スーパーウーハーを作りたい... ~その3~

スピーカーユニットの選択1


前回の記事でエンクロージャー方式として共鳴菅型を採用することに決定しました。今回は共鳴菅を実際に駆動するスピーカーユニットの要件を考察します。



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「スーパーウーハーを作りたい...」




ユニット要件考察

共鳴菅型スピーカーはその名のとおり共鳴菅という強力な共鳴器を持つため、 駆動するユニットが非力では共鳴菅をうまく制御できず、逆に共鳴管に振り回されてしまい、歯切れの悪いボーボーと尾を引くような音になってしまいます。そのため、強力な磁気回路を持つ駆動力の高いユニットの方が有利です。

また、4.1チャンネル(サラウンド)の0.1チャンネル用ウーハーとして作成する予定なので、他の4チャンネルのスピーカー(フロント2ch、リア2ch)とのバランスも考慮したいところです。

低音再生能力はユニット振動板面積に比例するので、スーパーウーハー用ユニットの振動板面積は、他の4チャンネルのユニット振動板面積合計と同等以上にしたいということがあります。

ただし、これはスーパーウーハー専用のパワーアンプを使用せず、フロントスピーカーのパワーアンプ出力からネットワークのみで低域信号を分離して鳴らす場合での話であり、今回のように専用アンプを使う場合ではそこまでシビアにならなくても良いので、スーパーウーハー用ユニットの振動板面積はフロント・リア4チャンネルのユニット振動板面積合計の2/3以上であれば良しとすることにしました。


それを踏まえて、一般的なユニットの公証口径に対応する実効振動面積を示すと・・・

公証ユニット口径(cm)実効振動面積(cm^2)
1267
16133
20206
25327
30468
38745


となります。



また、私が使っている4チャンネルスピーカーの構成は・・・
  • フロントスピーカー:20cmフルレンジ(FOSTEX FE208EΣ)1本の共鳴菅方式 ×2台
  • リアスピーカー:12cmフルレンジ(FOSTEX FE126E)2本の共鳴菅方式 ×2台

となり、トータルの振動板面積は、
(206 × 2台) + (67 × 2本 × 2台) = 680(cm^2) となります。

これの2/3の面積は、約453cm^2となります。

この面積を超えるユニット口径ごとの本数(合計面積)を示すと・・・

公証ユニット口径(cm)本数
164本(532cm^2)以上
203本(618cm^2)以上
252本(654cm^2)以上
301本(468cm^2)以上
381本(745cm^2)以上

となります。



本数が奇数(1本を除く)になると接続時のインピーダンスが半端な値になるし、インピーダンスがあまりにも低いとアンプの保護回路が働いてしまいます。

また、共鳴菅の太さ(断面積)とユニット振動板面積には一定の関係があり、ユニット振動板面積よりも共鳴管の断面積が小さいと共振しにくくなります。そのため、振動板面積が大きくなると、共鳴菅も太く(断面積を大きく)する必要があります。逆に、共鳴菅をあまりにも太くすると共鳴菅というよりは後面開放箱に近い動作になってしまい、共振しにくくなってしまいます。

それらを考慮すると、さすがに38cmは大きすぎますし、ユニット単体で十分な低音が再生できるので共鳴管のような巨大な共鳴器は必要がありません。

これらを考慮すると、16cmを4本、または、30cmを1本あたりが無難のように思えます。



次回は現在入手可能な16cm、30cmユニットの調査を行い、候補を絞って行きます。
#4(スピーカーユニットの選択2)に続く・・・


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