仙人のガレージセール


Page 39

6cm用MINI バックロードホーン3424・エンクロージャキット

2010/03
 (2012/03更新)

前ページではBRホーン専用のユニットを、少し設計の古いエンクロージャに入れてみました。
ページの最後にホーンロードを一直線に並べた図を載せましたが、故長岡鉄男氏の設計になるこのD−10の構造は、とても分かりやすいのが特徴です。
バッフル背後の空気室、そしてその後にホーンロードが上から下に向かって階段状に作られているため、このパターンですと、空気室の出口の細いスロート部から開口部に向かってホーンロードの幅の設計がしやすいのではないかと思います。

このページでは、既存の設計図に沿ってBRホーンを作るだけではなく、その設計を理解しアレンジすることによって理解を深めてみたいと思います。寄せ集めの知識の羅列になりますけど、ここで参考にした書籍は
長岡鉄男著「世界でただひとつ 自分だけの手作りスピーカーをつくる」
Fostex 「CRAFT HAND BOOK SPEAKER CRAFT MANUAL Vol.1」
の2冊です。
私の曲解、理解の不十分なところもありますから、正確な理解のためにはこれらの書籍を参考にしてください。
端材や廃材を使って一個だけ作ってみたミニサイズのBRホーンです。
オリジナルは左写真の左側にあるFostex FE87E用の推奨BRホーンです。この防磁型ユニットは今現在廃番になってしまいましたが、良くできたユニットです。
箱のサイズは大きく高さは60cmあります。これを6cmユニット用にダウンサイズしてみました。高さは36cmですから約60%です。

すべての寸法をそのまま縮小するとユニットが入らなくなったりしますから、空気室の奥行きだけはユニットに合わせました。
使用可能なユニットはFosterのFF70EGとAirWaveの6cmユニットです。
見えない部分、目立たない部分には廃材のラワン板を使い、目立つところにはMDFを使いました。どちらも12o厚です。
9mm厚でもできそうです。
Foster FF70EGを入れてみる
一個だけ作ったので、とりあえず同じユニットを入れたスリムバスレフH320と組み合せて聴いてみました。
悪くはないがバスレフと比較して大きなメリットは無いようです。
これもソースによって印象は微妙に変わりまして、楽器のソロ演奏などではかなり良い印象です。
BRホーンはユニットとホーン開口部の2ヶ所から音が出てくるあたりが微妙です。ソースによってはいかにもホーンらしいというかホーン臭い音が出てくるときがあります。

このFosterのFF70EGというユニットは、どうもFosterがコイズミ無線に提供しているオリジナル商品のようで、ユニットの詳細なスペックが公開されていないところがちょっと残念です。
BRホーンに適したユニット(Q0m0
ユニット特性データに0 というのがありますが、これはコーンなどの振動系の動きを押さえ込む制動力を表わす値ということで、この値が0.3以下のユニットがBRホーンに適したユニットということです。
前ページで取り上げたFE108EΣは0.3で、BRホーン用として作られたものです。
ちなみに今月末に限定販売されるFE103En−Sの値は0.2と異例に低いのです。

この専用ユニット以外の一般的なユニットをBRホーンに組み込みますと、バスレフほどコーンに負荷がかからないようで、少し軽薄な音になってしまいがちです。

もうひとつのスペックデータにm0というのがありますが、コーンやダンパーなどの振動系の質量を表わす値で、単位はグラムgです。等価質量などと言われています。
振動系が軽いか重いかで音の質が変わります。
Fostexのユニットは振動系の軽さが特徴のようで、高音が良く出るのもこのあたりに理由がありそうです。
ちなみに、BRホーン用のユニットを作っているのは、私の知る限りFostexだけです。
バックロードホーンの構造
BRホーンの構造は上の図の通りです。構成するのはユニットが納まる空気室の容積VB、ホーンへの音の出口スロートの面積S0、ホーンの開口部の面積S、そしてそこまでのホーンの長さLです。
長岡鉄男氏が分かりやすく目安として解説されているのは、
 *空気室は8cmユニットで1.5リットル、10cmユニットなら2.5リットル
 *スロート面積はユニットの振動板面積の75〜80%くらい
 *開口面積はスロート面積の7〜8倍
 *ホーン長は1〜5mの間で2−2.5mが無難
といったところです。

今回作ってみたMINIサイズのBRホーンは単純にリサイズしただけですので、必ずしも理想的な計算値に基づいていませんが、
 空気室の容積は0.26リットル
 ホーン長は100cm
 スロート面積は2.8cm2
 ホーン開口面積は84cm2 
です。
ホーン長
バスレフ型にエンクロージャの最低共振周波数があるようにBRホーンにもあるわけでして、これはホーンの長さで決るということです。
L=C/(2×fr) 
Cは音速で34.400cm/sec、frはユニットの最低共振周波数f0に40を加えたものです。
AirWave CLF060P2-Sを入れてみる
このAirWaveのユニットが本命と考えてました。
というのもQ0に該当するQtsの値が0.271だったからです。
組み合せたのは Page 26 で紹介したスリムバスレフH280で、共振周波数は147Hzの箱です。

やはり予想通りこちらのユニットの方がBRホーンとの相性は良いようでナチュラルな音を出してくれて魅力的ですが、バスレフでも充分とも言えます。

このミニサイズのBRホーンの箱のホーン長は約1m(100cm)です。
ユニットの最低共振周波数f0は130Hzですので、ホーン長Lの式で計算しますと、ちょうど100cmになります。
この箱のホーン長は狙ったわけではなく、偶然この長さになっただけですが、たまたまユニットと合ったということですね。
空気室の容積を求める式
←式1  

    式2→
文系の私には頭が痛くなる数式ですが・・・・。
式1ではαの値を求めますが、frはf0+40ですから、ユニットのスペックからf0(fs)を持ってくれば答えは出ます。

AirWaveの場合はf0=130Hzですから、α=2.42 になります。
式2で空気室の容積Bを算出しますが、分子の はユニットの振動板の半径(実効振動半径)です。
AirWaveにはこの値の表示はありませんので、実測(推測)ですが、2.3cmとします。単位はセンチメートルです。

分母のαとf0はすでに分かっています。mo(Mms)は1.445で、単位はグラムgです。
これで式2を計算しますと、B =0.17 となります。単位はリットルです。

ちなみに、同じAirWaveでもCLF060C3-WはMmsの値が少し大きくなりますし、の値を2.5にしますとこのVBの値が少し変わります。
おおよそ0.2リットルの容積が手頃ということですね。
スロート面積S0と開口面積Sを求める
スロート面積はユニットの実効振動面積の50〜70%が良いということです。この面積が小さいと中高音部までホーンから出るのであまり小さくしない方がよい。
AirWaveの場合で計算してみますと、2.3×π= 16.6cm × 0.6 ≒10cmが手頃なS0 ということになります。

開口面積Sはユニットの実効振動面積の3〜4倍ということで、3.5倍で計算してみますと、16.6cm2 × 3.5 = 58cm ということになります。
ややこしいことに計算はこれで終わりではなく、ホーン長を加味した微調整があるのですが、Fostexの小冊子のなかの表にはAirWaveのような小径でf0の高いユニット用の値までは載っていないのでした。
前ページで作ったD−10バッキーはFE108EΣ用に設計されたものではないのですが、理論値と実際の寸法との比較を表にしてみました。
ホーン幅15cmでの計算値 D−10バッキーの実寸
ホーン長 L 150cm 190cm
スロート面積S0 30cu 45cu
スロート高さr0 2cm 3cm
開口面積S 175cu 225cu
開口高さr 12cm 15cm
rの調整値 12.2cm -
空気室容積VB 3.83リットル 1.6リットル
FE108EΣの必要なデータは下記の通りです。
f0 =77Hz
m0 = 2.7g
実効振動半径a =4cm
ややこしい計算式を解読してみたのですが、この計算値通りに作れば必ず良い結果がうられるのかどうかは、やってみないと分かりません。
なんとなく感じるのは算出した空気室の容積が、ユニットによって小さすぎたり大きすぎたりするのではないか、ということです。
AirWave CLF060C3-Wを入れてみる
AirWaveのCLF060C3-WはさらにBRホーンに適したスペックのようです。  
CLF060C3-W CLF060P2-S
f0 130Hz 130Hz
Q0 0.252 0.271
m0 1.605 1.445

結局、MINiバックロードホーンの箱とユニットの組合せのなかではこれがベストのように感じます。
もっとも、ミニバスレフの箱に入れたもののデキがよいということもあるかもしれませんが。
もう一個はミニ・バッキー
とりあえず一個だけ作ったのですが、これは作る意味があるということで、もう一個作りました。
同じ構造では作る面白さが無いので、こちらは前ページで作ったD−10バッキーをミニチュア化してみました。
最初に設計した図面はちょうど最初に作ったのと同じホーン長1mだったのですが、少しアレンジして1.2mにしてみました。
バッキーの構造はこのようなアレンジに適しています。

左図のように、空気室の容積を変えたり、ホーンロードの長さを変えるのに便利な構造です。

今回作った試作機はフロントバッフルだけMDFの端材です、あとは粗悪なラワン合板(コンパネ)の廃材です。

とりあえず箱の組み立てが終わったので、AirWaveのアルミコーンの方を入れて鳴らしてみました。

やはりバスレフ箱との組合せでは分からないもので、バックロードホーンのペアになると、バスレフとの音の違いは歴然と分かります。
Jazzのテナーサックス、ベース、ドラムスの音が良く出てきます。とても6cmのユニットとは思えない。
ホーン臭さも少ないですからこのユニットはBRホーンに適しているのでしょう。

6cmという小径ユニットと比較的コンパクトなバックロードホーンの組合せはかなり魅力的です。

右写真は下塗りのラッカー刷毛塗り赤です。
今回はサンディングシーラーを省いて刷毛塗りを下塗りにしました。

左が塗装完成の写真です。
カースプレーのモスグリーン・メタリックを塗ってみました。

こちらは後から作った方で、エナメルの濃紺に間違えてラッカーのクリーム色を塗ってしまったので、最終的には合成樹脂ペイントのリバーブルーを塗りました。

ホーン開口部は濃紺のままにしたのですが、開口部上部の階段状のところまで塗らないとバックロードホーンに見えにくいので追加塗りしました。

テナーサックスやトランペットのような管楽器の再生がとてもいいです。
このユニットに関して言えば、小型のバスレフよりはメリットがあります。
MINIバックロードホーン3424・エンクロージャ・キット
あまり期待していなかったミニサイズのバックロードホーンですけど、意外に良いのでキットにしてみました。
BRホーンはサイズも大きく部材が多いのでキットにしにくいのですが、このくらいのミニサイズですと作りやすく、設置スペースもわずかで済みます。部材が小さいので特別な道具無しでも組み立てられるのではないかと思います。

開口穴は使用するユニットに合わせて加工します。AirWaveの6cmユニット、FosterのFF70EG、Dayton AudioのND65などが取り付けられます。

キット価格は1組¥7,500です。
組立品にしますと¥12,000です。
ヤマト便着払いでの発送になります。
トップページからメールでお問い合わせください。

使用した材料は12mm厚のMDFで、一組の重量は約5.8kgです。

一個の完成寸法は104o幅×340o高さ×240o奥行きです。組み立てに必要な図面と手順書を添付します。
キットを組み立てて試作機と並べてみました。
パーツの数が多いため接着組立にはかなりの時間を要します。

大量のクランプ類を駆使して組み立てたので精度はかなり高いです。

では道具がないと作れないのか?というと、必ずしもそうではないと思います。
時間をかけて1枚ずつ丹念に接着してゆけば大丈夫です。
部材が小さいのは大きなメリットです。
接着には木工用速乾ボンドを使った方が良いかもしれません。
組み立ての手順をMotion Gifファイルにしてみました。
このミニサイズのバックロードホーンは気に入ったので、ずーっと聴き続けています。
キットを購入していただいたユーザーさんからも良い評価を頂いています。

左の写真はPioneerの10cmユニットPE−101Aをバスレフ箱に入れたものと同一条件で聴き比べているのですけど、6cmと10cmの違いですから当然低音は10cmの方が豊かに出ます。

しかし、その一点だけを除けば、6cmのAirWaveを使ったBRホーンも遜色無い音を出すので驚きます。
(2012/03)
お勧めはこの写真のDayton Audio ND65-8 との組合せです。

同じユニットを使ったスリムバスレフH280、ミニサイズのトランスミッションライン型と聴き比べたのですが、能率が低いという弱点を補ってくれます。というか、むしろ能率の低さが箱とマッチしているかのようで、バックロードホーン特有の軽薄さ、やかましさが少ないです。

音源がユニットと開口部の2ヶ所になるのがBLホーンのデメリットではありますけど。
She was too good to me   Chet Baker