幸せの黄色いホーン ８２話 ミッドベースユニット

ミッドベースユニットはＰＥＡＶＥＹ社の１００８－８ＨＥ　ＢＷＸにしました。１０インチ（２５ｃｍ）のホーン用ユニットです。Ｆｓ６２Ｈｚ、Ｑｔｓ０.３０３、Ｍｍｓ４０.２ｇ、４インチ径アルミリボンボイスコイル、重さ６.８ｋｇ。許容入力は、連続５００Ｗ、プログラム１０００Ｗ、ピーク２０００Ｗ。姉妹機種にバスレフ用の１００８－８ＳＰＳがあります。なお、ミッドベースの２５ｃｍ口径で４インチボイスコイルを搭載した同類はＭｃＣａｕｌｅｙ社の６３２８やＤ.Ａ.Ｓ.Ａｕｄｉｏ社の１０－Ｂ、１０－ＢＮとごく少数です。

１００８－８ＨＥとその交換用バスケット（１００８－８ＨＥ　ＢＷＸ　ＲＢ）

３０ｃｍではなく２５ｃｍを選んだのは大昔にコーラル社の１０Ｆ－６０という２５ｃｍフルレンジユニットと使っていたため親近感があるからです。また、２５ｃｍという口径は大口径ウーファーで感じられるような面で押してくる雰囲気がなく、２３９２＋２４９０Ｈの低域側の領域を濁らさないのではないかと思ったからです。

他社のミッドベースユニットも検討してみました。でも、ＪＢＬ社の２５ｃｍは３インチボイスコイル、ＥＶ社では２.５インチボイスコイル。これでは地味目のミッドベースユニットのイメージがさらに地味な感じに。でも、ミッドベースユニットって割と本音で作れる明るい性格？のユニットなんです。ウーファーユニットやフルレンジユニットのように、あちらが立てばこちらが立たず、というようなジレンマに陥るようなことが少ないはず。

例えば、業務用ミッドベースユニットの多くはＢＬファクターが大きいです。このＢＬファクターというのはスピーカーの駆動力を示しています。単位はＴ／ｍまたはＮ／Ａ。Ｔ／ｍというのはTesla-metersのことで磁気回路のギャップにおける磁束密度とそのギャップの磁界を横切っているボイスコイルの線材の長さの積。また、Ｎ／ＡというのはNewtons per Ampereの意味で、１Ａをボイスコイルに流した際に、どの程度の力が発揮されるかを示しています。２つの単位はこのように考え方が違うのですが、１Ｔ／ｍ＝１Ｎ／Ａであるため、どちらの単位を用いてもＢＬファクターの数値は同じです。

ＢＬファクターを大きくしてゆくと駆動力が大きくなるため、同時にＱ値が小さくなってしまい最低域が出にくくなります。でも、ミッドベースユニットなら最低域の再生能力は問われないのでＱ値が小さくなってもあまり関係ありません。ウーファーユニットではＢＬファクターが大きくなると最低域が出づらくなるのです。

また、ＢＬファクターを大きくするためには、より強力な磁石を使用するか、ボイスコイルの巻き数を増やせばいいのですが、ボイスコイルの巻き数を増やすとインダクタンスも増え、高域側のインピーダンスが上昇し高域が出にくくなくなります。大きな磁気回路を備えているフルレンジユニットのＢＬファクターが意外と小さいのはこのためです。

さらに、ミッドベースユニットでは、ウーファーユニットのようにコーン紙の振幅を確保する必要もありません。磁気ギャップからボイスコイルが外れるまで片道の振幅幅（しんぷくはば）がＸｍａｘ。Ｘｍａｘを稼ごうとすると、ショートボイスコイル/ディープギャップタイプであろうが、ロングボイスコイル/ショートギャップタイプであろうがＢＬファクターは小さくなってしまいます。磁気ギャップの深さが深くなれば磁束はまばらになり、ボイスコイルの巻き幅を増やすにはまばらに巻くしかない訳です。（ショートボイスコイル等についてはハーマンインターナショナルの解説をご参照下さい。）

という訳で、ミッドベースユニットなら低音は出さなくてもいいよ、高音も出さなくてもいいよ、自由にやっていいよ、という甘い環境なのかというと実はそうでもなく、特にミッドベースホーン用のユニットは実効質量が重めであることに気付きます。ホーンロードがばっちりかけられた上に家庭用ユニットが一瞬で焼損するような入力に長期に渡って耐えなければならないのでコーン紙に高い剛性が求められているからでしょう。

ＱＷ－１

ＰＥＡＶＥＹ社は、１００８－８ＨＥを中高音用スピーカーシステムであるのＱＷ－１に使用しています。ＱＷ－１は、ホーンと組み合せた１００８－８ＨＥを２本と、ＣＨ－６４２ＱＴホーン＋４４ＸＴを備えています。４４ＸＴは４インチダイアフラムのコンプレッションドライバーです。このシステムは２００Ｈｚ～１８ｋＨｚを±３ｄＢで再生することができるそうです。

ＱＷ－１は、ＱＷ－２１５とＱＷ－２１８に組み合せ、４ウェイシステムにすることが推奨されています。ＱＷ－２１５はプロライダー１５（１５０８－８ＡＬＣＰなのか１５０８－８ＣＵＣＰなのかは不明）を２本搭載した３８ｃｍダブルウーファーシステムであり、ＱＷ－２１８はローライダー１８（１８０８－８ＨＰＳ）を２本搭載した４６ｃｍダブルのサブウーファーシステムです。ホーンと組み合せた２本の１００８－８ＨＥは、計４本の大口径ユニットにバランスするだけの能力があることが分かります。ＰＥＡＶＥＹ社はＱＷ－１以前にも３０ｃｍコーン型ユニットと組み合せた大型ホーンのミッドベースシステムを販売しており、この手のユニットやホーン型のミッドベースシステムが好きなのかもしれません。

１００８－８ＨＥはホーン用なのでホーンを製作しなければならないのですが、置き場所と気力、そして肝心の設計能力がないのでパス。パンフレットには８.５Ｌ、１２.７Ｌ、１７Ｌの比較的小さな３種類のバスレフ箱が推奨されていましたのでこれ幸いと小箱でお茶を濁すことにしました。しかし、大型のＶ字型バッフルを製作するという可能性（大抵は計画倒れです）もあるので左右計４本を購入。

２１ｍｍ厚のサブロクシナ合板を１枚半使用。外寸は縦７５ｃｍ×横３０ｃｍ×奥行き２８.２ｃｍ。内寸容積は約４４Ｌ、実効容積３７Ｌとなりユニット１本あたりの実効容積は１８.５Ｌになりました。ダクト開口１４ｃｍ×６ｃｍ、ダクト長９.２ｃｍ。ダクトの共振数は７０Ｈｚを少し下回る程度です。あまりのかわいらしさに製作はお手軽を極め大した苦労もなくあっさり完成しました。

幸せの黄色いホーン ８１話 ミッドベースの形式を考えよう

黄色いホーンシステムは約２５０Ｈｚでクロスした大型ホーンと４６ｃｍウーファーの組合せです。理屈の上ではかなり苦しい構成ですが、遮断特性のＱ値を調整し、ロー側とハイ側のクロス周波数をバラバラに設定するなどの悪戦苦闘を繰り返したところ、これは案外マトモな音に（そう思っているのはおめでたい本人だけ）。しかし、２３９２＋２４９０Ｈでも同様の方法で誤魔化してしまうのではちょっと退屈。という訳で今回はミッドベースの導入を考えることにしました。

ミッドベースの形式としては、ダイレクトラジエター型やホーン型、あるいは中間的なＶ字型バッフルのようなタイプが考えられますよね。そこで色々と調べてみました。最初は、ダイレクトラジエター型。ダイレクトラジエター型と言っても、使用するユニットの数によって中低域の質感が相当違ってくるようです。２３９２（あるいは２３９２Ｓ）＋２４９０Ｈを使用している５６７１、５６７２、５６７４（カタログ散策０３話をご参照下さい）のダイレクティビティ ファクター（directivity factor／指向係数）のグラフを比較してみると、シングルウーファー、ダブルウーファー、４発ウーファーの中低域の特性に差があることが分かります。

５６７１（シングルウーファー）

５６７２（ダブルウーファー）

５６７４（４発ウーファー）


このダイレクティビティ ファクターとは、スピーカーの主軸方向の音圧とスピーカーを中心とする球体面上で音圧の平均値との比だそうです。イメージが湧かないので、スピーカーからあらゆる方向に放射される音の内、スピーカーの軸上に吹っ飛んでくる音の割合を示す特性と理解しています。ちなみにダイレクティビティ インデックス（directivity index／指向指数）は、ダイレクティビティ ファクターの常用対数の１０倍を示したものだそうです。ダイレクティビティ ファクターの測定方法は、無響音室内でスピーカーを適当な角度で上下左右斜めに回転させて測定するのではなかろうかと考えています。

ダイレクティビティ ファクターの数値、具体的には、無指向性スピーカーを反射のない空間に吊り下げた場合（自由空間）、ダイレクティビティ ファクターの値は「１」になるそうです。この無指向性スピーカーを床の上に置いた場合には「２」、さらに背面壁を加え「床＋背面壁」にすると「４」、さらに部屋の隅のように左右何れかの側壁を加え「床＋背面壁＋側壁」にすると「８」。しかし、それ以上はどう考えればよいのか残念ながら分かりません。そして低域になるほど指向性はブロードになりますから、それに応じてダイレクティビティ ファクターの数値は小さくなります。

ちなみに、サブウーファー等の周波数レスポンスグラフで表示されている４π空間、２π空間などの表示もダイレクティビティ ファクターと似たような捉え方。４π空間とは自由空間、２π空間は床の上、π空間は「床＋背面壁」、π／２空間は「床＋背面壁＋側壁」。下のグラフでは破線が４π空間での特性を示し、実線が２π空間での特性を示しています。

ＡＳＢ６１２８Ｖ（５５話をご参照ください）


話を戻し５６７１、５６７２、５６７４の３機種を比べてみると、１００Ｈｚ以下のダイレクティビティ ファクターには大きな差がありません。しかし、１００Ｈｚ～２５０Ｈｚの中低域のダイレクティビティ ファクターでは、５６７１や５６７２に見られる落ち込みが５６７４にはありません。要するに５６７４では、４発ウーファー部と２３９２＋２４９０Ｈのホーン部とのそれぞれのダイレクティビティ ファクターがなだらかに連続している訳なのです。ダイレクトラジエター型のウーファー部がホーン型のミッド部とうまく適合している好例でしょう。ごさ丸さん作バーチカルクワドの中低域の充実感はこれが原因だと思っています。

ダイレクトラジエター型ではなく巨大ホーンならどうなるのでしょう。例えば、エレクトロボイスのＭＨ６０４０ＡＣ。開口部のサイズが縦９８.１ｃｍ、横１４７.９ｃｍ。そして奥行きは１８７.８ｃｍ。１００Ｈｚ以上で使用可能な定指向性（６０°×４０°）のスタジアム用同軸ホーンです。この同軸ホーンの中低域用ホーンを３００Ｈｚ以下で使うなら、ダイレクティビティ ファクターの値は２３９２＋２４９０Ｈにも適合しそうです。しかし、２３９２に合わせるために９０°×５０°の定指向性を持たせ、ＭＨ６０４０ＡＣと同程度のダイレクティビティ ファクターの値を確保するとなると、ホーン全体の大きさはさらに巨大なものになるでしょう。

ＭＨ６０４０ＡＣ

ＭＨ６０４０ＡＣのダイレクティビティ ファクター

ついでに中高域用のホーンにおけるホーンサイズとダイレクティビティ ファクターとの関係も。小さいほうから順に２３８１（９０°×５０°）、２３５２（９０°×５０°）、２３６０Ａ（９０°×４０°）、２３９２（９０°×５０°）のグラフを並べてみました。なお、２３８１というのは２３８０Ａのスロート部を１．５インチ径に変更したものです。

２３８１

２３５２

 

２３６０Ａ

２３９２

このように中低域側において正面に吹っ飛んでくる音圧の割合はホーンが大きくなるほど大きくなります。これは聴感上どうなのかというと、ホーンが大きくなるほど大人しい印象になります。何故って、中低域と中高域のダイレクティビティ ファクターが略同値になるため、耳につきやすい中高域の吹っ飛び具合が相対的に控えめに感じられるからでしょう。

さらに、９０°×５０°、６０°×４０°、４０°×３０°を比べてみました。６０°×４０°や４０°×３０°のホーンでは、２ｋＨｚ以上での盛り上がりが顕著であり、高域になるほど正面に吹っ飛んでくる音圧の割合が大きくなることが分かります。演奏者との近接感や鮮やかな感じを出しやすい特性だと思います。

 ２３５２（９０°×５０°）

２３５３（６０°×４０°）

２３５４（４０°×３０°）

こんな具合にダイレクティビティ ファクターという特性からミッドベースの箱の形式を考えてみるものの、実際には、床、天井、背面壁、両側壁のある部屋の中で使うのですから、この数値だけでは何も語れないかもしれません。それはともかく、巨大なスタジアムホーンは今のところ設置スペースがありません。また、５６７４のようなダイレクトラジエタータイプ４発では左右計８発のユニットが必要となり、これは資力検査が厳しい結果に。こうなるとダイレクティビティ ファクターのことを勉強しても何にもなりませんね。ガックリ。