GS-1 ホーンウーファーについて
GS-1のホーンウーファーはコニカルホーンです。
コニカルホーンの利点
・カットオフでなだらかな傾斜。他の形ではだいたいカットオフで一気に減衰する。-36db/octくらい?
・エクスポーネンシャルホーンにみられるホーン開口部からホーン内部への望ましくない反射が生じないため、
ホーン開口を大きく設計することができる
・コニカルホーンでは周波数が変化しても指向性は一定に維持され、良好な指向性制御を行うことができる
((参考URL 幸せの黄色いホーン 77話 キール氏の論文
))
ホーンの特性
((参考URL !PDFファイル!スピーカーの物理学IV))
カットオフ周波数以上では、ほぼ100% 振動のエネルギーが音響エネルギーに変換される。
そのため、放射される音の音圧周波数特性は駆動部の特性をそのまま反映する。
従って、振動系の機械抵抗 rm を十分大きくし、Q 値を十分小さくしなければ平坦なf特は得られない。
上に述べたように、ホーンスピーカーで平坦な周波数特性を得るためには振動系の機械抵抗を十分大きくしてやる必要がある。
当然電磁制動力を大きくするためB l 値を出来るだけ大きくする必要があるが、それだけでは不十分で放射抵抗も利用する。
ただし、ホーンの単位面積当りの放射抵抗は空気の固有インピーダンスz0 なので小さく、
振動板の面積(Sd)を喉部の断面積(S0)より遙かに大きくし、
音響トランスを形成することにより振動板の感じる放射抵抗を増強してやる。
この場合振動板前面の空気は強く圧縮されるのでコンプレッションドライバーと呼ばれる。
S0 を小さくすればより効果があるが、あまり小さくすると空気バネの非線形による歪みが生じる。
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理想は、機械抵抗、BL値をできるだけ大きくすることですね。
また、ノドを絞りすぎると、能率は増加するが、空気の非線形により歪みが増えます。カットオフ周波数は低下します
絞らなければその逆。
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Timedomain Mini Lightのタマゴ型エンクロージャーについて
スピーカーの特許について見ていたところ、タイムドメイン製品に関係したものがあったのでちょっとピックアップ。
参考URL スピーカーシステム用高性能卵型エンクロージャー))
【課題】回折効果の少ない卵型は、殻としては非常に高い剛性を発揮するが、
スピーカーから発する内部の音圧の激しい変化により、
各種の振動モードで殻に変形が発生し再生音に特定の色付けをして高忠実度再生を阻害する。
スピーカーユニットの後ろ面から放射された音波は、内部空間で反射を繰り返して濁った音となる。
吸音材に頼ったエンクロージャーでは、再生音の過渡特性の悪化を招き歯切れの良くない再生音となる。
【0012】
回折効果の少ない卵型形状のスピーカーエンクロージャーを一体で構成した場合、
一体として卵型を形成させれば、殻としては非常に高い剛性を発揮できる。
しかしながら、実際にはスピーカーユニット取り付け穴やバスレフ型の場合はポートの取り付け穴が開くので、
結果的に剛性が純粋な卵型の形状に対して低下し、スピーカーから発する内部の音圧の激しい変化により、
卵型の殻には各種の振動モードで殻が波打つような変形が発生する。
この変形振動は殻の厚みと周辺の長さによって各種の共振現象を発生する。
この変形現象が特定の周波数で鋭い共振現象を引き起こして、いわゆる箱鳴りとして、
再生音に特定の色付けをして高忠実度再生を阻害する。
卵型の外形に合わせて内部空間も卵型を形成すれば、内壁間の距離が全ての対角部分で異なり、
定在波の発生が少ない空間となる特徴を有する。ただし、スピーカーユニットの後ろ面から放射された音波は、
内部空間で反射を繰り返して濁った音となる。この濁った音がスピーカーユニットの振動板を透過して前面に放射される。
【解決手段】卵型のスピーカーシステムは、低域の周波数応答特性が素直なエンクロージャー形状である。
外殻の厚みを連続的に変化させ、共振周波数を分散することが出来る。
凸凹面を連続的に成型し、吸音材に頼ることなく内部の不要振動を速やかに制動し吸収することが出来る。
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曲面で構成されているため数々の利点があるタマゴ型エンクロージャーですが、欠点もあるみたいですね。
音圧の変化による共振ということですが、
タイムドメインでは仮想グランドでユニットの振動がエンクロージャーに伝わりにくい構造になっているので大丈夫なんでしょうか?
また、ポートから放射された音波はエンクロージャー内部で反射を繰り返して濁った音になるそうです。
タイムドメインMini、Lightにもポートはありますが、どうなんでしょうかね。
あの穴が何の役割をしているのかわかりませんが・・・
まあ箱型エンクロージャーに比べたら大した問題ではないかもしれません。