スピーカー(バックアンロードホーン)-その1-

スピーカー(バックアンロードホーン)の製作 -その1-

バックアンロードホーンスピーカー(以下BUHSPと省略)はバックロードホーンスピーカーの間違いではありません。耳慣れない言葉でしょうが、私が勝手につけた名前ですから当然です。アンロードは英語のunload(=荷を降ろす)という意味です。つまりスピーカーの振動板(以下振動板と省略)の後ろ側の無用な負荷を無くし、電気信号をより忠実に前面に再生することを目指したスピーカーです。平たく言えば、消音器によって振動板の後ろに疑似無限空間を設けるスピーカーです。
この原理を高度に実現したスピーカーが20年ほど前にNautilus (ノーチラス=オウムガイ)の名のもとに製品化され、そのテクノロジーはB&W社に引き継がれています。私の製作したBUHSPはNautilusの原理を自己流に簡略化して応用したものですが、比較試聴の結果ハイファイスピーカーとして十分に満足のゆく結果が得られましたので、ここに紹介します。

finish outlook 左の写真は完成したBUHSPの外観です。後ろにあるのは聴き比べしたバスレフスピーカーです。
スピーカーユニットを納めたキャビネットと逆U字型のホーンの半分を内蔵し、自らアンロードホーンの一部を形成する筒、そしてそれらが載る基台からなっています。
ホーンの全長は約1.5メートル、全高は約1メートルです。
内部の構造は下の断面図のようになっています。
cross section view 振動板の後側の音は筒の中の次第に狭くなる空間を下方向へ伝わります。底の部分で反転し、先細りになっている逆U字形のホーン(水色部分)の上部に伝わり、再度180°方向転換し、外部ホーンの先(スロート)に向かいます。
音は先細りのバックアンロードホーンの内部で吸収され、スロート部では非常に小さくなっています。耳をくっつけないと聞き取れません。
Nautilusでは4帯域に分けて独立したホーンが設けられており、低音用ホーンは音の伝搬に無理のないオウムガイ形状になっています。
帯域を分ける理由は音が単純な平面波で伝わるようにするためであると説明されています。詳しくは以前公開されていたこのテクノロジーのに解説ページ のコピーを参照してください(表示には少し時間がかかることがあります)。
このBUHSPは、オウムガイ形状のNautilusには無い180°のホーンの反転が2回もあり、帯域も分けていません。駄目もとを覚悟しながら、しかしひょっといたらいい音が聞けるかもしれないという希望をもって製作しました。以下製作工程の一部です。


製作工程

duct1
ホーンを内蔵し、自らもその一部となる筒部分です。腕を痛めて途中で製作を断念したノーチラス型の材料の上に乗っかっています。
筒の材料は紙が素材のボイド管(径200mm)です。入手先は米谷紙管製造株式会社・本社です。製品は長さが4mあります。希望の長さにカットして納品してもらいました。
両端には合板を張り合わせた基台とキャビネット取付用の板が取り付けられています。筒のはめ込み部の工作は強度を確保するため丁寧に行いました。


cone design 最初のコーンの実物大設計図です。
母線長は約600mm、下端円の径は150mmです。
赤いしみはプリンターの不調でできたもので設計とは無関係です。
cones1 上の設計図に従って作ったコーンです。 素材はトタンと径13mmの銅製エルボです。

消音効果は確認できましたが長さとスロートの径が気になり、最終的には次の写真にあるU字型のコーンに交換しました。


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cone assemble tried bottom dishes 左:コーンの長さを約2倍に、スロートの径を13mmから45mmに変更しました。素材は低発泡塩ビと塩ビ雨樋製品です。コーン下端に懸案であったエアーファンネル(合板削り出し)を付けました。効果は!?

右:筒の底部に設置した皿です。音が少しでも効率よく反転してくれるようにと設けました。材料はアルミのフライパンとトタンです。

inside top inside bottom 左:筒頭部の内部です。実装時は内部コーン頭部も吸音材で覆ってあります。

右:筒底部の内部です。


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horn 1st painted 下塗りをした組み立て済みのホーンです。基台にはこの後厚さ9mm、重さ約8kgの鉄板を組み込んで最終塗装しました。鉄板は主として転倒対策が目的ですが、音質にも(好)影響があるはずです。

cabinets ユニットを収めるキャビネットです。12mmの合板を二重にした上で要所をリブで補強しました。さらにすべてのコーナーを三角材等で補強し、箱鳴り対策を施してあります。
大きさ(W:330mm H:460mm D:310mm)の割にずいぶんと重いキャビネットになりましたが、ユニットの重量を加えても未だ質量が不足していたようで、最終的には二つ下の写真のように重りを追加しました。

net frame1 frame painted 左:前面につけるネットのフレームです。面を出すため合板切り出しです。桟に見える木の出っ張りはキャビネット側の磁石でフレームを引き付けるための鉄板をつける部分です。

右:塗装乾燥中のフレームです。
weight attached キャビネットの後部に重り(6mm厚、重さ約4kg)を追加しました。理由はキャビネットの質量が不十分で音(特に低音)が逃げていると判断したためです。
鉄板の追加によって低音に強さとメリハリ感が増しました。遅まきながら背の高いスピーカーの弱点を認識しました。
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weight mounted m

追 記

「習作版」の改良効果は予想以上でした。ウーファーのサイズから推してBUHSPではキャビネット部の質量が未だ不十分と思われたため、後日、後面上部に重りを追加しました。音については評価欄に追記しました。
全体はかなり重くなりました。部屋の掃除のときにスライドさせて移動するのですが、ずっしりとしています。地震に備えて固定具を取りつける金具(Lアングル)も付けました。
anchor cutting anchor cut 当初L金具で固定してあった外部ホーンの下端(スロート部)がぐらつくのでしっかりと固定するため写真のような固定具を作りました。
throat anchor しっかりと固定できました。
finish1 APM-55Ws 写真左:改良前の正面外観ですが、キャビネットのサイズはユニットのサイズぎりぎりに合わせてあります。

写真右:ユニットを取り出したソニーの平面スピーカーAPM-55W(1983年頃の製品)です。ウーファーのエッジは張り替えました。

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    評 価

手持ちのバスレフスピーカ(*下記注参照)の音に比べると、全体に音がスッキリしており、輪郭が明瞭で微妙な表情が聞き分けられます。その分、音が硬く感じられます。
バスレフスピーカーは位相が逆の振動板の後ろの音を反転させて利用しているため、音源の音を不鮮明にするうえ、振動板にも余計な負荷を与えます。しかし輪郭が甘い分、音が柔らかく、耳にやさしく響き、聴きやすい感じがします。バスレフの影響を受けないホーンの中高音部は伸びやかな感じがします。
音楽を聴く目的が気分を休めるということであれば、バスレフも存在意義があります。極端な例は実力以上に上手く、気持ちよく聞こえるバスルームでの自分の歌声です。世にバスレフスピーカーが受け入れられているのはこの心地よさのせいのように思われます。
しかし私には優しくて心地よい音より音源に忠実な再生音の方が優先順位が上です。オーディオ装置にバスルーム効果の機能は無用です。かくして自作のBUHSPで聴く音楽に(自己?)満足しています。

   追 記

「習作版」の改良の結果のような劇的な効果(?)はありませんでした。すでに完成度が高かったからでしょうか(自画自賛!)。が、その後聞き込んでみると、確実な効果が確認出来ました。それは「届かなかったあと一歩の位置についに届いた」という感じの変化です。音には一層透明感が増しましたが、それ以上に一皮剥けた自然な音の響きがあります。いい音とは自然な音だった(?)。
特に最近復帰したパイオニアの古いチューナーTX6300で聴くN響のライブ録音や同定期演奏会の生中継で感じる臨場感に一人ほくそえんでいます。見通しなく積み上げてきた自作装置でここまで来られるとは思っていませんでした。望外の達成感を味わっています。アンプは専ら6AH4差動アンプを使っています。(2016年5月21日記)
(注)上記バスレフスピーカーの仕様  ツイータ:EV T350、 ミッドレンジ:JBLホーン2730A+ドライバー2426、ウーファー:RADIAN2216(38cm)、キャビネット:YAMAHA製 (当サイトの「EVスピーカー+ヤマハキャビネット」に改良記録があります。)
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