Stereo誌2016年8月号付録 FOSTEX(フォステクス)製 8cmフルレンジスピーカー M800 についていろいろと妄想(笑)

日本の夏、スピーカークラフトの夏 2016。


というわけで、今年もスピーカークラフトの夏が近づいてまいりました!(笑)。


2016年7月19日(火)発売予定のStereo誌2016年8月号では、毎年恒例となってきたスピーカーユニットが今年も付録として同封されるみたいですね。

今回の目玉は「付録初!メタル振動板採用フルレンジ」だそうで、「フォステクス製 8cmメタルコーン・フルレンジ M800(ペア完成品)」が付録するそうです。

Stereo誌発行元である音楽之友社(公式)からの情報が解禁になりましたので、その情報をもとにしてユニットの性格を今回も妄想をしてみたいと思います(笑)。










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  • Stereo誌 公式記事リンク


  • IT系ニュースサイト



  • Stereo誌 付録スピーカーいろいろ妄想(笑) シリーズ


  • FOSTEX M800 関連記事リンク





    仕様
    • FOSTEX(フォステクス) M800

    FOSTEX(フォステクス) M800
    M800
    FOSTEX(フォステクス) M800 外形寸法図
    外形寸法図
     


    • 形式: 8cmメタルコーンフルレンジ
    • 公証インピーダンス:
    • 最低共振周波数(f0): 105Hz
    • 再生周波数帯域: f0~32kHz
    • 出力音圧レベル: 82.5dB/w(1m)
    • 入力(NOM): 5w
    • m0: 2.5g
    • Q0: 0.75
    • 実効振動半径: 3.0cm
    • マグネット質量: 103g
    • 総質量: 280g
    • バッフル穴寸法: φ79mm
    • 標準エンクロージャー方式(内容量): バスレフ型(3.5L)


    [周波数特性] FOSTEX(フォステクス) M800
    周波数特性




    • ユニットの特徴
      • その1:「“史上初”に挑戦! メタル振動板を採用する8㎝径のフルレンジ・スピーカーユニット」

        コーンとセンターキャップはアルミニウム素材で、金属振動板特有の立ち上がりと切れ込みのよさが特徴。ワイドレンジでフラットな周波数特性はナチュラルな音質でありながら、浸透力のある高音と厚みのある低音が持ち味として特筆される。



      • その2:「アップロール・ラバーエッジ、φ60mmフェライト磁石 外磁型 磁気回路」採用

        エッジはラバー素材使用したアップロール形状、磁気回路はφ60mmフェライト磁石を採用。鉄板フレームは2014年8月号付録のウーハーユニットPW80と同寸法となっている。



    ※音楽之友社(公式)より引用させていただきました。






    妄想(笑)

    ご注意!

    このブログは素人が適当に書いているものです。内容については、参考程度にされますようお願いします。


    上記リンクのStereo誌(音楽之友社)公式記事に掲載されているスペックを元に、どのような性格のユニットなのかを妄想して行きたいと思います。




    他ユニットとの比較

    FOSTEXのレギュラー製品ラインナップには特徴の異なる口径8cmフルレンジユニットが複数存在します。それらの製品仕様と比較を行うことで、M800がどのような性格のユニットなのかを考察します。比較対象のユニットとして、P800K, FE83En, FF85WK をピックアップしました。



    名称M800





    M800
    P800K



    製品ページP800K製品ページ(FOSTEX公式)

    P800K
    FE83En



    製品ページFE83En製品ページ(FOSTEX公式)

    FE83En
    FF85WK



    製品ページFF85WK製品ページ(FOSTEX公式)

    FF85WK
    型式コーン型
    フルレンジ
    メカニカル2Way
    コーン型
    フルレンジ
    メカニカル2Way
    コーン型
    フルレンジ
    メカニカル2Way
    コーン型
    フルレンジ
    コーン
    素材







    センター
    キャップ
    素材
    [コーン]
    アルミニウム






    [センターキャップ]
    同上
    [コーン]
    バナナパルプ +
    木材パルプ





    [センターキャップ]
    同上
    [コーン]
    芭蕉類植物繊維






    [センターキャップ]
    同上
    [コーン]
    2層抄紙コーン

    基層:
    長繊維(低叩解度)
    木材パルプ

    表層:
    短繊維(高叩解度)
    ケナフ,
    備長炭パウダー



    [センターキャップ]
    リッジドーム形状
    アルミ合金
    エッジ
    素材
    形状
    ラバー
    アップロール
    高損失発泡ゴム
    アップロール
    軽量布
    ダウンロール
    ポリカーボネート系
    材料特殊配合
    ウレタンフォーム
    アップロール
    口径
    (cm)
    8888
    インピー
    ダンス
    (Ω)
    8888
    f0
    (Hz)
    105115165115
    再生
    周波数
    帯域
    (Hz)
    f0~32kHzf0~18kHzf0~30kHzf0~28kHz
    出力
    音圧
    レベル
    dB/w(1m)
    82.584.58886.5
    入力(W)524715
    m0(g)2.52.21.532.0
    Q00.750.990.840.55
    実効
    振動
    半径
    (cm)
    3.03.03.03.0
    実効
    振動
    面積
    (cm^2)
    28.328.328.328.3
    マグ
    ネット
    重量(g)
    (直径)
    103
    (φ60mm)
    74
    (φ55mm)
    140
    (φ60mm)
    187
    (φ65mm)
    総重量
    (g)
    280261350450
    標準
    エンク
    ロージャー
    (容量)
    バスレフ型
    (3.5L)
    密閉・
    バスレフ型
    (2L)
    バスレフ型
    (6L)
    バスレフ型
    (3.5L)
    1cm^2
    当りの
    m0(g)
    0.0880.0780.0540.071
    駆動力117094925932634
    周波数
    特性
    (f特)M800(f特)P800K(f特)FE83En(f特)FF85WK



    表の見方

    • 名称、型式、コーン素材、センターキャップ素材、エッジ素材・形状、口径、インピーダンス、f0(最低共振周波数)、再生周波数帯域、出力音圧レベル、入力、m0(振動系実効質量)、Q0(共振尖鋭度)、実効振動半径、マグネット重量・直径、総重量、標準エンクロージャー・容量、周波数特性は製品スペックシートより引用させて頂きました。

      実効振動面積は、実効振動半径より算出しています。



    • 1cm^2当りのm0(g)について

      「m0」を「実効振動面積」で割った数値です。

      m0は純粋に振動板(コーン)のみの重さを表す数値ではありませんが、振動板の重さと比例関係にはあると思うので、振動板の単位面積(1cm^2)当たりの重さを比較することにより、振動板の強度(厚さ)の違いをある程度推測できるのでは?と考えました。

      この数値が大きいほどコーンが厚く、重く、丈夫な作りになっていると考えられます。



    • 駆動力について

      「マグネット重量」を「1cm^2当りのm0(g)」で割った数値です。各ユニットの振動系駆動力を比較しやすくする目的で掲載しています。

      この数値が大きいほど単位面積(1cm^2)当りのm0に対して、より大きなマグネット重量を持つことになり駆動力が高いと考えられます。

      マグネット重量が同じユニットの場合、m0が小さいほどこの数値が大きくなり駆動力が高いと考えられます。また、m0が同じユニットの場合、マグネット重量が大きいほどこの数値が大きくなり駆動力が高いと考えられます。





    • ユニット性格について考察

      上で掲載している表の各項目について値を比較することにより、ユニット毎の性格の違いを見て行きます。その後、M800の性格を推測します。


      • 再生周波数帯域

        • ユニット比較

          再生周波数帯域の下限(低域)はエンクロージャー構造が支配的になってしまうため、ユニット単体の特性で決まる上限(高域)を見て行くと・・・、


          • P800K: ~18kHzまで
          • M800, FE83En, FF85WK: ~20kHz以上

          となっていました。



          ユニットの構造を見ると、P800K, FE83En, FF85WKは高域上限を伸ばすためにメカニカル2Wayセンターキャップを採用。M800は普通のセンターキャップのようです。しかし、P800Kはメカニカル2Wayなのに上限が18kHzと控えめです。

          この件についての考察は以前の記事でも掲載してるので繰り返しになりますが、高域上限に影響する要素としてメカニカル2Way以外に考えられるのがボイスコイルボビン径です。ボイスコイルボビン径が細いほど高域上限が高く、太いほど低くなる傾向があります。

          これは、あくまで推測でしかありませんが、P800Kは、M800, FE83En, FF85WKに比べ、ボイスコイルボビン径が太めなのではないか?と考えられます。ボイスコイルボビン径が太くなると高域上限は低くなりますが、コーンの分割振動は太さに応じて抑えられてくるため、どちらが良いかは一概に言えません。

          低域再生専用であるウーハーユニットでは、ボイスコイルボビン径が非常に太くなっています。なぜかというと、ウーハーは高域が再生出来たとしてもツィーターなどに比べて音質が良くないですし、ローパスフィルタの効きを良くするためにも再生できないほうが都合が良いからです。また、ボイスコイルボビン径が太いことにより、大面積振動板が分割振動を起こしにくくなるというメリットもあります。



        • M800では?

          M800のセンターキャップは製品写真やスペックシートを見る限り高域拡張を狙うメカニカル2Wayではなく、むしろボイスコイルから直接放射される耳障りな高音を閉じ込める一般的なタイプのようです。しかし、再生上限が4機種の中で最高の~32kHzとなっています。考えられる理由としては、上述のボイスコイルボビン径が細めなこと、もうひとつは、振動板素材がアルミニウムであることです。

          音波の伝播速度(音速)は、媒質となる素材の密度が高い方が速くなります。アルミニウムは繊維が複雑に絡み合ったパルプのように内部がスカスカではなく、高密度の結晶構造をしているため音波が速く伝わります。そのため、高域再生には有利に働きます。

          しかし、密度が高いことはいいことづくめではなく、高域共振が強く出るという副作用もあります。M800の周波数特性を見ると、13kHz付近に中域に対して+10dBくらいの大きなピークがみられます。これが高域共振と思われます。ただし、ピークの位置が耳の感度が落ちる10kHz以上なので、視聴上の問題がでることはまずないと思います。

          金属系振動板のスピーカーユニットが一種類ではなく複数の金属を混ぜた合金を使うのは、高域共振周波数を分散させて特定の周波数で鋭いピークが出るのを避けるためです。また、パルプコーンが昔から今でも使われ続けている理由は「密度が低く、強度が高い」 というスピーカー振動板の相反する要件をおおむね両立できる素材だからです。

          金属系センターキャップをもつFF85WKも10kHzにピークが見られますが、アルミ合金のおかげなのかM800ほどは高くないですね。



        [補足]メカニカル2Wayセンターキャップについて

        センターキャップをボイスコイルボビンに直結することにより、センターキャップに一種のドーム型ツィーターのような動作をさせることで、高域の再生上限を拡張する技術です。



        [参考]メカニカル2Wayセンターキャップコーン型スピーカーの構造
        [参考]メカニカル2Wayセンターキャップ
        コーン型スピーカーの構造









      • f0、m0、出力音圧レベル、Q0、マグネット重量、入力、1cm^2当りのm0(g)、駆動力


        • ユニット比較

          4機種のf0、m0、出力音圧レベル、Q0、マグネット重量、入力、1cm^2当りのm0(g)、駆動力を比較すると・・・、


          • f0: FE83En > P800K = FF85WK > M800
          • m0: M800 > P800K > FF85WK > FE83En
          • 出力音圧レベル: FE83En > FF85WK > P800K > M800
          • Q0: P800K > FE83En > M800 > FF85WK
          • マグネット重量: FF85WK > FE83En > M800 > P800K
          • 入力: P800K > FF85WK > FE83En > M800
          • 1cm^2当りのm0(g): M800 > P800K > FF85WK > FE83En
          • 駆動力: FF85WK > FE83En > M800 > P800K

          となっていました。



          これらの情報から各ユニットの性格を推測すると・・・、
          • P800K

            FOSTEXのスピーカークラフト入門向けユニットです。

            m0、1cm^2当りのm0(g)が高い値になっています。これは振動板の強度が高いことを示しており、入力(24W)が大きいことにも現れています。また、振動板強度が高いとエンクロージャー内の空気バネ力に対しても強くなるため、エンクロージャー内容量を小さくすることが可能になります。

            入力を大きくしてラフな使い方でも壊れにくくする。また、小容量で使えるためエンクロージャーの小型化が可能であり、初心者がお手軽にスピーカークラフトを楽しめるように工夫がされているようです。出力音圧レベル、f0が低めなのもバスレフ型で使うには好都合です。

            理想を言うともっと大きなマグネットを搭載して駆動力を強化。Q0を0.5付近に持ってくることが出来ればバスレフ型エンクロージャーで更に使いやすいユニットになるのでしょうが、入門機が高価になってしまうと敷居も高くなってしまい意味がありません。安価に提供するために妥協しているのでしょう。



          • FE83En

            FOSTEX伝統のFEシリーズの口径8cmフルレンジです。

            FEシリーズは基本的にバックロードホーン特化型といった感じの製品群なのですが、FE83EnだけはQ0が高く、標準エンクロージャーもバスレフ型となっており異端児的な存在です。しかし、この製品もバックロードホーン型で使用することは可能です。

            m0、1cm^2当りのm0(g)が4機種中最下位、入力も7Wと低めです。振動板強度が低いため、標準エンクロージャー内容量は空気バネ力を弱くするために、口径8cmとしては大き目の6Lになっています。

            振動板強度は4機種中最下位だと思いますが、前述のとおり、異端児とはいえFEシリーズのユニットのため、バックロードホーン型での使用も想定されていると思うので、空気室の空気バネ力に耐えうる程度の強度は確保されていると思います。

            駆動力が4機種中2位で強力なのにQ0が高いのは、エッジ素材・形状が唯一布のダウンロール形状であり、他に比べて硬めなのでしょう。

            m0最小、駆動力が高く、出力音圧レベルは4機種中トップです。特に出力音圧レベルは一番低いM800と比較すると6dB(2倍)近く高いため、Q0が高いことを除けばバックロードホーン型向きユニットです。

            そのため、標準エンクロージャーがバスレフ型とはいえ、設計を工夫しないとダクトからの低域放射が中高域の音圧レベルに追いつかず、低音不足になるかもしれません。



          • FF85WK

            FOSTEXのバスレフ型向けFFシリーズの口径8cmフルレンジです。

            以前は混乱が見られましたが、現在はFEシリーズはバックロードホーン型向き、FFシリーズはバスレフ型向きラインナップに整理・住み分けがされています。

            駆動力が4機種中トップ、Q0が一番低くバスレフ型に適した0.5付近の値。m0、1cm^2当りのm0(g)はFE83Enより大きな値になっているため、駆動力がトップでも出力音圧レベルは少々低くなっています。

            また、柔軟性の高い素材を使用したアップロールエッジ採用のため、m0が大きめなことも相まってf0が低くなっています。

            高い駆動力でバスレフ型エンクロージャーを強力にドライブするタイプのユニットです。エンクロージャーの空気バネ力に耐えられるように振動板を強化、能率もそれほど高くないため、比較的小容量のバスレフ型エンクロージャーで豊かな低音が狙える設計がされているようです。



        • M800では?

          m0、1cm^2当りのm0(g)が4機種中最大となっており、それに伴い、f0、出力音圧レベルが4機種中一番低くなっています。

          m0が4機種中最大の理由は、基本的にはエンクロージャー内の空気バネ力に対する強度をあげて、小容量エンクロージャーでの使用を可能にすることと、f0を下げるためと思います。

          しかし入力の値に着目すると、m0が最大で振動板強度は高そうなのに4機種中最下位(5W)です。おそらくですが、このユニットだけ振動板にアルミニウム素材(他は植物繊維系)を使っていることが関係していそうです。

          アルミニウムは軽量ですが強度は低い金属です。そのため、厚みをある程度取らないと必要な強度を保てなかったのではないか?と考えられます。

          f0は4機種中最大のm0と、柔軟性の高いラバーエッジのおかげで一番低くなっています。

          Q0は0.75となっており振動板の強度も高めのため、比較的小容量の密閉型・バスレフ型エンクロージャーで使えそうです。

          駆動力は4機種中3位。もう少く駆動力が高く、Q0が0.5に近い値になっているとバスレフ型エンクロージャーで更に使いやすくなると思うのですが、雑誌の付録なのでコスト的に難しかったのでしょう。




      まとめ

      だらだらと所感を書いてきましたが、Stereo誌2016年8月号付録 メタル振動板採用フルレンジ FOSTEX M800 についてまとめてみます。



      Q0が少々高めですが、おおむねバスレフ型エンクロージャー向きのアルミニウム振動板採用フルレンジユニットと言えそうです。アルミニウム振動板採用が最大の特徴であり、それ以外はいたって普通のユニットといった感じなので、なんか微妙なまとめになってしまいました・・・(汗々)。

      しかし逆に言えば、普通のフルレンジユニットなので、尖ったところがない分扱いやすいし、スピーカークラフト初心者にはその方が良いとも言えます。また、金属系振動板の音色が好みの方には、良いおもちゃになりそうです。

      ちょっと気になったのが、口径が8cmと小さいこともありますが、出力音圧レベル、入力がともに低いことです。大音量再生には向かないかもしれません。パソコンスピーカーのようにニアフィールドモニターとして使うことを想定した設計になっているのかもしれません。

      あと、付録の梱包箱が簡易エンクロージャーとして使えるギミックは去年に引き続き採用して欲しいですね。あれがあるとないとでは、スピーカークラフト未経験の方が購入するときの敷居の高さにかなりの違いがあるように思えます。




      使いこなしについて簡単に触れると・・・、

      • 無難に使う

        冒険をせず、無難に使用するなら、標準エンクロージャーであるバスレフ型か、密閉型になると思います。

        バスレフ型なら標準エンクロージャー容量に順ずるサイズで、ダクト共振周波数(fd)は、私だったら70Hz~80Hz付近に設定します。粘っても60Hzくらいでしょうか。

        fdを下げすぎると、ダクトが再生している低域とユニット直接放射の再生帯域の間に音圧レベルの落ち込みが出来てしまいます。口径8cmのユニットなので、あまり無理はできません。



      • ちょっと趣向をこらして(その1)

        ちょっと趣向をこらすなら、ダブルバスレフ型か、共鳴管型になると思います。

        どちらにしろ、ゆったりとした低音になると思いますが、これらのエンクロージャー方式はバックロードホーン型よりもユニットを選ぶ傾向にはないため、大失敗になることもないと思います。



      • ちょっと趣向をこらして(その2)

        ちょっと趣向をこらす別のケースとして、3Wayスピーカーのスコーカー(ミッドレンジ)、あるいは、2Wayスピーカーのツィーターとして使う方法も考えられます。

        M800の能率が低いので、接続するウーハー・ツィーターユニットは能率が合ったものを探すか、高い場合はアッテネーターを入れることになります。

        私だったら、M800の低域は100Hz辺りまで使用。高域はネットワークスルーで2Wayとして使うか、周波数の乱れが見られる7kHz以上をカットして、更にツィーターを追加して3Wayとして使うと思います。

        ただし、M800はアルミニウム振動板なので、ウーハー・ツィーターユニットの音質合わせに苦労するかもしれません。



      • あえて冒険(笑)

        冒険をするならバックロードホーン型になります。

        M800はQ0が0.75と高く、駆動力、出力音圧レベルはともに低いため、はっきり言ってバックロードホーン型に向いているユニットとはいえません。

        それでもあえてバックロードホーン型を選ぶとしたら、中高域に対して低域が出過ぎ(いわゆるブーミーな音)で、ゆったりとした低音になることを覚悟する必要があります。バスドラムがドスドス来るようなソリッドな低音にはならないと思います。しかし、そのような音を好む方もいらっしゃると思うので、好みでご自由にどうぞ。パイプオルガンの曲をゆったりと聴くには良いかもしれませんね。

        私がもし作るとしたら、スロート絞り率は0.5付近、空気室のカットオフ周波数は150Hz前後、ホーン長は1.5m~3mくらいでしょうか?。ホーン長は完成時のエンクロージャーサイズや板取サイズにも影響するので、エンクロージャーを置くスペースや再生したい低域の下限周波数で決めると良いと思います。

        置き場所に余裕があるのであれば、5mくらいのホーンで雄大に鳴らすのも面白いかもしれません。



        [参考]バックロードホーンエンクロージャーの構造
        [参考]バックロードホーンエンクロージャーの構造


        [参考]カットオフ周波数
        [参考]カットオフ周波数



      使いこなしに関してはこんな感じになると思います。



      一応、Stereo誌は購入する予定ですが、エンクロージャーまで作るかは未定です・・・(汗)。


      エンクロージャーを製作しました。 -> Stereo2016年8月号付録 口径8cmメタル振動板フルレンジ FOSTEX M800 使用 タンデム方式バスレフ型スピーカー製作 ~構想・設計編~


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