カテゴリ:DIY Speaker( 50 )
DIY Speaker (50)
図面はできました。
でもDIYオーディオは渦巻く混沌。
うまくいくとは限らない。
スリリングです。


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左側は水平方向、右側が垂直方向のホーン壁面を示しています。
なお、左側の破線は垂直方向のホーン壁面を参考として示したもの。
DDCHなので2つのホーン壁面が共存し、かつ、滑らかに連続します。


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ユザワヤの通販で入手した発泡スチロール製の半球体。
直径20cm。


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東急ハンズにカットをお願いしました。
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by kiirojbl | 2012-04-17 17:22 | DIY Speaker | Comments(0)
DIY Speaker (49)
暖かくなってきたのでそろそろ再開しようと思っています。
設計は最終段階ですが、やや迷いがあります。
伸縮性の高いフリース生地と発泡スチロールの半球を発注。


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対向する半球状のスロート部を備えています。


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PT Progressive Transition WaveguidesのJBL PD5200/95
こんな具合に作ってみたいと。
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by kiirojbl | 2012-04-09 22:46 | DIY Speaker | Comments(0)
DIY Speaker (48)
東急ハンズ渋谷店から先日お願いしておいたウーファー部用のカット材が届きました。
FRPの樹脂成形作業は気温がもう少し上がらないと再開できません。
樹脂が固まらない、というのではなく、お外が寒い・・・
そこで屋内で作業できるウーファー部を先に作ってしまおうと。
お隣の白ホーンシステムは大きさの比較用です。



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ご覧のような15インチシングルウーファー部を製作することにしました。
このシステムのホーン部はうまくいくのかどうかよく分からないためウーファー部にはスタンダードなものを採用。
うまくいくようであれば、下のようなダブルウーファー化やフラットパネル型ウーファー部へと発展させる計画です。



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15インチユニットは旧2色ホーンシステムのV字型バッフルで使用している1508-8ALCPそのものを流用します。
同時にV字型バッフルは新たに作成したバッフル板で封鎖しシングルウーファー化します。


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1508-8ALCPはV字型バッフルという変則的な箱で使用したためその実力が分かっていません。
これはもったいないです。
またエージングが済んでいるのですぐに使えるというメリットがあります。

サブウーファーは暫定的にYST-SW160を使います。
YST-SW160についてはここでも少し書きました。
サブウーファー部も製作することになると思います。

計画通りに発展するのかは分かりません。
でもスピーカー道楽はこれからも続きますのであわてず騒がずのんびり行くことにしましょう。
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by kiirojbl | 2012-03-02 15:36 | DIY Speaker | Comments(0)
DIY Speaker (47)
2回目のFRP作業をしました。
1回目にできなかった部分のほか、1回目で作業した部分に積層しました。
FRP層の厚みは正確にはわかりませんが1cm以上になっており、もう十分だと思います。

デッドニングについては以前にも触れましたがより硬質の2液タイプのウレタンフォームを使用することを検討中です。
この手の硬質ウレタンフォームは剛性がありレーシングカーのサイドシル等に充填されているそうです。
EAWでは約3mm厚の合板と高密度ウレタンフォームを組合わせてホーンを製作しています。

Design Engineer Sam Appleton explains the approach.
"We use very thin plywood, about three millimeters, cut to fit this complex curve.
Of course the thin plywood is resonant and even transparent to low frequency sound waves.
So we fill the cavity behind the flare wall with a high density polyurethane foam that soon hardens and makes an acoustically inert, reflective structure.
It effectively becomes the side of the horn, just covered with a thin piece of plywood."



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FRPが硬化した後、サンドペーパーで全体をならしました。
ポリパテ作業の準備です。

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フランジ部の四隅においてフリースへのポリエステル樹脂の含浸が不足していたようでフリースが部分的に合板から浮いていました。
木工用ドリルで合板まで浅く座繰り、小さじを使用してポリエステル樹脂を少量注ぎました。
これはうまくいきフランジ部の浮きは完全に固定されました。

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フロート口の周囲もサンダーで仕上げました。
合板のはがれた部分等はパテで修正する予定です。

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フランジ裏側のフリースの折り返し部分もサンダーで仕上げました。

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フランジの角の部分、あやまって結構激しくぶつけたりしたのですが欠けていません。
フリースとポリエステル樹脂の組み合わせでもかなり強いです。
このフランジには円形ホーンの開口周囲の反射を不均一にするという効果を期待しています。
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by kiirojbl | 2011-11-09 22:05 | DIY Speaker | Comments(0)
DIY Speaker (46)
紙管を取り外しました。
下の画像の楕円形の黒っぽい部分が紙管が接触していた部分です。
この部分のフリース生地は紙管に押され生地が圧縮されていたためかポリエステル樹脂が裏側まで浸透していました。
紙管に巻いておいたサランラップ(cling film)のためにポリエステル樹脂が紙管に貼りつくようなことはありません。
その紙管は木工用ボンドで部分的に固定されているため紙管上部を切断して少し力を加えるだけで簡単にはずすことができました。
支柱部の内側に見えている小さな木片は紙管の位置決め用。

ホーン部は完全に硬化しており、紙管をはずしても形状がゆがむようなことはありません。
紙管が接触していた周辺部はまだFRP作業を行っていません。
発注しているポリエステル樹脂が届いたら第2回目のFRP作業をします。

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FRP作業をした部分は60番のサンドペーパーで表面を荒らしています。
これはパラフィン層を除去するためです。
マスク装着のこと。

ポリエステル樹脂は空気と触れていると硬化しません。
このためポリエステル樹脂にパラフィンワックスを混入し、ポリエステル樹脂の表面にパラフィン層が形成されることにより、ポリエステル樹脂と空気が接触することを防ぎます。

しかし、パラフィン層があると2回目のFRP作業のポリエステル樹脂が先のポリエステル樹脂層にくっつかないのです。
そのためパラフィン層をサンドペーパーで除去するわけです。

ポリエステル樹脂には「パラフィンワックスなし(ノンパラ)」と「あり(インパラ)」の2種類あります。
今回使用しているのはワックス入り(インパラ)タイプです。







今回FRP屋さんに発注したFRPの材料等は以下の通りです。
なお「ホワイトパテ4キロ」というのはホーン表面を平滑にするためのものです。
さらにスロート部やイコライザ等の様々な形状をこのパテで造りこめるのではないかと期待しています。

FRP用ガラスマット1.0kg 100cmx263cm 666円x3個 = 1998円
ホワイトパテ4キロ ポリパテ 2838円x2個 = 5676円
パテヘラ45ミリ 151円x1個 = 151円
アセトン500mL 476円x2個 = 952円
一斗缶ベロ注ぎ口 98円x1個 = 98円
FRP国産樹脂20kgワックス入 8553円x1個 = 8553円
FRP硬化剤1000mL 1999円x1個 = 1999円

小計 19427円
消費税 964円
送料 0円
代引料 315円
合計 20706円


FRP屋さんで入手したガラスマットはJBL 2360AやALTEC MR94Aに使用されているガラスマットよりも細く上質な印象を受けます。
こうしたガラスマットにはおそらく様々なグレードがあるのでしょう。



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FRPと一口に言っても樹脂の種類(エポキシ樹脂やポリエステル樹脂)それからガラス繊維の種類としてガラスマットの他にガラスクロスもあります。
さらに高級なカーボン繊維やケブラー繊維もネットショップで容易に入手可能です。
グランセプターGS-1(オーディオ懐古録オーディオの足跡)ではFRPとダンプ材を積層しているそうです。
今回はそうした異なる材料との積層は行う予定はありませんが、FRPの積層作業はいつでも追加できます。






FRPについて学ばせていただいたサイトです。

まずは作ってみてナンボ! 速攻FRP講座
まずは作ってみてナンボ! 速攻FRP講座 その2
FRPの離型剤と下地素材の邪道編


なお、ポリエステル樹脂に「はかり」はいらないです。
料理用計量カップで計った水を紙コップに注いでマーキングしておけば樹脂量は計れます。
一方、エポキシ樹脂は正確な計量が必要です。
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by kiirojbl | 2011-11-05 12:52 | DIY Speaker | Comments(0)
DIY Speaker (45)
硬化完了、カチカチです。
今度は歪が発生しませんでした。

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マスク装着、FRP作業に入りました。
ガラスマットに触るのは初めて。
はさみで切ってみます。
ガラスマットはしなやかで紙のように簡単に切れます。

ポリエステル樹脂に入っている溶剤によりガラスマットのガラス繊維同士をくっつけているバインダーが溶けるため、硬化剤を混ぜたポリエステル樹脂を塗りつけるとガラス繊維がほぐれます。
ガラス繊維自体が柔らかくなるわけではないのですが、まるで鱶鰭のようです。
なお、ガラスマット片の大きさは画像のような大きなものよりも20cmx10cm程度の方が扱いやすいです。

ベル部の裏側までポリエステル樹脂が浸透していないためパラフィン層が露出していません。
このためパラフィン層をサンドペーパーで削り落とす必要がありません。

最初にポリエステル樹脂をベル部の裏側に塗り、それからガラスマット片を置き、刷毛でそのガラスマット片にポリエステル樹脂を塗り込みます。
急いでもバインダーが溶けませんからゆっくり作業を進めます。
適度に隣り合ったガラスマット片同士を重ねながらこの作業を繰り返してゆきます。

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意外と簡単です。
FRP作業は初めてですがなかなかの仕上がりになりました。
なお、白くなっているのはガラス繊維が毛羽立っている部分であり気泡ではありません。

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ここまでの作業でポリエステル樹脂を4kg使用しました。
というか、缶が空っぽになってあえなく作業終了。
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by kiirojbl | 2011-11-03 10:42 | DIY Speaker | Comments(0)
DIY Speaker (44)
ポリエステル樹脂を塗りました。
1年ぶりです。
薄め液であるスチレンモノマーは使用しませんでした。
収縮率が大きくなってしまうからです。
硬化剤は多め。

最初にスロート口と縁の裏側を塗りました。
ちなみにブレーキクリーナーはアセトンの代わりにはなりませんでした。

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ベル部分は渦巻状に開口側からスロート口へと塗りすすめました。

塗りあがってみると…塗りムラが気になります。
う~む。

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ベル部の裏側は浸透していません。
うむむ。

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フリースが濃い色になり色だけはホーンらしくなった。

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Dual Directivity Circular Horn独特の光景。
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by kiirojbl | 2011-11-02 17:16 | DIY Speaker | Comments(0)
DIY Speaker (43)
リカバリー作業の終了後フリースの生地の張り方を検討しました。
何度も何度も張りなおす。

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4分割で張るのは難しく、思い切って大きな1枚で張ってみました。
フリースの1辺のサイズは120cm以上がよいと思います。
このフリースには中央に穴をあけます。
穴の直径は180mmと型材の穴の直径と同じがよかった。

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布の生地の織り目の方向をきちんとホーンの上下方向と揃えます。
最初に穴の周囲をタッカーで固定。
それから同じテンションで引っ張りながら外縁をタッカーで固定してゆきます。
何度もやり直しながら張り加減を均一に。

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皺もなく綺麗に張れました。
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by kiirojbl | 2011-10-31 17:08 | DIY Speaker | Comments(0)
DIY Speaker (42)
カッターでエポキシ樹脂で固めた伸縮布を切除。
紙管はサランラップ(cling film)で覆われているのでフリースは紙管にくっつかず簡単にはずせました。

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ドライヤーで加熱しながら丁寧に剥がしてゆきます。
リカバリー作業はどんなものでも時間がかかるものです。

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短気をおこさず、ゆっくりじっくり。








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今回のDual Directivity Circular HornのプロジェクトはALTEC MR94、M94Aの影響が大きいです。
音が素直でありホーンキャラクターを感じさせません。

MR94、MR94Aは複合型コニカルホーンです。
スロート部、第1ベル部、第2ベル部、第3ベル部から構成されています。
スロート部から第3ベル部まですべてコニカル型。

スロート部もコニカル型である旨はU.S.Patent 4187926にも記載があります。

この米国特許にはこんな記載があります。
"The separation between walls 15a and 15b of the throat section at their juncture with bell section walls 21 and 22 should be no greater than the wavelength of sound at the highest frequency to be controlled.
It is also important to note the divergence angle between walls 21 and 22 is substantially greater than that between walls 15c and 15d, and that the vertical mouth dimension may be made greater than in a normal horn designed for the same coverage angle.
This enables better vertical directivity control at low frequencies of interest in a speaker of normal physical proportions."
(ベル部壁面21、22と連結しているスロート部壁面15a、15bにより形成されている間隙の幅は、指向性コントロールを受ける最も高い周波数の波の波長の長さよりも幅広くなってはならない。
また、ベル部壁面21、22の広がり角度は、スロート部壁面15c、15dの広がり角度よりも十分に大きいことが重要である。
これにより標準的なスピーカーにおいて重要な低い周波数のより良い垂直指向性制御が可能となる。)

こうした記載を参考にしながらDual Directivity Circular Hornを設計しています。

また、Dual Directivity Circular Hornが円形であることは"By employing a square mouth, it is possible to achieve equal horizontal and vertical directivity roll off in the low frequency range of the horn."(ベル部開口を正方形にすることにより、ホーンの低域側における垂直指向性と水平指向性の均一なロールオフ特性を達成できる。)と同等の効果を期待できます。

他にも"The use of planar sides for the bell section of the horn minimizes "waistbanding" effect (i.e., spillover of radiation or sidelobing).
The use of a bell section adjacent to the mouth of the horn which diverges at a greater angle than the main bell section minimizes beaming in the midfrequency range of the particular horn."(ベル部に平坦面を用いることにより"ウエストバンディング効果"(即ち、望ましくない側方への音の放射あるいは側方における指向性のローブ)を最小限にすることができる。
ベル部開口直前に主ベル部(第1ベル部)よりも広がり角度の大きなベル部(第2ベル部)を設けることにより、当該ホーンの中域におけるビーム現象を最小限にすることができる。)という効果もあります。

複数のスピーカーを使用する場合に重要になってくる-6dB落ちの範囲や、側方への指向性ローブを減少させることなどは、ホーンキャラクターとは関係ないと思われがちですが、そうではありません。
こうした特性もホーンキャラクターに影響を与えています。
理想的なホーンに近づくためには様々な要素を1つずつ改善する必要があります。
定指向性というのもそうした要素のひとつにすぎません。

Dual Directivity Circular Hornのプロジェクトは、定指向性ホーンを製作するということではありません。
定指向性ホーンがもたらした新たなホーンの考え方。
それをおしすすめてみたい。

定指向性ホーンの出現からすでに30年。
その後のウェーブガイドホーン等の現代的なホーン理論を参考にしつつ、ホーンの設計を自由度の高いものにしようというのがテーマのひとつです。
これから少しずつ説明してゆきますね。
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by kiirojbl | 2011-10-28 01:03 | DIY Speaker | Comments(0)
DIY Speaker (41)
硬化完了。
しかし、この画像の下側の部分が歪んでいます。

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凸凹(でこぼこ)になっています。

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部分的な凸凹ならドライヤーで温めると柔らかくなるので修正可能です。
しかし、広範囲が歪んでいる場合には修正不可能。
基準面がないため、パテで修正することもできません。

という次第で、伸縮布+エポキシ樹脂作戦は失敗。
失敗の原因は伸縮布が薄すぎるためだと思います。
勉強になったなぁ…

フリースの生地+ポリエステル樹脂+ポリパテの方法を試してみようと思います。
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by kiirojbl | 2011-10-24 19:54 | DIY Speaker | Comments(0)