1)反発磁気回路について
文字通り磁石の反発力を利用した磁気回路です。こちらのホームページにわかりやすい説明があります。
http://www.26magnet.co.jp/database/qa/qa20.html

http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/magnetcirc.htm

2)エッジ無し、糸ダンパーについて

エッジとダンパーの役割はボイスコイルを磁気回路の中に正しく位置させるためと、ピストン運動の管理です。しかし、構造上の弊害として、コーン紙のピストン運動を抑制してしまいます。コーン紙は、エッジとダンパーがじゃまで、自由に振動できないのです。同時に、コーン紙の振動を受けて自ら振動し、その振動をコーン紙に戻します。エッジとダンパーはボイスコイルのセンタリングには必要不可欠の存在ですが、音質的には必要悪の存在だと言えるでしょう。
反発磁気回路では磁気ギャップが大きめにとれるので、エッジがなくてもボイスコイルが磁石にあたることはありません。糸ダンパーでも十分に磁気回路でのセンタリングが保てるので、必要悪のエッジを省略できる事ができます。エッジをとって糸ダンパーにすると、コーン紙はまるで拘束具をはずしたかのようにのびのびと振動します。ボイスコイルのセンタリングさえ保てれば、コーン紙の振動を制御するような構造はあまり好ましくないのではないのでしょうか。

3)スピーカーユニットの固定方法ついて


   

多くのスピーカーユニットは、スピーカーフレームによってエンクロージャー(箱)に固定されています。スピーカーユニットで一番振動してはいけない部分は磁気回路です。それが、音圧や振動をモロにうけるエンクロージャー(箱)にフレームによって固定されているのです。エンクロージャー(箱)をいくら頑丈につくり、鉛や重りをのせても、肝心の磁気回路がグラついていては意味がありません。

  

やはりユニットは磁気回路(マグネット部分)で支えるべきだと思います。
それから、鉛や重りはエンクロージャー(箱)に乗せるよりも、磁気回路に乗せた方が効果が大きいです。
やりだすとキリがないのがこの世界なのですが、磁気回路(マグネット部分)は重くすればするほど音が良くなります。

4)スピーカーケーブルとボイスコイルについて

スピーカーケーブルは、アンプから見ればただの抵抗であり、音質的には必要悪な存在です。スピーカーケーブルに音信号を通すことによって音質が向上(劣化、変化はしますが)することはありません。
というわけで、私は最近、小さいアンプを磁気回路の側に設置して、ボイスコイルを直接アンプにつなぐことにしています。俗に言うスピーカーケーブルのようなものはありません。
そうなると気になるのがボイスコイルです。長くて細すぎるのです。そこで思い切って、0.4mmという極太の銅線を短く(約3m)巻いたボイスコイルをつくってみることにしました。

極太ボイスコイル
磁気回路とアンプを一体化
このボイスコイルで作ったスピーカーのインピーダンスは1Ωです。
スピーカーのインピーダンスが低いと、音は歪みます。逆にインピーダンスが高いと、柔らかい、ゆるい音色になる傾向があるようです。また、スピーカーのインピーダンスが低いと、インピーダンスが高いスピーカーに比べて大きな音が出ます。が、その分ノイズも大きくなります。つまり音楽も雑音も大きく鳴るという事です。
実際、このスピーカーはノイズが出ますが、歪み感はなく、とてもキメの細かいなめらかな音がします。以前使っていた、細くて長いボイスコイルのスピーカーよりも音がいいので、チョットのノイズには目をつぶり、かれこれ3年ほど使っています。ちなみに今のところ、アンプにもスピーカーにもなんのトラブルも発生していません。(ただ、普通にテレビやパソコンにつなぐとかなり大きいノイズが発生します。)


後日、スピーカーからのノイズが気になりだしたので、ボイスコイルのマイナス側に、直列に1Ωの抵抗をはさむことにしました。写真の高級抵抗”NS-2B”です。海神無線で1個¥430(高い。。)ノイズ見事にとまりました。

スピーカーの能率とインピーダンスについては下記のサイトが参考になると思います。
http://www.hifido.co.jp/merumaga/gyoumu/070413/index.html←参考(インピーダンスについて)
http://www.procable.jp/setting/04.html               ←参考(インピーダンスについて)


さらに私は最近、0.5mmのボイスコイルを使用しています。(写真上より0.5mm、0.4mm、0.2mm。)20巻きで、ボイスコイルの長さは約3mです。スピーカーケーブルはなく、ボイスコイルがほとんどダイレクトにアンプにつながっています。(一般のシステムだと、ボイスコイル約9mにスピーカーケーブルプラス・マイナス3mずつとしてとしてだいたい15mくらいでしょうか。)
今のところなんのトラブルもなくご涼しげに鳴っています。

それともうひとつ。
ボイスコイルとスピーカーケーブルを直接つなぐと、振動でボイスコイルが切れると言われています。その対策として、振動でも切れにくい「フレキシブルワイヤー」という線を間に入れているのですが、これは音の事を全く考慮に入れていない最低なものです。私はどうしてもこれを使う気になれず、ボイスコイルを直接アンプにつないでいます。(今のところ切れた事はありません。切れたら作り直すつもりでひらき直っています。)
一応振動が一箇所に集中せずに分散するように気をつけてます。

5)コーン紙の形状とバッフルレススピーカーについて

  
スピーカーユニットの前と後ろの音は逆です。コーン紙が前に押し出ると、後ろから見るとへこんだ状態で、コーン紙がへこむと、後ろから見れば押し出た状態になります。この逆相の音どうしがぶつかると、音は消えます。(まあ、理論上の話ですが)

 
実際は低い音ほどよく広がり、前方に回りこみやすいので、主に低音が相殺されて(位相の相殺)、スカスカの音になってしまうわけです。
 

この位相の相殺を防ぐ意味もあり、世のスピーカーはだいたい箱に入っているのです。バスレフやバックロードホーンなど、逆相の音をあえて前方に出す場合は、ちゃんと計算しないとこの位相の相殺が起こり、本来の目的(低音の増強)が発揮されません。
また、スピーカーを箱に入れて位相の相殺を防ごうととしても、今度は箱鳴り、定在波、共振といった弊害が現れます。特に多くのオーディオマニアを悩ませるのがこの定在波でしょう。スピーカーでもリスニングルームでも、あらゆる平行面でこの定在波は起こり、リスニングルームを五角形にしたりして平行面をなくしたつもりでも、この定在波は起こり、音を濁らせます。点と点でも定在波は起こるそうです。丸いスピーカーでも筒のスピーカーでも同じです。(唯一、五角形の立方体のスピーカーが例外だそうですが)
この対策として一番好ましくないのが吸音材です。だいたい音が死にます。
リスニングルームも無音室を目指すより、ホールのように上手く定在波をかわすようにするのが好ましいのではないでしょうか。

現在私は、スピーカーユニットを箱に入れずに裸で鳴らしています。スピーカーユニットを箱に入れないと、位相の相殺によって(スピーカーの箱は位相の相殺を防ぐためのものですから)低音が消されてしまいます。しかし、スピーカーを箱に入れて鳴らすと今度は共鳴現象や定在波が起こります。
スピーカーを箱に入れて鳴らすのと裸で鳴らすのとどちらがいいと言うわけではないのでしょうが、私は裸で鳴らす方が好きです。低音は犠牲になりますが、箱鳴りのないのびのびとした自然な音が好きです。低音はサブウーファー等で補う方向で考えています。


6)スピーカーのネットワーク、アンプ等のリーケージフラックスについて

スピーカーの近くにアンプを設置するには条件があります。スピーカーネットワークはリーケージフラックスを持っており、近くのオーディオ機器の音を悪くしますので、ネットワークのないフルレンジユニットにすることです。
(注/リーケージフラックスの本来の意味は、トランスから漏れて外に広がる磁束の事です。回路内やシャーシ等の金属類に電磁誘導を起こし、各回路を通る音楽信号に有害なノイズをまき散らし、他の部品や側のオーディオ機器の音を悪くする性質があります。)

今回のシステムは、1つのフルレンジスピーカーに1つのアンプのバイアンプ方式です。スピカーネットワークがないのでアンプとスピーカーを一体化できました。ネットワークがある場合は、近くにアンプ(CD等他のオーディオ機器も)を置くと音が悪くなる場合があります。アンプ等他のオーディオ機器(トランスやコイル部分)もリーケージフラックスを持っています。リーケージフラックスは周りの部品や側のオーディオ機器の音を悪くするので、部品や機器の配置には十分に配慮が必要だと思い
ます。
対策としては、トランスをアンプから離すこと、配線に注意する、オーディオ機器のシャーシ等金属類に電磁誘導が起こらないように注意する事だと思います。

7)音のビリつきについて

音出ししてみて、音がビリつく事があります。下記のいずれかが原因の場合が多いようです。
.椒ぅ好灰ぅ襪ボビンと完全に接着されていないため外れている箇所がある。
⊆Уぅャップにボイスコイルが当たっている。
ボイスコイル〜スピーカーケーブルのどこかが振動によって当たったりこすれたりしている箇所がある。
ぅ▲鵐廚肇好圈璽ーのインピーダンスが合っていない。

私のようにフルレンジだと分割振動の影響も出ます。口径の小さい、強度の弱いコーン紙だと音がビリつく事があるので、口径の大きい、強度の強いコーン紙にしています。

8)反発磁気回路スピーカー製作

コーン紙の素材には渋紙を使います。ケント紙に渋柿塗料(ひらたく言うと渋柿の汁のくさったやつで、東急ハンズで売ってます)を塗るのも面倒くさそうなので、やっぱりあらかじめ塗ってある渋紙を使います。
コーン紙の素材は普通の画用紙でもいいです。発砲スチロールでやっている方もいますし、食べ終わったインスタントものの皿でも紙コップでも立派に音は鳴ります。
UEW/ポリウレタン
外径0.5mm銅線です。
¥190
もっと太くてもいけます。
高周波ワニスです。
¥190
セメダインスーパー
X2です。
特にコレでないとい
けないというわけで
はありません。
芯には、あとで抜き
取りやすいよう、セロ
ファンを帯状に巻い
ておきます。
巻く目安をあらかじめ
マジックで書いておき
ます。
(高周波ワニスでにじ
まないように裏面に
書いておきます。)
糸ダンパーです。
FOQの制振動剤を塗
っています。コノ制振
動剤、効いているのか
よくわからないのです
が、なんとなくICなんか
にも塗りまくっています
芯にセロファンを巻い
たものです。最後に芯
がスムーズに抜ける
ようにセロファンは2枚
二重に巻いています。
ボイスコイルが巻きや
すいように、巻き始め
の部分に厚紙を巻い
ておきます。
高周波ワニスがかた
まるのを待ちます。
かたまりました。
高周波ワニスは接着
剤ではないのでちょっ
としたことでコイルがほ
どけます。ご注意を。
コーン紙を接着しやすいように、小さなひっかかりをつけておきます。

コーン紙の製作です。
接着剤がはみでたりして見栄えが悪くならないように慎重に作業します。
背面のコーーン紙の制作です。糸ダンパーは見栄えを考慮してこちら側のコーン紙に取り付けます。
前面のコーン紙と背面のコーン紙を接着し、コーン紙にボイスコイルを接着します。芯に使っていた筒を抜いて完成です。
コーン紙を糸ダンパーで磁気回路に(反発しあう磁石の間にボイスコイルがくるように)固定します。磁石にボイスコイルがあたらないように注意しましょう。
完成です。
スピーカーケーブル・フレキシブルワイヤーがないので、アンプがダイレクトに極太・ショートボイスコイルを駆動しています。また、エッジとダンパーの役割を3本の糸がはたすことで、コーン紙のピストン運動を抑制する要素を軽減していますし、箱に入れずに裸で鳴らすことで、箱入りスピーカー特有の共鳴現象(箱鳴り)が全 くありません。このシステムの特徴は、コーン紙がとにかくのびのびとピストン運動することです。
欠点は逆相の音が前に回りこみやすいことと、箱を利用した低音再生ができないことです。やはりコーン紙は30cm以上の大口径にする必要を感じます。大口径にしても驚くほど細かい音が再生できますし、小音量でのレスポンスも抜群です。

反発磁気回路スピーカー製作(後日1)

やはりクロージャー(箱)無しでは低音が物足りない・・・。というわけで、コーン紙の直径を54cmに大きくしました。

写真左が以前の30cm、右が今回制作した54cmです。30cmが小さく感じてしまうほどの大きさです。

大口径なのに音の立ち上がりもよく、私の部屋で聴くかぎり、全くフルレンジ。バランス的にも、やはりこのくらいの口径は必要なようです。もっと大きくてもいけそうなので、さらに大口径のもつくってみます。

反発磁気回路スピーカー製作(後日2)


店で鳴らしているスピーカーを改造しました。
コーン紙がバッフルにひっついているように見えますが、バッフル含めて全部振動板になっています。 ”半”平面バッフルスピーカーとでも言うのでしょうか。。  

裏から見るとこんな感じです。凧のように見えますが、見た目よりかなり軽いです。ボイスコイルも更に太く巻き直す予定。お客さんに、ボイスコイルを銅板一重巻きでつくった方がおられて、スピーカーの抵抗はほとんどなくてもなんとかなると言われました。ボイスコイルのマイナス側に、直列に超高級抵抗”NS-2B”をかまして、超超極太ショートボイスコイルに挑戦してみようかな。

9)反発磁気回路スピーカー製作(後日3)サブウーファー導入(YAMAHA、YST-SW010の改造)

ショートボイスコイルはどうしても高音寄りになるので仕方ないのですが、やっぱり低音が足りない。サブウーファーが欲しいな。4発あるコーン紙のうちの2発は上向きにセッティングされていて視界には入らないので、こっちにローパスフィルターを入れてサブウーファー扱いにしようか。以前、買って使ってなかったムンドルフのスピーカー・ネットワーク用コイルがある。これを使おう。
ネットワークを作るのは初めてなのですが、OFC無酸素銅・単線を4〜50mほど巻いたコイルだろうか、そいつをながめていてふと気がついた。音信号がスピーカーケーブルを通ってコイルを4〜50m、更にボイスコイルを通り、スピーカーケーブルを通ってアンプ帰ってくるのか・・。冗談じゃない、なんのために苦労してショートボイスコイルにしたり、スピーカー・ケーブルを短縮したりしているのか。ローパスフィルターはやめだ。とりあえずお金も時間もないので、しばらく市販の安いサブウーファーで我慢しよう。
というわけで、さっそくYAMAHAのサブウーファーYST-SW010BをAmazon.coで購入。8400円くらいでした。これをCDプレーヤーに直接つなぎたいが、YST-SW010Bはモノラル入力の端子が一つしかないので、そのままではつなげない。ステレオをモノラルにするピンケーブルが必要だ。
しかしこ付属のピンケーブルちゃちいなぁ。ダイソーで売ってそう・・。

ステレオをモノラルに変換するには、間違っても単純に左右のケーブルを一つにショートさせてはいけないそうです。(まあ、安物のステレオ⇒モノラル変換ケーブルは、単純に左右のケーブルを一つにショートさせているものがほとんどでしょうが。)ステレオのピンケーブルの左右それぞれに10〜20KΩくらいの抵抗をかまして一つのピンケーブルにまとめて、信号の逆流を防ぐ必要があるそうです。ついでに電源ケーブルもスピーカーケーブルで自作。ついでのついでに中身もちょこっといじりましょう。

側面をはずすとアンプ等が見える。8400円の割に意外!?としっかりしたつくり。

ケーブル類はすべてオーディオ用のものに交換。電源まわりのコンデンサーも増量。抵抗、コンデンサー、ダイオード等の部品の交換は後日にしよう(それだけでも効果がありそう)。基盤も部品も大きいから作業が楽ちんだ。
アンプ内臓スピーカーというのは、アンプがスピーカーの振動をモロに浴びて音質的にはよくないように思える。ただ、スピーカーの側にアンプを置いて、スピーカーケーブルを最短にできるメリットもある。どちらがどうと結論付けるつもりはありませんが、私個人の経験上ケーブルを最短にする方が結果がいいように思います。
ちなみに、オーディオ機器にインシュレーターをひいたり、おもりを乗せたりして振動対策するならば、主要な部品にじかに振動対策する方が費用対効果が高い。特にスピーカーユニットを柱か何かに直接固定して、ユニット自体をひたすら重くした場合の音質効果は絶大です。

YAMAHA、YST-SW010の改造(その2)

YST-SW010がどうもしっくりこないので、もうちょっといじってみることにしました。
とりあえずユニットは、激安で有名なダイトーボイスのDW-200に交換。
ダイトーボイスといえば、江川三郎氏がDS-16Fを絶賛した事で有名になりましたよね。安いのに音がいいんです。
結局YST-SW010はアンプ部のみを使う事にしました。この段階では、箱の中にトランスが入ったままですが、後で箱の外に出す予定。トランスはノイズのかたまりなので、アンプ基盤と離してやると音がよくなります。

スピーカーユニットは木の柱にがっちり固定。その周りをダンボールで巻いて、隙間には木工用ボンドをたっぷり塗ります。このカーペットのようなダンボールはホームセンターや東急ハンズで売っています。このダンボールの筒スピーカーは誰でも簡単に、しかも安く作れるのですが、以外?と音が良いので評判です。私も一時、このダンボール筒スピーカーをリファレンスとして愛用していました。
今回はウーファー使用なので、この状態を箱に入れてダクトをつけました。

10)サブウーファー自作

今度はサブウーファーを最初から自作することにしました。 
人的に現システムのフルレンジのバランスを崩したくないので(ズンズンドンドンがんばって鳴っているウーファーはイヤだ)あるのかないのかわからないけどないと寂しいというのウーファーにしようと思っています。
あなたの 決して お邪魔はしないから〜 ♪♪という感じでしょうか。
というわけで、いろいろと案を考えてみました。
できれば吸音材をいっさい使わずに、箱の形状だけで
定在波、共振、箱鳴りといった音を濁らせる諸悪の根源に対応したいのですが・・・。



   A案
アクースティマス(PPW)型の形状で、定在波と箱鳴り対策は無し。
ダクト2はスピーカーの背圧を逃がす空気穴になります。
ユニットは歯切れのいい低音がほしいので、小口径のものを2発使用。
反対向きに(ユニットの余分な振動を互いに相殺させる狙い)柱に固定します。
アンプはTDA1552Qをふたつ、それぞれのユニットに使用。
以下の案はすべてこの案を踏襲して考えていきます。
   B案
バックロードホーンに見えますが、フロントホーンで低音の強調だけをねらったものです。
   C案
低音の強調だけをねらったバスレフです。
スピーカーは逆相に接続。
    D案
ダブルバスレフで、二重のダクトで低音の増強をねらったもの。

とまあ、とりあえず、まだ設計段階なので、どういう音になるのか見当がつきません。
だいたい理屈通りの音にならないのがオーディオの世界ですから。
想像(妄想?)だけは広がります。

エンクロージャーの設計はコチラ↓のサイトを参考にさせていただきました。
http://www.asahi-net.or.jp/~ab6s-med/NORTH/SP/bassreff_canvas.htm
http://www.asahi-net.or.jp/~bk3k-andu/
システムは夜のお店「八百屋さんの居酒屋」で使用しています。
興味のある方はどうぞお気軽にご来店ください。