Pioneer40cmウーハーTAD_TL-1601a低音用スピーカー_バスレフ検討 [34枚]

ホームオーディオシステムのチャンネルデバイダー_ベリンガーのCX-3400 V2を購入しました。
CX-3400を所有していましたがゲインが変化する動作不安定の為、今回再度購入しました。
これを機会に現有のホームオーディオシステムをブログにアップしました。
◆ベリンガーのCX-3400へLink◆
https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f232%2f7768526%2f7768526.jpg?ct=c5721ed51a36

◆ホームオーディオシステムへLink◆
https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f232%2f7775846%2f7775846.jpg%3fct%3d8cd6a2a57526

今回は第1システムの低音用スピーカー_Pioneer40cmウーハーTAD_TL-1601aをそれまでの30cmウーハーの密閉箱からバスレフ方式に変更した顛末が中心です。
◆低音用スピーカー_Pioneer40cmウーハーTAD_TL-1601aへLink◆
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◆バスレフ方式へLink◆
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%90%E3%82%B9%E3%83%AC%E3%83%95%E5%9E%8B
http://diy-sound.net/archives/70

ホームオーディオシステムは3システムで視聴しています。
第1は居間、第2は別室、第3は台所に設置しています。

第1システムは6chAVサラウンドシステムで映像、音楽視聴用です。
◆第1システムへLink◆
https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2fuserstorage%2f000%2f057%2f279%2f955%2f1fd6285c6e.jpg?ct=593a4d4dd972

低音用スピーカー40cmウーハーTAD_TL-1601aのバスレフ化は検討に時間と労力を非常に費やしましたので今回、データを整理してその顛末をブログにアップしました。

第2システムはレコード視聴、iPhone、ipad(ブルートゥースで聞いています)等での音楽視聴です。
スピーカーはダイアトーンDS-301、アンプはPioneerVSA-900、プリアンプPioneerC-21　（レコード再生時に使用)、レコードプレーヤー、DVDプレーヤービクターXVP-300(CD視聴用）の構成です。
◆第2システムへLink◆
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◆第2システム_スピーカー_ダイアトーンDS-301へLink◆
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スピーカー_ダイアトーンDS-301の前面ネットはネットを張り替えています。

第3システムはイージーリスニング用でCD、ラジオ等を視聴しています。
BOSEウエーブミュージックシステムAWR-CCCです。
◆第3システムへLink◆
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第1システムはフロント3ch(フロントLch、フロントセンターch、フロントRch)、リア3ch(リアRch、リアセンターch、リアLch)の6chAVサラウンドシステムです。
音楽再生はフロントのLch、Rchのステレオ2chで視聴しています。
フロントLch、Rch _2chは低音用_40cmウーハー_バスレフボックス_TL-1601a、中音用_20cmJBL2115A(LE-8Tのプロユーススピーカー)_密閉箱、高音用_PT-R7のツイーター構成です。
◆中音用_20cmJBL2115A(LE-8Tのプロユーススピーカー)_密閉箱へLink◆
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◆高音用_PT-R7_ツイーターへLink◆
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フロントLch、Rch _2chは3wayのマルチチャンネルアンプ構成です。

チャンネルデバイダーはベリンガーCX-3400 V2を使用しています。クロスオーバー周波数は350Hz、5kHzです。
◆チャンネルデバイダー_ベリンガーCX-3400 V2へLink◆
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AV、サラウンド再生は上記2chとフロントセンタースピーカー、リアはLch、リアセンター、リアRchの6chでの視聴です。

ソースはBL、DVD、CD、TV、ラジオ、iPhone、iPpad、iPod、PC(iTunes)等です。
iPhone、iPad、iPod、PC(iTunes)はONKYO_ デジタルメディアトランスポートND-S1を使用。

第1システムの低音用スピーカーは1983年に40cmウーハーTAD TL-1601aを購入して従来の密閉箱を加工、検討してバスレフ方式にしました。
それまでは密閉箱に30cmウーハーPW-30Fを使用していました。

40cmウーハーTL-1601aはPioneer Exclusive 2402 TADスピーカーに搭載されています。
Pioneer Exclusive 2402は自宅外でよく聞いていました。非常に良い印象が有ります。
よってTL-1601aを購入しました。
◆Pioneer Exclusive 2402 TADスピーカーへLink◆
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低音用スピーカーボックスは大きさ(スピーカーボックス内容量)がExclusive 2402に近い大きさです。
Pioneer Exclusive 2402は外形寸法_(ボックス寸法)798×660×480mmです。
木製のホーンスピーカー部先端を含むと798×660×600mmです。
第１システムの低音用スピーカーボックスの外形寸法は800×600×450mmです。
従来の30cmウーハーPW-30Fを40cmウーハーのTL-1601aへの変更は取付け穴の加工、バスレフ穴の加工、前面ネット等の作成、加工が必要でした。

変更前まではバッフル板にネットが張ってありそれをはがして加工を行いました。
スピーカーの取付穴は回し引きのこで広げました。
◆回し引きのこへLink◆
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バッフル穴の加工は自由キリを用いバッフル板にダクト用114mmの丸穴を2カ所開けました。
◆自由キリへLink◆
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前面ネットは秋葉原でスピーカーネットを購入し、木枠を作成してネットを張りました。
◆前面ネットへLink◆
https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f232%2f7766937%2f7766937.jpg?ct=32fdc258d002

Pioneer Exclusive 2402はバスレフで2つのダクトが有ります。
(円形のダクトで内径100mm、ダクト長93mmだったと思います。)
◆Pioneer Exclusive 2402 TADスピーカーのダクトへLink◆
https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f232%2f7766955%2f7766955.jpg?ct=0f209e66272d

今回の低音用スピーカーボックスも最初は2つのダクト穴を設けました。
(スピーカーボックスの大きさがPioneer Exclusive 2402に近い事と、他メーカーのスピーカーボックスもダクト穴が2つ開いていたりするので良いのではと思いました。)

ダクトの穴の数、ダクト穴径、ダクト長は参考にする資料等が無いのでPioneer Exclusive 2402にならい2ヶのダクト穴を開け検討を始めました。

ダクトの材料は内径107ｍｍのVU塩ビパイプを使用しました。
1000ｍｍ程度のVU塩ビパイプを購入して100mm、150mm、200mmの長さに2ヶずつ、250mmを1ヶカットしてダクトを７ケ作成しました。
◆ダクトの材料_内径107ｍｍのVU塩ビパイプへLink◆
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バスレフはダクト穴の大きさ、長さで共振周波数(インピーダンスが最大になる周波数)、反共振周波数(インピーダンスが最低になる周波数)が変化するので上記の各々のVU塩ビパイプをダクト穴に取付けインピーダンス特性を測定しました。
◆インピーダンス測定結果へLink◆
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バスレフの検討は中島平太郎氏著のHi-Fiスピーカーを参考にしました。
バスレフシステムの良否はインピーダンス特性で判断するとの事です。
バスレフは反共振周波数まで再生できます。又再生周波数は密閉箱の共振周波数の0.7～0.8との記述が有ります。
◆中島平太郎氏著のHi-FiスピーカーへLink◆
https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f232%2f7768919%2f7768919.jpg?ct=29dd4f50d342

実際20Hzから50Hzの帯域で音を聞いてバスレフのダクト長の良否を判断することは難しいと思います。

今回はバスレフの反共振周波数、共振周波数、インピーダンス値、インピーダンスカー ブの形で良否を判断しました。

インピーダンス特性はCR発振器、真空管電圧計(バルボル)、アンプ等を用い定電圧法で測定しました。電圧値から計算でインピーダンス値を算出しました。
測定方法等はネット、他を参照

現在だとパソコン、パソコンアプリ等で自動で測定可能だと思いますが1983年当時はパソコンも有りません。ひたすら周波数を変え電圧値を読み計算しました。

測定はスピーカーボックスにTL-1601aを取り付け、①～④を実施しました。
①２つのダクト穴を塞ぎ密閉箱状態
②ダクト穴２つに100ｍｍ、150ｍｍ、200ｍｍの２つのダクトを取り付け
③ダクトは取付けないでダクト穴のみ1つ、2つ
④１つのダクト穴を塞ぎ１つのダクト穴で100ｍｍ、150ｍｍ、200ｍｍ、250ｍｍのダクトを取り付け

結果は
①密閉箱状態(測定結果は共振周波数=47Hz　以下同様)
②２つのダクト穴に外径114ｍｍ、内径107mmのVU塩ビパイプ2ヶをダクト長100mm(反共振周波数=40Hz)、150mm(反共振周波数=35Hz)、200mm(反共振周波数=30Hz)を取付けた時のインピーダンス値を測定しました。
③さらにダクトを取付けないダクト穴のみ1つ(反共振周波数=40Hz)、2つ(反共振周波数=50Hz)も測定しました。
◆密閉箱状態、ダクト長100mm、150mm、200mm、ダクト穴のみ1つ、2つへLink◆
密閉箱→https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f239%2f7765885%2f7765885.jpg?ct=0b6d4f96bd1c

ダクト長100mm→https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f239%2f7765887%2f7765887.jpg?ct=0b6d4f96bd1c

150mm→https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f239%2f7765888%2f7765888.jpg?ct=0b6d4f96bd1c　　

200mm→https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f239%2f7765889%2f7765889.jpg?ct=0b6d4f96bd1c

ダクト穴のみ1つ→https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f239%2f7765890%2f7765890.jpg?ct=0b6d4f96bd1c　　

ダクト穴のみ2つ→https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f239%2f7765891%2f7765891.jpg?ct=0b6d4f96bd1c

２つのダクト&ダクト無し_ダクト穴のみのインピーダンス特性、インピーダンスカーブはイマイチでした。

④ダクト穴を1つ塞ぎ1つのダクトでダクト長100mm(反共振周波数=30Hz)、150mm(反共振周波数=30Hz)、200mm(反共振周波数=22Hz)、250mm(反共振周波数=25Hz)を測定しました。
◆ダクト長100mm、150mm、200mm、250mmへLink◆
ダクト長100mm→https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f239%2f7765892%2f7765892.jpg?ct=0b6d4f96bd1c

150mm→https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f239%2f7765893%2f7765893.jpg?ct=0b6d4f96bd1c

200mm→https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f239%2f7765884%2f7765884.jpg?ct=0b6d4f96bd1c

250mm→https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f239%2f7765895%2f7765895.jpg?ct=0b6d4f96bd1c　

最終的な結果はダクト1ヶでダクト長200mmが反共振周波数も22Hzと一番低く、インピーダンス値、インピーダンスカーブの形も良いと判断して1つのダクトでダクト長200mmに決定しました。

片チャンネルで測定したので別のチャンネルのスピーカーボックスはダクトは1つです。(片方のスピーカーボックスは１つのダクト穴を塞ぐ為の板が付いています。
◆スピーカーボックスは１つのダクト穴を塞ぐ為の板へLink◆
https://minkara.carview.co.jp/image.aspx?src=https%3a%2f%2fcdn.snsimg.carview.co.jp%2fminkara%2falbum%2f000%2f001%2f046%2f232%2f7768977%2f7768977.jpg?ct=32fdc258d002

最終的にはバッフル板をつや消し黒塗装して前面ネットを設けました。
◆前面ネットへLink◆
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測定は超低域なので測定時は部屋の各部がきしみ大変な状況でした。

今回現状のホームオーディオシステムをブログアップするにあたり何十年も前の測定データを整理し、ブログにアップしました。インピーダンス測定データはエクセル(散布図)で作成しました。
◆何十年も前の測定データへLink◆
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