スピーカを自作する理由-原理的、商業的、価値観的側面から解釈した自分の理解

先日からゴン太君が一生懸命説明していましたが、今回はポックさん。

ポックさん-できるかな

数年間スピーカ自作に没頭してきました。マニアから見るとヒヨッコですが、色んなことに悩んで調べてきました。

原理的、商業的、価値観的な側面から“スピーカを自作する理由”を自分の中で整理してみました。もちろん独断と偏見解釈。


1. いい音悪い音は主観的判断だから自作する

1-1. 作成したのは自作BHスピーカ

ゴン太君が説明していたのは『バックロードホーン型スピーカー』の製作風景。スピーカーの箱=エンクロージャを作っておりましした。

スピーカ完成-BH制作風景

小型バックロードホーン-BH制作風景

身長が78cm。が、バックロードホーンとしては多分まだ小型の分類。

設計値(かなり極端な値採用)
音道の数8本
音道長230cm
空気室容量1084ml
スロート絞り率42%
広がり率1.2
スロート断面積:13.4平方cm、開口面積:229.6平方cm
空気室はクロスオーバを130Hzにセットしているため大きい。

使用したユニットは、TangbandW3-926SDF。1個2340円で左右2ch分購入。

磁石は強いが振動板が重いせいで共振先鋭度Qが大きくなっているものを選択。

※通常バックロードホーン向きとされるのはQ≦0.3のものかと。FeシリーズなどFOSTEXのハイ上がりな定番を↑のような箱に使うとやかましいだけのモノに。

Tangband製W3-926SDFデータシート

出来上がったスピーカの特性は、
自作スピーカf特

80~100Hzがかなり盛り上がってしまうが、40Hzまで狙うには仕方なしか。120Hz位のディップは、空気室の容量調整でごまかせ…ないかな。

因みに、室内にできる定在波の判断はスピーカの位置を変えてピ-クが動くかどうかで調査。また、高音部分はユニットの特性が出るだけなので無視。

1-2. 雰囲気すら伝わるか怪しい録音動画

上記軸BHは、小音量で映画館のような音質を再現するために設計。

女性の声でも低音成分で振動がビリビリ来るアノ感じ。俗に“いい音”と呼ばれるものではない。

ここでの“小音量”とは、オーディオオタク特有の爆音でなく「この位なら迷惑ないだろう」程度の音量のこと。

映画館ではスクリーン裏にセンタースピーカを設置するので、観客に届くのはやたら低音成分の強いセリフ音。こもった感じに聴こえる音。

ホイヘンスの原理から、高音成分はスクリーンに当たってシャットアウト。端から回り込める低音成分だけが観客の方へ。

俗に“いい音”と呼ばれるものではなし。でも、本物の映画がアレなので映画鑑賞用に部屋をアレにしたく設計。

とはいえ、爆音不可な一般家庭では同じことしても限界がありますし、音楽を聴く際に破綻してたら困ります。

そこで、アノ感じになるよう“乾いた低音”を実現し、思いっきり低音を増強。何だ“乾いた低音”て。

音を出すのはあくまでも再生させたデバイス+繋がるスピーカなので、Youtube含めネット動画の音質は参考にしかなりませんが。

こうすると音楽は、

’録音元 Ravel ♪Bolero

録音環境がヘタレなので音が割れてたり。全然伝わらない動画でした。

1-3. 自作マニアは好みの音を作るのが目的

思いっきりスベりましたが話の続き。

いい音”、“悪い音”は全て主観的な問題。歌のうまい、下手と同じ。

商業的には多数の支持を得るよう目指しますが、“いい”“悪い”と別問題。聴いた人がコレイイ!と思うならその人にとっては間違いなく良い音。誰かに決める権限無し。

自分は好きじゃない」て方が居たとしてもその人が間違いではなくすべて主観的な問題。

そんなわけで、多くのオーディオマニアは好みの音、好みの雰囲気を作り出すためにスピーカをわざわざ自作。

ポックさんが作るのはスピーカのエンクロージャが主。つまり木工が主。製作経験はこちら。

ポックさんのエンクロージャ製作経験
バスレフ型(トリプルパスレフなども含む)4
バックロードホーン型12
ポックさんのレベル:
「バックロードホーンの経験はそれなりに積んだけど、まだコンパネや構造用合板(スピーカ用途には向かない)でホーン形状を突き詰めている」レベル。
「能書きを垂れることはできるが、時々理屈に矛盾が見つかり眉をひそめて考え込む」レベル。

この位の経験から解釈した“スピーカを自作する理由”を以下に連ねます。

2. メーカー既製品との事情違いから自作する

“自作でない”ものは、音響メーカの販売しているスピーカ。音響メーカは商売として製造・販売を行っています。となると、当然ながら「商売上の都合」が製品に影響を与えます。

音質に対して良いことと≠商売に対して良いこと。何かしら相反するポイントが存在。「商売上の都合」による影響と自作の有利な点を、以下に独断と偏見

2-1. スピーカの苦手分野と対策

スピーカが苦手とするのは低音出力。大きな理由は、

空振り現象による音量変換のロス』

“音”は酸素分子数十コ、数百コ程度の距離で微小振動する波(らしい)。つまり、音としての空気の動きは人間の目に見えないもの。

、スピーカユニットを凝視すると思いっきり振動が見えます。特にドラム音など低音のタイミングにドスンッ。

目視できる程の大振幅なので“音”ではなく単に空気を動かしてるだけ。振幅大ほど空振り

空振り率が大きいのは大振幅で振動する低音。十分な低音出力のためには、この空振りをいかに効率よく“音”に変換するかが対策。

その対策のため、ほぼすべて(?)の方式で有利に働くのが、

『図体をデカく』する

大口径ユニットを採用したり、ユニットへの負荷を減らしたり、色んな策を打ち易し。

2-2. デカいモノは売れない

『図体をデカく』すると対策はしやすいですが、メーカにとってこれほど嫌なことはなし。

商品が大きくなれば輸送費、倉庫の費用、材料費すべてに掛かってきます。当然販売価格も高く→台数売れない→悪循環。

購入する側にも大問題「んなの部屋に置けねぇよ。

松下幸之助演じる俳優渡辺いっけいの言葉。

持ち帰りできる商品は配送の10倍売れる…。わしぃ…VHSにしますわ…。

ビデオレコーダー発売時にソニーにβマックスの販売を持ちかけられ、重量の軽いVHSを選択したシーンでの台詞。

間違えて重量の例を出してしまいましたが同じ話。

メーカが利ざやの大きな高額商品を求めるのは、大衆向けの民製品でなく、しっかりお客さんが付くプロ向け。明らかにミスマッチ。

一方、自作であれば『図体のデカさ』を緩和可能。

例えば、部屋に28cmの隙間→27cmで設計。可能な限り“デカさ”を追求可能。メーカがやろうすると全家庭で条件に合うよう1cm単位のラインナップが必要なのでまぁ無理。

自作ならDIYの決まり文句“ジャストサイズ”で最大メリットを享受することが可能。

2-3. カッコ悪いと売れない

スピーカはインテリアの側面が非常に強い製品。対して、音質自体は主観的な好み。となると、やはり大事なのは見た目。

もちろん見た目も主観。一番目に付きやすいという意。

以下を比べると、やはり選んでしまうのはたくさん付いてるマルチWay。「なんか良さそう」。これは当然。

フルレンジとマルチウェイ

元々、フルレンジから始まり、音域の狭さをカバーするため各音域専用ユニットを追加したのがマルチWay。

、音域のつながりは当然フルレンジが圧勝。「フルレンジがいい」と判断する人はたくさん。その他、軽快でハッキリしてる音質。

フルレンジ一発を数多く発売する音響メーカはBOSE。カラオケやお店のBGM用に天井角に設置されてるのをよく見かけます。フルレンジの音とはあの雰囲気

BOSEの製品の印象は…、

サランネットが真っ黒で中が見えない。」
サランネット…前面にあるユニット保護用のネット。

1コだけのカッコ悪さを隠しているのでしょうか。

まぁ、BOSEの件はただの邪推ですが、フルレンジ一発の問題はやはり見た目。

特にポックさんの作るバックロードホーンはデッカい図体に小さなユニットが1コだけの、この上なくカッコ悪いもの。

フルレンジの利点をそのまま、苦手な高域は小口径で(口径小さいほど高域キレイ)苦手な低域はデッカいエンクロージャでカバーするための選択です。

これは見た目を捨て、デカさを許せる自作ならではのこと。

3. 採算合わないから仕方なく自作する

3-1. 低音が出ないもう一つの理由

低音が出ない一要因は“空振り現象”。次別の要因、“低音の回り込み”。

スピーカユニットは前面に対して音を放ちますが、同時に背面に対しても音。ただし、背面に放つのは前面と“逆位相”の音波。

飛び出たときは背面からみると凹んだ状態、凹んだときは背面から見ると飛び出た状態。

高音の前面と背面に放出される音の位相

前面と背面に放出される音の位相

ホイヘンスの原理から、波長の長い低音成分はユニットの前後に回り込み→背面からの逆位相を重ね合わせることに→低音を相殺。

ユニットを裸で鳴らすとシャカシャカシャカッ…と鳴るのはこれが理由。

背面からの逆位相を何とかするためスピーカの箱=エンクロージャを用意。もちろんユニットを安定に固定する目的も兼任。

箱に付けるならついでにと、箱の形状を工夫し低音増強にも利用。その方式は下のようにたくさん存在。

3-2. 多様なエンクロージャの方式

低音を補うため、様々な方式が考え出されています。

スピーカのエンクロージャの方式
平面バッフル後面解放型

平面バッフル、後面開放型-スピーカエンクロージャ方式

背面が開放されてるのでコーンに一切の負荷が掛からず、信号のままユニットを駆動できるのが特徴。
密閉型
密閉型-スピーカエンクロージャ方式
以降の方式と異なり、中音域から低音に自然に繋がるのが特徴。

ただし、完全に密封されてるので微細な音の再現は苦手。
※主に以下が理由。
・内部圧力を保とうとする力に抵抗してコーンを駆動する必要がある。
・通常この方式では十分な低音出力のため低能率で振動板が重いユニットを使用するから。

バスレフ型

バスレフ型-スピーカエンクロージャ方式

最もポピュラーな方式。現在販売されているスピーカシステムの大半。また、自作でも最も例が多いと予想。

ヘルムホルツ共振を利用し、目的の周波数(低音)を増強。共振させる周波数は内容積とダクトの断面積、長さで決定。

箱に穴+ダクト付けるだけなので非常に作りやすい上に、音質上バランスがよいのが特徴。

内部の部屋を二つにし、ダクトで繋げ二重にしたものをダブルバスレフ、三重にしたものをトリプルバスレフ

ダブルバスレフの内、二段目の部屋を複数にしたMCAP-CR型など多様な種類が存在。

音響迷路型

音響迷路型-スピーカエンクロージャ方式

音響迷路低音増強の理由-スピーカエンクロージャ方式

音の伝播に時間が掛かることを利用し、迷路の道のり分だけ背面からの低音を遅らせ(図の※)前面から出たものに重ねて増強する方式。遅らせるための道のり長は、増強したい周波数の半波長分に設定。

共鳴管型

共鳴管型-スピーカエンクロージャ方式

エンクロージャ内部に定在波を作り、目的の周波数を増強する方式。定在波についてはこちら(リンク先では定在波のことを“定常波”と表記。)

開放的な音が鳴り響くが、凄く大型になるのが特徴。

仕切りの板を斜めにしたTQWTなども存在。

バックロードホーン型

バックロードホーン型BH-スピーカエンクロージャ方式

長い長いラッパを折り畳んで収めたタイプ。コレです。

低音のみが増強対象なので、広がりは滑らかなラッパ状必須でなく図のように階段状に広がる作例がほとんど。

即立ち上がり、即消える迫力の低音ですが、特性を綺麗にすることが難しく癖が出やすいのが特徴。

重低音と呼ばれる音域まで狙う場合にはそれだけ長いラッパが必要になるのでかなり大型に。

※共鳴管、音響迷路、(さらにはバスレフも)の形状も併せ持つため正確に特性を計算するのが非常に難しいタイプ。

代表的なものだけでもこれだけ。が、現在商品として販売されてるものといえば…、バスレフ、密閉型…、簡易的なバックロードホーン位。

それぞれに良さ、欠点があり、好みを選ぶためにも自作が必要になります。

3-3. 自作で多数派は高能率フルレンジ一発

やはり自作で多いのは高能率ユニットを使用したフルレンジ一発。作りやすいからと予想します。

高能率”とは、同じ信号で駆動したときにより大きな音量を出力することを指します。

※能率が高い=良いスピーカ、低い=悪いスピーカではなく別問題。それぞれに適する方式が存在します。

高能率なユニットは音の細部まで再現しやすい特徴があります。

自作した方が動画を挙げる際によく選択するのが女性ボーカル。発声音、呼吸音など細部を強調して聴かせられるからと思います。

’録音元 大黒摩季 ♪いじわる

伝わりますでしょうか、この感じ。これは強調されてる音源をわざと選んだのですが、高能率のフルレンジ一発はこんな雰囲気に。

パソコン用の小スピーカではフルレンジ一発が主流ですがあくまで簡易的なもの。そういうのでなく音響メーカから本気モード!で売り出されることがあります。

が、大抵は凄く高額に設定。これも自作の理由のひとつ。

3-4. ほぼ絶滅?バックロードホーン

ポックさんがブログをゴン太君に丸投げして一生懸命作ってたのはバックロードホーン。

元々は映画館、劇場などの設備としての方式だそうですが、数十年前は一般向けにも販売されていました。

が、現在はほぼ絶滅。見かけるのは、樹脂やくり抜いた板を積層させてホーンを成形したもの位。

音質が悪いから絶滅危惧なのか、作り難いから絶滅危惧なのか。ポックさんもぶっ倒れましたが、こんなの大量生産できません。やってられません。

数年前にこんな車が発売されました。ホンダ自動車とFostexのコラボレーションで販売された『N-BOXスラッシュ』です。

これをどう捉えるかですが、「販売にまで踏み切った」=「根強いファンが居る」←これだけは言えるかなと。

YouTubeのバックロードホーン作例動画を貼ってみました。
↑ポックさんが勝手に崇拝している丹波漆器の名工、田中さんの作品。

絶滅してるということは自作しか選択肢なし。これも自作の理由。

余談ですが、歌い手の発声方法が捉えやすいてことでプロの歌手は好んでバックロードホーンを使うそうです。

知名度のある方が起業し、受注生産・限定数生産など少量販売してたりします。
散々参考にさせてもらってるので貼っておこう
音工房Z
究極の自作 大山美樹音のスピーカー追求道

3-5. 音響メーカが作る最高峰

関係ないですが、プロである音響メーカが作る最高峰もついでに。最高峰なので図体はデッカい。

設置条件も値段も全く違うシロモノですが。

こういうのは広いホールなどに設置するモデル。狭い一般家庭の部屋に置くと無茶苦茶になります。

ホールいっぱいに振動が響き渡るて感じ。高級感たっぷりでフルレンジの音とはまた異なります。

独断と偏見で勝手に解釈する“大変な思いをしてスピーカをわざわざ自作する理由”でした。

コメント

タイトルとURLをコピーしました