらっしゃいます。

次に多かったのは、「自分の好みの音はこうだ」と主張して、それを突き詰めていると仰る方。
お宅にお伺いすると、部屋にはヴィンテージ物がいっぱい。「f特なんて関係ない。自分が納得する音が出ていればよい」と仰る通り、かなりクセのある音が出ていることも・・・。
もちろん、それぞれの方の趣味趣向ですので否定は禁物ながら、個性が強すぎて頭が痛くなり、30分そこそこで退散したこともありました。

市販品には満足できるものが見つからなくなった方は、自分のアイデアで改造を加えて楽しまれていて、今、主にお付き合いさせていただいているのは、このようなタイプの方々です。
その発想原点は技術的な理論に基いたモノではない場合がほとんどで、何でも理論と結び付けたがり、根拠を探してしまう私とは、両極端にいる方々ですが、時にはインスパイアされることもあるので、貴重な存在です。
やってみて、音が良ければ(この「音が良い」というのも個人差があるのですが・・・)満足して、ダメならば次の手を考えて実行する・・・ある意味、盲滅法的なところがあって、無限ループに居るようなところもありますが、色々自分で考えたことを試してみることが楽しいのだと思います。
お宅に伺って聴かせていただくと、市販品には無い魅力があることが多く、時々私の琴線に触れるものもあります。
どう理論的に考えてみても、こんな音が出るはずが無いと思われるものから、凄い(私にとって凄い)音が出ているときには感動してしまいます。

元大学名誉教授Yさんのお宅にお伺いしたのは、もう4年くらい前になりますが、MJオーディオフェスティバル2018で展示されていたスピーカーモジュールに興味を持ち、説明されていたOさんと繋がりが出来て、「じゃぁ、一緒にYさん宅にお伺いしましょう」となっての事でした。
「ZORZO」と名打ったもの(2019年3/21の記事2件に詳細)でしたが、Oさんに説明を聞くだけでは納得できず(と言うより信じられず)、Yさん宅にお伺いして聴いてみてトランジェントの良さにビックリ。
密閉箱やバスレフに普通に実装したものでは絶対に得られず、ユニットを裸で鳴らしても得られないスピード感が得られるのです。
スピード感というと刺々しいイメージを抱かせてしまいますが、立ち上がりが生に近いのか自然な感じがします。
当然、手作りですので工作精度が低く、制振パテがベタベタと付いた状態で、見た目より音を重視しているのでしょうが、それを差し引いても出てくる音には感銘を受けました。
発音源が1.5mくらい隔てて2ケ所にあって、それも逆相なので相互干渉するため、本来ならばマトモな音にはならないはずなのに、空間表現はキチンと出来ているし、トランジェントが優れている・・・何故・・・。
Yさんは、バックキャビティを連結&ユニット連動することでf0が3割くらい下がることを強調されるので、LinnのIsobarikを連想してしまいましたが、あちらは低音再生のメリットであるのに対し、こちらは楽器再現で重要な中低音域のトランジェントが優れている・・・。
何とか理論的に説明しようと試みましたが、未だに確たる説明ができず、現在に至っています。

その後、流体力学や高速流体の挙動について学び、少し説明ができるところまできましたので、また改めて記事にさせていただきたいと思います。

サブキャビネット組み込み

 2022.7.10
PHI-101のサブキャビネット組み込みについては、前方はナイロンテグスによる吊り構造、後方は「ローターフィンもどき」と後方キャビネットとの間に発泡クッションを入れる構造にしたために、時間経過に伴ってクッションが潰れ、サブキャビネットの位置がズレて(後方にお辞儀して)、前方ユニットのフローターギャップに影響してしまった旨を2/17の記事に掲載しています。
今回は予告通り、前後ともテグス吊りにしました。

show 後方キャビネットの突き合わせ面から21mmの部分にサブキャビネットの前面が来るようにセッティングするのですが、まず、サブキャビネットの前方/後方各4ヶ所、合計8ヶ所にテグス吊り用の割りピンを打ち込みます。(左写真:サイズは1.6mmx12mm)
作業は、まず、ピンバイスに1.5mmのドリル刃をチャックして(左写真)、深さ10mmの穴を8ヶ所に開けます。
細い穴の場合、直ぐに深さオーバーしてしまう場合が多いので、折れたドリル刃をわざと実装しています。これであれば、刃が切れないため穴開けスピードが遅くなりますので、調整が可能です。
穴が開いたら、割りピンにエポキシ接着剤を塗布して打ち込みます。
固まったら、サブキャビネットを後方キャビネットとの前後位置関係が正しくなるように21mmのスペーサーをかまして設置した状態で、後方キャビネットの内壁に相手方の割りピン打ち込み位置をマーキングします。
割りピン打ち込みは上記と同様にして行い、いよいよテグスの実装です。

実装に先立ち、サブキャビネット側の割りピンに、かなり長めのテグスを結び、弾性接着剤(コニシSU:シリル化ウレタン系)で解れてこないように固定しておきます。
この状態でテグスをタルミの無いように張り、内壁側の割りピンに結び付けます。
タルミ無く、且つサブキャビネットを軸中心に位置させるためのコツは、ピンに2重からげした状態で対向同士のテグスを結び付け、楊枝を使って締めあげながら位置を修正します。(テグスを長くしておいたので可能)
この状態では固定できていませんので、ピンのテグスが2重からげになっている部分に弾性接着剤を盛っておき、硬化したら対向同士の結び目を切り、内壁側の2重からげに出来る限り近い部分で結び目を作り、この部分にも弾性接着剤を盛って固定します。
硬化したら余分なテグスを切り離し、完成です。

サブキャビネットは軽いので、8本のテグスで宙吊りにすると、かなり気持ち良く位置が決まります。
完成後の写真が以下になります。左がユニット挿入側、右が外観。
サブキャビネットの外観はリング状に光って見えますが、光が当たらない部分が黒く見えているだけです。中央部分の穴は、エンブレムシート(直径45mmの予定)を貼ることで塞ぎます。
左の写真では、内壁が銀色のように見えますが、外光が反射しているだけで、実際には黒色です。組み上げて光が入らなくなれば真っ黒です。
10個の「ローターフィンもどき」すべて・・・と言うよりサブキャビネット全体がテグスでフローティングされているので、サブキャビネットを叩いても、骨伝導聴診器(ただの割り箸です)で確認する限り、後方キャビネットにはほとんど伝わりません。
骨伝導聴診器というのは、対象物と自分の額(頬骨でもアゴでもかまいません)との間に割り箸を挟むだけのもので、振動ピックアップが無いので減衰量(数値)は分からなくても振動伝播しているか、いないかの確認には困りません。

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YAMAHA NS5000におけるキャビネット技術

 2022.7.6
何を今更、と思われるかもしれませんが、キャビネットを自作される方は吸音材に悩まされることが多いと思いますので取り上げておきます。
「アコースティック・アブソーバー」と名付けられたJの字形状の筒ですが、「ヘルムホルツ共鳴」を利用した定在波の吸収器になります。(Jの字にした理由は分かりません。ストレートでも良いのですが・・・)
直方体のキャビネット形状では縦・横・高さの寸法に応じた定在波に集約されますので、それに合わせて共鳴器を設定すれば吸音材は不要になるということです。
https://yamaha.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/8025
上記のHPにある特性図を見ると、きれいに定在波のピークが消えています。

どのように作るかというと、まず、キャビネット内部にマイクを入れてスピーカー入力周波数をスィープすることで定在波の周波数を検出します。(キャビネットは仮組にしておく)
これに合わせて筒型のヘルムホルツ共鳴器を3つ作ってキャビネットの中に設置します。

こう書くと、いとも簡単なようですが、実際に共鳴器を計算した寸法で作ってみると、共鳴周波数が若干ズレます。
それを見越して、ちょっと短めに作っておいて口元に長さを可変できる構造を付けられるようにしておくとベストです。
実際にマイクで測定しながら長さを可変して、ちょうど特性に効果があるところで接着剤にて固定すればyamahaの特性図にあるようにきれいに吸収できるはずです。
これを3本ともに調整を行い、キャビネット内部に固定すれば、吸音材は必要が無くなり、音の鮮度が落ちません。

気をつけなければならないのは、設置場所で効果に差が出ることです。位置を変えながら、ベストを探ることが必要になってきます。(定在波の腹の部分に共鳴器の口が位置するのが効率最大だと思います)

もう一つの技術「RSチャンバー」については、ツィーター背圧(実際には共鳴)を制御するもので効果はバツグンですが、3D-CADを利用したPCシミュレーションが必要で、残念ながら我々のようなシロウトには手が出ません。

DYNAUDIO Emitシリーズのユニット振動板

 2022.7.5
Emitシリーズに使われているミッドレンジとウーファの振動板にはMSP(Magnesium Silicate Polymer)というものが使われています。
日本語に訳すと「珪酸マグネシウムポリマー」という名称ですが、珪酸マグネシウムというのは軽石(タルク)の主成分です。
もうお分かりと思いますが、軽い鉱石を粉砕したもの(もしくは合成して微細なフィラーにしたもの?)を樹脂と混錬したもののようです。
軽くて強度の高いものを樹脂に取り込むことで伝播速度のアップを狙ったものと思われます。
ポリマークレイコンポジットPCC(Polymer Clay Composite:clayは粘土のこと)と呼ばれる材料の一種で、日本でも産総研が「クレースト」という名称で開発しています。
クレーストの場合には「合成スクメタイト」という親水性の良いフィラーの含有量を極端に高めて特殊な技術(普通は疎水性でないと樹脂と混ざらない)でポリマーと複合化しています。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kinoushi/47/0/47_63/_pdf

特徴としては、耐熱性、ガスバリア性、さらに低熱膨張率による高い寸法精度(熱成形時に金型精度だけで製品精度を追い込める)が挙げられます。
現在はフィルム状素材が主で、Egretta(オオアサ電子のブランド)のハイルドライバー用振動板に採用されています。

どのメーカーも振動板の性能向上として狙っている方向性が同じ(高比弾性率&内部損失)なので、材料的には似てくる部分もあるという例ですね。

MOOK本の発売時期

 2022.7.3
友人からの情報で、今年のMOOK本(スピーカー)は9月発売とのこと。(音友社に確認済みだそうです)
やはり、オンキョーがダメになったので遅れていたのだと思いますが、メーカーはマークオーディオだそうです。
コンテスト応募の〆切は年末でしょうか?
たぶん、いつもの角型ハウジングだと思うので、アルミ化粧板は付けることになりそうです。

冬場で塗装の乾燥に時間がかかるので、今回は水研ぎの必要な黒やダークグリーンではなく、生地にクリア仕上げにするかもしれません。
今作っているPHI-P6のように念願の鏡面仕上げ(黒のピアノ仕上げ+クリア)にして出品したいのですが、ままなりませんね。

表面研磨の状況

 2022.7.1
アクリル板用研磨剤による研磨の進捗をご報告します。
1回目の研磨まで既にご報告していましたが、現在3回目を完了した状況になります。2回目と3回目の比較写真を撮影しましたので、以下に掲載します。
show

2回目が向かって右、3回目が左になります。
映り込んだ撮影者(私)が分かるほどハッキリしてきましたし、黒の濃さもスリ傷が減ったために濃くなってきました。
部分的にまだ傷による白濁が残っていますので、それを処理したら磨き工程が完了です。

show

英文で困ってしまう略語

 2022.7.1
英語の不得意な私にとって、情報を英語で取得しなければならないのは、今でも苦痛です。
特に略語は意味が色々あって、困ります。

振動板に使われている材料にしても、「CNF」と略すものには私の知る限りではカーボンナノファイバーとセルロースナノファイバーがあり、安易に略号で表記できません。「CNT(カーボンナノチューブ)」と表記するように自分の中では心掛けてはいますが・・・。

論文やホワイトレターなどで結構頻繁に見られるTBDも「to be discussed(審議中:どちらにころぶか分からない)」と「to be determined(ほぼ確定)」の2つの意味があって、惑わされます。
ほかにTBC「to be confirmed(確認中)」なんて曖昧なものもあり、正直、頭が痛くなってきます。

ASAP「as soon as possible(出来る限り早く)」BTW「by the way(ところで)」など高校英語でも使っているものでさえ、やっとこさ憶えた私にとっては、略語アレルギーに近いものがあります。
仕事で読まねばならないビジネスレターではETD/ETA「estimated time of departure/arrival(出発/到着予定時刻)」なども頻繁に出てくるので、憶えざるを得ない状況でした。(エアチケットにも表記がありますね)
最近では、g2g「got to go(行かなくちゃ!)」とかJTLYK「just to let you know(とりあえずお知らせします)」J/K「just kidding(冗談だよ)」なんていうのに出くわし、冷や汗タラタラ。
今でも略語を見るたびに、ギクッとしてしまうのはトラウマになっているのかも・・・

サブキャビネットのフィン形状について

 2022.6.30
3/10の記事を見られた方からお問い合わせがありました。
(写真を再掲載します)
show その記事はサブキャビネットの加工途中のものになりますが、お問い合わせは「サブキャビネットの外周に付いている10個のフィンは何のために付いているのですか?」というものでした。
⇒ SP自作コンテストに出品したPHI-101は航空機のジェットエンジンがデザインモチーフになっていますので、エンジンのローターフィンのつもりで付けたこともありますが、デザイン的な意味合い以外に技術的な意味合いもあります。
航空機の翼や最近の自動車の表面に付いている「ボルテックスジェネレータ(トヨタ車ではエアロスタビライジングフィンという名称)」というものをご存じでしょうか?
表面がツルツルの物体の周りに高速の流体がある場合(高速で航空機や自動車が動くのと一緒ですが・・・)には、物体表面の空気を引き剥がすような力が働いて渦が生じます。
この渦が空気抵抗になり相互速度を下げる働きをしてしまいます。
そこで表面に細長いリブ状の突起「ボルテックスジェネレータ(Vortex generator)」を付けることで渦の発生を抑制し、結果的に燃費の向上を図ってます。

PHI-101も今回のAlpair-6Pv2を使ったPHI-6Pも後面開放に近い構造とは言え、サブキャビネットとリアキャビネットとの間には空気の流路があり、この流路はバスレフのダクトと同様にスムーズに空気が流れてくれることがエネルギーロスを防ぐと同時に風切り音を防止します。

2020年1/11の記事で、ダクト内壁にゴルフボールのようにディンプルを設けることで小さな渦を作って流体(空気)の流れに影響を与えないようにしていることを説明しましたが、方法としては別でも「流速を下げない」という目的は同じになります。

ユニット周辺の仕上げについて5

 2022.6.28
前回の記事へのお問い合わせです。
「水研ぎは#1000までなのか#2000までなのか」というものです。
これは見栄えをどうしたいかに因ります。
ヘアラインを目立たせたければ#400で止めておく場合もあるし、マットっぽくしたければ#2000までやるし、ピカピカにしたければ金属磨き「ピカール」で仕上げることも出来ます。
要は、目標次第ですが、同じ番手の耐水性ペーパーでも力の加え方や研磨時間で状況が変わるので、2枚加工する時には1枚目を参考にして同じになるように進めます。
6/19の記事で「やり過ぎた」とあるのは、比較が遅かったのでやり過ぎたということです。

諦めたのは、手加工なので、1枚目を更に加工したとしても、もっとマットになってしまうかもしれませんので止めておいたということです。
どんどん意図した仕上がりから離れてしまうからです。
もう一つの方法としては、1つ前の番手に戻って作業を繰り返すことですが、これもキリがありませんので今回はOKとした次第です。

ユニット周辺の仕上げについて4

 2022.6.27
化粧リングについて、加工方法や治具のお問い合わせがありました。
今年の2/10の記事に詳細を記してありますので、そちらを見ていただきたいと思います。

最近、当HPを見ていただいた方は、過去の記事まで見ていただけてはいないのだな・・・とちょっと寂しく感じた反面、自分も必要な情報を検索して探し、過去の記事まで見ることはほとんど無いな〜と思い返し、「再掲載」もしくは「切り口を変えた記事」の必要性を感じました。
個人的には、同じ話題を蒸し返しているようで、あまり好きではないのですが、私には関連情報をHP内で検索できる仕組みを導入する知識(ワードやエクセルでは簡単なのに)も持ち合わせていないので、以下に写真と簡単な説明を再掲載します。
show


写真に添付した文章は、PHI-101の時にSTEREO編集部にお送りしたものの抜粋なので、記載内容はそれに準じています。

「回転加工治具」とあるのは、ボール盤の加工台に固定したバイスのことで、回転軸受け用にベアリングを固定するために使っています。
ベアリングを水平に固定しなければならないので、本来なら木材の角ブロックなどにベアリングを埋め込んでサブ治具を作り、それをバイスで固定すべきでしょうが、「面倒くさがり」の私ですので、平板(水平出し用:バイスに挟まない)にベアリング本体を載せ、ベアリングをバイスで挟み込むことで代用しています。
ベアリングが歪む危険があるので、あまりお奨めできませんが・・。
今回は、その反省もあり、サイコロ状の角材をクランプしてドリルでφ6の穴を開け、M6スクリューシャフトの軸受けとしました。
開けた穴に潤滑オイルの代用として切削用オイルをたっぷり含ませておけば、十分に軸受けの役割をします。    
 

被加工リングを回転台(回転円盤)に固定する時には両面テープを使用しますが、貼り付け面積が少ないと加工中に外れてしまい傷だらけになりますので、ある程度ガッチリと貼り付けます。
ガッチリと貼り付け過ぎると加工後に剥がすときに剥がれなくなりますので、その加減が難しいのですが、回転治具のリング外径部分に食み出すようにドリルで穴(回転台の半径方向に長い穴)を開けておきます。
この部分にドライバーなどを挿し込んで、テコの原理で剥がすためです。
3mm程度の厚さがあれば、テコを使って剥がしても変形することは少ないと思いますが、コツはゆっくりとなだめながら作業することです。
こうすることでリング外周にも傷を付けずに済みますので一石二鳥ですが、せっかちの私は、この方法に至るまでに何枚も傷を付けて後悔しています。
1.5mmや1mmの場合には、変形する可能性が高いので、面倒でも内径クランプ用の円盤(円筒)を作製して両面テープは補助にすることをお奨めします。残念ながら内径加工はできませんが・・・。

それと、回転治具をボール盤のチャックに固定する時には、回転治具の表面が水平になるようにスクリューシャフトをチャックに固定する作業を繰り返して調整します。
ただチャックを単純に締め込んだだけでは水平はでません。
被加工リングの芯出しと治具の水平取りがこの作業の事前設定の「キモ」です。

ユニット周辺の仕上げについて3

 2022.6.23
前の記事で、「見かけより音質」と記したら、早速に友人からツッコミが入りました。
「化粧リングを付けたのは、使い回しのAlpair-6Pの樹脂ハウジング前面に両面テープの劣化したものがこびりついて取れないからだって言ってたじゃないか!」
まさにその通りです。グーの音も出ません。
ただ、樹脂フレームの鳴きが気になっていて、異種材料の接合で鳴きを止めたいと思っていたのも事実です。(オンキョーOM-OF101も金属ハウジングながら鳴き止めに同じ手法を採っていました)
show フロントキャビネットとはフローターリングを取り付けることでエアタイト構造を成すようになっているので、樹脂ハウジングをアルミ製化粧リングとミックス集成材から成るフローターリングとでサンドイッチして接着することで制振を狙うようにしています。
図ではフローターリングとフロントキャビネットとの端面がズレているようになっていますが、実際にはフロントキャビネットは層間接着の分だけ長くなっているので整合しています。

実は、昨日、事故が起きました。
フロントキャビネットとフローターリングの整合確認をしていたところ、Alpair-6Pのヨークにエポキシ接着剤で貼り付けてあるM20ナットが脱落し、ユニットの塊が80cm下のフローリング床に落下!
咄嗟に作業靴を履いた足をクッションにしようと差し出しましたが、歳のせいで反射神経が衰えていて間に合わず、靴の先端と床に当たるようにして落ちました・・・昔だったら間に合ったのに・・・。
幸いにもユニット本体(化粧リング含む)には被害が無く、両面テープで仮止めしていたフローターリングとフローリング床だけの被害でしたが、フローターリング外周の1ケ所とユニット外周を収めるカウンターシンク部分の角の合計2ヶ所に塗装欠けが発生してしまいました。😱(涙)

エポキシ接合部は10年経っていて、以前にも別のユニットで剥がれていたため、劣化してきていたのは知っていたのですが(コンクールに出品したオンキヨーユニットでは貼り付けだけでなくスクリュー接合も併用していた:昨年8/23と8/28の記事を参照)、金属用高強度接着剤のセメダイン・メタルロックでエポキシの上から厚塗りして補強しておいたので大丈夫と嵩をくくっていました。
過信はダメですね・・・。
仕方なく、欠け部分を木工パテで埋めました。2日間はひたすら乾燥です。
この後、整形して、塗装して研磨・・・。余計な作業が増えました。

M20ナットのほうも、セメダイン・メタルロックで再接着。
エポキシより柔軟性がある(応力歪に強い)ので、極端に無理な力が加わらなければ大丈夫と思います。

ユニット周辺の仕上げについて2

 2022.6.19
show 化粧リングの内径を修正してユニットにエポキシ接着剤で貼り付けたものが左写真になります。
振動板の色が違うのに気付かれたかもしれませんが、上が本来のAlpair-6Pv2 の色に近いものになります。
下は10年来の日焼けで色が変わってしまいました。直射日光は当たっていませんが、キャビネットの中にあって光を遮断されていた方は青紫色が薄くなった感じはしますが、日に焼けたというところまでは行っていません。
4つのユニットの音を聴いてみたら、日焼けしていないユニットの方が良かったのですが、一方がヘタリ気味(ダンパーが硬化)だったので、似たような状態(音も含めて)の2個をフロント用に使うことにしました。
振動系は見栄えより音優先です。

アルミ化粧リングの表面は、下のほうが#1000でやり過ぎてヘアラインが消えてきてマットっぽくなってしまいました。
過ぎたるは及ばざるがごとし・・・今回は、これで行きます。

フローターリングは水研ぎをしていたら下地(シーラント塗装)が出てしまい、再塗装になりました。
下地の調整がいかに大事かを痛感しています。

ユニット周辺の仕上げについて

 2022.6.16
Alpair-6pv2は長年貼ってあった両面テープの劣化で樹脂フレーム部分が汚くなっていて、ボロ隠しの意味も含めてミックス集成材から切り出したフローターリング(6/4に掲載した写真左側に見える:黒塗装)と、3mmのアルミ板から切り出した化粧リングと一体化するようにします。
アルミリングは外径をドリル穴を繋ぐことで切り出し、手ヤスリでラフに削って整えた後、中央にφ6の穴を開けてM6のスクリューシャフトを通し、2枚重ねてロックナットで挟み込んでボール盤治具に固定して回転させて仕上げます。
その状態のまま、樹脂フレームのカウンターシンク(エッジ外径寸法に合わせて)切削を行います。
その次にドリル穴を繋ぐことで内径抜きを行い、内径の成形は手ヤスリで行います。
ここまでで(写真上:裏)になります。表は平面のままです。(写真中)
これをボディ切り抜きの端材から作った円盤状治具の中央に上記のスクリューシャフトを通して化粧リングを芯出ししながら両面テープで貼り付けて、回転させながら内径寄り部分にテーパー加工を行います。
中速で回転させながら平棒ヤスリで大まかにテーパーを作り、#180、#400の布ヤスリ+市販の平面ブロック治具で整え、#1000の水研ぎで仕上げます。(写真下)

show show 同じように#1000まで研磨したフローターリングと、ユニットとを仮組したものが左の写真です。

化粧板のユニット寄り内径部分の板厚は1.2mmになっていますので、ユニットが奥目のようにならずに済んでいます。
テーパー加工前に組み合わせてみたら、かなり奥まってユニットが見えてしまったので、当初は内径で板厚1.5mmとしていたものを1.2mmに変更しました。

化粧板内径は、ロールエッジの半径分くらいまで張り出させて裏側にフェルトを貼りエッジノイズフィルターを兼ねようかどうしようか悩みましたが、指向性の悪化や空洞共振を嫌いエッジのロール外径に合わせています。


アルミ製リング形状化粧板の加工については、ちょっと慣れが必要で危険な作業にはなりますが、旋盤やフライス盤が無くてもボール盤+治具でここまでは出来るということです。
写真を見ると内径の加工が甘いのが分かると思います。テーパー加工の際に内径もサンディングすれば良かったのですが、忘れて両面テープを剥がしてしまいました。(後悔先に立たず)
芯出しは時間と根気が必要なのでウンザリなのですが、もう一度両面テープで治具に貼り付けて仕上げるつもりです。

もし、加工を実践する場合には自己責任で、必ず防塵メガネと防塵マスクの着用をしてください!!!
アルミの微粉塵は肺に入ると体外に排出されにくいし、粗い切削片が目に入ると失明の危険もあります。

Magicoユニットについて

 2022.6.14
show OTOTEN2022の報告でマジコのA3をピックアップしましたが、言葉だけでは分かりにくいと思い、写真や図での説明をします。

ネットで画像検索したところ、M6のユニット構造が分かるものを見つけました。(左の写真)
ナノグラフェン製の振動板の裏側にアルミ製のVCボビンが接着されているのが分かります。
VCボビンの接着部分の形状(ただの円筒形状突き当てなのかツバを付けて接着性を上げているのか)は分かりませんが、写真で見る限り少なくともボビン端内側と振動板の間の部分には接着剤が塗布されているようです。

show

上に通常のユニット構造との比較を示しましたが、断面図を見るとVCボビン内側の部分に違いがあり、マジコの場合には振動板に穴が無いため強度的に有利です。振動板に穴があるとボビンと一緒に変形します。(ダンパーやエッジ、磁気回路、フレームなどは省略してあります)
MAGICOの構造図ではVCボビンの縁に接着用のツバを付けてしまっていますが、実際にはどうなっているのか不明です。突き当てより接着強度が数段向上するのは確かですが・・・。
実際のユニットでは点線のように振動板表面にキャップ(図では凹型)を貼り付けますので変形が抑えられる方向ではありますが、一体型の穴の無い振動板に比べたら変形に対する強度は雲泥の差です。
VCボビンと振動板の接合部分(駆動力伝達部分)が分割振動の節になることに変わりはありませんが、別部品のダストキャップを貼り付けるより構造はシンプルになるし接着箇所が減るので、その分だけ性能バラつきが減るということです。

塗装仕上げについて3

 2022.6.13
アクリル板用研磨剤を実施する前に#2000水研ぎまでに下地のシルバー塗装が出てしまったことは前々回の記事に記しましたが、私用で作業が中断することもあり、昨日、三脚のフット&ブームと三脚台座部分のみ#400でのサンディングまで戻って平坦度をしっかりとさせた上で、再塗装を実施しました。
下の写真は、再塗装前に組み立てて状況確認をした時のものになります。

show ボディ部分はアクリル板用研磨1回目だけですが、映り込みがハッキリしてきました。
積層の継ぎ目が見えているのは前々回と同じ状況ですが、フロントキャビネットも同じ状況まで研磨しました。

組み立ててある方の三脚のピラー側面は#2000水研ぎまでの状況なのでマット状ですが、手前の三脚にはアクリル板用研磨を軽く実施していますので、仕上がり状態の質感が若干分かるようになっています。(三脚台座斜面部分に映り込みが確認できます)

再塗装を乾燥させ、同じレベルまで表面研磨を実施してから音出し用の組み立て工程に入りますので、今月末には結果をご紹介できると思います。

OTOTEN2022感想

 2022.6.12
昨日、有楽町の国際フォーラムで開催されているOTOTENに行ってきました。
コロナ禍が徐々に解消しつつあると言っても、まだまだ展示会などは登録制でもあるし人が少ないかと思ったら、想像していた2倍は入っていました。
今年も、スポットチェックで気になる所だけを重点的に見てきました。

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まず、G601のクボテックでHANIWAの新システムを試聴。(写真の左上)
HANIWAの試聴はコロナ禍前を含めてこれで3度目か4度目になります。
技術的な切り口(デジタル処理によりレベルに加えて位相をフラット化=電気的なリニアフェイズ)が斬新なので、いつも期待しているのですが、音を聴くといつも裏切られます。
今年はスーパーウーファとの組み合わせになっていて、先入観無しに試聴しましたが、低域がドロンとした感じでモタついています。今年もダメか・・・
おもむろにパンフレットを見ると、低域での振幅遅れを払拭するためにDSP処理でゲインと位相を合わせ込み、それに加えてスーパーウーファの入力信号を12ms早め、且つ時間軸でエキスパンド(低域のQコントロールで収束を速める?)して補正しているそうです。
ウーファの振動板は実効質量が大きいので、磁気回路を奢ったとしても加速度不足で遅れて動き出し、慣性質量で動き出すと止まらないので、それを補正するという内容です。
こんなに単純な方法で補正できるのかいな???
残念ですが、こういう音を聴くと理論だけが先行してしまっているNHK技研のデモを思い出してしまいます。彼らは先駆者として基礎を固め、次に続く企業レベルで質(使い勝手や音質など)を磨くのが常套手段という構図なので致し方ないのですが・・・。

G602のパナソニックではSB-G90mk2で音出しをしていました。
ツィーター部分に特殊なフェーズプラグを付けた同軸ユニットと、キャビネット内部にYAMAHAのNS-5000と同様のヘルムホルツ・レゾネータを内蔵することで吸音材を排除していること、キャビネット自体の剛性をアップしたことなどが改善点として挙げられています。
カタログには記載がないようですが、以前、G90を聴いた時に私が指摘した問題点(サブバッフルの共通インピーダンス)を同軸とウーファのサブバッフルを別々にすることで修正してきていて、結果的に中低域のスッキリ感と低域の濁りが減っている事を発売直後に販売店の試聴コーナーで確認しています。
また、G90では床への置き方で音がコロコロ変わり、セッティングに苦しむことが多かったようですが、底板を倍の厚さにしたことと、コーナー4点支持で改善していると思われます。
じっくり聴いてはいませんが、ブースでも無難に鳴っているようでした。

G609の花田スピーカー研究所はVCD(ボイスコイルダイヤフラム)による3ウェイで音出し。(写真左下)
構造的には巻線自体が振動板になるので、VCボビンが無くなり構造がシンプルになるため情報量の損失が減る方向と考えられますが、「通常の構造には無い歪要素」が発生しているようで、毎回、しばらく聴いていると耳が痛くなってきます。

G401のオヤイデだったと思いますが、マジコのA3を鳴らしていました。(写真右)
それほど混んでいなかったのでベストポジションで聴きましたが、すごくタイトな実在感のある低音が伝わってきました。
気になってウーファの直近でも音を聴きましたが、音の出方が違います。
バスレフではダクト逆共振に伴う空振り(振動板が大振幅してもダクトから逆相波面が漏れるのでキャビネット外部では打ち消して音圧にならない)が起き、密閉箱ではそれが起こらないのは当たり前ですが、マジコの場合には振動板が駆動されたことで空気に波動が伝わっているのが分かる・・・普通の密閉箱ではこのような低音を感じたことがありませんでした。
バスレフで感じる曖昧さ・・・と言うか「取って付けた感」・・・と言うか・・・ダクトから音圧は出ているのに空気が動いている感じがしないバスレフの特徴を払拭する音が出ています。
咄嗟に考えたのは、金属製の堅牢で質量の大きな密閉型キャビネットがベースであることが重要だということで、軽い木製キャビネットでは振動板が駆動される反作用で腰が引けていたのが、キャビネットが仮想グランド(質量が極端に大きい基準点)になることで本来の音響エネルギー放射(振動板が駆動されることで空気に正しい粗密波面が生じる)が可能になっているのではないかということです。
振動板自体にナノグラフェン(炭素から成るベンゼン環の連続体)という材質の繊維を編み込んだ軽くて強靭な材料を使っている事もありますが、円錐の頂点が丸まった形状が決め手と思います。
円錐台形状で内径部分でボイスコイルと接着する構造(普通はこの構造です)の場合には強度的に数段劣るはずで、中央が閉じている振動板のメリットは大きいはずです。
その代わり、VCボビンとの接着構造および工程が特殊になるので、元ユニット設計者としては、かなり気になるところです。

G407のD&MホールディングスではB&Wの801D4を鳴らしていましたが、満員御礼で中に入れない状況。
仕方なく入り口の近くで聴きましたが、それでも中域のヌケや歪の低さは800D3を凌駕しているのが分かりました。(写真中上)
現代版の蝶ダンパーとも言えるバイオミメティックダンパーの効果でしょうか。
嫌な音が出ず、安心して聴けるのに情報量が多く、音場表現も優れているとなれば、人気があるのも当たり前ですね。

心残りは、由紀精密のAP-0(ハイイナーシャ糸ドライブ&マグネットフロートのラジアル軸受)の音が聴けなかったことで、午後3時半からのデモは予定があって帰らねばなりませんでした。(写真中下)

以上、簡単ですがご報告します。

リテラシーについて

 2022.6.10
昨今、外来語の氾濫が著しく、先日も「リテラシー」「リテラシー」と頻繁に使う方とお話をする機会がありました。
元々、「literacy」は文盲率に関する言葉で、文字(letter)を使いこなせるかどうかで教養があるかどうかを示す言葉であると私は記憶していたので、オーディオの話をしているのになぜ???となった訳です。
最近の意味「ITなど狭い範囲での知識の有無や深さ」を知らなかったこともあって意思の疎通が出来なかったというところもあります。
でも、「専門知識に長(た)けている」と言えばそれで済むところを、なぜ「リテラシーが高い」なのか・・・
日本語で説明するととても長くなってしまう専門用語や略号は仕方ないとして、出来る限り分かりやすい平易な言葉を使って、意思の疎通のできる状況でありたいと感じました。

以前にも、「雑誌に掲載されていた長岡鉄男さんの数式(ダクトの共振周波数を求めるもの)が読者に理解しやすいようにアレンジされている」というお話をさせていただきましたが、そのような心遣いは重要だと思います。
より理解を得られるようにするために「誰にでも分かりやすく書く」ということは、上の「リテラシーの高い」方にとっては物足りないのかもしれませんが、より多くの方々に理解いただくためには必要なことだと、事あるごとに自己を戒めています。
でも、夢中になると心遣いが出来なくなるのは私の人間性なのでしょう。
そして、後悔します。
分かりにくい文章に付き合っていただけている方々には感謝しかありません。

塗装仕上げについて2

 2022.6.7
#2000水研ぎ後、アクリル板用研磨剤で磨いた場合の表面状況の変化は次のようになります。
1回目ですが、映り込みの状況がハッキリしてきましたし、今まで研磨傷に隠れて分からなかった積層の継ぎ目が分かるようになりました。ちょっと安物のピアノの表面くらいには近付いています。
show

2回目の研磨を部分的に実施して、継ぎ目が消せるかどうかを確認し、ダメであれば#1000まで戻るつもりです。

show

三脚の方は、ピラー部分は#180で大きく削ることを想定して厚塗りしておいたので、ほどほど良好な表面状況になっていますが、フット&ブーム部分は塗膜が薄く、平坦にした部分の一部から下塗装のシルバーが出てしまいました。
応募した時には、キチンと平面度が出ていなかった証拠です。(三脚は形状が複雑なので、けっこう誤魔化していました)
再塗装決定ですが、「音出し」がしたくてウズウズしているので、組み立てを優先して行い、その後に再塗装〜研磨を実施する予定です。

塗装仕上げについて

 2022.6.4
塗装については5月中旬にはご報告できそうだと記しましたが、塗装間隔を空けることで未乾燥リスクを減らしながら進めたため、半月以上ズレてしまいました。

今日現在、#2000の水研ぎまで漕ぎ付けました。

show

#1000との差を作業途中に写真に撮りましたが、分かりますでしょうか?
マスキングして磨き分ければハッキリと分かるのでしょうが、赤線あたりが境目か?というレベルですのでボヤっとしています。
後はアクリル板用研磨剤で磨き上げて、上塗りのウレタン塗装に入ります。

いつも思うのですが、布ヤスリもそうですが、水研ぎのヤスリの番手を上げるタイミングですが、前の番手の傷(研磨跡)が消えることが基本です。
私はせっかちなので、次の番手に進みたくてしょうがないのを我慢して作業を進めています。
かなりストレスの溜まる作業ですが、怠れば前の番手に戻らねばならず、「急がば回れ」です。

本来でしたら、秋の自作コンテストに向けてアイデア出しや基本設計を始動する時期ですが、未だにムック本の案内も無い状況ですので、Alpair-6Pv2用のキャビネットを自分で満足できる仕上がりに持っていくつもりです。

アルニコ磁石神話について

 2022.6.1
拙著『ユニットって奥が深い』(現在非公開)の2.3.7項に私の経験を記載しています。
振動系共通で磁気回路のみ異なる(フェライト外磁とアルニコ内磁)場合の比較実験を数十年前に実施したときの結果です。
トッププレートの厚さは揃えていたのですが、残念ながらアルニコ磁気回路にT型ポールピースを使っていたので参考とさせていただきました。
そもそもアルニコ内磁は切削の「つぼ型ヨーク」でフェライト外磁は通常の鍛造ヨークでしたので、磁気回路の内部キャビティの条件(形状、容積)も異なり、磁石以外の要素を固定することができなかったため、比較はナンセンスと考えて参考とさせていただいたのですが、実は上記拙著を読まれて数年前に外磁型のアルニコ磁気回路を作って実験された方がいらっしゃって、お宅に出向いて音を聴かせていただいたことがありました。
show その方は私の過去の実験の問題点をキチンと理解されていて、ヨークは通常のフェライト用と同じ鍛造製、トッププレートも双方同じものを使って「T型ポールピースの問題」を払拭し、フェライト磁石を2枚重ねることでアルニコ磁石と高さ(厚さ)寸法を合わせ、磁気回路の内部にエポキシを充填(6個の円筒状アルニコ磁石の隙間を埋めるのにも使用)することで内容積もフェライト磁気回路と合わせてありました。(上図参照:空気流動によるスチフネス値を同じにしている)

厳密に言えば、マグネット断面の形状が異なり、結果的に磁路長(磁力線の長さ)が異なるし、フェライト2枚重ねでもアルニコ6個とは総磁束が異なるのでそのままでは音圧がかなり違いましたので、直列に抵抗を入れることでレベル合わせを行い、ランダムなA〜B切り替えで数曲を聴くブラインドテストを3回(試聴は2名で切り替え者を都度入れ替え)行った結果、3名とも違いが分かりませんでした。(正答率は3名とも40〜60%前後=相関無し)
結果については、正直これほどマグネットの差が出ないとは思わなかったのですが、音質のほとんどが振動系で決まっている(それ以外もありますが・・・)という裏付けになったとは言えると思います。
念のためにフェライト磁気回路のトッププレートとヨークを銅線で導通させるA〜B実験も実施しましたが、こちらも変化は分かりませんでした。
少なくとも私を含む3名の聴力では判別できなかったということですが、被験者を増やしても判別できる人は少ないと思われます。

何か見落としている要素があるかもしれませんし、上位要素でマスキングされている可能性もあります。
このことを以て、アルニコ磁石の音質優位性が無いと言い切ることは暴言かもしれませんが、性能に関しては、最適化設計をした場合にはアルニコ磁気回路を上回るフェライトやネオジウム磁石を用いた磁気回路が実現可能なのは確かだと考えます。

逆に、30年前の実験でアルニコ磁気回路の音質優位性が認められたのは、磁石そのものの差だけが音質優位性の要因ではない(更に上位要因がある)ことも裏付けられたということで、磁気回路の内部要因(ギャップ部分のオリフィス形状や内部キャビティ容積、T型ポールピースなど)が音質に影響を与えることは確実のようです。

表皮効果について

 2022.5.29
DALIのホワイトペーパーを見た方から磁力線の分布(磁界分布)について質問をいただきました。
残念ながら、交流磁界という考え方は経験上馴染みが薄く、お答えできませんでした。

表皮効果というものは、私の知識では導体内の電流が高周波になると表面に集中する現象で、数十kHz以上にならないと起きないという認識でしたが、調べてみると以下の式に従うようです。

d=√(1/πfμσ) dは表層電流の1/e(約0.37)になる深さ
π≒3.14、f:周波数、μ:透磁率、σ:導電率

銅の場合には、10Hzで20mm、1kHzで2mm、100kHzで0.2mmになるようです。(下記HPにグラフ有り)
https://detail-infomation.com/skin-effect/

純鉄では銅に比較してμは5000倍、σは1/8程度ですので、上記の1/25くらいになります。10Hzで1mm以下です。
意外と低い周波数でも深層には流れないのだとビックリしました。

この表皮効果は上記HPに記載があるようにアンペールの法則とレンツの法則で説明できて、渦電流による打ち消しで中心部を電流が流れなくなるということだそうです。(レンツの法則から百起電力による印加電流の打ち消しも発生)
何となく腑に落ちない(渦電流って打ち消すほど大きい?)のですが、これが正しいとして、あくまで「電流」の話であって、磁力線に関しては渦電流によって生じた磁界で打ち消しが起きて表皮効果が生じるということになるのでしょうか?

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jvs1990/26/Supplement1/26_Supplement1_271/_pdf
上記資料の図10、11に角断面銅線の電流と磁界の分布図を見つけましたが、表皮効果は電流、磁界両方にあるようです。

それにしても、なぜ交流磁界なのでしょうか???フィールドコイルによる電磁石でもないのに・・・。(因みに励磁スピーカーの磁気回路は直流駆動です)

VCコイル電流は交流(実際には色々な周波数を含む音声電流)ですので、この電流の周りに出来た磁界変化により渦電流が生じた場合を想定して、固定磁界の変調がどうなるかをシミュレーションしたものかもしれません。
SMCの場合には渦電流が生じないので打ち消しが起こらず、磁路全域に磁力線が分布すると考えると何となく納得できます。

私には正答が出せませんので、このあたりを説明していただける方はいらっしゃいませんか?

SMCについて

 2022.5.26

extract from DALI HP(processed)
show

DALIのSMC(Soft Magnetic Compound)について技術資料が開示されています。(以下はエピコンに関する文献)
ホワイトペーパー(報告書)と謳ってありますので自由にアクセスできますが、例によってリンクは切ってありますので、コピペ&検索してください。悪しからず。
https://www.dali-speakers.com/media/1662/epicon-whitepaper.pdf

全て鉄とSMCとの比較で図表を示しているので、英語が苦手な方は図表だけでも見る価値があります。
SMCについての技術解説(英文)について、かいつまんで説明します。ホワイトペーパーを見ながら読んでいただければ幸いです。

まず、磁気回路の2つの課題として、
@ 音声電流がギャップ磁界を変調すること、
A 鉄の磁気特性が周波数に依存すること
を挙げています。

まずAについて、B-H曲線を比較していますが、教科書にあるヒステリシス曲線(電流交番をスイッチで行った場合の特性)とは異なり、鉄の場合には周波数(交番回数)が上がるに従い曲線の形(ヒステリシスの開き具合)がどんどん変化してしまいますが、SMCの場合には周波数が変化してもほとんど開かず形状が変わらない状態が持続します。
これはSMCの場合には比透磁率の変化がヒステリシスを持たず、周波数依存性がほとんどないということで、これだけでも驚異的なデータです。

次に、断面図がありますが、これは有限要素法(FEM)を使って磁気回路内外の磁力線の様子をシミュレーションしたものです。
鉄(普通の磁気回路)の場合には、磁路の表面に近い部分だけに磁力線が通っていて、周波数が上がると更に表面に貼り付いてしまうのが分かります。
SMCの場合には、磁路を最大限有効に使っていて、周波数の上昇により状況が変化しないのが分かります。
注意しなければならないのは、周波数が低ければギャップ周辺では鉄とSMCとは僅差ですが、周波数が上がると鉄の場合には飽和閾値が下がって漏れ磁束が増えてしまうことです。
また、弱い磁石を使っている場合にはこの傾向が強くなり変調度が上がるので、安定したギャップ磁束を得るには強い(磁気飽和の高い)磁石を選ぶべきと記しています。

電流によるギャップ磁界の変調を防ぐにはギャップ直近に非導電性(鉄の1/10000)でありながら高い比透磁率を持つ材料であるSMCを使う必要があるとしていて、コイル電流に対するBL(駆動力係数)のリニアリティのグラフではSMCの優秀性が明らかに見られます。
ギャップ近傍の鉄(ポールピースとトッププレート)に駆動に伴う渦電流(駆動電流に従う)が生じて、それが副次的な磁界を生成して磁界変調を起こすので、ギャップ周辺が非導電性であれば変調は起きない(渦電流が発生しない)ことになります。

実際のユニット性能として、エピコン6の3次高調波を示していて、SMCとアルミ製ファラデーリング(自己インダクタンス改善:ポールピース外周に2ヶ所設置)の採用だけで7、800Hz〜3kHzあたりで3次歪が1/3〜1/4になっています。
「Simplicity always beats complexity!(単純は複雑にいつも打ち勝つ!)」という言葉が技術トップの言葉として記載されていましたが、まさにその通りです。

画期的な技術なのに、あまり注目されないのは???

Paradigm PERSONA 9Hについて5

 2022.5.25
ダブルギャップ構造を採用したPERSONA 9HやKOREのダブルボイスコイルのメリットについて説明が抜けていたので補っておきます。

5/16の記事にある断面図を参照していただくと、磁気回路の構造も前後で対称になっていることが分かると思います。
通常はギャップの構造上、前方に駆動する場合の磁束密度分布と後方に駆動する場合の分布は対称ではありません。したがって駆動力も非対称になるため、放射される音波に波形歪が発生します。
これを1つのボビンに巻いた2つのボイスコイルをプッシュプル駆動することで前後のボイスコイルに発生した駆動力を均等化してしまうことができて、結果的に波形歪を低減することができます。

すべてはダブルギャップ構造(ポールピースをボトムカバーと一体化したものを磁気回路に付随させる=ヨーク構造を採らない)というアイデアがあってこそ成立するもので、元設計者の私としては特許ロイヤリティ(使用料)を出してでも使いたい技術だと考えています。

DALI KOREのウーファについて

 2022.5.24
先日、独ミュンヘンで開催されたMunish High-endにおいてDALIの最上位モデル「KORE(コー、コアまたはコレ:語源は熱や炎)」が発表されました。
ミッドとウーファの磁気回路に従来の製品にも使われているSMC(Soft Magnetic Compound)が採用されているのは順当として、ミッドとウーファ共にダブルボイスコイル採用とのことで興味を持ちました。
HPにはテクニカルな詳細情報は無く、短編のビデオのみですが、一瞬だけ構造が分かる映像が流れます。(映像はミッドレンジユニットです)
extract from DALI HP
show

どこかで見たようなダブルダンパーでダブルボイスコイル・・・そう、PERSONA 9Hのウーファとそっくりです。
確認のためにYoutubeで探したところ、ミュンヘンの会場を取材したDarko Audioの映像がありました。

show DALIのスタッフがウーファユニットを手に持って見せているものですが、磁気回路より後ろにダンパーが見え、その後ろにボトムカバーが付いています。
上のスクリーンショットではポールピースが分離しているようですので、ますますソックリな構造のように見えてきます。
駆動リニアリティの改善と駆動力アップの上に、DALIの場合にはSMC(鉄粉を樹脂コーティングしたものを成形)をポールピースとプレート内周部に使用していますので、渦電流(駆動に伴って発生する非線形歪)対策も実施されているということになります。
どちらが特許権を持っているにせよ、ウーファに関しては最強最善の構造だと私は思います。

ツインマグネットでプッシュプル磁気回路を構成しているB&Wの801D3や800D4のウーファの場合にはツインVCではありませんが、均一で高い磁束密度と駆動リニアリティ&低歪を最重要項目と捉えるという考え方には共通な部分があり、ハイエンドのウーファ設計に関してはこの構造がマイルストーン(道標、指標)になりつつあるのではないかと感じています。

ELAC LLDウーファについて

 2022.5.20
ウーファについて第3弾はELACのLLD(Long Linear Drive)ウーファです。
その名のとおり、駆動域(ギャップ幅16mm)に亘ってリニアな磁気回路を奢っているのが特徴で、そのためにネオジウム磁石を豪勢に使っています。

show

上にあるようにVC巻き幅は6.5mm(4層)ですので、少なくとも±4mmの駆動範囲では巻線がギャップから食み出すことはありません。BLがほぼ一定と言うことです。
このような構造をショートボイスコイルと呼びますが、可動域やVC巻き幅が狭いツィーターでは良く見かけるものの、ウーファーでこれを実現しているものはほとんどありません。
なぜならば、ギャップ幅を広くする(ギャップ断面積を大きくする)と磁束密度(=総磁束/断面積)が低くなってしまうからで、よほど強力な磁石を用意しないと実現できません。
強力なネオジウム磁石が磁気回路に使えるのは、スピーカー以外の用途で広く使われるようになって価格がこなれてきたからに他なりませんが、それでも贅沢な使い方です。
実際にはギャップ幅より均一磁束密度範囲の方が広くなるため、±5mm以上の範囲でBL一定(=磁束密度変化dB/dtがゼロ⇒遅れ系逆起電力が発生しない)という理想状態となります。

とは言え、ギャップ幅が広くなるデメリットもあり、前記事でも述べている「オリフィス(ギャップ部分に形成される狭い空気の通路)」の長さが長くなるため、流通応答性が下がってしまい磁気回路内部の密閉度が上がるので圧力変化が生じます。
それを避けるために、写真のヨークカバー部分に見える丸い貫通穴(たぶん60°毎に全周で6個)を設けて空気抜きをしています。

ここまで、数回に亘ってダブルダンパーを中心に3例を挙げましたが、何を優先させるかで設計の取り組み方が変わるため、出来上がったモノの形がここまで異なってくるのは面白いことです。
それぞれのメリットデメリットがあるのは当然として、それぞれがどのように音に反映してくるのかを聴き比べることができるのは楽しいし、嬉しい限りです。

JL AUDIO E-110 E-112について

 2022.5.20
振幅の大きなスーパーウーファの構造について調べていたら、ダブルダンパー構造でおもしろいものを見つけました。

show

振動板の直近に1枚、VCボビンの近くに1枚のダンパーを配置していて、ダンパー間は樹脂製のアダプターで繋がれていて、VCボビンはアダプターに繋がっているようです。
このようにすることのメリットは、ギャップに対してのボビン揺動は後方のダンパーが抑制し、且つ振動板の近くに前方ダンパーがあることで同芯性が確保され、揺動対策のためにギャップを拡げることなく駆動力を最大限に得られる事です。

磁気回路は十分に強力にしてあるためBLが大きくできて、樹脂アダプターを振動系に含むことで実効質量が大きくなることを補填しています。
振動板と前方ダンパーの間の空間は(高速で動く場合は)密閉状態なので振動系と一緒に動き、ダンパー間および後方ダンパーの裏側空間は開放状態(写真右)なので前後駆動に伴う圧力変化によるスチフネス非線形は無視できます。
樹脂アダプターについてはVCボビンの延長と考えれば良く、強度的にボビンと同等までは薄く(軽く)することが出来ます。
アダプターは円錐台形状としていて、VCボビン径が細いのに振動板との接合位置(接合径)を駆動最適化することができますが、前記事に記載した「前後のダンパーを同じものにして片方を裏返し(対向)にすることで非線形を改善する」という9Hのウーファーに使われているダブルダンパーの考え方とは異なるものになります。
ウーファーに特化すれば、色々なことが出来るということですね。

Paradigm PERSONA 9Hについて4

 2022.5.18
「構造が複雑になって、あまりメリットが無いんじゃないの?」というご意見をいただきました。

ダンパーを向かい合わせに配置することで保持系のリニアリティを上げて、2つの巻線とすることで効率も上げられる一石二鳥のアイデアであることは前の記事に記した通りですが、それ以外のメリットもあります。

1つは磁気回路の内部が閉空間にならないことです。
通常、磁気回路の内部(マグネットとトッププレートおよびヨークで囲まれた部分)は閉空間になっていて、ギャップ部分には振動系の駆動により空気の高速な流れが生じる(ギャップが「オリフィス(狭い通路)」を形成する)のですが、この流れが生じなければ(空気の逃げ場が無ければ)内外の圧力変化はリニアになります。
空気は粘性流体であるため、流速の遅い時(振幅が小さい時)と速い時(振幅が大きい時)とでは挙動が変化して「圧力差によるノンリニアな歪」が発生します。
ところが、9Hのウーファの場合にはヨーク構造が無い(ポールピースがボトムカバーと一体化することで2つのギャップを実現した)ため、以下のような動作になります。
「前方ダンパーと前方プレートとの間の空間」で起こった圧力変化(例えば前方向に駆動される時には体積が増えるので減圧)は前方ギャップを介して隣接する「マグネットとボビンで作られた空間」との間に空気の流れ(前方向に向かう)を作りますが、同時に「後方ダンパーと後方プレートとに挟まれた空間」の圧力変化(こちらは加圧)により後方ギャップにも空気の流れ(前方向に向かう)が生じます。
後方に駆動された場合には圧力変化が逆になり、それぞれ2つのギャップには上記と逆方向の空気の流れが生じます。
結果的に2つのギャップ(VCより外側のギャップ)で起こった空気の流れはプッシュプル動作となり、磁気回路内外の圧力差が緩和され歪が低減されます。

ヨーク構造が無いための2つ目のメリットは、大振幅によりVCボビンが後方に動いてヨークに衝突する『底当たり』という現象が起きないことです。
これは予期せぬ過大入力が入った時に生じる事が多く、「カン!」という非常に大きな音がしますし、酷い場合にはボビン端部が変形して異音を出すようになってしまいます。もちろん異音が出るようになったら復帰しません。
同様に、前方に大きく駆動されたときにギャップからボビンが飛び出して戻らなくなり、結果的にVC巻線の発熱により焼損するという事故も、このプッシュプル構造の場合には起きません。
こうなると、振動系のリニアリティを左右するのはエッジと言うことになりますが、それについては5/14の記事で採り上げたように『ART』という技術の採用で歪を低減しています。

こう考えると、ウーファとしては、かなり期待できる構造なのが分かってきます。

Paradigm PERSONA 9Hについて3

 2022.5.16
後方ダンパーの実装方法が気になり、考えてみました。

show

(A)は9Hのウーファの後方ダンパー近傍の概略図で、以下が実装手順の想定になります。

@ まず、ボトムカバーにセンターポールピースを精度の高い専用特殊スクリューで組み込み、ボトムカバーとポールピースを一体化する。
A VCボビンにVC挿入治具を装着した状態のものを用意し、後方ダンパーの口元をVCボビンの底部に軽く挿し込み、ポールピース上方から嵌め込む。
B ボトムカバーのダンパー座にダンパーが当たっているのを確認した上で、VC挿入治具をクルクル回してダンパー口元の位置を正しい位置にする。
C ダンパーが付いた状態で一度治具を引き抜き、VCボビンとダンパー口元の接合部に接着剤を一周塗布し、同時にボトムカバーのダンパー座に接着剤を一周塗布して、再度VC治具を挿入してダンパー外周と接着剤を馴染ませる。
この状態で接着剤の硬化を待つ。
D 磁気回路は、円筒状の特殊ギャップ治具をボトムプレートの内側に挿入した状態でマグネット、トッププレートを接着剤でサブアッセンブルし(円筒状治具を挿入することで上下のギャップが同芯になる)、ハウジングとドッキングしておく。
E ボトムプレートを上にした磁気回路&ハウジングサブアッセンブリを机の上に置き、ボトムカバーを逆さに被せる形にする。
F 位置が決まったところでボトムカバーの外周をスクリューでボトムプレートに固定する。
G 上下を逆(ボトムカバーを下)にして、円筒状治具を引き抜く。

通常、ギャップ治具は磁気回路サブアッセンブリのみを組み立てる時にトッププレートとポールピースとのギャップ芯出しのために使いますが、上記の場合には巻線外径とプレートとのギャップ管理のために円筒状の特殊な治具が必要になるし、作業時に巻線被覆を傷付ける可能性もあります。
通常のユニットとは随分手順が異なりますが、ここまでで(A)の後部ダンパーが組み込めるはずです。
この後の工程は、通常のユニットと同様に前方ダンパーの接着〜振動板の接着となります。

(B)は前回のアイデア(ボトムプレートからダンパー座が後方に立ち上がる構造)を具現化したものですが、上記のボトムカバーにポールピースを固定する構造(ダブルギャップ実現にはこの方法しかない・・・)からすると、こちらのほうが組み立てが難しそうです。

(A)の場合には、ダンパー口元の形状から、正対するようにアッセンブリするしかなく、どう考えてもParadigmのHPにあったカットモデルが間違いなのではないか。⇒ 実際には機械的なノンリニアを相殺できる。

なお、ダンパーの向きを表示するために、円筒治具(ギャップ治具)がユニット内に入ってしまっているように表示されていますが、実際には前方ダンパーを組み込む前に治具を取り去っています。

Paradigm PERSONA 9Hについて2 訂正

 2022.5.15
カットモデル写真を良く見ると、前後のダンパーは逆向きではなく同じ方向になっています。
これですと、「ダンパーの機械的構造からくるノンリニア」の打ち消しは期待できないので、単にユニット振動系の固有共振への影響(2枚のダンパー共振バラツキの平均化により、総合したユニットのQが低くなる)の実現と長いVCボビンの安定保持という目的に留まり、歪低減に供与するかについては疑問が残ります。
通常のユニット組み立ての現状から考えると、同じダンパー(同じ形状)を使う場合には同じ方向(前方向)からダンパーの接着をする場合が多く、仕方のないことではありますが、カットモデルを見る限りボトムカバーをスクリューで磁気回路に取り付ける際に後ろ側ダンパーを貼り付ける構造に見えます(芯出しはどうやる?長いVC治具を挿入したままボトムカバーのダンパー座に接着剤を塗り、ボトムカバーをスクリュー止め?その場合にはダンパー口元接着剤の塗布は???)。
どう考えても実現が難しいので、芯出しはボトムカバーのフレーム隙間から特殊な治具を挿し込む方法でしょうか?正直、私には良く分かりません。

もし磁気回路のボトムプレート(後ろ側のプレート)からダンパー座が後方に立ち上がっていれば、ボトム側からボビン治具(ギャップ治具)を挿入してダンパーをダンパー座に接着することが出来て、なお且つ芯出しが可能ですし、ダンパーを裏返しに貼り付けることができますので機械的な打ち消し効果が期待できるようになります。
その場合には最後にボトムカバー(カバー機能のみ)を固定することになります。

もう一度カットモデルを詳しく見ると、ボトムカバーの中央凹部に薄茶色の特殊固定スクリューがあるようで、芯出しはこの部分に由るのかもしれません。
それでも後方ダンパー口元の接着については???ですが・・・。

いずれにしても、メーカーの説明文にちょっと違和感を覚えました。

Paradigm PERSONA 9Hについて

 2022.5.14
PERSONAと言えば、ツィーターのみならずミッドレンジまでベリリウム振動板を使い、且つ位相整合用のPPA音響レンズを採用しているところに注目が行きますが、ウーファにも特徴があります。
show

カットモデルに磁気回路の極性を記入しましたが、マグネットの前後に2つのプレートを設け、ギャップも2つになっています。
異常に長いVCボビンには2つの巻線が逆巻きに巻かれていますので、ギャップに発生する磁束の方向が逆であることによりプッシュプル動作をします。

この構造のメリットは何かというと、保持系(ダンパー)のノンリニアリティ(前に動く時と後ろに動く時で挙動が異なる)を均一化できることです。
前のダンパーが前方向(ダンパーの表面方向)に動く時に後ろのダンパーは前方のダンパーと逆方向=裏返しに組まれているのでダンパーの裏面方向に動き、逆に前のダンパーが裏方向に動く時に後ろのダンパーは表方向に動くことになり、前後の動きが均等化されます。

ダンパーの非線形は想像以上に大きく、最大リニア動作領域Xmaxも1wayで表示している場合がほとんどですが、これは前側に動く時と後ろ側に動く時ではストローク長に微妙な違いが生じるためです。(突っ張り方が前後で異なるため)
対策としては、ダブルダンパー(表と裏を反対に向き合わせる)や、特殊形状(FOSTEX等)がありますが、PERSONAでは前者を選択したことになります。

VC巻線も2つにしたのは、完全なプッシュプルを構成したかったためでしょう。ただ、振動板に相当する質量負荷は後ろ側には存在しないので、質量バランス的には片手落ちの感がありますが、ただでさえVCボビンが長く重くなっているのに更に質量を加えるのは得策ではないとの判断でしょう。
ギャップ磁束密度がほぼ同じであれば、結果的に駆動力もほぼ2倍になると思われます(説明文にもそうあります)が、慣性質量が増えているので、加速度はそれほど上がっていないと思われます。(F=maより)
またエッジについてもARTと呼ばれる技術を導入した形状&材質となっていてストロークに応じた歪を半減するそうです。

残念ながら、PERSONA 9Hの音は聴けていませんが、ベリリウムツィーターの軽快な音は他のユニットで味わっていますので方向性は想像がつきます。
「一度音を聴きたいモノ」のリストに加えようと思います。

オンキョーホームエンターテインメントが自己破産

 2022.5.13
同社は昨年8月からJASDAQ上場廃止となっていましたが、本日付けで自己破産を大阪地裁に申請しました。
「pioneer」&「onkyo」ブランドのホームAV部門は、2020年より協業体制(以下アドレスで検索)を取っていた米国VOXX社(クリプッシュブランド保有)の傘下となる見通しのようです。
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000264.000027644.html

やはり・・・という感じですが、オンキョーサウンドに続いて親会社も無くなります。
寂しい限りです。

今年のONTOMOムックは?

 2022.5.12
未だに第13回スピーカーコンテストのお題になるONTOMOムックの発売案内がありません。
たぶん、今回のユニットもオンキョーサウンドに依頼しようとしていたのだと思いますが、経営悪化によるオンキョーサウンド倒産・・・。
余波で遅れているのだと思いたいのですが、タイミング的に間に合うのか・・・。勘ぐりたくはありませんが、STEREO5月号の記事として「学生対抗スピーカー甲子園」をこの時期まで引っ張ってやっていると言うことは、今年は中止の方向か・・・。

Linn Organik-DACについて

 2022.5.12
5/1の記事にお詫びを掲載しましたが、本日Linnより再びメールがありました。(内容は以下の通り)

In April we announced that our first-ever, entirely homegrown DAC ? Organik ? is now available as a retrofit upgrade to all variants of Klimax DS and Klimax DSM, even those very first models from 2007.
Visit our website to learn more, or book a demonstration with your local retailer to hear the difference yourself:
内容は、「2007年以降のKlimaxDS/DSM全モデルに対し、Organikのレトロフィットアップグレード(古い機材でも一部基板の入れ替えやFPGAをファームアップすることで機能を刷新する)ができるようになったことを4月にアナウンスした」というものです。
海外に住んでいた友人から「記事の内容、違うんじゃない。ただのKlimaxDSMのセールスDMだよ」と指摘されて、英語があまり得意でない私はそれを鵜呑みにしてお詫びしたのですが、繰り返しになりますが、今回のメールは「4月のメールで案内したように従来モデルのアップグレードが可能になった」というもので、「従来モデルにも有償でOrganikを搭載することができる」ということです。
1月経って、改めてメールを送ってきているということは、私や友人と同じようにLinnの真意を理解しない方が居られたのでは??と想像してしまいますが、Linn製品の既所有者には大いなる朗報ですね。
新しいKlimaxDSM(OrganikDAC)の音は別次元ですから・・・。

二転三転してすみません。
英語力の不足は、いかんともしがたく、ご迷惑おかけしました。

音質評価について2

 2022.5.10
前の記事で「プラシボ効果」を取り上げたら、だいぶ以前の記事を読んでいた友人から「評論家や店員の薦めで、その場で良いと判断して購入したが、自分の部屋で聴いても何となく満足せず、また買い替えてしまった」というのもプラシボ効果なのか?とメールで問い合わせが来ました。

『プラシボ効果(placebo effect)』と言うのは「小麦粉で出来た偽薬」を「特効薬」と偽って患者に服用させたところ、かなりの患者の症状に改善がみられたという実証実験からきているもので、別名『思い込み効果』とも呼ばれているものになります。
「信じれば救われる」ではありませんが、「信じる」という精神活動が患者の症状まで左右してしまうという典型的な例です。

記憶心理学の用語に「プライミング(priming)」と言うものがありますが、前振りでバイアス情報を提示して「思い込み」をサブリミナル(潜在意識下)で植え付けるものです。
偽薬を特効薬だと信じ込ませてから服用させることもプライミングの一種と言えると思います。(サブリミナルではなく「意識して」ですが・・・)

プライミングは、講演者や評論家の先生が良く使う手(けっして悪いことでは無く、プレゼンの常套手段)ですが、音を聴かせる前に自分の考えや感想、メーカーの意図するものなどを先に述べて(この「先に」という部分がミソ)、それから比較試聴に持っていくと10人中8割くらいがトーカーや評論家先生が仰った通りの感想を持ちます。
順番を入れ替えて先に比較試聴をすると、結果はある程度ランダムになりますし先入観(バイアス)が入りませんので公平になりますが、どちらかというと自分の試聴結果に自信がない方々(どちらが良いか判断が曖昧な方々)の場合には、事後であっても説明を受けることで「試聴した音の記憶」を潜在意識下で書き換えてしまう現象が起こります。
結果、説明通りに「これは素晴らしい音だ」となり購入に至るのでしょうが、本来の試聴で気に入った訳ではないので、しばらく聴いているうちに不満な部分が顕在化してきて、上記のように買い替えとなる訳です。

本人の「満足」ではなく、ある意味「威圧(権威のある方の意見なので正しい)」による刷り変えなので、何かトリガ(例えば上記の「音に対する些細な不満」)があれば魔法が解けたようにアラが気になってきて、買い替えという方向になってしまう訳です。
政治家のプロパガンダなどの場合には、その強い説得力により聴衆の意識を180度変えてしまうこと(洗脳に近い)がありますが、それほどではないにしろ記憶の書き換えや思い込みというものはちょっとしたことで頻繁に起こるものになります。

音質評価について

 2022.5.7
友人とメールでやりとりしていて思い出したことがあります。
拙著PDF『音場再生と聴覚の限界』の中で何度も記していますが『音質』を認識できる能力は人により差があって、「自分の感じているものと同じものを相手の人が同じように感じているのではない」「自分が感じていなくても相手は感じていることがあるのは良くあること(その逆も然り)」なのですが、それが『個性』とか『個人差』というものなのです。
今回はそのことについての話題です。

視力は子供の頃から実施されている視力検査と言うものがあるので他人との違いが自分で理解できやすく、「俺は左右共に0.5で、乱視が入っているのでモノがダブって見える」だの「私は右が1.2で左が1.5よ」だの比較も簡単なのですが、聴覚については明確な指標がある訳ではないのでその能力を客観的に把握することがほとんど出来ていないのが実態です。
視覚にしても色の分解能や各色の感度、明暗のダイナミックレンジ、結像の歪などについては個人差を認識するのが難しく、ましてや聴覚のF特帯域幅やF特平坦偏差(どれだけフレッチャー・マンソン曲線からズレているか)、ダイナミックレンジ、ノイズフロアなどは言わずもがなです。

雑誌で評論家先生が誉めている製品に興味が湧いて、試聴してみると???
どこが良いのだろうとなる場合があると思います。
これは試聴環境の違いが大きいためとは思いますが、同行した友人が「うん、先生の言っている通りだ」などと言うのを聞いて、「私にはここまでの能力は無いんだな」と諦めることにしています。

若いころは私も結構トガッテいて、「じゃ、ブラインドで違いが分かるかどうかやってみようじゃないか」とその場で数種類のスピーカーの切り替えブラインドテストをやって、友人が当てられない(評論家の発言でバイアスがかかったことによるプラシボ効果だった)のを明らかにしてギャフンと言わせたことも何度かありました。

ただ、世の中には、これをやっても的確に当てる人がいるのは事実で、その方は、一通り聴いた後でブラインドテストをすると、いとも簡単に99%(100%と言うとウソくさいので・・・)当ててしまいました。
これは「比較による相対評価」なので訓練していれば正答しやすく、私も当時は8割当てる自信がありました。
その時は、数時間前に私の家で聴いたスピーカーとまったく同じモノがブラインドテストの中に混ざっていたのですが、その方はそれをビシッと言い当ててしまい、世の中には絶対評価が出来てしまう方がいるのだと感嘆したのを思い出しました。

この方は、音に対する記憶力が良い(キャパが大きい)のだと思います。
普通は、エヴィングハウスの忘却曲線(上記PDF参照)で示されているように、記憶情報は時々刻々と忘却されていき忘れないためには再学習(再試聴)の必要性が出てきます。(再学習のことをリハーサルと言うそうです)
これは記憶部位のキャパシティが有限であるために、長期間記憶することが必要な情報であればリハーサルを繰り返す(「選択的注意」によりSTS(短期貯蔵庫)に貯えられ、更に学習することで長期記憶になる)必要があるためで、それ以外の感覚記憶は次から次に入ってくる情報により上書きされて消えてしまいます。

記憶部位のキャパが大きければ短期記憶情報が増えたとしても上書きの頻度が下がるということだと思います。
逆にキャパが小さければ、リハーサルで短期記憶となった情報も上書きされることになり、記憶の継続が難しくなります。

このキャパの大小は先天的(遺伝的)なものになりますが、ある程度は学習により増やす(部位を教育する=シナプスを増加させる)ことができます。
ただし、老化による機能低下は避けられず、私くらいの年齢(over 60)になると記憶の保持時間が若い頃の2/3〜1/2くらいになっている気がします。
もちろん個人差があって、同年代でも十代二十代の8割くらい保持出来ている方もいらっしゃるでしょうし、半分以下の方もいらっしゃると思います。

それであっても、今あるキャパを最大限に使って音に取り組む姿勢(=学習する情熱)を忘れないことが大事で、諦めてしまったら衰退する一方だと自分を叱咤激励する毎日です。

ミーシャ ファーストテイク 「明日へ」

 2022.5.5
正直、Youtubeで聴く音楽には期待したことがなく、情報として聴くというレベルでしか考えていませんでした。
ミーシャのファーストテイク「明日へ」を聴くまでは・・・。
https://www.youtube.com/watch?v=jqd0wnW_HCI
↑ クリックしてもリンクしません。コピペして検索してください。

一度聴いていただくと実感していただけると思いますが、「命を削って歌う」というのは、こういうものなのかと思わせるようなテイクです。
以前からミーシャの歌声には驚嘆しかなかったのですが、4/23の記事にも書きましたがライブに行った時の空気感を感じました。
確かにZORZOで再生したこともありますが、日を空けて、私の作業場の試聴スペースで聴いた時にも「歌うことに対する気迫」というか「気」のようなものを感じました。
バラック造りの作業場なのに思わず音量を上げてしまい、再生した後に我に返り、近隣の住民に怒鳴りこまれないか心配してしまいました。
一応米軍基地のお膝元なので防音工事は施してありますが、壁は薄いものなので・・・。

ミーシャの声は、どんなに声を出しても耳が痛くならないのは流石です。
ノイマンの特注真空管マイクの性能もありますが、鍛えた喉だけの成せる技です。

「再生」と言うものは、単に音を再現することではなく、「その場のエネルギーを再現するもの」でもあるということを改めて認識させてくれたテイクでした。

光ファイバーについて

 2022.5.3
SFPについての情報を収集していたら、「光ケーブルはシングルモードよりマルチモードのほうが音が良い」という記事が多いのにビックリしました。

光ケーブルのクラッド径は125μmで統一されているのですが、シングルモードのコア径は9.2μmで透明度の高い石英ガラスを使用していて、マルチモードのコア径は50μm、62.5μmの2種類でコア材質はプラスチックが主になります。
更にマルチモードの構造にはGI(Grade index)とSI(Step index)の2種類があります。
オーディオ用としては、SP/DIFで使われていたTOSLINK(トスリンク)用のケーブルが有名ですが、構造はSIになります。
SIはコアとクラッドの界面での全反射を利用して光の分散を防いでいるのに対し、GIは別名「屈折率分布型」と呼ばれていて、コアの内部屈折率を中心から遠くなるほど小さくしてあるので界面での反射はほとんど利用しないで済み、そうすることでSIのデメリット(まっすぐ入射した光と斜めに入射して反射しながら進む光との路長差が発生⇒ジッタの発生)を緩和できます。
シングルモードのコアが折れやすいので取り回しに難があるのと接続に専用工具を使って加工・融着させなけれなばならない施工上の問題があるのは事実ですが、性能面から論ずるのならば減衰率、伝送周波数帯域どちらもシングルモードの圧勝です。
冒頭の音質に関する有意差はどこからきているのでしょうか???

元々、マルチモードは減衰が大きいため近距離用に限定されますが、安価な上に取り回しが多少ラフでもOKというメリットがウリですので、長距離伝送の場合には界面反射が少なく波形乱れの少ないシングルモードの独壇場になります。
ただ、シングルモードはとにかく高価です。
シングルモード用トランシーバーにしても、コア径が小さいので鉛直に光軸を合わせなければならないためコネクタ嵌合部分の機械精度が必要になるのでガッシリしていて、TOSLINKのようにガタガタのモールド嵌合では上手くいきません。

30年ほど前、トスリンクケーブルのモールドプラグ部分を利用してシングルモードのケーブルを実装したものを作り、通常品との換装実験をしたことがありました。
コアのカット断面をキチンと加工しないとダメで、少し斜めにカットしたらLEDと正対させても減衰が大きくなってしまい使い物になりませんでした。
音質の違いもブラインド試聴で確認しましたが、私と実験に立ち会った2名、合わせて3名には差が判別できませんでした。
再生環境は当時としてはハイエンドクラスで、CDトランスポートとD/Aコンバータの間SP/DIFのトスリンク端子間で換装しながら行いました。
もちろん、同軸とトスリンクの音質差は十分に判別できる環境でした。

塗装進捗について2

 2022.5.2
DIY店で布ヤスリを購入して作業場に向かう途中、GWの連休中日で一般道は空いているかと思いきや、コストコ渋滞・・・。
今月から至るものが値上げラッシュ・・・物価は上がる一方で、我々庶民はどうすれば良いのか?

今日は、三脚の表面研磨とマスキング&黒の塗装(1回目)

show サンディングは#180にて実施し、黒塗装をしてみると、かなり締まったイメージ。
黒も悪くないな・・・。
PHI-101はジェットエンジンのイメージを主張するためダークシルバーで出品しましたが、今回は自分の好みに従って黒の上にクリアをかけ、Cyclopes-1.5と同じ仕上げにすることにします。

SFPポートについて

 2022.5.1
まずはお詫びです。
4/8のLinn Organik-DACについてですが、私の勘違いで、昨年の初夏に発売されたKlimax DSMに搭載されていたものです。
Organik-DACの紹介ページが新しくなったため、販促目的でLinnからメールが来ていたらしく、私は早とちりしてSelektシリーズのKatarist(旭化成のDACを使用)の置き換えだと勘違いしてしまいました。
申し訳ありませんでした。
約500万円という価格からしてネットワークプレーヤー+プリアンプ機能を持つKLIMAX DSMを頂点としたラインナップになりますが、今後どこまでOrganikを展開するのかは未知数です。

ところでKlimax DSMのリアパネルに「OPTICAL Ethernet」という表記の端子があるのをご存じでしょうか?
これは、別名「SFP(Small Form Factor Pluggable)」と呼ばれるもので、PCの世界ではSFF(Small Form Factor)という規格(規格を定めている団体)があり、物理的な寸法やレイアウトを規定しています。
この規格で規定された光−電気信号変換モジュール(SFPトランシーバー)をこの端子に挿入することでLANやその他の伝送情報(電気信号)を光信号に変換できる(逆に光信号を電気信号に変換する)ものになります。

メリットは光アイソレートで、GNDを分断することでノイズの流入を避けることができます。
詳細は、Philewebなどに説明がありますので、そちらを参照願います。
https://www.phileweb.com/review/column/202106/05/1282.html

光アイソレートについては、SP/DIFにおける同軸とTOSLINK(Optical link)のようにメリットと共にデメリットもあるはずで、当面はLAN端子(RJ45)と共存していくものと思われます。

NHK ヒューマニエンス 皮膚2

 2022.5.1
前の記事でハイレゾは皮膚で感じると書いたところ、拙著PDFを読んだ方から「外有毛細胞のタンパク質モーターが機能して20kHz以上の音を感じると書いてあるけど・・・」とご指摘がありました。

私が考えるには、皮膚は周波数を検知しているのではなく、ハイレゾ全体(有無)を検知してオキシトシンを発生することに関与していて、ハイレゾ周波数の検知は外有毛細胞に因るのではないかと・・・。
同じものを複数の器官で検知することは通常のことで、音楽を聴いた場合にもメロディと音程、音色(楽器の種別など)、和音などの認識は別のルート、別の器官(色々な脳の部位:複数が関わることが多い)で行われています。
私は専門家ではないので、これ以上の推測は出来ませんが、人間の器官には思いもよらない機能があり、それが専門家の研究によって少しずつ分かってきているのは素晴らしいことだと思います。
これからは出来る限り薄着をして、音楽を聴いて楽しもうと思っています。音楽を聴いて幸せになるのは、おおいに有難いことですから。

NHK ヒューマニエンス 皮膚

 2022.4.28
昨日、NHKのTV番組「ヒューマニエンス」を見ました。
テーマは「皮膚」
脳に伝える各種感覚のセンサー(触覚のみならず、五感すべて)であると同時に、皮膚自体で判断(事象に対する処方)をする「脳」の機能も合わせ持つというもので、「感覚=センシング」と「知覚=センシング+判断」の両方の能力が皮膚に備わっていることを例を挙げて分かりやすく説明するものでした。

後半には、聴覚との関係を説明する部分があり、6名の被験者に@CD帯域制限のメロディ(20kHz上限)とAハイレゾ(超高周波音)を含んだメロディの2種類を聴いてもらったところ、全被験者がハイレゾのほうが皮膚が暖かくなったり、幸福感を感じたりしたという実験を紹介していました。
国立精神・神経医療研究センターの本田学氏は、この現象を「再生音に対し自然界に存在するハイレゾ帯域を含むようにすると、皮膚でハイレゾ情報を検出し、それが脳に送られることで報酬系神経回路が活性化されるのだ」と説明していました。
根拠として、6名の被験者に皮膚を隠すように厚着をしてから再度体験してもらうと、現象の発現度合いが減るという結果が示されました。
私の経験上、「寒い季節より暖かい季節の方が音質の評価が適切」と感じていましたが、肌(皮膚)の露出度に関係していたのかもしれません。

番組解説では「幸せホルモン:オキシトシン」との関係を挙げていて、皮膚細胞にはハイレゾ刺激でオキシトシンを作る能力があると述べていました。

「幸せホルモン(快楽物質)」には、主としてオキシトシン、セロトニン、ドーパミンの3種類があり、オキシトシンは愛情ややさしさ、安心感や心地よさを感じると分泌され、セロトニンはストレス解消や良質な睡眠のために必要でオキシトシンと規則正しい生活により誘起されます。またドーパミンは仕事などの達成による満足感や快感により分泌され「ヤル気ホルモン」と呼ばれています。

拙著「音場再生と聴覚について」の中で、聴覚と脳の働きを示す例として、音楽を聴いた時に、その快感が中脳の『腹側被蓋野(ふくそくひがいや):上記の報酬系神経回路の入り口』に働きかけてドーパミンを分泌し、それが前脳にある『側座核(そくざかく)』を興奮させ、間脳にある『視床下部(ししょうかぶ)』や大脳辺縁系にある『海馬(かいば)』の活動を促すことに触れています。
視床下部は、自律神経や内分泌器官の中核制御を司る部位であると同時に感情や情動と密接な関係を持つ部位でもあり、海馬は聴覚情報の交通整理をする部位です。(詳細は拙著PDF参照)
結果として、感激して涙ぐんだり、より多くの音楽情報を得ようと心酔したりといったことが起きます。

個人差や加齢による狭帯域化は別にしても、一般的に「耳で聴ける帯域」はCDに記録できる帯域(〜22kHz)で十分と考えられていたのはある意味正しく、ハイレゾ帯域は耳ではなく「皮膚で聴いている」ということです。

音楽を聴くという行為は情緒に働きかけることでもあり、身の回りの自然界では当たり前な「ハイレゾを含んだ音」に触れることが快感を得るための大前提だったのかもしれません。
レコードで得られた満足感をCDではどうしても得られない理由は、自然界では当たり前にあるハイレゾ成分を皮膚で感じられないからなのです。

塗装進捗について

 2022.4.27
塗装を始めてからだいぶ経ちましたが、進捗状況を報告します。

show

4/19の記事にあるように下地シーラーで目止めしましたが、溶剤(薄め液)を十分にキュアさせた後で油性アクリル塗装に入りました。
塗装も、天候によっては十分に乾燥させる必要があり、上の写真にあるように、1回目を塗って1日間をおき、#180の布ヤスリで凸凹を取り除き、2回目の塗装〜中1日おいてサンディング〜3回目の塗装を本日実施しました。
写真を追う毎に塗膜表面状態は平滑度を上げていて、周囲の映り込みが見えるようになってきました。

この後、2層ほど黒で上塗りして、更に2層ほどダークシルバーで上塗りし、十分に乾燥させたのちにサンディング成形〜水研ぎ〜アクリル研磨剤による研磨と進みます。
三脚部分の塗装仕上げも、そしてステンシル部分もですが完成度が不十分なので、一度表面を研磨し直して、2層ほど上塗りします。
後は、ボディ部分と同様にアクリル研磨剤による研磨までもっていきますので、完成は予想通り5月中旬になりそうです。

ZORZO現状について3

 2022.4.25
狭い空気室だとなぜ固体に近付くのか分からないので説明して欲しい」と再度お問い合わせいただきました。

いつも例え話で恐縮なのですが、これしか思いつかないので・・・。
パンパンではなく適度に膨らました大人用の大きな浮き輪を考えてください。これに力を加えると、凹んで(体積が減って)いき、同時に中の圧力が上がっていきます。
外から加えた力と中の圧力がバランスした時に凹みは止まります。
今度は、子供用の小さな浮き輪に力を加えて凹ませるとどうなるでしょう? 
加えた力が同じである場合には、凹む量が大人用より少ない状態でバランスします。

それでは、この浮き輪をどんどん小さくしていったらどうなるでしょうか?
答えは、ちょっと凹ませただけで中の圧力が上がるので、ほとんど凹まなくなります。

これを私は「固体に近付く」と表現しましたが、正しくは「閉じ込められた容積が小さくなると空気の弾性係数が大きくなる=直ぐ硬くなる」と言うことです。
言い換えれば「空気バネが強くなって容易に縮まない」ようになります。

2枚の振動板に挟まれた小さな空気層を極小の浮き輪と考えると、容易に体積を変えない(弾性係数の大きな)空気層が2枚の振動板を連動させていることが分かると思います。
逆に空気層の容積が振動板の面積に比較してより大きければ凹み量が大きくなり、「連動=互助作用」は難しくなると言うことです。

力Fが一定ならば、圧力Pと面積Sの積は一定になります。P=F/S
加圧Fによる圧力変化儕に伴う体積変化儼は面積Sと変位儿の積になります。従って面積が大きければ変位は小さくなります。

ウーファの場合には振動板の面積が大きいので、空気層の体積が多少大きくなっても連動します。
Linn社の特許技術「2つのウーファを使ったアイソバリク(Isobarik)」も空気層(Linnは副密閉室と呼んでいます)をそれなりに小さくすることで成り立っているのです。

ZORZO現状について2

 2022.4.25
ZORZOの再生音の表現で、「一瞬だけ素早く動いて尾を引かない超々オーバーダンプの成せる技」と記したら、「振動板はどんな動きをしているの?」というお問い合わせをいただきました。
例えとしては、ぜんじろう先生の科学実験:空気砲(スモークで満たした段ボール箱に1つだけ穴を開けて、側壁を叩くとスモークの「輪っか」が穴から出て進行方向に進んでいく)が分かりやすいと思います。
「輪っか」を作る渦を考えてしまうと混乱してしまいますが、力が集中して輪が持続している部分だけ周囲と違う状況になっていて、それが進んでいくことは理解できると思います。
実際には音の進む速度は1秒間に約340m(温度により変わりますが)ですので、破裂音などの衝撃波ではこの速さで単発の粗密波(圧力の急激な変化=スモークの輪のように周囲と違う状態)が伝わっていくはずです。

show 左図は、あくまでイメージですが、瞬間的に生じた衝撃波(空気圧の急激な変化)は普通の振動系で再生した場合には、入力電流が駆動力に変換されても、振動板の慣性質量を動かすためには時間がかかり(振動板を変位させる立ち上がり時間が多くかかってしまい)、時間的にエネルギーが分散してしまう(立ち上がりの傾きがなだらかになる)ので、本来の衝撃波として再生できないのだと考えられます。
一方、ZORZOの場合には連結した2枚の振動板に挟まれた空気層が同時に駆動される2枚の振動板と一緒に動き(空気層は体積も質量も小さいのであたかも固体になったようになり)、立ち上がりのエネルギー分散が少なく(立ち上がりがなまらない)、圧力変化が発生した後(立ち下がりの部分)は、それぞれの振動板が狭い空気層から強力な制動を受けるために収束も速くなると考えられます。
結果的に入力と相似な(少なくとも通常の振動系より入力に近い)音響出力波形を再生できるものと思われます。(イメージ図の右下)

前記事で述べたように、この『小さな空気層』がキモで、ユニット相互距離が小さいほど条件が良くなります(間の空気層を小さくできる)ので、山田さん曰く、「フルレンジの場合には、7cm以上になると効果がほとんど無くなる」そうです。
波長の長い低域では空気層がある程度大きくても効果があるのかもしれませんが、波長の短い中、高域の伝播に関しては、空気層が小さいことは必須条件なのかもしれません。

山田さんは「ZORZOはキャビネットが必要ない」と仰っていますが、音道(狭い空気層)はZORZOユニットモジュールの一部との認識をされているのだと思われます。
ユニット側からすると、極小密閉キャビネットの連なりと考えることも出来ます。
いずれにしろ、「キャビネット」の常識を打ち破った理論であることに違いはありません。

ZORZO現状について &薩摩島津Model1試聴記

 2022.4.23
所用で埼玉県さいたま市に出向いた帰りにお茶の水オーディオユニオン中古館で予約しておいたModel1の試聴を行ってきました。

4名で来店しましたが、感染予防のために順番での試聴となりました。
アンプはマランツでしたが、持って行ったフルオケのCDを店の方にセットしていただき、音を出しながら入力をちょっと大きくしたらフォルテッシモでボコボコと異音が・・・。
いきなりの音にビックリしましたが、f0を低くしたいためか振動板の実効質量が大き過ぎるのか、かなりコンプライアンスの大きな(柔らかい)振動系になっていて、エッジの突っ張り音かダンパーの突っ張り音と思われるボコボコ音がモロに出てきているようです。(底当たりはしていません)
おまけにキャビネットが小さく、ダクトチューンも無理をして低くしているようで、ダクトからも風切り音が聴こえてきます。
試しにダクトを手で塞いでみると、聴きやすい音になりましたが、今度は容積の小ささからダンプ過多のつまらない音に・・・。良いところが消えてしまいます。あくまでニアフィールドでの再生を想定した製品であることを実感しました。
音量を下げての試聴となりましたが、中域から高域にかけての低歪はさすがで、透明度が高く耳にやさしく響きます。
それだけに低域のクォリティの低さが目立ってしまいました。
無理をせず、低域はサブウーファを設定することにすれば、クォリティの高い再生が望めるのに・・・というのが視聴者の大方の意見でした。

ただ、分割振動を抑え込んだ振動板がどのような鳴りかたをするのかは十分に体験できて、有意義な時間となりました。
ニアフィールドであまり大きな音で再生しないシチュエーションには最適な製品かもしれません。

その後、六本木に向かい、ZORZOの現在の状況を山田さん(明治大学名誉教授)に試聴させていただきました。
ZORZOについては以前の記事でも取り上げましたが、多連ユニット(2個以上:現在はフルレンジ部分が16連、サブウーファ部分が7連)を効率よく駆動させることでトランジェント特性の脅威的な改善が見込めるというものになります。
ユニットのバックキャビティを極小(ハウジングの中も干渉しない範囲で狭くしている)にし、そのキャビティを次に繋がるユニットと共有する構造にしたものを狭い空気室を介して順次連結することで、同時駆動させたときに超々オーバーダンプ状態として振動系の減衰振動収束性を上げ(かと言ってダラダラと減衰する過制動にはならない)、且つそれぞれのユニットが押し引きして互助的に動作するため実効質量(慣性質量)の影響を受けにくくなり、おまけにf0が実質的に約2割強ほど下がるメリット(イソバリクと同様)を兼ね備えたもので、国内特許および世界特許(2連のみ)を有している技術になります。
密閉度が命なので使えるユニットには制約が出ますし、多連ユニットは電気的には並列ではなくシリーズ接続しているのでインピーダンスが高くなり駆動には工夫が必要で、アンプの電源電圧を上げる必要があり(シリーズ接続なので、それぞれのユニットにかかる電圧は1/個数になるため)、マッチングトランスの使用がマストになる点がデメリットです。
山田さんと協力者の方々の多年に亘る努力の結果、ここ数年で改善度が格段に進んだとお聞きしておりましたので、前回の試聴(2年半くらい前)を思い出しながら期待を持って聴かせていただきましたが、予想以上の完成度に驚かされた次第です。

まずピアノ曲からスタートしましたが、ソースの良し悪しがハッキリ分かります。
良いソースを再生すると、キータッチの瞬間がハッキリ分かりますし、ffの時には体に音圧を感じます。これは実際に演奏するピアノの近くにいると体に伝わってくる音圧に非常に近いと感じます。
ピアノから床に伝わる音が聴き取れるので、床の位置がハッキリ分かりますし、床の上に置かれた「ピアノ」という楽器の実体感が半端なく伝わってきます。
さらにチベット仏教音楽のソースでは、僧侶のうなり(お経?)が生々しく、鳥肌が立ちました。
梵鐘や銅鑼などの打楽器の音もその質感が手に取るように分かり、リアル過ぎて怖いくらいです。
最も感動したのは、期待せずにミーシャのThe first take 「明日へ」(Youtube)を再生した時です。
マイク(ミーシャ愛用のアンティーク真空管マイクNEUMANN U47ではない・・・何?オリジナル?)から離れて立つミーシャがマイクに近付き、発声する前の精神集中している様子(空気感)が伝わってきて、こちらも思わず息が出来なくなりました。
伴奏ピアノの演奏もそうですが気迫が凄く、こちらに息を付かせません。
聴き終わるまで圧倒されてしまいましたが、こんなことはライブ以外では久々の経験でした。(Youtubeでは初めてです)

ノイマン製?でしょうか真空管マイクの音もあるかもしれませんが、「気」が伝わってくるようなソース(山田さんなどは気が強すぎると仰っていました)で、収録時はリミッターとサブソニックフィルタ以外はエフェクター類は使わず、トラックダウンも最低限のミクシングのみなのではないかと思います。
加工されていないソースの良さをハッキリ出せるZORZOの進化にビックリさせられました。逆に加工してしまった音は寝ぼけて聴けたものではありませんでした。

機関車のボイラー圧力抜き時に出る蒸気音(スチームプレッシャーと言うらしい)や車輪の起動音も生々しく、最後に軍隊が演習で実弾を発射する音や機関銃の発射音、雷の音など(いずれもYoutube)を聴きましたが、耳が痛いのではなく肌に痛みを感じたのには、ちょっと恐ろしさまで感じてしまいました。
確かに音量は普通の家庭で出せるレベルよりかなり大きかったのは事実ですが、現実の音量としては正しいレベルと思われます。特にスチームの音では、子供の時(もう50年以上前です)に駅のホームで蒸気を被るほど直近で聴いて圧倒された「終わった後、耳がキーンとしてしまうような蒸気機関車のスチーム音」を思い出してしまいました。
これだけのパワーを入れてもユニットが破綻しないし、実際に振動板の動きを見ると、ほとんど動いていないように見えるのは何故???という感じでした。
たぶん、一瞬だけ素早く動いて尾を引かない超々オーバーダンプの成せる技だと思います。

ZORZOは128Ω(16連)または256Ω(32連)の負荷となるためマッチングトランスを使った上でアンプは発振対策もあってクラウンのPA業務用Dクラスアンプ4kW(+5kWx2:サブウーファ)でないと駆動しきれないそうで、とんでもないシステムになっています。
蒸気音や弾丸の発射音などの破裂音は立ち上がりの速いインパルス性の音に他なりませんが、その再現性はZORZOの得意技です。
立ち上がりが極端に速く、直ぐに収束するという離れ業を実現するには、この方法しかないのかな〜というのが本音です。
かと言って鳥の声や波の音などの自然音を再生してもリアルですし、実在感を再現するにはタイムドメイン特性であるトランジェント特性がいかに重要かを思い知った一日でした。
薩摩島津のDSS振動板と組み合わせたら・・・夢は広がる一方です。

Ilumnia社のユニット技術「LEMS」について

 2022.4.20
究極の振動系としてエッジレス、ダンパーレス「LEMS:Linear Excursion Motor System」を謳った8インチユニットを搭載したシステムを2017年11月に発表して話題になったベルギーIlumnia社(イルムニア社?)をご存じでしょうか?
海外では話題になったようですが、国内ではあまり取り上げられなかったようで、私もスルーしてしまいました。
Pinterestでミッドバスユニットの写真がしばしば見られるようになり、「これは何だ?」となり、調べてみた訳です。
国内ではVIVラボのユニットがエッジレス&ダンパーレスで有名ですが、これとどう違うのか興味津々で調べてみました。

@振動系の速度を最大にすること、A低歪とすること、Bリニアリティを確保することの3つがエッジレス&ダンパーレスのメリットだと謳っていて、エッジとダンパーがそれを阻害しているという考え方です。
総じて正しいのですが、弊害のほうが大きいために今までは実践されてきませんでした。
どうやって実践できたのか、以下に具体的に見ていきます。

振動系(振動板+ボイスコイルのみ)の中心保持(振動板の内径保持)は、別電源から供給される電流(0.3〜0.5A可変)で磁界を発生させて反発による電磁フローティングを実現しているようです。
振動板の外周は折り返された形状(別パーツ?)になっていてターミネーションリングと呼ばれるエアギャップを持ったリングの溝に納まっています。(下写真の黄色矢印破線内)

show

この部分はオリフィス構造に外ならず、振動板の外周端の折り返し(鉛直に立ち上がった部分)が駆動により前後に動くことによりギャップ壁との間に空気流通層が生じてフローティングする仕組みです。(磁性流体は使いませんが、VIVラボのフローティングと同じ原理です)
言葉では説明しきれないので、下記HPアドレスにアクセスいただき、テクノロジー⇒メインデザイン原理と辿るとページの一番下に3D-CADによるアニメーション動画がありますので動きを確認してください。

show

上記はHPの情報(speaker-tech)そのままの転載ですが、駆動域8mmのほとんどでリニアな動作を補償されていて、エッジやダンパーの質量が無いため実効質量が15gほどなので過渡応答性に優れているというようなことが謳われています。
https://www.ilumnia.be/copy-of-main-design-principles
↑ クリックしてもリンクしません。コピペして検索してください。

8インチ(約20cm)口径のユニットとしては軽い部類に入りますが、慣性質量として見た場合には決して小さな値ではありません。

また、機械的な基準を作るエッジやダンパーがない場合、振動系の基準位置(無信号時の位置)はどうやって決めるのでしょうか???(情報がありません)

そう言ったこともあり、8mmという駆動域を制限するリミッターはどうなっているのかが気になりました。
たぶん、上の分解図で振動板の前方にあるものがアレスタで、前方駆動の際にリミッターになるのでしょう。また、これも説明されていませんが、後方駆動された場合にはターミネーションリングの中に設定されたアレスタに立ち上げ部分が当たることで制限をかけるのだと思います。
アレスタで制限をかけた場合の問題としては、リニア領域がどんなにフラットだったとしてもアレスタに達してしまうと急激なリミットがかかるということです。
普通のユニットでも入力パワーを上げていくと磁気回路のヨーク内側表面にVCボビンが当たる「底突き」という現象が起こるものがあり、その場合には異音(打撃音)を発生します。
アレスタがクッションになるので、そこまでの異音にはならないと思いますが、Xmax=8mmというのはそれほど大きな値ではないので、耐入力には注意をしなければならないユニットと思われます。いずれにしろ、アンプの出力が直流電源電圧を上限としてサチる(頭が潰れる)のと同じで、波形歪が発生します。

LEMS本体の構造については特許がらみがあるために詳細を記していないのだと思われます。
ぜひ知りたいのですが、上記の無信号時の基準位置を決める仕組みも、たぶんLEMSに入っているのだと思います。もちろんフィールドコイルによる磁気回路も。

それ以外のポイントとして、写真の左上に示したように指向性の高いツィーターをミッドバス振動板の直上に配置することで、全指向性型のシステムよりフォーカスが向上するとあります。
位相合わせがキチンとできていればそうなるのでしょうが・・・。

show キャビネットは最近増えている方法で作られていて、合板から「スライスした断面形状」を想定して切り抜き、「縦方向への積層」により全体形状を作るというものになります。(写真右を参照)
最近、拙作の三脚ピラー部分も同じ構造にしていて、数十枚の同一形状に切り抜いた合板(拙作ではMDFですが)を積層接着して柱構造にしています。
大型プレスとNCルーターが使えるならば、短時間で複雑なキャビネット形状(外面も内面も)を作ることができてメーカーにとっては大きな製造時のメリットになります。(もちろんコストダウンも図れるので、ユーザーメリットもあります)
従来は強度を取りたい部分に梁を入れていましたが、積層構造ではその部分を簡単に厚くできるため、構造強度のシミュレーション結果を反映させることが簡単にできるのもメリットになります。

下地塗装の状況

 2022.4.19
数日前から下地塗装を始めました。
塗料はニッペの「下塗りシーラー(油性)」になります。(アクリル樹脂下地剤)
通常、下塗りはコンクリートや漆喰、モルタルなどボロボロ崩れてくるのを防ぐ目的と下地と上塗り塗料の食いつき改善(カチオン処理)のために塗ります。
カチオン処理と言うのは、コンクリートやモルタルはアニオン(マイナス電位を持った状態)になっているため、カチオン(プラス電位を持った状態)である下塗りシーラーを塗ることで電気的結合によりある種の補強を行うことになります。
この下塗りシーラーの処理対象にはMDFなどの木材は入っていませんが、MDFに塗った場合には別の効果が期待できます。
浸透性が高いため、かなり深いところまで浸み込み、アクリル樹脂を含侵した状態にすることで圧縮度があまり高くないMDFの強度を上げることができます。
樹脂だけを残し溶剤が完全にキュアしてから上塗りをしたいのですが、カチオン効果(プライマーと同じ効果)は約1週間で無くなってしまうので、キュアさせる時間は最低でも2〜3日は欲しいところです。

下写真の左上は3回塗りの状態ですが、塗るそばから吸い込んでいく状況でしたが、左下の5回目になると、樹脂浸透が進み、塗膜が表面に出来る状況になってきます。

show

右側の5枚の写真は、3回塗りの状況でユニットとキャビネットボディとの組み位置確認をした時のものですが、少しずつ撮影角度を変えてみました。
PHI-101より前方が絞り込まれているのがハッキリ分かります。(3/31記事の写真より更に絞り込まれています)

いよいよ上塗りを週末からスタートしますが、目標だった今月中の完成は難しそうで、GW明けから来月中旬以降にズレ込みそうです。

Studer A730の思い出

 2022.4.18
ネットサーチしていたら、HiFiForumのHPでスチューダーA730の写真を見つけました。(写真の黄色破線内)
show 1980年代後半から1990年代あたりまで音決めのリファレンスとして業務で使っていたものです。
フィリップス製のドライブを使っている業務用と言うことで、当時、オーディオ雑誌では引っ張りだこでした。
骨太で、帯域を欲張らずに基音をしっかり出す音作りなのもあって、リファレンスに使うメーカーやスタジオが多かったのは事実でした。

当時、廉価版CDプレーヤーの電気設計と音作りの担当でしたので、A730の回路起こし(実機の基板から部品定数と接続関係を調べて回路図を起こす)もしました。
フィルター次数は多いのですがオーソドックスな回路でしたし、基板上の部品レイアウトも使っている部品も特徴のあるものではありませんでした。
それでも音作りに迷った時には「A730に戻る」が常でしたし、とにかくバランスが良い製品だったのを憶えています。

新製品を発表する度に「STEREO特選」は取れましたが、正直、A730は超えられませんでした。(価格的に超えられる訳はありませんが・・・)
毎回、どんなに部品レベルでチューニングしてもきれいになったり、迫力が出たりはしますが、所詮、「化粧」や「こけおどし」の範囲でしかないことを思い知る事になりました。
悔しいので、製品が市場投入された後にアナログ変換されたあとのフィルタ&バッファ部分だけ自前の基板を起こし、アースポイントを考慮しながら電源も分けて組んでやって、A730とは違う方向性ながら「勝った!」と自己満足していたのを思い出しました。

廉価版製品の板金シャーシの中にコストを考慮しながら製品として組み上げなければならない制約には計り知れないものがあるということで、おまけに不要輻射対策が更なる『足かせ』になっていました。
A730の構造で不要輻射規格をクリアしていること自体が不思議でした。
民生では、当時から不要輻射規格に合格しないと製品を発売できない仕組みでしたので・・・。
現在のスタジオユースEMCエミッション規格はEN 55103-1 [5]ですが、発行は2009年7月ですので、当時は規定されていなかったのかもしれません。

因みに、製品の天板を開けて基板を見える状態にしてやると、良い意味でも悪い意味でも音が「開放的」になります。(不要輻射規格には入らなくなりますし、他の機器に影響が出る場合がありますが・・・)
原因としては、シャーシ電流の流れ方が変わることが考えられますが、機械的な応力歪が悪さをしているのも事実です。

ここのところ10年間以上スピーカー専科でやってきているので、作業場のレシーバーも自宅のCDプレーヤーもこのあたりは放置状態(送り出しの基準がズレてしまうので)ですが、来年あたりは一度メスを入れてみたいと考えています。

薩摩島津 Model-1 補足

 2022.4.16
昨日記事の分割振動モードの図に対する説明が不十分でした。
この図は、内周の黒丸部分を駆動したときに、外周が開放端になっている円盤がどのような共振モードを持つかを示したもので、白地の部分とグレー地の部分(白地の部分と逆相=逆方向に駆動される)の境界線が振動の節になっています。
立体的にイメージしにくいので下図を掲載しておきます。(拙著PDFより)

show

DSS振動板のように外周部分の自由度が極端に制限(円形以外の形を取れないように)された場合には、このように波打つことはほとんど無くなり、剛性も上がるために共振開始周波数f1(分割振動開始周波数)も上昇します。

振動板の法面を形成するアルミ板の厚さは不明ですが、より薄くしても剛性が確保出来るように中心から放射状に多数の細いリブを入れた形状にすれば軽量化が可能になると思います。
軽量化さえクリアすれば素晴らしいユニットになると思います。

薩摩島津 Model-1

 2022.4.15
今日は薩摩島津というメーカーのスピーカーシステム Model-1 について記そうと思います。

https://satsuma-shimadzu.co.jp/index.html
↑ クリックしてもリンクしません。コピペして検索してください。

(株)薩摩島津はA&Cオーディオ社が4月から名称変更したスピーカー専業メーカーで、島津さん(Hippoさん)が社長です。
拠点は神奈川県にあり、2012年に創業されたA&Cオーディオ社は知る人ぞ知る存在でした。

製品であるModel-1は、今まで検討を重ねた「DSS振動板」を採用した6cmフルレンジユニットを搭載したシステムになります。
DSS振動板は Diamond-shaped Shell(菱形殻)形状の略で、断面がソロバンの玉のように菱形をしていることからネーミングされたようです。

show 通常のコーン形状の振動板は、静止時は外周が円形ですが、空間に開放されているためにエッジに繋がっている外周形状は駆動時には常に円形を保つことはなく、楕円や色々な形に波を打って変形します。(おおげさではありません)
これが分割振動を引き起こす大きな要素になっていることは確かで、この外周(円)を変形しないようにすることができれば、左表(拙著PDFより引用)に示すモードのうち(1,1)以降のモードを抑えることができます。
中心点対称のモード(0,2)、(0,3)・・・・については法面の変形になりますが、外周端が固定されていればこれも極小になりますので、外周形状を円に保つことが結果的に分割振動(モード共振)を極小にします。

外周を円に保ち、且つ放射波を出来る限りコヒーレントにするには円錐形を二つ対称に組み合わせた「ソロバン玉」の断面を持つ形状DSSがベストだということで考案されたのだと思います。
理論的に正しいし、検討の結果、分割振動を極小に出来て雑味の無いクリアな音が得られたため、商品への搭載を決められたと思うし、まだ、実際に音を聴かせていただいていませんが、たぶんフルレンジらしからぬ高域のクリアな音であろうことは想像できます。

ただ、良いことずくめではなく、DSSにすることで振動板の質量は約2倍となるため、慣性質量の問題がクローズアップされる方向へと向かいます。
具体的には磁気回路を強化= BL(駆動力係数)を大きくしなければならなくなります。
慣性質量が大きいということは、「動きにくく、動き出すと止まりにくい」と言うことですので、トランジェント特性への影響も懸念されます。
他のダイナミック駆動型ユニットと同様に振動系は振動板だけでなく、駆動元であるVCとエッジやダンパーなどの保持構造とが一体となっており、TSパラメータをキャビネット設計上、都合の良いように設定しなければなりません。
TSパラメータが開示されていませんので、どのようなバランスになっているのか不明ですし、これ以上踏み込みませんが、振動板としての方向性は正しいと思います。

Model-1の魅力はそれだけではありません。
キャビネットの製作については、東京都町田市にある家具工房KASHOの工芸作家である加生亨さんの手により丹誠に作られていることです。
「もの造りはかくあるべし」という感じです。
私には到底達することのできないレベルの仕上がりです。

https://kasho556.exblog.jp/
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現在、東京・お茶の水のオーディオユニオン・ハイエンド中古館で試聴が可能です。(要予約)

サブキャビネット修正(補足)

 2022.4.14
ダクトが狭い場合のディンプルやライフルの効果についてご質問がありましたので、簡単に説明します。

ディンプルについては、粘性流体である空気の性質を利用したもので、壁面近くの空気が壁面に貼り付くのを防いでメインの流速を下げないための施策になります。
ディンプル部分でわざと小さな渦を作る(乱流にする)ことで、層流(乱れない流れで、壁面に近いほど流速が遅くなる:引き摺られてメインの流れも遅くなる)にならないようにします。
それについては2020/1/11の記事を参照していただくとして、ライフルの効果について説明しますと、壁面近くの空気は圧力を逃がすために螺旋溝に沿って流れようとするため、、それに引き摺られて壁面での流速が下がらなくなることによりメインの流速を落とさない仕組みになります。
穴の開いたバケツに水を入れて、出来る限り早くカラッポにするには、そのままにするのではなく中の水をぐるぐる回して渦を作ると良いという実験をされた方もいらっしゃると思います。
この「壁に沿って大きな渦を作る仕組み」がライフルになります。
実際の銃身の長いライフル銃などでの効果は、弾丸に軸中心の回転を与えて飛翔中に軌道が曲がりにくくすること(的に当たりやすくすること)で、スピーカーダクトなどで期待する効果とは異なります。

show ダクトの流速にメスを入れたものについては、古くは中心軸に流線形の構造物を配したBOSE901のジェットダクト(ウロ憶えなので名称が違うかも・・・調べたら「リアクティブ・エアコラム」でした(汗)がありました。
これは長いダクトの中心軸に細長い流線形の構造物を配置して(絞ることで)オリフィスを形成して壁面近くの流速を上げ、円筒部分のメイン流速を落とさないようにするものでした。
その後、バズーカなどでも使われましたが、流速が上がることでバスレフの低音の遅れを防げますが、乱流による大きな渦が発生して風切り音が大きくなる傾向がありました。
その後はB&Wに見られるように上記のディンプルのような施策が多く見られるようになりました。

show 最近私が採用しているのは、砂時計のオリフィスのように入り口と出口の断面積を徐々に拡げる形状とすることで、全体の流速を落とさずにスムーズな流れを形成しようとするものになります。
(左図は昨年STEREO自作コンテストで入賞したT-2の部分断面図)
PHI-101と今回のAlpair-6Pv2用にはリング形状でトライしています。

追加情報
ネットサーチしていたら、両側にフレアの付いたものを市販品で見つけました。amazonで扱っているレジン製でφ44のかなり小さなものです。

https://www.amazon.co.jp/NFJ-O474-%E3%83%95%E3%83%AC%E3%82%A2%E5%BD%A2%E7%8A%B6%E3%82%B9%E3%83%94%E3%83%BC%E3%82%AB%E3%83%BC%E3%83%90%E3%82%B9%E3%83%AC%E3%83%95%E3%83%9D%E3%83%BC%E3%83%882%E5%80%8B%E3%82%BB%E3%83%83%E3%83%88-%CE%A644mm%C3%9766mm-%E3%83%96%E3%83%A9%E3%83%83%E3%82%AF/dp/B07DCJ724D
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サブキャビネット修正

 2022.4.12
show 当初の設計から隔壁形状を変更して「コモリ音」対策したことは2/23の記事に記しましたが、それに伴いサブキャビネットの形状も変える必要が出てきました。(左図の黄色実線)
具体的には13mmほどサブキャビネットの前方を短くして音道を滑らかに拡げることで対応しますが、メインキャビネットとサブキャビネットとの相対位置は変更せず、断面積の変化を当初設計から出来る限り変えないようにします。

show 実際に削った状態が左写真になります。
比較のために加工前の形状を示しましたが、ほとんどMDF1枚分近くを削ることになり、丸一日の作業になりました。
サブキャビネット表面はダクト内壁となるため#60布ヤスリでサンディングしてあります。
この後、サブキャビネット表面と後方キャビネットの内壁はサンディングシーラーを下塗りしたうえでダークグリーンの塗装を行います。
ダクト断面積が大きいため流速は遅いと想定され、表面は滑らかにするだけにします。
ダクトが狭くて流速が速い場合には表面で渦が生じるため、ゴルフボール表面のようなディンプル加工や螺旋溝(旋条:ライフルまたはライフリング)などの加工が必要になる場合がありますが、今回はそこまではしません。

仮組での試聴結果&細かい修正

 2022.4.9
ご報告が遅れましたが、一昨日、仮組してキャビネットの構造確認を行いました。同時にPHI-101に対して音質的な改善が見られるかどうかのチェックも行いました。

show まず仮組での詳細部分確認ですが、前後キャビネットの組付けガイド兼フローターベースがキチンと機能しているかどうかの確認を行いました。(左写真上)
フローター部分は3個のプーリーとナイロンテグス、M20平ワッシャから成っていて、前側キャビネットと干渉すると正しく機能しません。
写真で右側のプーリーとラウンド壁面とのクリアランスが2mm弱でしたので、球面状切削部分を大きくする追加工を行いました。(黄色矢印部分)

また、後側キャビネットの超長スクリュー頭部の受け座部分は、PHI-101の場合キャビネット側は平ワッシャを木工ボンドで仮固定としたため、トルクをかけると塗装が割れる事故が起きました。
スクリュー穴の外形寄りは肉厚が極端に薄くなるため平ワッシャで受けても外側に強い応力が加わってしまったためです。
それに木工ボンドでは柔らかく保持力が弱い(実際には金属を接着することはできない。あくまで仮固定にしかならない)ため、今回はエポキシ接着剤で平ワッシャを固定しました。(左写真下)
食み出たワッシャ外形は金ヤスリでキャビネットボディ外形に合わせます。
本当はツメ付きワッシャが良いのですがスペース的に無理なので接着としています。

一つ問題が発生しました。
モーター部分を組み込むと、モーターブロック中心軸が4mmほど低くなってしまいます。
原因はモーターブロックのやじろべえシャフト受けの溝深さがOM-OF101のものより4mm深くなっている事でした。
Alpair用のモーターブロックを作ったのはOM-OF101用ブロックよりも前で、ブロック自体が軽量だったのでモーメントを大きくするために支点を少しでも上に持ってきたいということから溝を深くしている事を忘れて、OM-OF101のモーターブロック設計を最適化してしまったことに因ります。
仕方がないので、試聴は保持シャフトの底部(袋ナット)と床の間に5mmのアルミプレートを挟んで、微調整はフットの高さ調整で行いました。具体的な是正方法はこれから考えます。
両方のブロックを交換して使えるようにしたいので、シャフト先端のテーパー部分を付け換える方法が良いと考えています。

再生音ですが、PHI-101で発生していた「隔壁によるコモリ音」はほとんどありません。
吸音材無しで行きたかったのですが、若干、耳に付く定在波が感じられましたので、薄いグラスウール1枚をブロックの上に置いたところ、ほぼ問題なくなりました。
この程度の吸音材量で行ける目途がついたので、ホッとしました。吸音材は後面開放の良さをスポイルするので・・・。

次は、いよいよ塗装工程です。

Linn 「Organik DAC」発表 2

 2022.4.9
早速ご質問がありました。
「アイパターンって何?」ですが、
https://ac-blog.panasonic.co.jp/%E3%82%A2%E3%82%A4%E3%83%91%E3%82%BF-%E3%83%B3%E3%81%AE%E8%AA%AD%E3%81%BF%E6%96%B9%E5%9F%BA%E7%A4%8E%E8%AC%9B%E5%BA%A7
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が分かりやすいので、そちらを確認してください。

等長パターンについてもお問い合わせをいただきましたが、下にLinnの動画から切り取ったもの(禁転載)を貼っておきます。中央のウネウネしたパターンが冗長パターン(長さ合わせ)です。距離が近い場合にはこのようにして長さを合わせ込みます。

show

動画では、同時に信号がパーツに到達する様子を上手く表現しています。光って動いている部分が同じタイミングで伝送された信号を表しています。

Linn 「Organik DAC」発表

 2022.4.8
今朝、メールを確認したら、LinnからOrganik DACについての情報が入ってきていました。

https://www.linn.co.uk/technology/organik
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show

今までは、既成DACチップを使用していましたが、今回はディスクリートでオリジナル回路を組んでいるそうです。
PWMで刄ーの1bitDACです。コンバートは「ディスクリートアナログFIR(AFIR)?」とあります。FIRでアナログと言うのも不思議ですが・・・新しいアーキテクチャでしょうか?
注目すべきは、ディスクリートとしたために実装面積が大きくなりますので、基板に8層(ビルトインか?)を使って部品間を最短接続とし、かつ、線路長を等しくして波形のエッジを揃えるようにパターンに冗長部分(ウネウネ波形状にして長さを調節)を作っています。
パターン長を短くすることと矛盾しているように見えますが、アイパターン(繰り返しのストリーム矩形波を重ねた表示)を奇麗にするためのものでジッタが影響する高周波回路パターンでは珍しくないことなのですが、Linnは基本に忠実にやってきています。
高周波(ギガ帯)になると、線路の伝達速度(ピコ秒〜フェムト秒オーダー)も問題になりますので、時間軸での精度をキーワードとしているLinnとしては正攻法と思います。
詳細については、これからメディアに取り上げられると思いますので、分かりましたら記事にアップします。

前後キャビネットの結合 超長スクリュー

 2022.4.6
3/21の記事で「超長スクリューで前後キャビネットを結合した状態・・・」という記述に対し、お問い合わせをいただきました。「このような特殊スクリューはどこで入手するんですか?」というものです。

答えは「自作」です。

show

M8のキャップボルトの頭部を切り取り中央にポンチして(写真左上)、φ5.5の穴を開けてM6のタップを切り(写真右上)、M6のスクリューシャフトをネジロック(赤:永久固定用)で固定します(写真下)

コツはネジロック時に頭部の六角穴にスクリューが出っ張らないようにすることと、ネジロックが嫌気性なので硬化後(余裕を見て24時間後)に食み出たところをキレイに拭き取ることです。

もうひとつのコツですが、このようなスクリューに合わせて穴を開ける場合には、そのスクリュー分の長さ以上のドリルが必要になりますが、これもなかなかありません。(今回はM6スクリューに対してφ8穴)
そこで、数枚(3〜4枚)を積層接着したら穴を開け、その穴をガイドに次の積層接着したもの(これも3〜4枚)に外形位置を合わせた状態にしてドリルを回転させないで挿入し、穴の中心だけをドリルの先端で付け(ポンチの要領)、その中心マークに合わせてドリルで穴を開けます。
これを繰り返すことで、スクリュー穴も長いものが出来ます。
コツは穴の垂直度を出来る限り正確にすることです。
また、スクリューにセロテープを巻いたものをガイドにしてそれぞれ積層したものを接着するとズレが少なくなりますが、抜け辛くなりますので、一度に貼り合わせる積層枚数は多くしない方が賢明です。

オンキョーサウンド倒産

 2022.4.4
今年の音楽之友社ムック本(スピーカー自作関連)の発売案内が遅れていると思ったら、3/18にオンキョーサウンド社(オンキョーホームエンターテインメント子会社)の倒産が大阪地裁に申請されたそうです。
寂しい話ですが、OM-OF101の後継機は、もう出てきません・・・。
販売子会社のオンキョーマーケティングと同時申請でした。

https://news.yahoo.co.jp/articles/0d51abd56b6814793a3e2db3017555b01bc9960d
https://www.phileweb.com/news/d-av/202203/28/55016.html 
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バッフル効果について

 2022.4.4
バッフル効果についてお問い合わせいただいたので、今日はそれに関する記事になります。

バッフルの語源は「挫折させる、当惑させる」という意味ですが、オーディオの世界ではバッフルボード=「音の流れを妨げるもの」という派生的な意味で付けられた名前だということです。
「バッフル(ボード)」はキャビネットの前面板のことで、ユニットが取り付けられている平面板のことです。
このバッフル板のサイズが有限なために、その端部で起こる回折現象により周波数特性が乱れることを「バッフル効果」と呼びます。

なぜ、乱れてしまうかと言うと、音や光の回折と干渉と言った波動の性質から説明することになりますが、次のページが分かりやすいので参照願います。
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/housoku/kaisetu.html
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上記に説明がありますが、高周波(高音域)では回折(回り込み)は少なくなり、低周波(低音域)での回折が問題になることがお分かりと思います。

show スピーカーバッフルでの回折と干渉を説明するために上図を掲載しました。
回折効果によって回り込む波面はバッフル端を中心とした同心波面(図の黄土色破線で示している)となって放射され、正面に放射される波面と干渉(重ね合って強めたり弱めたりする)して場所に起因したレベルの強弱を発生させます。(〇:強調、および〇の中に×:打ち消しで表記)
光の場合には干渉縞として肉眼でハッキリと確認できますが、音の場合にはマイクで周波数特性を測ることでF特の乱れ(ユニット単品にはない大きなディップ+α)として可視化されます。

show
このバッフル効果を防ぐためには、バッフル正面(2π空間=開放角180°)への放射からバッフルの外側(4π空間=開放角360°)への放射に変化する境界部分である「バッフルボードのエッジ」を物理的に「ぼかしてやる」ことが必要で、昨年12/25の記事に掲載した写真(上左再掲)のようにバッフル端から外の形状をテーパー法面にしたり、上中、上左写真のように角をラウンドさせ(丸め)たりといった方法が採られています。

こうすることで回り込みの波面が明確な同心にならないため、特性上のディップはほとんど無くなります。
左右だけでなく上下方向にもラウンドさせてバッフル効果を完全に封じ込むと、拙作のキャビネットのように流線形になるということです。

ただし、良いことだけではなく、バッフルサイズが極端に小さくなるため低域の正面放射音圧が下がってしまい、サブウーファによる補強が前提となります。

それが嫌ならば、バッフル面積をある程度確保して、エッジにラウンドを形成する方法(上写真右の例)をお奨めします。ちょっと「昭和」の匂いがしますが・・・。

Aplair-6Pv2用キャビネット加工状況:外形加工5

 2022.3.31
今週も半ばというのに遅々として進まず・・・作業するたびに気になるところがあって修正また修正しているうちに時間ばかりが過ぎていく・・・。
show やっとボディの組み付けがあと一歩で完了しそうです。
アルミベースを挟んだ前後のボディ嵌合部分がどうしてもしっくりこない(無理に組み付けると応力歪が出てしまう)ので、肉盛りを含む微調整を再度試みましたが、この部分だけで乾燥時間を含めて丸二日を要しました。
また、PHI-101では凸凹を塗装で誤魔化したため気になっていたダクトのボディ内面壁の平坦度を上げるため、粗削りを電動ドリルとフレキシブルシャフト+球形ヤスリ(通称ゲンコツ)で行った後、彫刻刀&丸棒ヤスリ(粗目)による粗整形と布ヤスリ#60での研磨作業に丸一日かけました。
前の記事にあるようにネック部分も修正が必要になってしまい、これにも半日強。(黄色矢印)
おかげで指の関節が痛くなり、あげく腫れあがってしまい、休み休みの作業に・・・(涙)。
「木工旋盤もどき」を修理して中心軸を設定する円盤治具をあらたに作って回転切削した方が「急がば回れ」だったかもしれません。それにその方が精度良くきれいに出来たかもしれません。(反省は何度目でしょうか・・・懲りないですね)

ということで、音出しは早くても四月に入る来週頭以降になりそうです。

Void社Airのデザイン

 2022.3.29
PINTERESTで見つけた英国Void acoustics社のAirシリーズは拙作PHI-101と同じようにジェットエンジンをイメージしたデザインになっています。

show

PA用なので、ポールスタンドに取り付けられているのもデザインが似ている理由です。(Airはツインエンジンですが・・・)
バスレフダクトは後方に位置していて、何となく親近感が湧きます。

キャビネット内の吸音について 3

 2022.3.28
吸音されているキャビネット内がどのようになっているか??
show 極端な例ですが、たくさんの吸音楔(くさび)で内壁全てを覆っているものが「無響室」になります。(左写真:禁転載)
字の通り響きの無い部屋で、スピーカーユニットの測定などに使われることはご存じの方も多いと思います。
実際に入られた方は少ないとは思いますが、厚い布団を被って声を出してみると何となく雰囲気が分かると思います。多少なりとも響きのある普段の環境と違って、まったく響きの無い自分の声は、自分のものでないように聴こえます。(耳から入ってくる音は減衰した基音(直接波)だけで残響が無く、声に関してはほどんどが骨伝導の音になりますので違和感があります。普段は耳から入ったものと骨伝導のミックスを聴いています)
5分程度の短時間なら耐えられますが、滞在が長くなるとストレスが溜まり、徐々に情緒不安定になってきます。
普段と違って音が無いので耳の感度が必要以上に上がってしまい、血液の流れる音、筋肉の収縮する音、蝸牛管(三半規管の一部)の中のコルチ器にある外有毛細胞が振動する「キーン」という耳鳴りなどの普段聴こえない「生体音」が聴こえてきて、不安感から徐々に独り言が増えてきます。
業務とは言え、入社5年目くらいに無響室の中で2週間近く(朝から深夜まで)連続でトランスのうなり検討をした悪夢が蘇ってきました。
今なら、精神衛生上の問題から連続で作業させることはないと思いますが、当時(30年以上前)は、業務優先が当たり前でした。
閑話休題

このように吸音材で十分に満たされている場合には、ユニット背面に放射された音響エネルギーの多くは吸音材に吸音されて熱エネルギーに変わってしまいますし、当然、定在波も生じません。

吸音材はどれが良いのか?と聞かれることがありますが、これは文章や口頭で説明するのは難しく、実際に使ってみて傾向を掴むしかありません。

キャビネット内の吸音について 2

 2022.3.27
前回記事で、定在波を低減することが吸音材の役割としましたが、吸音材以外にも定在波を防ぐ方法があります。
定在波が発生する原因になる平行面を作らなければ良いのです。
拙作ARシリーズの場合には、流線形というか卵型というか出来る限り一定の半径を持たない1軸回転形のキャビネットにして定在波を防いでいます。
前回記事の写真にあるECLIPSEも同じ考え方です。
球体は全ての半径が等しくなり強烈な定在波が立ちますので、お奨めできません。
B&Wの「タービンヘッド」のように球体と円錐台チューブとを組み合わせれば定在波から逃げることができますし、チューブでの減衰効果(経路長を稼ぐことで減衰させる)から吸音材と同等の効果を得ることができます。(2021/12/10の記事を参照) show このような特殊な形にしなくとも、平行面であっても表面にエンボス(凸凹)を付けることで定在波を防ぐことができます。加工は大変だと思いますが・・・。(左写真の黄色矢印部分)
もちろん、不等辺にすれば箱型でも平行面を作らないことが可能ですし、手軽に実現できますが、見た目が宜しくないので作る方は少ないようです。

追記
ボイド管などの円筒状のものをキャビネットにしたものもありますが、同じ半径が連続していますので、特定の定在波が発生します。
管の片側から息を吹き込むと「ボー」、「ポー」などと表現できる特定の低音が聴こえます。
これは管の長さに応じた共鳴音(1/4λ)ですが、これとは別に片側に耳を当てると「コー」というような中域での共鳴音が聴こえるはずで、吸音材を入れないとこれが悪さをします。
管をテーパー状にすれば分散しますので、管状キャビネットを作る方は、ぜひテーパーにしてください。

キャビネット内の吸音について

 2022.3.27
吸音材について教えて欲しいとメールでお問い合わせいただきました。

ご存じの方も多いとは思いますが、初心に戻って吸音材を入れる意味から考えてみます。

ユニットの背面放射は本来不要なもので、それを表に出さないようにするのがキャビネット(エンクロージャ:囲むもの、隔離するものという意味)の役割になります。
平面バッフルや後面開放では空間を仕切るだけの役割ですが、密閉箱やバスレフ、バックロードホーンのバックキャビティなどでは中の空間は有限の体積になるので、振動板の動き(特にf0付近の周波数での大きな振幅)に応じて圧力の変化が生じます。
中の圧力が変わるということは振動板に対して「動かさないようにする力」が加わることになり、結果としてユニットの最低共振周波数が上昇し、共振先鋭度が下がります。
これにはメリットとデメリットがあり、メリットは共振先鋭度が下がるので大入力時に振動系の保護が出来ることで、デメリットは振動系が空気で抑えられるためにユニットの振動モード(分割振動パターンとその周波数)が変化することです。
それに加え、通常のキャビネットは直方体ですので、内寸(WxHxD)に応じた定在波(共振)が発生します。
この定在波は本来の入力情報には入っていないものなので邪魔者(= 歪)です。
吸音材を入れないキャビネットの中にマイクを入れて音を聴くと、逓倍の定在波も含めて不要な音が重畳されて聴くに堪えない状況になっています。
この定在波が振動板に影響を与えないならば、「外に出てこなければ良し」とすれば済むのですが、実際には影響を与えて混変調歪を発生してしまうため、それを防ぐ方法として「吸音材を入れる」という方法が採られている訳です。
ECLIPSEの吸音材の例 by PINTEREST 禁転載
show 吸音とは言うものの、定在波が立たないようにすることが役割であり、本来の吸音(= 音響エネルギーを熱エネルギーに変換して消費する。材質に由るが主に数百Hz以上での現象)とは別に内部の平面を不明確にすることで定在波を低減する働きもあります。

吸音材を入れ過ぎると情報量が減ったように感じるのは、吸音材を入れることで内部空気のスチフネスに周波数特性が生じるため振動板を抑える力に周波数依存性が生じてユニットの裸特性(分割振動=振動モード)に影響する為と考えられます。
これには吸音材の材質が大きく関与しているため、メーカーによってガラスウールやロックウール(最近は環境問題から減りました)、純毛、ジュートなどの繊維系や高発泡ウレタンなどの高分子材料などが使われ、オーディオファイルの作品の中には活性炭や大小様々な紙風船(テトラパック)を入れたものもあります。
紙風船は、材料としては薄い紙なので高次共振を乱反射させるには最適で内部損失も大きく音に影響を与えにくいのがメリットです。
このように定在波の影響を低減するには必要な吸音材ですが、デメリットもあるということです。

最近では、このデメリットを避けて定在波の吸収のみを行う方法として「共鳴管」をキャビネット内部に配置するものが増えています。(ヤマハNX-5000やテクニクスSB-G90mk2など)
生じる定在波の周波数を予めシミュレーションしておいて、それを吸収するように設定した『ヘルムホルツ共鳴器』を組み込んでしまおうという発想になります。
こうすれば、基本的に吸音材は不要になります。

Aplair-6Pv2用キャビネット加工状況:外形加工4

 2022.3.25
今週は体調不良で作業が進まず、一昨日、昨日に亘って嵌合部の整形およびネック部分の粗整形とパテによる修正を行いました。
show 三脚側にあるフロータープレート兼キャビネット位置決めプレートに合わせて溝加工を行い、且つ前後の固定用スクリューの位置も合わせねばならないので、カットアンドトライの繰り返しになるため、どうしても時間がかかるし、やり過ぎればPDFの細片を厚めに貼り付けて肉盛りし、また削るという作業になります。
PHI-101ではプレートを三脚のパイプに接着する前に溝加工の工程でしたので、プレートをガイドに使うことができましたが、今回はパイプに固定されたプレートに合わせて加工することになり、制約が多くなったことから難易度は倍以上高くなっています。
外からは見えない部分ではありますが、あまりやり直すと強度的な問題も出てくるため、細心の注意を要します。
2個とも別の部分で1回だけの肉盛りで済みましたので、ホッとしました。

ネック外形については設計段階で板取寸法をミスっていて、前後部分にパテ盛りをしなければならなくなりました。
MDFとパテでは当然ながら材質が異なります。生地で平坦にしても塗装の乗りが違うため乾燥すると段差が生じ、塗装工程での段差修正が必要になるので、今から頭が痛いです。

倉庫ロボット「SqUID」

 2022.3.23
数日前にPINTERESTで探し物をしていたら、面白いものを見つけました。
今日はスピーカーの話題ではありません。BionicHIVE社の作った倉庫用に特化した「SqUID」というロボットになります。

https://www.gizmodo.jp/2021/01/bionichive-squid.html
(コピペして閲覧してください)
見た目はかわいいのですが、倉庫の入出庫では画期的な働きをします。
AMAZONのCMで、倉庫の搬送ロボットが整然と動き回っているのを目にした方もいらっしゃると思いますが、SqUIDはこれに加えて倉庫支柱を利用して這い上がり、棚への物品出し入れも自律的に行えるのです。(上記ページで動画を確認いただくのが良いと思います)
15kgまでの搬送を床上は1.8m/秒、支柱の昇り降りは0.85m/秒で行えるので、フォークリフトの作業スペースが不要になり、棚配置が密にできて収納効率も上がるというスグレモノです。
もちろんAMAZONの搬送ロボットと同様にAI学習を行って、ロボット間で干渉しない最適動作ができるようになります。

現在はストレージ機能だけのようですが、将来像を考えると楽しくなってきます。
ドローン機能を取り入れて(もしくはドローンと組み合わせて)ユーザーがネット通販で購入したものが、人の手を介さずに届けられる時代もそう遠くないような気がします。
ストレージ(倉庫)はファーストイン・ラストアウトで在庫数が管理され、消費期限があるものも管理されて、まるでコンビニにあるドリンクホルダーから缶やペットボトルを取り出す感じで商品を手に入れることが出来るのです。
その時代には、ドローンが空を埋め尽くしているのでしょうね。もちろん航空管制も自立です。

私が子供のころ、マンガ家の手塚治虫さんが描いていたミライがもうそこまで来ているのかなと、感慨無量になると同時に、人間は何をすれば良いの?という疑問や不安も生じてきてしまいました。

Aplair-6Pv2用キャビネット加工状況:外形加工3

 2022.3.21
スクリュー穴加工を終わり、超長スクリューで前後キャビネットを結合した状態で外形を租削りしました。
今回も、AR-1.5で使った簡易木工旋盤ではなく手加工です。どのみちネック部分があるので、この部分は後加工が必要なのが理由です。
show ネック部分の加工は未だなので、加工した後で写真をアップします。
前側キャビネットの絞り込みはPHI-101よりきつく、AR-1に近いシェイプになっています。
家の用事で作業が出来なかったことや体調が優れなかったこともあり、けっこう時間を要していて、今週末の音出しは厳しいかも・・・。
最近、弱気になることが多いのは、歳のせいでしょうか。

OM-OF101について

 2022.3.20
現在、PHI-101の三脚部分を嵌合チェックに使っているので、エージングを兼ねて毎日OM-OF101のモーターブロックだけで音出しを続けています。
作業のBGM的に音出ししている状況なので音量は絞り気味ですが、だんだん欲求不満になってきました。
細かい情報が聴こえてこないのです。

少し前まで、Alpair-6Pv2のモーターブロックで音出ししていましたが、同じ音量であっても細かい情報がキチンと聴こえてきていました。
キャビネットを外しているので、純粋に「ユニットとしての比較」になりますが、200時間以上通電していますのでエージング不足ということも考えられず、ユニットの素性だと思います。
通常のリスニングレベルまで入力を上げてやると、裸ですので低音は出ませんが、俄然元気よく鳴ってくれて、細かい情報も聴き取ることが出来ます。
TSパラメータから分かるようにコンプライアンスが低く「動きにくい振動系」であることは確かなのですが、ここまで差が出るとは・・・。
ニアフィールドで小音量で聴かれる方の場合には、本来の実力が味わっていただけないのではないかと感じてしまいました。

私のシステムの場合、タンデム構造のモーターブロックにしているためインパルス性の入力再現性はすこぶる良く、PHI-101でもそれなりの入力を入れてやってドラムスや大太鼓などを再生すると、シングルユニットの場合の腰が引けた再生音とは無縁で張りのある音を聴かせてくれるのに、小音量にすると、途端に元気が無くなり情報量不足になります。

エッジに対して振幅のリニアリティや副共振(モード共振)の低減性能を求めたがために結果的にこうなってしまったのでしょうが、小音量でもそれなりの音質を求めるシチュエーションではデメリットになってしまいます。
もちろん、ある程度以上の入力を加えた場合の音質については、この価格では比類ないもので、Alpair-6Pv2では得られない低歪の良さを堪能させてくれるものです。
天は二物を与えず・・・パーフェクトを狙うと、「二兎を得んと欲すれば・・・」で、両方とも中途半端になってしまうということで、どちらかをチョイスすることになります。
ユニットは奥が深いですね。

Aplair-6Pv2用キャビネット加工状況:外形加工2

 2022.3.19
組み付けに必要な部品を忘れていました。
ユニットフレーム外周部に取り付けるフローターリングです。(図の黄土色矢印)
気持ちが逸ると忘れ物が多くなるのが私の悪い癖です。
show これが無いと、キャビネットとのシーリングが出来ず、ザックリとした音確認さえ出来ません。
前後ユニット用に計4個作製し、後方リングにはカウンターウェイトの役割も持たせます。
製作にはルーターによる板取(カウンターシンク加工含む)から行いますので、2日は必要なので、音出しは来週末に予定変更です。

Aplair-6Pv2用キャビネット加工状況:外形加工

 2022.3.18
今日までの状況報告です。

show

前側キャビネットの積層が完了しました。三脚との嵌合確認もOKでした。
後は前側キャビネット外形の整形と後側キャビネットの嵌合溝彫り、組み付けスクリューの作製、スクリュー溝の整形、サブキャビネットの組み込み+モーターブロックとの整合チェックなどモロモロで4日を要するので、予定より1週間遅れの来週中ごろには音が出せると思います。
こんなにワクワクするのは久しぶりです。
初代AR-1を超える音が出て欲しいなぁ。(AR-1用のユニットを今回のモーターブロックに搭載)

システム障害でアップロードが遅れました

 2022.3.17
ビッグローブの定期メンテナンス(2/16)後にアップロードが出来なくなり、対応を依頼していましたが、昨日、自主的に復旧しました。
ファイル転送アプリFFFTPとBIGLOBEのサーバとの相性がメンテナンス後に悪くなったようで、アプリをWinSCPにしたら解決しました。
1か月の間、メールで4度やり取り(連絡が無いので毎週1回こちらから問い合わせ。担当者が途中で変わる状況)しましたが、要領を得ず「ご連絡いただいた件については、現在も確認中ですが現時点ではご案内可能な内容がないため、詳しいご案内などができない状況です。」の一点張り。
2週間ほど前にBIGLOBEのWebFTPと言うアプリの使用を奨められましたが、マイPCのOSがWin11なためなのか弾かれてしまい、使いたくても使えない状況・・・八方ふさがりで1か月経ち、業を煮やして自らWinSCPをインストールしてアップロードを実行したら問題なく解決出来ました。

この1か月間は何だったのでしょうか・・・。

日付を遡ってのアップになることをお許しください。

Aplair-6Pv2用キャビネット加工状況:三脚との嵌合部

 2022.3.16
昨日までの状況報告です。

思いの外、嵌合部を既存の三脚(PHI-101のもの)に合わせるのに時間がかかり、やっと2台分が出来ました。

show

この部分が出来ないと前側キャビネットとの貼り合わせができず、外形の整形も出来ません。

Aplair-6Pv2用キャビネット加工状況:サブキャビネット

 2022.3.10
昨日までの状況報告です。

show サブキャビネットは、コンテストに出品したPHI-101では別体のフィンを10個貼り付けるようにしましたが、貼り付け位置精度や角度のズレなどを修正するのにけっこう時間がかかったため、反省を踏まえてサブキャビ本体と一体になったもの(歯車のような形)で切り出してから貼り合わせるようにしました。
(写真左の左上)
カットには多少時間がかかりましたが、後工程の修正の手間が半分以下になりましたし、フィンの根元部分の形を整える作業が楽に行えました。
キズなどのパテ埋めをして表面を整え、今回はキチンと全面塗装をしてみようと思っています。(PHI-101では時間の制約から見える部分だけ黒の艶消し塗装にしてお茶を濁したので・・・汗)

メインキャビネットの貼り合わせもほぼ終わりに近付いているので、予定通り今月中旬には形が出来そうです。

Kii THREEについて

 2022.3.7
ドイツKii Audio社の製品『Kii THREE』をご存じでしょうか?
7年くらい前に発売されていたモデルのようで、2017年の東京インターナショナルオーディオショーでもハイエンドのブースで展示されていたという記事を見つけました。
https://www.phileweb.com/news/audio/201709/30/19126.html

show 製品名称はコンパクトDSP制御フルレンジスピーカーとなっていますが、フルレンジユニットを組み込んだモノではなく、側面左右に1つずつ、背面に2つの6.5インチウーファ、正面には5インチのミッドレンジと1インチのウェーブガイドツィーターが配置されているマルチウェイスピーカーシステムです。

それぞれのユニットに対してDSP、D/Aコンバータ、250WのDクラスアンプが組み込まれている(合計6セットです!)アクティブモニタースピーカーになります。
DSP機能の最たるもの(最近のトレンド)として低域フラット処理が行われていて、F特スペックは-6dBポイントが20Hzになっています。50Hzの再生はまったく問題ないでしょう。
価格はちょっとお高く、200万円弱になります。

これだけでも十分に期待できる性能ですが、更に特筆すべきはDSPを使って低域の指向性をコントロールしている点です。(指向パターンはカーディオイド:単一指向性のハート型パターン)
低域は指向性がほとんど無くなるため、何もしなければ無指向性パターンに近い放射特性を持ちます。
したがって、低域の聴こえ方は部屋の状況(壁面からの距離や壁面材質)を反映してしまいますが、Kii THREEの場合には、DSPにより後方への放射は側方への放射とキャンセルされてしまうため置き方による影響がほとんどありません。

2020/5/21、26、27、31と6/1にドイツD&D社の8cを取り上げましたが、同じ仕組みです。ただし、部屋の影響が大きい低域に絞ってウーファで実践している点が異なります。
スピーカーシステムや部屋の構造に限界があるならば、それを信号で補正してしまおうという考え方ですが、基本的に遅れ系の入らないフィードフォワード制御の考え方なので私は賛成です。(ただし、今のDSP技術では入力に対し100ms(0.1秒)ほど出力が遅れるそうですので、リスニングには問題ありませんが音楽制作やライブミクシングなどリアルタイム処理が必要な場面では問題があるかもしれません)
ドイツだけでなく、モニタースピーカーの方向性としてはDSP補正がトレンドなのでしょうか。スタジオモニタースピーカーとしてジェネレックが彗星のように登場したのを思い出しました。

show サブウーファとして『BXT』が用意されていて、Kii THREEの下に重ねて配置することで12本のウーファ(前後に4本ずつ、左右に2本ずつ)を加えた形での指向性補正(カーディオイドパターン化)が可能になります。
「ここまでやるのか!」という感じですが、音を聴いてみたくなるシステムです。BXTを加えた値段を考えると・・・汗。おいそれとは購入できないシロモノですが・・・。

開発するためのリソースはあっても、ここまで出来るだけのパワーが今の日本のメーカーにないのが残念ですし、悔しい限りです。
将来に期待したいですね。

部屋の問題

 2022.2.26
久しぶりに昔の友人から電話があり、開口一番、「量販店の試聴室に出向いて聴かせてもらったXX(某メーカー)のスピーカーがやたら良かったので即購入したんだけど、早速届いたスピーカーを自分の部屋で鳴らしたらゼンゼン良くなかったので直ぐに返却した」とのこと。
その後は、恨み節を10分近く聞かされることに・・・。

彼は、そんなにオーディオには詳しくないけれど、音楽(特にブルーノートと小編成のクラシック)を聴くのが好きな友人です。
20年ほど前に、私にシステムを組んでくれと依頼してきたので、当時の中級ランクの製品を組み合わせてセッティングしたところ、大変気に入ってくれて、以降は手を加えていないとのことでした。
今回、別の友人と一緒に量販店に出向くことになり、上記のように凄く気に入ってしまい奮発して購入したとのことです。

良くある話なので、「君の部屋では、どのような状況で確認したの?」と聞いてみると、「知っての通り、俺の部屋は和室の八畳間で、畳の上にビクターの木組みスピーカー台を置いてあるので、今までのスピーカーと乗せ換えて聴いた」という返事。
余りにも量販店の試聴室と部屋の状況が異なるので、「それじゃ、違うのは当たり前だよ」「同じにしたければ、部屋も同じようにしないとダメだよ」と正論を言うと、「そんなものなのかね・・・」「家を建て替えろと言うこと?」とちょっと気色ばんだ返事が返ってきました。
電話では喧嘩になりかねないので、後日、相談に乗るということで電話を切りました。

和室に合わせて、彼のシステムではラックスマンの管球アンプにスピーカーはスペンドールBC-Uを選んだと記憶しています。和室では、低音は出過ぎるくらいのスピーカー(昔ながらのヨーロッパトーン=ドンシャリ)の方がバランスが良く鳴る傾向があります。
洋室(特にコンクリート壁の部屋)では、低域のエネルギーが溜まりやすいので、ドンシャリより低域が素直に落ちていた方がバランスが良くなる場合が多いです。

以前、品質管理に使う「パレート図」のことを記事にしましたが、これは「影響度の高い(大きい)ものから順に処理する」という考え方を徹底するためのツールになります。
「部屋」は「オーディオシステム」より影響度の高い項目になります。
したがって、本来は「部屋」を整備することが最優先で、それが出来て初めてシステムの音質の違いを云々出来るということです。
そうは言っても、部屋は生活の場を兼ねていることが多く、専用の部屋をお持ちの方は少数派と思います。
上記のように、「和室を洋室に改装しろと言うのか!」「そんなこと出来るか!」となるのがオチです。

壁面に貼ったり、床置きにしたりする吸音や反射をコントロールするアクセサリー(設備?)が各社から発売されていますので、それで調整するくらいでも、驚くほど効果があります。
昨年の7/11、7/15、7/16の記事に市販品の情報を載せてありますので、参考にしてください。

セッティングの方法ですが、まず、部屋の中を歩き回りながら拍手したり声を出したりしながら不自然になる場所を特定します。
すでに家具などが部屋に置いてありますので、教科書通りの位置にセッティングしてもダメな場合が多いので、このようなことをします。
ビーンビーン、ボーンボーンと耳に付くのは定在波ですので、左右の壁面に吸音性のツールを配置してみます。やり過ぎると反射が減り過ぎて逆に違和感が出てきますので注意します。

大きな違和感が減ってきたら、次に試聴場所に座り、前後壁による定在波の影響を調整します。
これには、昨年3月の後半と5/5の記事に取り上げた反射をコントロールするツール(購入すると高いので自作がお奨め)が有効で、効果は正面が一番分かりやすいのですが、ラックがあったりで置けない場合が多いと思いますので、スピーカーの後方もしくはスピーカーの側面に斜めに配置するのが有効と思います。
スペース的にそれも出来なければ、正面の壁面にピラミッドのようなツールを貼る方法や、ちょっと大きめの花瓶や観葉植物の植木鉢をラックの上や脇などに置いて正面の壁の一部が見えなくなる(平面が減る)ようにするだけでも効果があります。

ここからは、実際にシステムから音を出して調整します。
方法には二つあり、ひとつは現在のスピーカーの置き方に合わせてアクセサリーの位置を微調整して検討するもの、もう一つはスピーカーの位置を変えてみるものになります。
後者のほうが改善度が高い場合が多いのですが、動かせない場合もありますので、そこは選択してください。

注意すべきは、一度に全てやらないことです。
人間の聴覚は真剣に聴くとすぐに疲れてしまい、正しい評価が出来なくなります。
音を聴きながらの調整は1日30分くらいが限度です。5分〜10分するとたいていの方の聴覚感度はガクッと下がりますので・・。気長に調整して、少しずつ改善していくことをお奨めします。上手くいけばシステムの状況を変える度に変化が分かるようになり、部屋の問題でマスキング(と言うより変調)されていた状況から開放されます。

聴覚感度低下の仕組みは、拙著PDFライブラリーにある聴覚と脳に関しての『音場再現と聴覚の限界』の中に音質検討における「聴覚の疲労」についての項目がありますので参考にしてください。

Aplair-6Pv2用キャビネット加工状況:隔壁の改造

 2022.2.23
PHI-101の状況を鑑み、既に加工済みだったAlpair-6Pv2用キャビネットの隔壁改造に踏み切りました。

show show PHI-101では前側キャビネットの内壁面反射が前方ユニットの振動板を透過して聴こえてしまうため(右図の赤線矢印)、「中音域のコモリ音」が耳に付くようになり、それを消すためには多量の吸音材を前側キャビネット内(隔壁の隙間や壁面)に入れなければならず、結果的に音が死んでしまうという状況になりました。

PHI-101の反省を踏まえて、隔壁を層に貼り合わせてから削り出すのではなく、隔壁を別体で整形加工してから貼り合わせるようにしていたので、手間はかかるものの隔壁の前後を入れ替えることが可能だったのは幸運でした。
上の写真に示したように、向きを変えるだけでなく、内径を大きくして(隔壁としての大きさを小さくして)音圧の溜まりを解消し、最低限の隔壁としての機能「直接波をダクトに導かない」だけを達成するようにしました。
こうすることで後方放射音圧レベルは複数反射を繰り返すことで減衰し(特に高音域)、ダクトからの漏洩レベルが下がります。(ローパスフィルタとして機能する)

感覚的に掴みやすいように例え話をします。
地下のライブハウスの入口を開けっ放しでバンドが演奏していたとします。
入り口の前に立つとライブ演奏の凄い音圧に晒されますが、入り口を離れて折れ曲がった階段を登る(そういう「間取り」だとします)と低音のリズムを刻む音しか聴こえなくなります。
これは、折れ曲がった階段で音源との距離が稼げ、且つ反射する毎に高域のエネルギーが減衰することで低音だけが聴こえてきたという訳です。

このような状況をキャビネット内部でも成り立つようにするのが今回のPHI-101の目論みでしたが、隔壁の設計で間違いを犯しました。
そのための大改造ですが、シミュレーションソフトが無い以上、ダメなものは何故ダメなのかを考え、次に原因を取り除く方法を考えて、確認方法は実際に作ってみて検証するしかありません。

とりあえず、音出し出来るのは3月中旬頃でしょうか・・・。

PHI-101を引き上げてきました

 2022.2.17
昨日、神楽坂に出向き、PHI-101を引き上げてきました。
昨日は東京までの往復ドライブで疲れてしまい、作業場に置いたまま。
「明日は、音くらい聴くかな〜」と思っていましたので、今朝、作業場に出向いて早速に、音聴きをするためにT2と並べてセッティング・・・ムムム!

show まず、前後キャビネットの間に隙間が・・・たぶん、均等トルクで締めた自作の超ロングねじが輸送中に緩んだことにより隙間が出来たものと考え(バネワッシャを入れていないので・・・)、気になって分解してみると、なんと!、ガスケットを挟み忘れていました。
前後の合わせ面は精度があまり良くないので厚さ2mmの発泡PEシート(青)を大きめに切り抜いたものを挟んで検討していましたが、最終的にボディに合わせてキレイに切り抜いて挟まなければと考えていたのですが、バタバタしていて切り抜き&貼り付け作業自体を忘れたようです・・・作業場を探したところ、残った発泡シート材料を入れた袋からガスケットに使うために大きく切り抜いたシートが出てきました。(汗)
おまけに前側キャビネットに入れた吸音材も最終検討で決めた量の半分しか入っていない・・・隔壁部分に詰め込んだグラスウール+αのみ・・・壁面半分に軽く入れるはずのものを入れ忘れたのだと思います。生来の「一夜漬け癖」のせいですね・・・何から何まで情けない限りです。
ますます気になり、そのままの状態で組み立て直し、音を聴いてみましたが、スピーカーの存在が分かってしまうほど前側キャビネット内での反響音が聴こえます。

とりあえず、最終検討で決めた量に増やして再度音聴きすると、共鳴音が抑えられ、やっとまともな音に近付いてきました。
二次審査で、こんなとんでもない音を審査員の方々にお聴かせしたのかと思うと、冷や汗が出てきました。
飯田さんの審査講評は、お情けでオマケしていただいたようですね。

それ以外にも気になるところが・・・。
モーターブロックの高さは慎重に合わせたはずなのに・・・正面ユニットの下側の隙間が狭くなっていてシールチューブが完全に潰れた状態になっていました。
サブキャビネットの重さでメインキャビネットとの間(リブの外周端部)に入れた発泡クッションが徐々に潰れ、サブキャビネットの後方が下がり、テグスで吊った部分を支点にサブキャビネット前部が持ちあがり、モーターブロックの後ろ側のユニットが上に引っ張られているのが原因でした。
持ち込みの段階では正常だったはずなので、時間の経過とともに発泡度の高い(硬度の低い)クッションがヘタったのだと思います。前後共にテグスにすべきでした。

暫定的に、三脚のフット(前2ヶ所)の高さを調節して正面ユニット周辺の隙間を均等にすることでシールチューブの潰れを解消したところ、スピーカーに貼り付いていた音が無くなり、音場の見通しがクリアになりました。
これで、ほぼ持ち出し時点での音に復帰しました。

それと、OM-OF101は小入力では鳴らせ辛く、ある程度の入力があって初めて性能を発揮するユニットだということが改めて確認できました。
スペックから振動系が動きにくいのは分かっていましたが、マークオーディオ系のユニットに慣れていると小音量からリニアに立ち上がってくるのが当たり前だと考えてしまいますね。

show もうひとつ気付いたのが、ボディの積層部分(接着継ぎ目部分)が目立ってきていることです。(左写真)
第10回コンテストの作品でも引き上げた時に発生していましたが、気温が低い環境下で塗装の重ね塗り間隔をキチンと確保しなかった(塗装→翌日研磨→直ぐに塗装を繰り返していた:べたつかないがちょっと塗装が柔らかい状態で水研ぎして、ドライヤーで強制乾燥させて上塗りを繰り返す)場合には、完成直後には溶剤がキュァし切れていないためか、しばらくすると下地の状況に合わせて塗膜が変形してしまうようです。
第10回の作品では、引き上げ後(持ち込みから約3か月後:当然ですが溶剤は完全にキュァしています)にボディと三脚の表面を研磨し、再塗装をキチンとした間隔(塗装→中一日乾燥→研磨→一日自然乾燥→塗装)で行ったところ、現在に至ってもキレイな表面状況をキープしています。
急いで塗った場合には、途中に塗膜が落ち着くインターバルを設けて、その段階で研磨をキチンとしないと下地の状況がいつまでも影響を与えるということのようです。

塗装は、難しいですね。(基本を守らなかった私が悪いのですが・・・)

CNFについて

 2022.2.15
STEREO誌1月号をパラパラと見ていたら、FOSTEXの限定ユニットFE108SS-HPを使ったBHの製作記事が目に入りました。
このユニットは昨年3月に発売されたFE168SS-HPに次ぐ第二弾ということで、どうやら情報をスルーしてしまったようです。

特徴は、セルロース・ナノ・ファイバーをコーティングしている事とのことで、興味を持って本文を読んでみましたが、詳細な記述はなく、FOSTEXのHPや過去の記事を検索したところ、CNFとマイカを表面に吹き付けることでコーティング・・・とあります。
どのようなCNFを使ったのかは企業秘密なのでしょうが、樹脂とのコンポジット材に使われる疎水性のCNFではなく、親水性のCNF叩解液にマイカの微細フィラーを分散させたものを吹き付けているだけのようです。
CNFは径が100nm以下で、長さも0.1mm以下になります。したがって、そのまま通常の紙製振動板の叩解液と混ぜて抄紙しても振動板中には留まりません。
そのため、通常は疎水性のCNFと樹脂とのコンポジット材と混ぜて抄紙するのが今までの製法でした。(パイオニアやオンキョーで実績あり)
今回のFOSTEXの方法は、上記のように具体的な記述が無いため想像でしかありませんが、抄紙で留まらないなら留まる方法を考えようということで、「スプレー」という発想が生まれたのだと思います。
紙の繊維の表面に留まらせることができれば、CNFの性能をある程度は発揮させることができるかもしれませんが、私見では「実はマイカが主役になっている」と想定しています。
スプレーする量にも因りますが、マイカ同士を結び付けることができていれば、多少の比弾性率アップが望めると思われます。

本当の意味でCNFを活かすには、樹脂とのコンポジット材を成形することで三菱電機のCS-CNT(カップ・スタックト・カーボンナノチューブ)と複合樹脂を使ったNCV振動板と同様な性能を持たせることだと考えます。
現状の振動板メーカーには、まだそのような素養が無く、大手メーカーが資金力を活かし(今はそんな時代ではないのかもしれませんが・・・)、材料を手配するなど率先して動かない限り直ぐに実現するのは難しいのかなと感じています。

CNFの応用は、振動板ばかりではなく、ハウジングに応用することで剛性が高く共振しにくいしなやかなものが作れますし、フェノール系樹脂とのコンポジットでデニール値の低い(目の粗い)ダンパーが製造可能になりますし、エッジにエラストマー系のコンポジット材を使うことで実効質量を軽減できます。
フィクストエッジに立ち戻って振動板一体成形も夢ではありません。

もう少しCNFコンポジット材の価格がこなれてきて、簡単に応用することができる環境になることを期待するばかりです。

作品PHI-101について その7

 2022.2.13
前回、思わせぶりのことを書いてしまいましたが、昨年末12/27の記事にインシュレーターの構造図を載せていました。
show 構造は簡単で、フット部分はMDF製でφ40円筒状に刳り抜いてあります。その内側にφ35の「ばね座」を位置させ、フット本体とばね座の間に16N/mmのばね定数を持つ螺旋状板ばね(東京発条 TF16-25:図のオレンジ色部分)を組み込んであり、ばね座の周りに2mm厚さのコルクを貼り付けて傾き防止しています。(クリアランス0.5mmですが上手く滑るようになっています)
螺旋ばねの周囲にはソルボセインの端材を詰め込んであり、バネ性とロスを併せ持つようにしています。また、ばね座に組み込まれた鬼目ナットと床に接するM6-L45のシャフトとは高さが調整できるようになっています。

この機能をオンオフする仕組みは、図のローレットノブにあります。
締め込まない状態では、ばねとソルボセインの複合構造が生きていますが、ローレットノブ(ねじ)を締め込んでいくとM6-L45のシャフトにぶつかり、そのまま押していくとシャフトがローレットノブを介してフット本体とリジッドになり、直結が達成されます。

この構造がフット部分3ヶ所に組み込まれていて、床との関係を変化させることができます。
3ヶ所すべてに複合構造が入る(オン)状態にすると、床から三脚とキャビネットがインシュレートされるため非常にS/N感の良い(歪の少ない)音になりますが、ユニットによってはキレイになり過ぎて迫力や力感がスポイルされてしまいます。
OM-OF101の場合もその傾向があり、最終的には前方2ヶ所はインシュレートして、後方1ケ所は直結の状態で神楽坂に送り出しました。
この状態であれば、空間の見通しが良く、且つそこそこの力感もあるという状況で、クラシックの室内楽を再生するのに向くセッティングになります。
ジャズなどで、ライブ感を出したい場合にはすべて直結すれば迫力ある再生が可能になり、J-popやライトミュージックの場合にはすべてフローティングするようにしてやるほうが、長時間の再生でも疲れなくなります。

この構造は、これから作るシステムにもリファインして組み込んでいこうと考えています。

最後に内部のタンデム構造と外形の対比が良く分かる写真を掲載して、PHI-101の紹介を締め括ります。

show

作品PHI-101について その6

 2022.2.11
サブキャビネットとメインキャビネットの位置関係のズレを矯正するために以下の工夫をしました。(これも製作記からの抜粋です)
show

前側のユニット部分ではシールチューブをキャビネット側に固定しましたが、ここではモーター部分のリング部外周に取り付けて、サブキャビネットの口元の壁面を滑るような構造にしました。(写真5.4-3 黄色矢印部分がシールチューブ)
こうすることで、前後位置関係に余裕を持たせることが可能となり、モーターブロックに応力ストレスが加わらないようにすることができました。

そのほかにも、三脚のフット部分に板バネとソルボセインを組み合わせたインシュレーター構造を組み込んでいますが、常時機能させるのではなく、音質を確認しながら三脚と床とを直結状況に簡単に切り替えができる機構を導入しました。
このインシュレーター構造については、昨年の6/14の記事にヒントがありますが、詳細は後日説明します。

作品PHI-101について その5

 2022.2.11
メインキャビネット部分の特徴的な部分として「隔壁(partition)」を本稿 ”その1” で説明しましたが、この部分の加工には、やたら時間がかかりました。
show

今回も不精をして3DcadのFusion360を使わずにExcelの2次元図面だけで臨みましたので、板取り段階では形状が見えず、貼り合わせた平板ブロックを深堀りするという暴挙を敢行しました。
1台あたり4時間、2台で1日分の仕事量でしたし、おまけに指の筋を痛めて翌日の作業を休むことになりました。
反省を踏まえて、Alpair-6P用は貼り合わせ前に粗削りを実施してから貼り合わせるようにします。

つづく。

作品PHI-101について その4

 2022.2.10
アルミ製化粧板の加工方法について、以下に製作記の一部をコピーしたものを掲載します。
show

使用するのは、卓上ボール盤と簡単な手作り治具だけです。
リング状に整形した後に、ボール盤に実装した回転治具(M8のシャフトを中央に通し、両側をナットで固定した円盤状のMDF板)に芯出ししながら両面テープで貼り付け、治具を回転させながら棒ヤスリで削り、最後に#400から#2000までの水ペーパーで仕上げます。
シャフト軸がブレないようにするために、ボール盤のチャックと反対側(回転治具の下側)にφ8ベアリングをクランプで咥えたものを用意しているのがコツといえばコツです。それと、水研ぎは前の番手の傷が消えるまで根気よく研磨することが必要です。
今回は#2000までにしてマット処理(極細ヘアライン)にしましたが、ピッカピカの鏡面にしたければ金属研磨剤「ピカール(#5000相当)」で最後に根気よく磨けば顔が写るくらいになります。

そのままだと指紋などの油脂や酸化物のせいで汚れてきて、拭いても取れなくなるので、仕上げにクリアラッカーを薄く吹くのも一つの方法です。(アルマイト処理は個人でやるには荷が重いので・・・)

聴覚 左右の耳の特性差について

 2022.2.9
久々に「聴覚」の話です。

友人から「あるスピーカーの音の評価を二人でしていて、意見が食い違って困った」という話を聞きました。
彼は「ハイ上がりで高域がウルサイ」と評価したのに、相方は「高域がフラットで素晴らしい」と評価したというものでした。
「どう聴いても、高域が上がっていてピーキーなのに・・・わからん」と困惑した様子でした。

私に言わせれば当たり前で、人間の聴覚の個人差は考えているよりもとんでもなく大きいのです。
自分が聴いているようにほかの人にも聴こえていると考えることの方がおかしいのです。

事実、年齢別、男女別、職業別(音楽家やMクリエータと一般人)などでサンプリングした人々に対して聴覚のF特を測定したデータを以前に見たことがありますが、例えば年齢で同年代(10代)に絞ってもバラツキは8kHzで10dB(約3倍)以上ありました。
具体的な数値は憶えていませんが、16kHzではとんでもない数字だったことは記憶しています。
10代ですから老化は考えられないので、生まれつきの違いと考えられます。
音楽家でも一般人の平均より帯域が狭い方もいらっしゃいました。

もっとビックリしたのは、左右の特性差もそれに負けず大きいのです。
知り合いの耳鼻科医の方に聞いたのですが、生まれつき左右どちらかの耳が極端な難聴でなければ、生まれた後の生活習慣から「脳が補正して、ある程度は方向感覚を正しく認知出来るようになる」とのことでした。
したがって実生活でどのような周波数の音が周囲からしても、その方向をほぼ正しく認知できるそうです。
脳の能力、恐るべし・・・。

かく言う私も数年前にメニエール症候群を発症して眩暈(めまい)、耳鳴りとともに左耳の感度が1kHz以下で大きく下がり苦しんだ経験がありました。
上記の先天的な場合と異なり後天的な障害です。
月に一回、聴覚検査を実施して治療を続けましたが、半年くらいすると検査結果は芳しくないのに症状の改善が見られ、実生活に支障がない状態になってきました。
主治医の仰ることには、「脳の『適応』が機能して補正している」とのこと。右耳の特性に合わせて、脳が左耳の特性を補正しているというのです。ビックリです。
左右の耳でF特が異なる場合(耳をマイク感度に置き換えてみると良く分かります)、中央にある音源(スピーカーなど)の周波数をスィープしてみれば、音の出どころが音源の左右にフラフラするように感じてしまうのが当たり前のはずですが、実際にはそうはなりません。
もちろん、「音源がそこにある」という視覚に引っ張られていることも事実で(これも補正といえば補正です)、目をつぶると曖昧になる所も出てきますが、発症当初とは雲泥の差でした。
脳の「適応」による補正の為せる技にビックリしました。

その後、治療を続けて元の状態に近くなるまで治癒したので安心しましたが、その経過中も治癒状況に合わせて「適応」が起こったのは言うまでもありません。
脳の中に腕前の良いスタジオエンジニアがいるようなものです。

話を戻しますが、自分のF特とほかの方のF特とはデータ以外は比較のしようがありませんので、同じだと思ってしまうのも仕方の無いことですね。
実際には、視力と同様、聴力の個人差はとてつもなく大きいのです。

作品PHI-101について その3

 2022.2.6
前回の補足ですが、モーターブロック保持シャフトが平ワッシャの中央に位置している場合(床に対して鉛直)には、シャフトと平ワッシャの間に入っている発泡クッションは倒れ防止(ほとんど変形しない)だけの働きになります。
中央からズレている場合には、変形して中央に戻すように機能します。
仮に保持シャフトが床に対して鉛直でなくなっても、モーターブロックは「やじろべえ構造」で水平を保ち続けます。

show 構造的且つデザイン的に前方ユニットだけ構造を変えています。
ユニットの鉄板フレーム部分の裏側に桂の集成材から削り出した「整流リング」を配置してユニット背圧(後方放射波)の整流を行う一方、フレーム前面には厚さ3mmのアルミ板から製作した「化粧リング」を配置して整流リングと共にフレームを挟み込むようにしてエポキシ樹脂で充填&接着してあります。
これは、本機がユニットをキャビネットに固定しない構造のため、フレーム外周が開放端になってしまうので「鳴き」が発生するのを防ぐ目的と、キャビネットに対してインシュレート&エアタイト構造にするためのフローターリング(下図参照)の接触する「壁」を形成する目的を兼ねています。
桂材を選択したのは、軽くて内部損失が大きいことに因ります。

化粧リングは3oのアルミ平板からリング状に切り出し、回転治具に固定してエッジに近い内周をテーパー加工してあります。
仕上げも回転治具を使い、#400の水ペーパーで研ぎ出したので、自己満足できるレベルには仕上がりましたが、アルマイト処理などはしてありませんので、指紋や油脂が付くと酸化して汚れてしまうのは自作の限界でしょうか。
クリア塗装も考えましたが、キラッとしたアルミっぽさがスポイルされるのを嫌いました。
show
図にはフローターリングと圧入リング(共にMDF製)を表示していますが、エアタイト目的のシールチューブ(網戸用のものを流用)がフローターリングに接着固定されていて、そのフローターリング(最終の外観写真では唯一のダークグリーン塗装)と圧入リングとの間には2mmx2層のコルク層を挟んで振動伝播のインシュレーションを二重に行っています。
圧入リングは前方キャビネットの最前部とゼロゼロ嵌合するようにしていて、組み上げた時(仮組時)にモーターブロックとの位置関係を微調整出来るようになっています。(今になって考えてみると、フローターリングの位置調整やシールチューブの固定位置でも微調整は可能だということが分かりました)
位置が決まったら、接着剤を塗って木槌で叩き込み、出っ張った部分をキャビネット外形に合わせて切削しました。

つづく

作品PHI-101について その2

 2022.2.6
記事の前に、「どのような音を目指して作られているのですか?」というお問い合わせがありましたので、冒頭でお答えしておきます。

スピーカーは存在感を消すべきで、「音場を形成する仕組み」になりきるのが理想です。「このような音」という方向性ではなく「自然な音場」が再現できることが目指す方向で、このHPのキャッチコピー『音空間の広がりを楽しむ』が私の理想を一言で表しています。
2chステレオ再生では当然ながら限界がありますが、例えば楽器のソロ演奏者が等身大でスピーカー後方の空間に録音現場さながらにピンポイントで存在しているのが手に取るように分かる・・・分かるのではなく「感じる」のが理想です。
そのために、点音源(小型フルレンジ、流線形ボディ)、低歪(ユニットとキャビネットの分離など)、力学的仮想GND化(デッドマス付加や2ユニットのタンデム構造による反作用の影響を減らしたりキャンセルしたり)を追及しています。

不自然にデフォルメされていると、そこばかりが気になってしまう性分ですから、どんなソースを再生しても音像が前に張り出してきたり、どこかが強調されている音を出すスピーカー(スピーカーから音が出ているのが分かってしまう:主張する)を聴いていると疲れてしまったり頭が痛くなったりするので、自分で作ることにしました。

さて、昨日はほぼ外観だけでしたので、今日はモーターブロックの保持構造を示します。

show

これも古い写真で、塗装がまだ濃いグリーンのもので恐縮ですが、三脚ピラー上部に見えるアルミ板(t12mm、70x70)は前後キャビネットの嵌合位置を決めるパーツであり、且つモーターブロック保持シャフト(M12mmスクリューシャフト)を三脚からフローティングするための構造物になります。

show

3つのプーリーとナイロンテグス、そしてM20の平ワッシャで構成されていて、左写真では未実施ですが右写真のようにナイロンワッシャと平ワッシャは中心を保持するように接着剤で固定されます。

モーターブロック保持シャフトは、クッション構造物(発泡エラストマー)を介してM20平ワッシャの中心に保持されます。(このフローティング構造は三脚ピラー下部にもあって、対でフローティングしています)

モーターブロック保持シャフトの上端は、使いかけの赤鉛筆のように尖らないようにして円錐形に削ってあります。この先端が2つのユニット間にあるアルミ製ブロック結合部の重心位置上方にある受け皿に入っていて、「やじろべえ構造」を構築しているので、上の写真のようにバランスが取れるようになっています。

show

上の写真で後方ユニットの前部に見える緑色の線(スチール被覆線)を巻いたものはバランサーで、モーターブロックが水平になるようにモーメント質量を付加しています。

つづく

作品PHI-101について その1

 2022.2.5
まず外観から。

show

持ち込み1週間くらい前の写真で、三脚のダンピング調整用飾りねじも付いていませんし、表面も研磨剤で仕上げていませんが、外観が一番分かりやすいものと思い、掲載しました。
ボディの部分はかなり前後に長く、45cm近くあります。
内部構造については、以前にも掲載していますが、モーターブロックとサブキャビネットを内側に入れるために必然的に長くなってしまいました。
神楽坂に持ち込む直前の写真と内部構造図(再掲)を以下に示します。

show show 研磨剤で磨いたので映り込みもハッキリしていますが、尾崎さんのピアノフィニッシュに比べると雲泥の差・・・シロウトのレベルですね。

キャビネットの内部構造図を見ていただくと、サブキャビネットが後部ユニットを包むように配置されているのが分かると思います。
これは、不要な後方ユニットの放射を全て閉じ込めるための構造になります。
後方ユニットは香港の友人に称されたように「ダルユニット(役に立たないユニット)」で反作用の打ち消しのためにだけ存在します。

メインキャビネットは、前後に分解できて、4本の超ロングスクリュー(自作)で締め込んで固定します。
前方キャビネット部分にはユニットからの後方直接放射を遮るための「隔壁」があり、吸音材で直接波を吸収する構造になっています。
壁面で反射した音波は後方キャビネットにある第2室に至り、サブキャビネットと後方キャビネット内壁で形成されたリングダクトを経て後方に放射されます。
リングダクトの断面積は十分に大きく、後面開放型に近い動作になります。バスレフダクトと言うよりユニットに負担をかけないためのエア抜き用のダクトです。
それにダクトは砂時計のオリフィスのように広い開口から一度狭まり、出口ではまた広がる形状にして風切り音を防いでいます。
長さを確保することで、軽度のローパスフィルタの役割も担わせています。

つづく

STEREO誌 自作SPコンテスト入賞ならず

 2022.2.4
本日19時よりyoutubeで公開されたコンテスト結果発表でしたが、残念ながら匠部門のテクニカルマスター受賞は叶いませんでした。
尾崎さんの作品の仕上げには毎回驚かされるのですが、今年の完成度も高かった。完敗です。

今回、二次選考を通過して選考委員の方々に音を聴いていただけたので、それだけで満足しなければならないのかなぁと思いつつ、やはり悔しいですね。
明日以降で、製作過程や技術内容について記事にしていきますので、よろしくお願いします。

MDFカット完了

 2022.2.4
正月明けから何となく腰が重く、やっとスタートしたと思ったら色々とプライベートな中断が入り、おまけに情報収集やHPの記事に時間を費やしたので、昨日やっとカットが終わりました。
show ルーターとジグソーを使って切り抜き、手ヤスリで外径を整える作業を1台あたり45枚(メイン29枚、サブ16枚)行うのですから時間がかかるのは確かですが、月を跨ぐとは思ってもいませんでした。
出品したPHI-101の三脚部分は共用で、ボディ部分だけをAlpair-6Pv2のタンデムモーターブロックに合わせて製作しているのですが、現合(現物に合わせる作業)もあるので、神楽坂から作品が戻ってくるまでには、塗装前の段階(首下寸法の調整だけ残した状態)まで持っていきたかったのですが、間に合うだろうか・・・。

作り方を改善しているので、そのあたりはこれから徐々に記事にしていくつもりです。

日本家屋の床構造とその対策

 2022.1.31
ざっくりですが、日本家屋の床構造は、下図のようになっている場合が多いです。(ちくふる さんのHPより)
show 図は1階の例ですが、コンクリートの基礎の上に「大引」という角材(□9cmくらい)を渡し、両サイドを根太掛け(ねだがけ)というガイドに乗せるようにして大引きに直行するように根太(□45mmくらい)を約30cm間隔で渡します。
フローリング材はこの上に貼り込まれることになります。(単に敷き込むものもあります)
したがって、床を叩いてみると、所々で根太が入っている部分の音(ピッチと余韻)が変わるので、その位置を特定できます。根太が入っていない部分では床が太鼓のように威勢よく鳴くことも同時に感じてください。

フローリング材は色々ありますが、防音構造でないものは12mm〜15mm程の厚さしかなく、耐荷重も「180kg/m^2以上あること」と建設基準に設定されている数値の2,3割り増し、大きくても2倍程度の実力です。

この耐荷重というのが曲者で、「部屋全体にかかる均等荷重に対しての値」と規定されています。したがって数値としては6畳間では約1.8トンの総重量に耐える事になりますが、集中荷重に対しては何の基準もありません。
ピアノの脚にはこの値を超える荷重がかかるため、後から設置する場合には専用のパッド(制振鋼板)を敷いて均等荷重になるようにすることができるそうです。
ピアノを移動設置することが常態となる視聴覚ホールのステージなどでは、ピアノを設置する場所の根太間隔を狭めたり、太さを太くしたりして強度を上げる施工をしてあり、可動床の場合にはピアノの脚が載る部分に束(支柱)が来るようにしている場合もあるとのことです。

普通の家屋の場合には、人が歩いてもミシミシ音がするくらい構造的にはヤワなのが実状なのです。いかに理想からかけ離れているか・・・。
スピーカーを設置する床の理想は、「コンクリート打ちっぱなし」です。それも鉄筋を入れて厚さも十分に取ったもの「質量も剛性も十分な床」が理想ですが、そうは言っても、家を建て替えるのは至難の業ですし、現実味がありません。
ここで現実的な方法を考えた時に、今までの文章の中にヒントがありました。均等荷重にするためのピアノの専用パッドです。
「ピアノキャスターカップ」と言って、ピアノの移動車輪を受けるφ8cmくらいの皿で集中荷重を逃げる方法は、ほとんどのピアノ設置で使われています(ピアノに備品として付いてくる場合もある)が、それとは別に厚さは数mm程度と薄くても制振鋼板を床に敷き込む方法のメリットは、パッド上を同一剛体平面に近い状態にできる点で、設置場所により音が変わる(根太の位置に因る)という不満からはかなりの確率で解消されるそうです。

これをスピーカーを設置する床に貼り込むことで、床強度が上がるだけでなく振動伝播速度も上がるので効果的ではないか・・・というのが今回の提案内容です。
必要なものは、あとは質量だけです。

2020/3/10の記事に床対策の記事を掲載し、剛性だけでなく質量も増加させる施策を紹介しましたが、一番上層(表層)には鉄板を配しているのは、この提案と同じ理由からです。
一昨年の記事レベルまでやらずとも、左右スピーカーに共通な床となるように幅60cm長さ2mくらいの細長い制振鋼板を床に貼り込むだけでも効果は感じられると思います。

ハウジングについて その4

 2022.1.30
前々回の記事で示した「ユニットのボトムからスクリューシャフトを背面板まで伸ばして固定する方法」のメリットが良く分からないというご指摘をいただきました。

アナロジー分析が分かりやすいので、まず構造要素図を示します。

show

スクリューシャフトはユニット磁気回路の質量要素からエンクロージャ(キャビネットの背面板)に繋がっていて、ハウジングの外周部とエンクロージャ(キャビネットのバッフル板)との間にはシーリング材が挟んである状況を示しています。
show これを力-電圧アナロジー変換(loop変換)すると左下図を得ます。
左上図は比較のために示した「通常のユニットをバッフルに固定した場合」になります。
上下図ともにハウジングの質量要素Lhは振動系の背圧で励振されていること(青色の雷のマークで示しています)を表しています。
バッフルに固定した場合(左上図)には、ハウジングには励振により発生した共振(薄青色矢印)と磁気回路で発生した反作用(オレンジ色矢印)と振動系から伝わったエネルギー(黄色矢印)がハウジングを経由してバッフルに流れ込む事が分かります。
それに対し、シャフトで背面板に固定した(左下図)では、振動系からのエネルギーと共振エネルギーだけがハウジングを経由していて、それが反作用と共にシャフトを経由してキャビネットの背面板に流れ込んでいる様子が分かります。
図ではエンクロージャのどの部分かまでは示していないので、バッフル板も背面板も同じになってしまいますが、それは図表示の限界です。
また、(左下図)の赤丸接合点は、そのすぐ下にある黒丸接合点(ハウジングの質量要素Lhと弾性要素Chの間)とは離れていて逆方向のエネルギーの流れが混在しているように表現されていますが、実際には2つの点は同じものなので、一緒になってシャフトに流れ込むと言うことを表しています。
大きな違い(メリット)は、シーリング部分の機械インピーダンスが大きいので、反作用のエネルギーがハウジングの質量要素を経由せずに機械インピーダンスの低いシャフトを経由してエンクロージャに流れ込んでいることです。
因みに、スクリューシャフトの質量要素はエンクロージャの質量要素にシリーズに入るので加算されます。
スクリューシャフトの質量を大きくすることで、エンクロージャが「より良い仮想GND」として機能します。
SB-G90mk2の底板を厚くしたのも、エンクロージャの要素を部分毎に分けた場合には底板の質量はシリーズ接続で「加算すべき要素」になるので、スクリューシャフトの質量要素と同じ効果があるということです。
床と接する底板の質量を増やすことは、よりインピーダンスの低い部分にするということと等価ですので、床に不要エネルギーを吸収させるには好都合ですが、「床が仮想GND(大質量且つ高剛性)であること」が大前提になってしまいます。
日本の住宅事情で効果を十分に発揮するには、床に加工が必要になってきます。

次回は、それについて記します。(以前にも記しましたが・・・)

ハウジングについて その3

 2022.1.28
SB-G90のようにトッププレートから伸ばしたステーで固定する構造の場合、もうひとつのメリットがあります。
磁気回路で発生した反作用のエネルギーとハウジングで発生した共振(混変調歪)はトッププレートのステーを経由してサブバッフルへと流出することです。

ユニットの外周フレームはバッフルに固定されていないため、機械インピーダンスが高く、且つ開放端になるためハウジングの共振も抑制されます。(大縄跳びの「回し手」が一人になった状況を考えてください)
何度か話題にしていますが、振動エネルギーは機械インピーダンスの低い部分(ここではサブバッフル)に向かって流れますので、振動系への影響も抑制されます。

サブバッフルの質量を大きくする(グランドアンカー化)か、サブバッフルを床に直結する構造(共通インピーダンス排除)にするかが効果を高める有力手段ですが、どちらも構造上難しく、現在発売されているmk2では同軸ユニットとウーファのサブバッフルを分けてメインキャビネットに取り付け、床との接合部分である底板の厚さを厚くして質量と剛性を稼ぐ方法を採用しています。

ハウジングについて その2

 2022.1.27
前回の記事では、ハウジングをバッフル板に取り付けることの問題点(注意点)とその対策方法のひとつについて記しました。
また、ハウジングは出来る限り振動板の背圧を受けないような形状にすることが重要で、そのためには後方開口率を上げることが有効になります。
本来、ハウジングは振動系および磁気回路の固定場所(振動したり動いたりしてはいけない場所)としてのみ機能すべきなのに、振動板の背面に位置するが故に共振が起きて、それが混変調歪としてエンクロージャに伝わってしまうという問題が起きます。

前回は、この解決策(対処療法)として磁気回路のボトム部分に固定用スクリューシャフトを立てる方法を示しましたが、今回はユニットの取り付け位置によって混変調歪の顕在度が変わることについて述べます。

ユニットの振動系が入力信号によって駆動され、その反作用として向きが反対で大きさが同じ力が磁気回路に発生しますが、実際にはハウジングと磁気回路はリジッドに固定されているためハウジングにも反作用に相当する力が加わっています。
力学的に考えると、ハウジング+磁気回路の重心に対してこの力が作用していることになり、重心部分で固定する方法がより良い方法と言えます。
これを実践したのがテクニクスブランドのSB-G90です。(現在はmk2が販売されています)
SB-G90のユニットの場合、重心を含む平面がちょうどトッププレートの位置に来るように設計してあって、トッププレートから伸ばしたステーをサブバッフルに取り付ける構造になっています。
show
なぜこのようにしたかと言うと、一般的なバッフルへの取り付けを考えた場合、バッフルとユニットの取り付けフレームが何らかの原因で平行になっていなかった場合(左図参照:おおげさですが・・・)には、取り付け面が重心から緑色矢印(モーメントの腕の長さ)だけ離れているために重心に対し回転方向のモーメント(赤色矢印)が生じてしまうからです。



show それに対し、SB-G90のように重心を含む平面に取り付け構造があればモーメントの腕の長さがゼロなので、いくら傾いても問題(取り付け位置に不要なモーメントが発生する)は起きません。
簡単に言ってしまうと、重心を含む平面に取り付け構造があることは、取り付け精度から開放されるということです。
このメリットは大きく、ちょっとくらい取り付け位置がズレても振動の伝播レベルがほとんど変わらないことになりますし、取り付けトルクの問題も軽減されます。

タンデム(モーメントのキャンセル)以外でこのようにモーメントをゼロにする方法は無く、1つのユニットで済むメリットも大きいです。

ハウジングについて

 2022.1.26
廉価版ユニットのハウジング(フレーム、バスケットとも呼びます)は鉄板打ち抜きプレス品や樹脂製がほとんどであることはご存じだと思いますが、このハウジングが音質に大きく関与していることをご存じない方もいらっしゃると思います。
振動板やキャップ、エッジのように目に付く部分は、振動系であるということもあって皆さんが注目する部分でもあるため、メーカーも材料費の配分として大きく取らざるを得ませんし、磁気回路は駆動源だということを皆さんがご存じなので、ここも小さくできません。
ハウジングは「磁気回路と連結していて振動系を固定するパーツ」くらいにしか認知されていないので、メーカーも手を抜く(コストをかけない)恰好の部分になります。
金型さえ保有していれば、必要な時にプレスして在庫できることから共用パーツとして大量に製作して在庫するのがコストダウンに欠かせないこともあり、鉄板プレスや樹脂成型がメーカーの常識のようになっています。

ユニットの構造を考えてみると、ハウジングは振動板の裏側に位置していてその背圧にモロに晒(さら)される部分になるのは一目瞭然です。
板厚の薄い(通常は0.6mm〜1.0mm前後)鉄板フレームであれば共振するのは当たり前ですし、その共振エネルギーはハウジングに繋がっているパーツに伝播するのは誰が考えても明かです。
共振は特定周波数による混変調歪に外ならず、これが伝播した先が影響を受けるのは当然です。
伝播先が振動系であれば自家中毒状況になりますが、振動エネルギーは機械インピーダンスの低い(質量の大きい)部分に向かって移動するため、ユニット単品で考えれば、その多くが磁気回路に吸収されます。

ハウジングの外周部分は、エンクロージャ(多くは木製キャビネット)に取り付けるような構造になっていて、質量がそれなりに大きいエンクロージャに取り付ければ、磁気回路に発生した反作用のエネルギーと共にハウジングで発生した共振による混変調歪がエンクロージャに流れ込みます。
エンクロージャが十分な質量と剛性を持っていれば問題はありませんが、小型木製で軽い場合にはエンクロージャ(バッフルが厚い場合には両側板や天板、底板、背面板)が振動してしまい、混変調歪を顕在化させます。

show そこで考えられたのが、ハウジングの外周フレームをエンクロージャに直接固定しないで、磁気回路のボトム部分にタップを立て、エンクロージャの背面板から長スクリューで引っ張って固定する方法です。
ユニットの外周フレーム部分とバッフル板の間にエラストマー製の振動吸収性ガスケットを入れておけば、ほとんどの振動エネルギーはスクリューシャフトを介して背面板に伝わります。

板厚の薄い背面板であっても適度なトルクでシャフトを締め込むことで抑え込まれ、振動しにくくなります、
結果的にエンクロージャの剛性が上がる(箱鳴りが少なくなる)事になり、混変調歪の顕在化が抑制されます。よく考えられた構造です。

ハウジングの話に戻りますが、振動板の背圧を受けても共振させなければ良いのですが、その一つの方法として開口率を出来る限り大きくすることが考えられます。
ただし鉄板打ち抜きで実践しようとすると強度が取れなくなりますので、ガラス繊維などのフィラー入りの樹脂製(GFRP)などになります。

もう一つの方法として、振動板の背圧に晒されても共振しないようにハウジングを肉厚のアルミや亜鉛合金のダイキャストにすることが考えられます。
当然ながら剛性は上がりますが、ハウジング質量が大きくなるために振動エネルギーの流れが変わり、ハウジングに内在するエネルギーが大きくなります。(磁気回路と一体化して、反作用エネルギーを内在する)
こうなると、ヤワなエンクロージャでは混変調歪の顕在化を防げず、従来のバッフル板に取り付ける方法ではかなりの強度と質量がエンクロージャに求められることになります。

ωプレーヤーについて

 2022.1.22
昨日のPHILEWEBに山之内さんが「Auro-3D」ソフトをWOWOWのωプレーヤーで再生した記事を掲載されていました。
ωプレーヤーはWOWOWとNTTスマートコネクトとの共同開発で、ハイトスピーカー用ソースを含む9.1ch音源を扱うものだそうです。
指揮者の立ち位置での収録もあるというところが面白く、聴いてみたいなぁと感じさせる記事でした。
ωプレーヤーによる実験への無料参加(テスターとして参加、アンケートあり)は2月10日までとのことです。興味のある方はぜひ。

通常のソース(5.1chまでの2Dソース)では基本的に上下方向の情報は入っていない(厳密には反射波などのスペクトラム情報としては入っている)ので、ドルビーアトモスの天井方向に向けて配置した、もしくは天井に配置したハイトスピーカーを加えた7.1.2chシステムの音を聴いた時の驚きを思い出しました。
元々、サラウンドの違和感が嫌で、未だに2chにしがみついているのですが、画像を見ずに音だけを聴いていても上下の動きが分かるのには正直ビックリしました。
その後、NHK技研で22.2chのスーパーサラウンドの違和感の減った音空間に触れ、「これもアリだな」と感じたのは5年くらい前でしょうか。

CDやSACD、オンライン音源などの2chメディアソース自体が多チャンネル録音をベースにエンジニアにより手を加えられていることを考えれば、多チャンネルを別々に再生するこのようなプレーヤーの方向性のほうが臨場感を味わうには良いのかな〜と考えてしまいました。

第12回スピコン・Web配信

 2022.1.22
19日に月刊STEREOの2月号が発売され、二次選考に進んだ作品の写真紹介ページが見開きで掲載されました。
どうやら私の作品『PHI-101』は最終段階まで頑張ってくれたようです。

雑誌には、STEREOブログで詳細を確認するように記載されていましたが、なかなか更新されず、翌日の20日に更新されました。

https://stereo.jp/?p=5885

「二次審査対象作品はこちら」の画像をクリックするとPDFが開き、ページの最後に私の作品が掲載されているのを見てホッとしました。
講評は飯田さんという最近活躍されている音楽ファシリテーターの方がされていて、「教会音楽の合唱はやや広がりに欠けたが・・・」とのこと。
一番気になっていた部分で、作品の全長(奥行)が45cm弱と長いため、後ろの壁から1m程度離してやらないと後方のリング状ダクトからリークした音波が反射して悪さをします。
公平な試聴ということで、ユニットの位置(実際にはキャビネット前面の位置)を全作品で出来る限り揃えていると思われるので、後方ダクトで全長が長いのは条件が悪くなるのは想定していましたが、やはり指摘されてしまいました。

これは仕方の無いことだと納得していますが、できれば実力が出せる状況で聴いていただきたいというのも人情です。

「クラシック音楽の鑑賞に相性が良く、ずっと聴いていたいスピーカーだと感じた」という部分には狙っていたものが評価された感があり、感謝しかありません。チューニングはクラシック(特にピアノと弦楽器)を中心にジャズ、J−ポップ(女性Vo)などで行いましたので・・・。

PDF更新作業中に思ったこと

 2022.1.20
このHPにはライブラリーとしてPDFファイルをいくつか掲載していますが、今日は『ユニットって奥が深い』の原稿(WORD文書)をチェックしながら追記していました。

複数の改善を施した場合の記述に、結果として「1+1」がどうなるかという表現があり、1以上であれば成功、1以下の場合もあるとしました。
これは、私の経験則です。

たとえ理詰めで効果的な2つのことを実践したとしても、合わせると改悪になることがあるということを表現したものです。
カタログなどでは当たり前のように良いことを箇条書きにしますが、それらの結果が全て良い方向に(同じベクトルで)働くとは限らないということを私は経験的に痛いほど味わっています。

開発は発想が大事と良く言われますが、思い付きで組み合わせた場合には裏目に出ることが多く、若いころには上司から「時間とカネの無駄遣いだ!」と良く怒鳴られたものでした。

これを解決する手法として「実験計画法」やそれを改善した「タグチメソッド」が有効であることは、その後の実務経験で確信しましたが、その手順は煩雑で、予備実験を要すること、水準を設定して数学的解析をすることが必要なことなどから、なかなか個人レベルでは運用が難しいのが現実で、オーディオファイルの友人などにこの方法を奨めることはできませんでした。

ただ、「良さそうなことだけを根拠なく手あたり次第やるという状況は要注意だよ」「2つのことを同時にやると、どちらの影響か分からなくなるよ」とだけ告げるようにしています。

ものごと、劇的に良くなることは稀で、そんな革新的な技術がいっぱいあれば皆やっているし、もっと絶賛されるはずです。
いつも「一歩進んで二歩下がる」では困りますが、「一歩進んで半歩戻り、時々二歩戻って、また一歩進む」「ヒラメキで昔やったことをもう一度やってみる」くらいならばオンノジと考え、「自分の求める方向に少しでも近付ければそれで良い」くらいに考えるのが私を含めて個人としては正解だと思います。

メーカーがこれでは困りますが、けっこうキチンとした理詰めで開発しているメーカーは少ないのが実態で、「新興宗教かい!」と突っ込みを入れたくなるメーカーが多いのも事実です。そのうち淘汰されるのでしょうが・・・。

「まぁ、堂々巡りでも楽しければそれで良いかなぁ」とたまに考えてしまうこともありますが・・・。

SONY SA-Z1 タンデム固定方法について

 2022.1.19
メインウーファとアシストウーファの間を4本の真鍮パイプで繋いだ場合の問題点について考察します。

写真や「つづみ構造説明図」では、ユニットそれぞれのダイキャスト製ハウジングフレーム(取り付けネジ穴が開いている平坦な部分)間を真鍮パイプで結合しているようですが、4本で繋いでいるという部分がポイントです。

構造力学的に考えるとフレームとパイプで「つづみ構造」を形成しているため、相互の振動伝達経路は4本のパイプになります。
仮に、機械精度が十分に高く、どのように組んでも応力歪が起きなかったならば(局所的に応力が集中してその影響が4本のパイプに「音響インピーダンスの偏り」を引き起こさなければ)問題は起きませんが、現実問題として4ヶ所の状況を全く同じにすることは至難の技になります。
もし1ケ所の音響インピーダンスが上がってしまったら、その影響が他の3本にも影響するのは確かです。現実には4本ともバラバラの機械(音響)インピーダンス値を示すはずです。
椅子と同じで、せめて3本での結合であれば鼎立の原理でガタつきは起きにくく、フレームへの影響(歪)は低減されると思われます。

また、経路は双方向なので、複数箇所(経路)で振動要因(ユニット)を結合するということは、伝達経路として多重ループを形成することとなり、混変調歪発生の要因となります。

不良要因(因子)を出来る限り少なくすることが「良い設計」の基本ですので、結論としては、「1本のパイプもしくはシャフトで結合できる方法」がベストチョイスとなります。

構造強度だけを考えると、細くても強度があり軽いパイプ4本による外周結合構造に軍配が上がりますが、構造を強度だけで考えるのは危険です。

SONY SA-Z1について

 2022.1.19
2019年のドイツIFA2019(民生見本市)で発表され、発売からもだいぶ経ってしまいましたが、ニアフィールド・パワードスピーカーSA-Z1について取り上げます。

show

システムのコンセプトとしては、「ニアフィールド再生におけるリアリティの追及」になります。
浅いコーンのフルレンジユニット1発ならあまり影響がありませんが、2wayシステムでは試聴位置が近いために、ウーファとツィーターの位置関係(距離差、角度差)の影響が大きくなり、波面合成が難しくなります。(試聴位置がユニットから近いので直接音の波面が別々に届き、違和感が発生します)
SA-Z1の場合にはメインツィーターの上下にアシストツィーターを配置して指向性を改善したツィーターアレイをメインウーファ前面に、更に低域増強のためにアシストウーファをタンデムで背負っています。
タイムドメインでの波面整合をするためにはメインツィーター、アシストツィーター、メインウーファ、アシストウーファそれぞれの音響出力を管理することが必要になってきますが、FPGAに組み入れてあるデジタルディレイで配置による時間遅れの合わせ込みを行っているようです。
設計通りの性能を出すためにはシステムと試聴位置とを結ぶ軸にインラインで正面を合わせる(コンセプト写真とは異なり、内向きに配置して視聴者に正面を向ける)ことが大前提になります。

メインウーファとアシストウーファとはSONYが「つづみ構造」と名付けた4本の真鍮製パイプでタンデム結合する方法が採用されていますが、10年ちょっと前に私がAR-1の検討で同様の支柱4本を使って組んだ場合には、4本のシャフト取り付けトルクやテンションの違いによる応力歪で音がコロコロ変わり、結局ボトム中央部分を1本の太いシャフトで結合する方法に辿り着いた経緯があります。(フルレンジでなくウーファならOKなのかもしれません)

アシストウーファから音道(スロート)を経由して放出される音波に対してメインウーファから放出される音波を遅延させることで視聴者に届く波面を時間的な差異の無い状況にすることが出来るのは大きなメリットと言えますが、人間の聴覚の感度(低域より中域や高域の位相感度が高い)から言ってメインウーファとメインツィーターの波面整合(時間合わせ)のほうが重要だと思われます。
メインツィーターとアシストツィーターの整合については、どの程度の効果があるのか私には不明です。

アルミニウム・マグネシウム合金

 2022.1.12
とあるブログを読んでいて、ちょっと勘違いしているのでは・・・と感じたのが今日の記事の発端です。

振動板に使われることが多いアルミとマグネシウムの合金ですが、双方の元素としての「良いとこ取り」を狙ったものであることは、ご存じの方もいらっしゃると思います。
まず、元素としての性質ですが、比重はアルミが約2.7、マグネシウムが約1.7と鉄7.85に比べて十分に軽い金属で、比強度(比弾性率)、比剛性が鉄に比べて大きく、非磁性で、銅には劣るものの高電導性で高熱伝導性でもあります。
純度が高ければ、マグネシウムは金属なのに内部損失も期待できる材料だという特質を持っています。
デメリットは高純度マグネシウムは耐腐食性が悪く加工性が悪いので有名で、FOSTEXなどが苦労の末に高級ユニットで採用しています。

良いことばかりを列記しているように感じられたと思いますが、通常のAl-Mg合金(5000番系)ではその配合比により種々の物性が大きく変化しますので、Al-Mg合金の性質を「こうだ!」と断定するのには注意が必要です。
上記したマグネシウムの内部損失も純度が高い場合の性質で、アルミ合金にしてしまった場合にはその特質は失われます。(通常の5000番台アルミ合金はマグネシウムを数%〜数十%添加したものです。)
総じての性質としては、同じ形状とした場合にアルミ単体より軽量で剛性が高くなる傾向にあることが最大のメリットになります。
紙製コーンの比重が0.6〜1.3くらい(1より小さいと水に浮く)であることを考えると、それでも重いのですが、安定性(耐候性や経年変化)、物性の再現性(量産バラツキが少ない)を考えると合金のメリットが大きくなり、昨今、金属振動板が全盛なのも頷けます。

後面開口率

 2022.1.9
七草が過ぎたと思ったら、もう明日は10日です。1月も1/3近くが終わってしまいました。(1年の1/36です!)
正月の余韻でダラダラしていると、1年があっという間に終わりそうです。

Alpair-6Pv2タンデム用のキャビネットは、15mm厚のMDFの手持ちが少ないので、近くのDIY店が10%引きを実施するまでは購入を控え、手持ちの材料でできる範囲で進めていきます。
と言っても、4日までは情報収集などに割り当て、5日はT2の今年初の音出しをして、6、7日は所要で作業場には行けず、昨日の8日になって切り出し図面を作製して前側キャビネットの一部墨入れ(墨ではありませんが・・・)が終わったばかりです。

本題に入りますが、「ユニットのスペックに無い項目で特に重要なものって何?」と友人に聞かれ、迷うことなく「振動板形状と後面開口率」と答えました。
「振動板形状」は、波面を考えると出来る限り浅いほうが良いのですが、浅くすると材質に因らず押しなべて強度が弱くなるため厚さ方向の寸法を稼がねばならず、結果的に有効振動系質量が大きくなってしまい、磁気回路を強力にしないと逆起電力が悪さをします。
強度を保持し、且つ質量を増やさないためには形状を深い逆富士山型にしなければならず、そうすると前室効果が大きくなりフェイズプラグなどが必要になります。
あちらを立てればこちらが立たず・・・どこにバランスを持っていくかが設計者の力量になります。

「後面開口率」は、あまり気にされている方がいらっしゃいませんが、昔の設計者はかなり気にしていたようで、以下のドイツ製ユニットでは投影面積を出来る限り小さくしていますし、磁気回路の大きなJBLのD130(写真右側)では8本の平板状フランジリブになっていて反射は多くなりますがバッフルへの取り付けフランジ幅を減らしてフィクストエッジの後方部分までを開口に充てるようにしています。
show

紙製コーンの場合には後方放射した音波のうちハウジング構成物や磁気回路などで反射した音波がいとも簡単に振動板を透過してしまうため混変調歪に直結しますし、音質上は「ヌケ感の悪化」「音場・定位のニジミ」として感じられます。
最近のコーンではアルミ合金などの金属製が増えたため、音波が透過しなくなったことがハウジング強度確保のために開口率を下げた要因でもありますが、実際には反射波による励振(共振)が起こり、レベルこそ低いものの混変調歪が起こっています。

もう一つは、開口率が低い場合、大振幅において局所的に圧力(背圧)の偏りおよび遅延が生じるため、スチフネスの非線形による歪発生にも影響があります。

物性と音質評価 訂正

 2022.1.7
前回の最後に「純度の高い銀は銅より酸化しやすい・・・」という記述をしましたが、完全に間違いです。勘違いしました。
酸化しやすさはイオン化傾向で示されますが、銀<銅なので、「銀は銅より酸化しにくい」が正解です。(イオン化傾向は小さいほど酸化しにくい)

show 生活科学HPより

プラチナや金がほとんど錆びない(実際には純度が低いと不純物が錆びる)のに対し、銀は空気中の硫化水素と結び付いて硫化銀(黒色:黒ずみ)を生じますが、硫化膜は表面に薄く生じるだけなので銀メッキした洋食器などは洗剤で軽く擦ってやれば落ちるそうです。

本稿内でも誤記があり訂正しています。上記文章の酸化⇒硫化
化学は専門外とは言え、誤情報、申し訳ありませんでした。

物性と音質評価

 2022.1.5
前回の記事で「銅と銀を使い分けるのは・・・音質的な部分・・・」という表記をしましたが、物性と言うのは電気抵抗率や比透磁率だけではなく、それ以外の物性があり、それに起因した音質的な要素があるということです。
一番分かりやすいのは、同じ大きさ、同じ形状にカットした小片を糸で吊るして叩いてみることです。
銅、銀、アルミやブラス(真鍮)などの金属や各種木材で実験してみるとそれぞれ音色が異なり、余韻の長さも異なることが分かります。
金属の場合には元素(陽子と中性子の数)が異なるし、その格子構造も異なるので当たり前と言ってしまえばそれまでですが、異種金属を機械的に接合した場合にもその影響に差が生じます。

中央部分が逆さ富士のように凹んでいる振動板の波面位相を揃えるために装着された「フェイズプラグ」の材質を変えることで音質まで変わることをB&W技術者が知ったことが発端との記述が前回記事の澤田さんレポートにありましたが、検討しようとした発端は音質であり、その音の変化を磁気回路のリニアリティに結び付けて解析しようとしたのがB&W技術者でした。

極端な話、どこを変えても音が変わるのは事実で、その変化要因を突き詰める中で「どうせなら特性を良くしよう」ということになるのは必然です。
銅でも銀でもブラスでも形状を工夫して組み合わせることでフリケンシードメインでの特性フラット(自己誘導歪の低減)は狙えます。(PCシミュレーションで可能です)
純度の高い銀は銅よりも酸化しやすいのと高価なので、特殊な用途にしか使われませんが、それでも敢えて銀を採用したのは、音質評価の結果だと思います。

B&W 801D4追加情報その2

 2022.1.2
ミッドバスの磁気回路のギャップ部(ヨーク頭部とトッププレート内周)に銅キャップではなく銀キャップを用いているようですが、銀と銅の電気抵抗率は共に1.6x10^-8(アルミは2.6x10^-8)[Ωm]程度、比透磁率も銀が0.99998、銅が0.999991、空気が1.0000004、アルミが1.00002と殆ど差のない数値を持つ材料で、同じ形状、厚さにした場合には同じような効果を発揮します。
比透磁率を空気に近付けるのが目的なので、銅キャップとアルミ製のファラデーリングを併用することはありますが、銀の優位性はありません。

以前にも説明していますが、銅キャップを採用する理由は、ギャップの前後(磁気回路の内外)で比透磁率が極端に変化することへの対策になります。 show

純鉄の比透磁率は5000くらいあるので、ギャップの後ろ(磁気回路の内側)では透磁率が大きく、ギャップの前(磁気回路の外側)では空気の比透磁率1.0000004と小さくなるため、その非線形性を改善することが銅キャップの役割になります。
詳細は、PDF『ユニットって奥が深い』の2.3.4 自己誘導歪の項を参照願います。
それと渦電流を発生させないためのショートリングの役割もありますが、上記のように銀が銅に対して物性的に格段に優れているということはありません。
銅と銀を使い分けるのは、どちらかと言うと聴感比較による音質的な部分によるものと考えられます。

D&Mインポートオーディオ(旧・日本マランツ)の澤田氏による技術資料PDFを無許可掲載のため期間限定で掲載しておきます。〜2022.1.15

PDFファイル
 『磁気回路のバランスドライブについて』

B&W 801D4追加情報

 2022.1.2
あけましておめでとうございます。

新年の一発目の記事は、801D4の追加情報になります。
B&Wの開発陣容(技術メンバー構成)は分かりませんが、ミッドバスのバイオミメティックダンパーの功績がウーファの設計に影響を与えたことはたぶん確かだと思います。
D3までのウーファでは磁束分布を改善したダブルマグネット磁気回路に対応した超ロングボイスコイルボビンを支えるためにダブルダンパーを採用していましたが、D4ではシングルに変更しています。(写真はAVwatch Philewebより  黄色矢印部分がダンパー)
show

ロングストロークのウーファこそダンパーと磁気回路で作られた半閉鎖空間の非線形スチフネスの影響が大きく、2枚のダンパー間にエア抜き窓があるにしても、2枚を1枚にした時のヌケ改善度が大きいのは想像に難くありません。
当然ながら、モーメントバランスポイントの近くで吊る(ボイスコイルボビンと接合する)ような位置関係になっていると思われ、駆動に伴う揺れの3要素(ローリング、およびヨーイング、ピッチング)が一番小さくなるようにしているはずです。要素のうちヨーイング&ピッチングが大きいとギャップ部分での物理的干渉(擦り)が発生するため破壊に至る事もあります。

show

通常のユニット構造では、振動板外周をエッジでフレーム中央に位置するように吊ってありますので、ダンパーとで2つの可動支点を持つ駆動系となります。
この場合、一番安定するのは振動系の両端で支持する方法になります。
エッジは振動系の片端部にあるので問題はありませんが、もう一方の端部であるVC巻線端で支持するのはB&Wのような構造の場合には物理的に不可能に近く、重心近くで支持する一般の方法が採られています。

D3まで使われていたダブルダンパーはVC巻線直近での安定性を上げるために採用していたのも理由ですが、D3の場合はどうだったか定かではないけれど、ダブルダンパーのメリットにはもう一つあって、駆動方向でどうしてもノンリニアな動きになってしまうダンパーを2枚それぞれ表裏で向き合わせることで相殺してリニアリティを確保する目的を持たせることもあります。
今回、1枚ダンパーにしたのは、2枚ダンパーにすることでコンプライアンスが小さくなり(硬くなり)、且つダンパーでのロスが大きくなる(再生音響エネルギーの情報量が減る)ことを嫌ったのだと考えます。

振動板の強度を上げるために振動板が重くなり、その支持強度も上げざるを得なくなり、且つ磁気回路の強化も必要になり・・・巡り巡ってやり過ぎた部分をバランス改善したのがD4の変更点と私は考えます。

そして、前回の記事にも示したような逆起電力の「悪さ」はどこで吸収するのか・・・かなりの難問です。

振動板に「軽く」「変形に強く」「分割振動しない」の三拍子が揃っていれば(これが難しいのですが・・・)、設計は随分と楽になります。

技術者の悩みは尽きませんね。

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