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自作スピーカーと測定  * 冬うさぎの晴耕雨読な日々 *

自作スピーカーと測定に関するブログです。

Category :  SEAS Excel Project
tags : 
SEAS Excelシリーズの22cmウーファー、W22EX001のキャビネット容積についてご質問がありましたので、ちょっと計算してみました。

SBB4はSuper Fourth-order Boom Box、SC4はFourth-order Sub-Chebychev、QB3はQuasi Third-orderです。それぞれ難しい名前が付いていますが、この計算結果によればキャビネット容積はほとんど同じで、ポートチューニング周波数が異なるだけです。


W22EX001



一方、SEASのTrymは34LのキャビネットでSub-Chebychevの34Hzチューニングだそうですが、この表とは合いません。T/Sパラメータの実測値が違うのか、それとも50Lでは大きすぎるという判断か?

http://seas.no/index.php?option=com_content&view=article&id=26&Itemid=41



(この章おわり)


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テーマ:オーディオ - ジャンル:趣味・実用

コメント

W22EX001
Iridium17 様

計算有難う御座います。
もう直ぐ、本が届くと思います。それで、勉強してみます。積読書家として、読まないといけなくなるようで、苦しくなってきました。

あちこちのwebサイトで、ネットワークを勉強しているところです。ドライバーと本も、もう直ぐ入って来ますので、少しずつ緊張して来ています。

本当に、スピーカーが製作出来るのか、心配になって来ました。

今振り返ってみますと、Iridium17様に色んな事を教えて頂いたと改めて感謝致します。自分一人では、疑問が山のようになり、総てが曖昧のまま適当になっていたと思います。

ドライブを購入した以上、後戻りは出来なくなりました。
今回も、有難う御座いました。
2012/06/17 23:23  神戸の弥太っぺ  URL  #tHX44QXM  編集

Re: W22EX001
神戸の弥太っぺ様

こんばんは。

ご質問を頂いていたようでFC2からメールが来ていましたが、ブログ上に見あたりません。削除されましたでしょうか。

当ブログは誠に僭越ながら、海外の常識(日本の非常識)となっているスピーカー設計手法を広く知っていただこうという意図で始めましたので、ご質問は大歓迎です。

ご質問の内容はメールに残っておりますので、よろしければ回答致します。

2012/06/18 23:19  Iridium17  URL  #-  編集

W22EX001
Iridium17 様

お恥ずかしい。笑はないで下さい。この一週間ずっとおかしいなと思っていたのですから。疲れているのと、のめり込んでいる為に勘違いをしていました。クロスオーバーから上は、ツィーターが受け持ち、下はウファーが受け持つ、このあたり前の事を納得していなかったのです。

Madisoundで、trymの次のキットのdB曲線を見ていて、気が付き慌てて消したのですが、だめでしたか、見つかりましたか。この程度です。だけど、それまで、真剣に考えて分からなかったのですが。見て頂いて、有難う御座います。

本日、遂にツィーター以外のドライバーが入りました。購入規約等、殆ど訳して購入したのですが、Tang Band購入の時、疲れ果てて肝心の連番指定を忘れました。思い出したのが、次の日の朝で、慌ててParts Expressに電話したのですが、駄目でした。しかし、ラッキーな事に、来た物を見ますと連番の製造品でした。

6dB,12dB,18dB,24dB,そして、L-Padの計算をして、部品選定する方法は解りました。もちろん、何故あのカーブになるのかを理解するには、もう少し掘り下げて勉強する必要があるようです。

私には、Tang Bandで十分なのですが、本当に身の程知らずとはこの事です。これから、ますます忙しくなってきます。明日から、小物類を手配して行きます。一応構想は、頭の中では殆ど出来ています。しかし、緊張して来ました。気が重たくなってきました。

お休みなさい。
2012/06/19 01:44  神戸の弥太っぺ  URL  #tHX44QXM  編集

Re: W22EX001
神戸の弥太っぺ様

こんばんは。

ご質問の件は了解しました。

ところで少々気になっているのですが、スピーカーシステム製作に際して周波数特性やインピーダンス特性の計測とネットワークのシミュレーションはどのようにされるお考えでしょうか。このクラスのドライバを使って2ウェイを組むにはシミュレーションが必須です。

やはりSpeaker workshopですかね。このソフト、分かりにくいことで定評がありますが...

2012/06/19 20:22  Iridium17  URL  #-  編集

WE22EX001
Iridium17 様

< ところで少々気になっているのですが、・・・シミュレーションはどのようにされるお考えでしょうか。

有難う御座います。そこなのです。

実は、そう簡単には出来ない事は、以前より知っていました。昨日、本を見ましたが、その大変さは理解できました。
もし、私が必死になって勉強しても可也の年月が掛かります。Iridium17様は、必死にしても1年、ある程度集中しても2年掛かると言われていました。私では、4,5年掛かっても出来ないかも知れません。

万が一、理解出来ても測定の設備が必要です。また、計測の経験が必要です。S shopとM shopでは、X-over Networkの設計を受け付けていました。彼らは、スピーカーのデーターを持ていると思います。そのデーターは、カタログの値かもしれません。しかし、万が一私がSpeaker Workshopを理解出来て、私が計測し、設計するよりは良い結果が得られるのではないかと考えていました。また、あるスピーカーメーカーの10万円か20万円ぐらいの製造検査ラインを見ていますと、一瞬で、次から次と検査していました。という事は、同じバッチのものは、それ程X-over Networkを変更する必要がないと考えました。

それで、S shopかまたは、M shopに依頼しようと考えていました。
製作後、試聴感がおかしければ、時間をみて猛勉強し、測定装置を買い、自分でX-overの設計をしようと考えました。

そして、先日S shopに設計依頼した、X-over Networkの回路が本日頂きました。しかし、問題が発生しました。1つの間違いを指摘し、もう1つを確認したところ、2箇所ミスがある事が分かりました。1つは、12uFが22uFになっていました。もう1つは、抵抗の商品番号の間違いです。

ここからが本題です。お願いです、教えて下さい。慌てています。(時間的な事ではなく、困っています。)

S shop設計の回路に、それ以外に問題があるのではと気になっています。
依頼した時、S shop技術者は、「SEAS TrymのX-overを推奨し、それを修正し設計します。」と言われました。しかし、疑問があります。

問題1
「箱の容量はTrymに合わす必要はありません。箱の大きさは変わっても、クロスオーバーの回路は変更する必要がない。」と言いました。
しかし、間違いではないでしょうか。

問題2
「クロスオーバーの設計は、そのドライバーの特性から行う。」と言っていました。
しかし、Trymと比較し、ツィーターの能率変化に対応したアッテネーター部しか変更していません。ツイーター高域のピークをキャンセルする回路がありません。耳に聞こえないから、不要なのでしょうか。

今まで、色んな質問に対して、回答では知識があるような話の内容でした。

んーむ。(昔の漫画に良く出てくる文句です。)
冗談を言いましたが、本当に困っています。梯子を外されたような気持ちです。(自分で渡した梯子なのですが。)
先程、簡単な質問をしてその返事を待っています。
その簡単な質問に間違った回答が来たら、私の失敗です。うー、困った。

次は、M shopに依頼しょうと考えています。しかし、ここはメールの返事が返ってきません。一度も。電話すると、その時メールを見ていました。ホームページでは、X-overの設計を受け付けているとなっていました。電話でもその様に言っていました。しかし、メールの返事がないのでは、全く情報が行き来しません。あらゆる質問にも、返事がない。お金を支払っても、そのままかもしれません。

困りました。

最初のように、Trymと全く同じドライバーを使うべきだったかもしれません。当初は、それで私でも製作出来ると考えていました。すこし、ドライバー固有の特性が違ってもそれ程問題はないと考えていました。

困ると、うむーしか出てきません。
まじめな話、先程の2つの問題について、どう考えられますでしょうか。

またまた、御教授よろしくお願いします。

あ、私 本当に困っていたのですね。気が動転していた事が、分かりました。そうです、もう一つの、神頼みがありました。それは、日本に、ドライバーを渡せばネットワークと箱の設計を行ってくれる所があります。そこには、先日見積りを依頼していました。しかし、それでは、私の仕様のX-overの製作が出来なくなります。単なる結線の問題なのですが、私にはこだわりがあります。

すいません。先程の2つの問題について、教えて頂けますでしょうか。
宜しくお願い致します。
2012/06/20 09:22  神戸の弥太っぺ  URL  #tHX44QXM  編集

Re: WE22EX001
神戸の弥太っぺ様
こんにちは。

状況了解しました。クロスオーバーネットワークの設計でひとつ良い手があるのですが、今日明日とPCに向かう時間がありません。週末までお待ち頂けませんでしょうか。

ご質問の点はいずれも問題ないと思います。良いドライバを買っておけば無駄になることはありません。ネットワークは外付にしておけば後で改造が容易です。
2012/06/20 14:33  Iridium17  URL  #-  編集

WE22EX001
Iridium17 様

Iridium17 様、急ぎません。お時間の許される時に御教授願います。私、1日中考えていたのですが、S shop様のこれまでのメールのお返事を思い返すとやはり、良く理解されていられる方だと思われます。

先程、今回設計の、Frequency Response Graph と Impedance Graph を頂けないでしょうかと S shop様にeメールを出しました。

ご迷惑を、お掛けしてばかりで申し訳御座いません。
2012/06/21 01:18  神戸の弥太っぺ  URL  #tHX44QXM  編集

W22EX001
Iridium17 様

この計算をされた方は、知識はあるかもしれません。しかし、間違いが多いです。

そしてまた、手計算で、確認している時に気が付きました。ツィーターを違う型名の物と間違って計算していることも分かりました。それ以外も不安です。
参りました。

彼の言うまま部品を買っていたら、もう半分は違う物を買う羽目に遭う所です。後の半分は、SEASのままです。

参った。負けた。
しかし、カナダの方ですね。謝る言葉がないですね。無料だから仕方がないでしょうか。以前、他の企業のアメリカの方は、最後に謝罪しましたが。

メールで、連絡してみます。
2012/06/21 07:53  神戸の弥太っぺ  URL  #tHX44QXM  編集

Re: W22EX001
神戸の弥太っぺ様

こんにちは。

まず以前のご質問にお答えします。

1.キャビネットとクロスオーバーネットワーク
厳密に言いますと、キャビネットの形が変わればバッフル回折の起こり方も変わりますので、ネットワークの修正が必要になります。ただしこれは、バッフル回折をネットワークで精密に補正した場合の話であって、私の作例でもバッフル回折はだいたいこんなもんだろう、ぐらいの見当でやっていますので、とりあえずキャビネットの影響は考えなくて良いと思います。ただ、Trymと同じように、なるべく幅の狭いキャビネットにして、かつツィータとミッドバスを極力近づける配置が良いと思います。

2.ユニットの違いについて
TrymのオリジナルであるT25CF002とT29MF001を比べると、後者のほうが3dbほど能率が高いですので、これはアッテネータ抵抗の値を調整した方が良いと思います。T29MF001の超高域のピークは間違いなく聞こえません。昔ヘッドフォンを使って自分の可聴域を調べたことがありますが、私なんか16kHzが聞こえるかどうか、といったレベルでした。神戸の弥太っぺ様が10代の若者でしたら話は別ですが(笑)。

結論として、まずはTrymのネットワークをベースにしてツィータのレベル調整だけ変更してお作りになってはどうでしょうか。おそらくそう大きな失敗にはならないと思いますし、前に申しましたようにネットワークを外付けにしておけば後で何とでもなります。

ネットワークの設計に関して良い手があると申し上げたのは、申し訳ありませんが撤回させてください。実は、SEASのデータシートのチャートを読み取って、それを実測データの代わりに使ってシミュレーションをすることが出来ます。ただし、ここを見落としていたのですが、ツィータとミッドバスの位置関係の情報がありませんので正確な結果にはなりません。やはり同一バッフルにマウントされた状態での実測データがないと正確なシミュレーションは出来ません。

まずはTrymベースのネットワークをお使いになって、それと並行して計測やシミュレーションを立ち上げられてはどうでしょうか。

ところでARTAというシェアウェアの計測ソフトがありまして、私は使ったことがなかったのですが、評判は良いし、どうもSpeaker workshopよりも使いやすそうです。私自身、自分の計測データに不安がないわけではないので、今更ではありますが、ARTAを立ち上げて見ようかなと思っています。
2012/06/23 14:37  Iridium17  URL  #-  編集

W22EX001
Ilidium17 様

お返事有難う御座います。

1.X-over Excel
私は、SEASのデータを読み取って、Excelでグラフを書いてみたいと思っています。そこで、X-overを設計出来れば良いのですが。

2.2Wayの基本
以前、記述されていられたウーファーは、18cmまでと言う意味が、今良く判りました。そして、SEASのメタルコーンの場合、15cmまでのようです。私は、Iidium17様、そして参考とされた方が、なぜ15cmなのかわかりました。SEAS W EX001の場合、18cmと20cmの特性は殆ど同じで、余り高い所まで使えないからです。Trymで使われていたツィーターは、特性が良いのですが、私が選択したものは、使える範囲が狭いのです。ある意味失敗かもしれません。

Trymは、コンビネーションX-overで、ウーファーは、1600Hz、ツィーターは2400Hzに設定されているそうです。

3.X-over
2箇所のWebで少し勉強し分かり易く書かれていて良かったのですが、dBについて勘違いをされていました。他の方は、L-Pad アッテネーターの設定を一部間違えているようです。何も知らない私にとって、問題を見つけ出すのに時間が掛かりました。
また、ノッチフィルターは、昔懐かしいアマチュア無線の直列共振回路でした。12dB/octでは、何処をさわればどうなるか、分かったかもしれません。もちろん、詳しいことは分かりませんが。

4.X-overで質問
例えば、ウーファー8 ohms 88dB、ツイーター4 ohms 92dBの場合、-4dBゲインをツィーターの方を下げます。そして、L-Padを含めて総合抵抗値を8 ohmsにするのだと考えたのですが、正しいでしょうか。

5.スピーカー内にファストン端子の多用は良くないでしょうか。

6.L
リアクトルですが、SEASの標では、14AWG、依頼した設計者の方は、AWG12を推奨されていました。私が選択したパーツでは、どちらも同じ抵抗値でした。これは、Qが異なりますが、X-overでは、違いがあるのでしょうか。-3dbで下がるのは同じで、最初の落ち込みのアールが変化するのでしょうか。Qが高いと、半径が小さいと言う事でしょうか。

7.C R
やはり、精度の良い物を選ぶべきでしょうか。

8.ネットワークパーツ取付け板が、何故分厚いのでしょうか。ボックスの中でびりつかないようにでしょうか。

9.コンデンサ
ツィーターシリーズのコンデンサですが、大きい物で、丁度の値がなければ、小さい耐圧の物から選ぶのでしょうか、それとも、大きい物で、パラ接続をすべきでしょうか。電流の偏りが気になりますが。

10.依頼したレスポンス表が届きました。そこで、質問をしたのですが、専門の技術者から7月10に回答頂く事になりました。

11.今度は、別のところに設計を依頼してみようかとも考えています。

12.レスポンス表
X-overのところが、-5dB (3倍)程下がっているのですが、試聴上問題ないのでしょうか。

お時間の許される時に、回答頂ければ助かります。

今回も、またまたお世話になりました。
2012/06/23 18:30  神戸の弥太っぺ  URL  #tHX44QXM  編集

Re: W22EX001
神戸の弥太っぺ様

こんばんは。

4.X-overで質問
たしかに昔は総合インピーダンスが8ΩとなるようにL-padの定数を決めるという考え方がありましたが、今は違います。所定の周波数特性が出るのであれば、私の作例のように抵抗1本で済ませてしまっても良いのです。クロスオーバーネットワークは、たとえば2ウェイでよく使われる4th order Linkwitz-Rileyであればクロスオーバーポイントにおいて-6dbダウンで、あとは-24db/octのスロープに沿って減衰すればよいのですが、ここで重要なことはドライバの端子の両端で測った電圧が-24db/octのスロープで減衰するのではなく、実際にコーンから放射される音圧が-24db/octのスロープで減衰することなのです。これをAcoustic slopeと言います。一方、現実のドライバの裸の周波数特性は必ずしも真っ平らではなく、インピーダンスにも周波数依存性がありますので、これら全部をひっくるめて所定の減衰スロープとなるように定数を決める作業がクロスオーバーネットワークの設計なのです。その計算はもはや公式と電卓で出来るものではなく、Speaker workshopにようなシミュレータが必要になります。それと、クロスオーバーネットワークを通す前のドライバの特性データが必要ですが、これは実測するしかありません。

L-padにも良い点があります。それはツィータと並列に入る抵抗がfo付近のインピーダンスのピークや高域のインピーダンス上昇を緩和してくれることで、ネットワークの設計が容易になることです。

T25CF002もT29MF001もf0が500Hzですから、使える範囲が狭いということはないと思います。3kHzから8kHzにかけての盛り上がりがやや気になりますが。

5.ファストン端子
端子は少ないに越したことはありませんが、絶対ダメというものではないと思います。

6.L
X-overは共振回路を形成しているわけではないので、コイルのQは関係ありません。ミッドバスに直列に入るL(TrymではL1)にはなるべく上等のものをお薦めします。私は14ゲージを使っていますが、予算とスペースが許せば12ゲージも良いでしょう。HPF側やノッチフィルタのLは太くしても意味がないので18ゲージで十分だと思います。

7.精度
最低でも5%級をお薦めします。特にノッチフィルタは周波数がずれると意味がありません。Daytonの1%級PPコンデンサは安くてお薦めです。

8.振動は良くないようです。外付けであればあまり関係ないと思いますが。

9.アンプのカップリングコンデンサなどと違って、クロスオーバーネットワークでは近い値であればOKというわけにはいきません。もしぴったりの値がなければ適宜パラにしてぴったりの値を作ってください。

12.レスポンス
4th order Linkwitz-Rileyであればクロスオーバーポイントで-6dbのクロスで、ミッドバスとツィータを合成するとちょうど0db(フラット)になります。


ご参考になれば幸いです。

2012/06/23 23:58  Iridium17  URL  #-  編集

レスポンス
Ilidium17 様

<レスポンス
Ilidium17 様が選定されていますドライバーは、レスポンス基本性能がフラットですので良いですが、私の物は、両方ともフラットでないので、どうしてもすこしクロスで下がります。

どうもありがとう御座いました。
2012/06/24 03:10  神戸の弥太っぺ  URL  #tHX44QXM  編集

Re: レスポンス
神戸の弥太っぺ様

こんにちは。

ひとつご提案があるのですが、色々お悩みのようですので、もし差し支えなければ一度お会いしてお話しさせていただいた方が良いのではないかと思い始めました。

ただ私は神戸に住むサラリーマンで、オーディオは100%趣味でやっていますので、時間があるのは土日に限られます。また土日もしばらく予定が詰まっており、時間が出来るのは来月中旬以降になってしまいます。

神戸の弥太っぺ様も神戸にお住まいと推察しますので、このように提案させていただきました。もしよろしければ非公開コメントでご連絡ください。差し支えがあるようでしたら、このまま無視していたいて結構です。


2012/06/24 12:35  Iridium17  URL  #-  編集

管理人のみ閲覧できます
このコメントは管理人のみ閲覧できます
2012/06/26 22:52      #  編集

X-over
Iridium17 様

1.X-overの依頼
今度は、アメリカのM shopに依頼しました。また、綺麗な受付の方に電話しないと駄目かなと思いましたが、電話代が高いので、目を引く件名をEメールに書きましたら、過去4つのメールの返事が1つになって来ました。しかし、内容が、すこし曖昧で、質問には正確な回答ではありませんでした。おそらく、メールはうんざりしているのでしょう。
ただ、現金なもの(この字は正しいかどうか不明)でお金を支払うと、メールが来ます。しかし、質問欄に対する回答はなく、一行だけ「1週間程掛かります。」でした。在庫しているドライバーの設計しか出来ないと書かれいるので、少し期待せず楽しみです。おそらく、カナダのshopの設計も最終の物は正しいと思います。

2.ARTA
私、ARTAを少し前にダウンロードしていて、何が出来るのか分かりませんが、そちらを調べてみようと思っています。2007年頃だと色々情報があったみたいですが、今はリンクが切れており残念です。タワー型のパソコンですと、壊れても良い安いサウンドカードに変えても良いのですが、今はHDDが壊れたままで、使用できません。

ノートパソコンで、USBオーディオインターフェイスを使って計測出来ればパソコンを壊さずに済み安心かと思っていますが、しかし良く分かりません。

また、時々、いえいつも質問ばかりかも知れませんが、進行状況を御連絡致します。
2012/06/26 23:16  神戸の弥太っぺ  URL  #tHX44QXM  編集

Re: レスポンス
神戸の弥太っぺ様

こんばんは。出張に出かけていたのでお返事が遅くなりました。
コメントいただいた件、承知致しました。

今後ともよろしくお願い致します。

2012/06/29 21:02  Iridium17  URL  #-  編集

WinISD
Iridium17 様

WinISDについてお伺い致します。ポートのサイズ、箱のサイズについて、ソフトの計算どおり計測結果もその様になっているでしょうか。

また、時間が御座います時に、御教授願います。
2012/07/02 11:03  神戸の弥太っぺ  URL  #tHX44QXM  編集

Re: WinISD
神戸の弥太っぺ様

こんばんは。

TangBandを作ったときにWinISDから求めた周波数特性と実測値を比較したことがあります。このときはWinISDにT/Sパラメータの実測値を入力し、かつQlの値も初期値の7.00から色々変えてみましたが、それでも微妙に合いませんでした。

ポート長については、私はフレアポートを使っていることもあって最初からWinISDの計算値は参考程度にとどめ、インピーダンス特性を測りながら目的のチューニング周波数となるように調整しました。ポート長は最終的には聴感で好みの鳴り方に合わせ込むのが良いように思います。

キャビネットに関しては、これがベスト、という設計指針が未だに分かりません。ただ、多少余裕のあるキャビネットにしておいて、あとはポート長で調整すれば音的にはまとまるのではないかと思います。また繰り返しになりますが、T/SパラメータはせめてQtsとf0だけでも実測されることをお薦めします。
2012/07/02 22:28  Iridium17  URL  #-  編集

WinISD
Iridium17 様

有難う御座います。

Tang Bandの記事を、再度拝見し参考にさせて頂きます。Speaker Workshopは本当に難しすぎて良く判りません。その為T/Sパラメーターの計測は困難ですが、バスレフポートの調整でARTAにより特性を検査出来ればと思っています。ARTAでもインピーダンス検査が出来ます。パソコン出力に抵抗を接続し、両端電位差をパソコンに入力しますが、なんとなく恐いです。よって、オーディオインターフェイスを使ってそれが壊れても良いと心を決めて出来るかどうか難しいところです。私がアンプ回路を完全に理解出来ていないつらいところです。

近じか、残りの 端子類、LCRを手配したいと考えています。また、進捗をご報告致します。

有難う御座いました。
2012/07/03 08:45  神戸の弥太っぺ  URL  #tHX44QXM  編集


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