自作 パッシブネットワーク  

２０１５年８月３０日取り付け。

ＤＩＹで音を作って行く中でずっとブラックボックスのままのものがありました。


パッシブネットワーク。


理屈はよーわかりませんが、デッキやアンプからの音声信号を２ｗａｙならＴＷの高域成分とＭＩＤの低域成分に分配してくる箱。


オーリスはすべて自分のＤＩＹで音を勉強しながら作っています。

ネットでネットワークを調べているうちに自作されている方もけっこう拝見しました。

それに感化もされ、引き出しを増やす一環でやってみようと自作ネットワーク作製にチャレンジしてみました。

この時点ではまだオーリスに自作ネットワークを組み込む予定にはしていませんでした。

まず教科書として、福岡県のプロショップ、エモーションさんが「パッシブネットワークの作り方 」という３８ページにも及ぶ大作のＰＤＦファイルを紹介されていたのでそれをお手本としました。

さらにネットでくまなく調べた情報も加味して。。。


ネットワークの設計ではＴＷの高域成分とＭＩＤの低域成分が交わる周波数＝クロスオーバー周波数をどこにするのか、クロスオーバー部分へむかって高域成分や低域成分が徐々に減衰していくカーブをゆるやかにするのか（６ｄＢ/ｏｃｔ）、急にするのか（１２ｄＢ/ｏｃｔ）など色々な決めごとをしておかないとどのような素子（コンデンサやコイル）の数値を買ったらいいのかわからないようです。

そのヒントはＪＢＬのスピーカーのスペックが基準になるらしく。。。


取説を眺めます。

Ｐ６６０Ｃ

ＭＩＤ：　ＤＣＲ　２．２７Ω、感度　８８．６ｄＢ、最低再生周波数　７５．７Ｈｚ

ＴＷ：　ＤＣＲ　６．６２Ω、感度　８９．０ｄＢ、最低再生周波数：未記載ｗ

本当はＭＩＤとＴＷの最低再生周波数のお互いの整数倍になる数値で、ＴＷは低域よりの周波数を再生すると破損してしまうリスクがあるため１２ｄＢ/ｏｃｔのスロープならＴＷの最低再生周波数の２オクターブ以上上げてクロスオーバーを設定するのがいいと書かれていました。

ＴＷはそうするとＴＷの最低再生周波数（Ｈｚ）の４倍。

ＴＷの最低再生周波数が不明ですがこれを守るとかなり高いクロスオーバーになってしまうなーと思い、実際にオーリスでピンクノイズを再生してｉＰｏｄのアプリで簡易的にＲＴＡ（リアルタイムアナライザー）を測定してみました。
そうすると、ざっくり４．５ｋＨｚあたりにクロスオーバーがあるように思われました。

ざっくりした数値をそのまま利用して(^^ゞ、４．５ｋＨｚならＭＩＤの最低再生周波数の６０倍で４５４２Ｈｚ。

エモーションさんの参考書でスロープを１２ｄＢ/ｏｃｔで設定すると掲載されている計算式で計算すると、

コンデンサは３．７μＦ、コイルは０．０５６ｍＨとなりました。

ちなみにコイルの単位　ミリヘンリーは初めて習った単位です。。。


＊＊２０１５年９月２１日訂正＊＊
ネットワーク素子の選定においてスピーカーユニットのスペックを計算式に使用するのですが、その際に使うインピーダンスは交流抵抗でした。
僕が計算に用いた取説のスペック表に記載のあるＤＣＲは直流抵抗でした。
直流抵抗は交流抵抗とは別物であり計算に使用するものではないことが相談した福岡県のプロショップ、エモーションさんから指摘されました。
スペック表に記載がなければ代理店やメーカーに問い合わせてインピーダンスを教えてもらった方がいいようです。
＊＊＊＊


ネットワーク作りの実験はまず助手席側だけで行いコストを安く済ませました。

第１ステップとして設定したクロスオーバーから割り出した素子の数値に近いものをいくつか購入。
聞こえ具合を実際にオーリスで鳴らしながら確認して一番自分に合う数値を決定。

第２ステップでは、数値をなるべく揃えた上でいろんなメーカーの素子を購入して今度は音色の違いを確認し、自分の好みに合う素子の選定。

第３ステップでは、決定した素子たちをもう１ペア購入して左右スピーカーに使用できるようにするという段階を踏みました。


第２ステップのところで音を僕のような素人でも好みの方向へ仕向けることができると確信したのでオーリスへの実装を決めました。


第１ステップでは、ＪａｎｔｚｅｎのコンデンサＳｔａｎｄａｒｄ Ｚ－ｃａｐを３規格３．３、３．９、４．７μＦ、同じくＪａｎｔｚｅｎの空芯コイル１８ＡＷＧの２規格０．０５、０．１０ｍＨをすべて２ペアずつ購入。
１２ｄＢ/ｏｃｔの設計では片側でコンデンサもコイルも２つずつ必要です。

机上の計算上ではコンデンサは３．９μＦ、コイルは０．０５ｍＨが近似値です。

途中、ＭＩＤのみを６ｄＢ/ｏｃｔのなだらかなスロープに変更して実験してみたりしながら、最終的にはＴＷもＭＩＤも１２ｄＢ/ｏｃｔの３．９μＦ、０．１ｍＨで決定しました。


第２ステップでは比較したメーカーのコンデンサは、

・ＦＯＳＴＥＸ　ＣＰ　４．７μＦ
・Ｍｕｎｄｏｒｆ　Ｍ－ＣＡＰ　３．９μＦ
・ＡＵＤＹＮ　ＱＳ６　３．９μＦ
・ＰａｒｃＡｕｄｉｏ ＤＣＰ－ＦＣ００１　４．７μＦ
・Ｊａｎｔｚｅｎ Ａｕｄｉｏ　ＣＲＯＳＳＣＡＰ４　４．１μＦ

さらに音色のブーストを狙って

・ＡＵＤＹＮ　ＰＬ　０．１μＦ

も追加購入。

コイルは、

・Ｊａｎｔｚｅｎ Ａｕｄｉｏ　１５ＡＷＧ　０．１ｍＨ
・Ｍｕｎｄｏｒｆ　ＬＭＬ１４０　０．１ｍＨ

を追加購入。

なお、ネットワークの素子の配置については、直列につなぐものには豪華なものを、並列につなぐものにはコスト削減でランク下のものでもいいそうなので、迷わずコスト重視で実験時も並列に使う素子たちは第１ステップのものを使用しています。


コンデンサはメーカーによって設定しているものが異なったため、数値がきれいに揃えれませんでした。

この検討で最終的には、

・Ｍｕｎｄｏｒｆ　Ｍ－ＣＡＰ　３．９μＦ
・Ｊａｎｔｚｅｎ Ａｕｄｉｏ　１５ＡＷＧ　０．１ｍＨ

に決定。


基盤には１００円ショップで売っていたバインダーが丁度ＭＤＦだったのでそれをカットして使用。

ケースは同じく１００円ショップのタッパーです。

内部配線は、モガミの２５１６の１６ＧのＯＦＣです。被膜がポリエチレンで硬めです。赤黒１メートルずつ購入しましたが、まさかこんな小さな基盤作りでも黒がわずか１０ｃｍ足りませんでした。。。

端子はシャークワイヤーの１４ＧのＹ字端子を１２個使用。

端子台はコイズミ無線のオリジナル品です。



最終的な自作ネットワークの仕様

メインコンデンサ：Ｍｕｎｄｏｒｆ　Ｍ－ＣＡＰ　３．９μＦ
サブコンデンサ：Ｊａｎｔｚｅｎ Ａｕｄｉｏ　Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｚ－ｃａｐ　３．９μＦ
メイン空芯コイル：Ｊａｎｔｚｅｎ Ａｕｄｉｏ　１５ＡＷＧ　０．１ｍＨ
サブ空芯コイル：Ｊａｎｔｚｅｎ Ａｕｄｉｏ　１８ＡＷＧ　０．１ｍＨ

スロープ：ＴＷ・ＭＩＤともに１２ｄＢ/ｏｃｔ

計算方式：バターワース方式

ＴＷのクロスオーバー：４３５７Ｈｚ（計算上）

ＭＩＤのクロスオーバー：２５５３Ｈｚ（計算上）


自作ネットワークへの交換によって、

・細かい描写力

・聴いたことのない音（知らなかった音に気づいた）

・今よりもう少し肉声っぽい歌声

・楽器のキレイな響き

・イコライザーに頼りすぎないで済む中高域と低域のバランス

・好みの音

が得られましたが、その差はそんなに大きくないようで自分的には十分実感できましたが、奥さんには描写力の向上はちょっと実感できた程度だそうです(^^ゞ


まだしっかり理解が進んでいるわけではありませんが、今回の実験を通してパッシブネットワークの奥深い世界の片鱗を垣間見ることができました。

デジタル仕様のプロセッサーを使ってしまえば、ＴＷとＭＩＤのゲイン、クロスオーバー周波数、スロープなんかはＰＣで簡単に設定できてしまう部分ですが、音が設定の変更で変わっていく過程は同じでもそこにコンデンサやコイルの素子がもつ特徴や音色を乗せながら好みの音を作って行く作業は面白いものでした。

今回の設計回路自体はとてもシンプルなものでしたが、この高域と低域に音声信号を分けるというだけの単純な目的のために回路設計は無数のアプローチがあるようです。


深入りできる知識もお金もありませんのでこれ以上は深入りしませんが、趣味としてロマンを感じる世界ですね～。



今回の自作ネットワークの実験で掛かった総費用は、

￥１５，４９９でした。


最終仕様に使用している素子や基盤、ケース、内部配線などの合計は、

￥７，１２６でした。

＊＊２０１５年９月９日更新＊＊
連日夜中に１時間～１時間半の一人試聴会を行っています。
使用を開始してざっくり１５時間弱のエージングができたでしょうか。。。

ボーカルが肉声っぽい、ギターやバイオリンの響きがきれいな感じは取り付け時の印象からさらに向上しています。

聞こえない音が聞こえたというのは曲によるのですが、奥さんがよく聞くＫ－ＰＯＰ、ＢＩＧＢＡＮＧでは顕著で何聞いても、うん？こんな曲だったかな？という新鮮味が溢れています。
ただし悪い方向ではないです。

少し出てきたデメリットとして。。。

・音場が下がった。
ＴＷの高さに下がりびしっと上下固定気味。左右は逆に広がっています。ただ、この点はエージングで解決できそうなのか、時間とともに上に上がりつつあります。

・中域がへこむ。
これはまだよく理由がわかりませんが、可能性としてネットワークの設計ミスか配線ミス？ＭＩＤが２０００Ｈｚから下がっていくように設計したのですが、ピンクノイズでのＲＴＡで８０００Ｈｚまで伸びているみたいです。たぶんフィルターなしのフルレンジ状態。それでＴＷと帯域が重複して高域のゲインが相加して増えてしまい中域がへこんで感じるのかもしれません。


＊＊2016年3月21日更新＊＊

パッシブ2号機を作製しましたので、2016年2月5日にお役ご免となりました。
当面は分解せずにそのまま残しておきます。



＊＊2017年10月6日更新＊＊

このパーツレビューをネットワーク作りの参考にされている方がこの頃やけに多いようです。

ご参考になるかわかりませんが、こそっと秘密の扉を作ってみました(^｡^)

2016年9月あたりのブログをお探し下さいね。

関連動画：https://www.youtube.com/watch?v=APdofWfXfpM

＊＊2021年12月6日更新＊＊
コソッ。
https://minkara.carview.co.jp/userid/519534/blog/38612655/