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理想のSP 最終回 石田式BHBSの謎

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理想のSP箱 最終回 石田式BHBSの謎

前回で一応の決着を見たのですが、
とあるスピーカーシステムに似ていることに気付きます。
そう、石田式BHBSです。
バックロードホーンの開口部を閉鎖してバスレフダクトを取り付けた方式です。

石田式BHBSの動作は謎が多い。
バックロード開口部は閉鎖しているため、
理屈の上ではバスレフ型に見えます。

バスレフの内部にバックロード構造を入れても、
バスレフ計算式に影響を与えるパラメータに変化はありません。

しかし実際は閉じられた空間内にホーン構造を取り入れただけで、
驚くほどの効果が出ていました。
しかも、ダクト感度がいい意味で鈍感です。
実に不思議です。

バックロードの低音ダンピングを向上させるための方式だと捉えると、
あそこまで緻密なホーン構造を作らなければいけないことが理解しにくい。
しかも、他の方々の作例との比較で、
ホーン部設計のスイートスポットは確実に狭い。

ここで、「バスレフ型の等価回路」での結論を思い出すと…(以下、引用)
——————————
ユニットに変更がない前提でいくと、
ダクト{ポート}の効果はエンクロージャー{キャビネット}容積に左右されて、
ユニットサイズ、エンクロージャー容積共に変化がないなら、
その内部構造に影響されるってこと。
(ここ試験に出ます)
———————————

このホーン構造を背面放射抵抗の低減のための造作と捉えれば、
スイートスポットの狭さもダクト感度低下もある程度説明がつきます。
バスレフ等価式の話で触れたように、
内部スティフネスが低下すると、
ダクト内部の空気質量と機械抵抗の総和への影響が低下するからです。

かと言って内部スティフネスがゼロだと、
ダクトを全く駆動できないので、
適切な値にしなければならないことが重要です。
これがスイートスポットの狭さの理由ではないかと考えられます。

また、長岡バックロード計算式から導き出せるバックキャビィ容積と比較して
石田式BHBSの容量が小さいように思えるのも
この理屈の確かさを後押ししているように思います。
背面放射抵抗を減らす理論上のホーンにバックキャビィは必要ありませんから。

この推論が成り立つには、
密閉型の内部にホーン構造を作った方が内部スティフネスの総和が低下するという前提になります。
ホーンを作ると確かに放射抵抗は減りますが、
雑に作るとかえって増えるようにも思えて、
本当に内部構造の変更によってこれほどの効果が出るものなのでしょうか?
やはり謎は深い。

等価回路から考えた理想のスピーカーは
バックロードホーンスピーカーのホーンの音を減衰させたスピーカーとなりました。

これはいつかやってみたい。
(美しく話がまとまったな!)



と、そこまで言及しておいて何ですが、
ホーンと密閉型の等価回路に関わる近似性を語るなら、
単なる密閉型が一番シンプルと言えます。
なぜなら、スピーカー前面の室内も密閉だからです。
一周回って、結局、同じ話になってしまいます。

前後空間の違いは容積のみです。
しかし、圧倒的に値が違いすぎます。

そこで、キャビネットをアコースティックエアサスペンションにして…

本当に話がループしてますが、
超大型密閉でこの値差を小さくするという考えもアリです。

そこでJIS箱ですよ。

チャンチャン、終わり






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comment

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No title

根っからの文系人間なのか「等価回路」による考察に全くついて行けません。
ケイさんは凄いなぁ~。

> 石田式BHBSの動作は謎が多い。
実は私も2020年からBHBSの制作に取り掛かっています。
(試作機2機を経て、現在Ⅱ号機まで完成。Ⅲ号機も設計は昨年秋に完了しています)
でも一口にBHBSと言っても人により動作原理の捉え方は様々なようです。
私はkenbeさんや音工房Zさんとはコンセプトが違い、あくまで
「BHの動作に出口で気流抵抗(ダクト)を加えたもの」と考えて
「Hornresp」というフリーソフトでシミュレーションしながら設計しています。

しかし残念ながら今年 長期入院したあと病がなかなか回復せず、
昨年の夏を最後に自作は停止中で、再開の目途が立っていない状況です‥‥。

No title

きたやまさん、
お久しぶりです。

さすが、もう試していたのですね。
シミュレートできるソフトがあるとは驚きました。
情報ありがとうございます。

BHBS、試作を経て複数作とは恐れ入ります。
制作再開を楽しみにしております。
今はお体ご自愛ください。

No title

横から失礼します。

石田式BHBSは、偶然の産物的な要素が強い方式です。
出過ぎの低音の量感を押さえるために開口部にダクトを設けたのが始まりまです。

そこに、BHBSの基本動作のヒントがあります。

出来の悪い低音再生しているBHの開口部に加えた筒で面積の軽減を図り、音圧を下げる。
その副産物として、低域の締まりやスピード感などの効果が得られている。

その後、理論も考慮しましたが、理論では俄に説明が出来ない現象も製作途中で発見しています。

30年近くこの方式の改善?改悪?改良を繰り返して堂々巡りをしている感もありますが、いくつか良品も出来ています。
その辺を伸ばそうかと考えています。

最近の音工房さんのBHBSと石田式BHBSは、明らかに違う進化の枝分かれをしています。
それ故に、石田式を名乗るようになりました。

低音再生の基本は、いかに大量の空気を効率よく動かすかに掛かっています。

この辺を考慮しながら、内部のBH部分の改良を続けています。
BHBSは、発展途上の方式なので、今後もいくつも進化の枝分かれしをしていくと期待しています。

話は変わって、、僕は基本的には密閉派です。
ですから、メインはすべて密閉です。
ただし、容積の大きな密閉は作りません。
密閉の内部構造ですが、内部には必ず逆ホーンを仕込んでいます。
下が伸びるのと箱の強度が上がるので使用しています。
密閉は、ユニットが空気バネの影響を受けていますので、箱内部の構造が、ユニットの振幅に影響しているとのかと理解しています。


No title

Kenbeさん、
こんにちは。

断りもなく、勝手に話題にしてすみません。
解説、ありがとうございます。
自分自身、理解しようとしてますが、
やはり謎が多いシステムだなと感じております。

私自身も手持ちのバックロードで
実験してみようと計画しております。
こういうワクワクは竹中さんのスパイラルホーン以来です。
だからスピーカー作りは楽しいなあ。

メインの密閉型についても興味深いです。
逆ホーンが内在しているから小型で済むのか、
あるいは小型密閉に向いたユニットだからなのか
非常に気になります。

No title

kenbeさん。ご無沙汰しております。
ご本家からコメントいただき、嬉しい限りです。

最近、音工房ZさんのBHBSはダブルバスレフに近付いているように感じています。

2018年初頭のコンテスト会場で初めて聴いた石田式BHBSの音にこれまでに聴いたどのスピーカーにも無い独特の魅力を感じました。
「こんな音のスピーカーを私も作れるようになってみたい」と思い始めましたが、工作が苦手で手も遅い私にはkenbeさんのようにおびただしい数の試作を繰り返すのは到底無理でした。

まずは旧FEシリーズのようなBH向きユニット用に作ったBH箱にバスレフ向きユニット(バスレフで充分な低音が得られるユニット)を取り付け、開口をある程度塞いでみると、低音過多だったホーンの音の重心が低域側にずれて中低音の山が下がりローエンドもぐっと伸び、音もまともになる事が耳・f特双方で確認出来ました。
また、BHBS化することでローが伸びるのですから、ホーンの開き率は本来のBHほど低くしてはならない(もっと開いた、短いホーンでも良い)ことも判りました。

空気室容積・スロート面積・ホーン開き率・開口面積・ダクト面積と長さをどうするか。
MJ誌でシミュレーションソフトを使ってBHやQWT・ダクト付きQWTや空気室の無いBHを設計されていた小澤さんがVBH(ダクト付きBH)の名でBHBSを作り始められたのを読んで、シミュレーションに頼れば私にも何とかなるのではないかと思い、前述のフリーソフトの使い方を頑張って覚え(自力で会得したので小澤さんの解説とは少し違った使い方をしています)、何とか設計をしています。

YouTubeで拝聴するkenbeさんのBHBSの音にはまだまだ遠く及びませんが、老後の新たな目標をいただいたkenbeさんには感謝、感謝、です。
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