自作スピーカーの音質を大きく左右するのが、スピーカーユニットを取り付けるエンクロージャー(スピーカーボックス)の設計です。

特にバスレフ型では、箱の容積だけでなく、バスレフポートの直径や長さ、共振周波数(Fb)など、さまざまな要素を考えながら設計する必要があります

そこでtone qualityでは、箱のサイズと板厚を入力するだけで、バスレフエンクロージャーの内容積、最適な箱のサイズやポート長、低域の周波数特性を確認できる無料シミュレーターシステムを製作しました。

専門的な計算が苦手な方でも、自作スピーカーの設計やバスレフポートの調整に活用できます。

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バスレフエンクロージャーとは?

バスレフ型エンクロージャーとは、スピーカーボックスに「バスレフポート(ダクト)」と呼ばれる開口部を設けた方式です。

スピーカーユニットの背面から発生する音を利用し、エンクロージャー内部の空気とポートによる共鳴を利用することで、低域の再生能力を高めます。

比較的コンパクトなエンクロージャーでも低音を伸ばしやすいため、市販スピーカーから自作スピーカーまで幅広く採用されています。しかし、単純に箱に穴を開ければ良いわけではありません。

エンクロージャーの内容積、ポート径、ポート長、チューニング周波数などによって低域の特性は大きく変化します。

バスレフ設計で重要な「箱の容積」と「ポート」

バスレフエンクロージャーを設計するときに重要になるのが、エンクロージャー容積(Vb)とバスレフポートの設計です。

同じスピーカーユニットを使用していても、箱の大きさやポートの設計が変われば低域の再生特性も変化します。

特にバスレフポートは、直径と長さによってチューニング周波数が変化します。

例えば

「もっと低域を伸ばしたい」
「箱をこのサイズに収めたい」
「このポート径なら長さは何mm必要なのか」

こうした設計を実際に製作する前に確認できるのが、シミュレーターを使用する大きなメリットになります。

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箱の外寸や使用する板材の厚さなどを入力すると、エンクロージャーの内容積を計算し、バスレフポートの設計や周波数特性を確認することができます。

複雑な計算を一つひとつ行う必要がないため、実際に箱を製作する前の設計・比較に活用できます。数値だけでなく周波数特性を確認できるため、「計算結果は出たけれど、実際にどのような低域特性になるのか分からない」という場合にも役立ちます。

●シミュレーターで確認できること

・エンクロージャーの内容積
・箱サイズと板厚を考慮した設計
・バスレフポートの長さ
・バスレフポートのチューニング
・設計変更による特性の変化
・低域の周波数特性

バスレフポートの長さを簡単に確認

バスレフ型スピーカーを自作するとき、特に分かりにくいのがポートの長さです。ポートのチューニングは、箱の内容積だけでなくポート径やポート長とも関係しているのでとても難しいです。

シミュレーターを利用することで、条件を変更しながら必要なポート長を確認できるため、計算式を使って何度も計算し直す必要がありません。

使用するスピーカーはメーカー出してくれているT/Sパラメーターの情報を入力するとさらに精度の高いシステムを組むことができます。

自作エンクロージャーに便利なアイテム

丸ノコ+丸ノコガイド
MDFや合板を箱の寸法通りに切るための基本工具です。エンクロージャーは板材の寸法精度が組み上がりに直結するので、単に丸ノコだけでなく、丸ノコガイドもセットであると仕上がりは格段に上げることができます。

 

サークルカッター
インパクトドライバーや電動ドリルに取り付けて、ユニット穴やバスレフポートを開ける工具で、30~300mm程度まで調整できる木工用カッターです。インパクトドライバーや電動ドリルを持っている方はおすすめです。

 

トリマー
ウーファーなどの大きな開口をきれいな真円に加工でき、さらにユニットをバッフル面に埋め込むための座ぐり加工までできます。こちらはサークルカッターと違って、電動ドリルなどは必要ないし、トリマービットを変更するだけで加工の幅が広いのでとてもオススメです。

 

オービタルサンダー
MDFの接合面の段差処理や塗装前の表面仕上げに使えます。手作業のサンドペーパーより作業時間を圧倒的に短縮できます。

シミュレーションの結果について

本ツールで表示される数値や周波数特性は、スピーカー設計を検討するためのシミュレーション結果です。

実際のスピーカーでは、使用するユニットの個体差、吸音材、エンクロージャー内部の構造、ポート形状、設置環境など、さまざまな条件によって特性が変化します。

低域の視聴での最終調整などはオシレーターも製作してありますので、機械的な調整も重ねて最高のシステムに仕上げてください。

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tone qualityでは、スピーカーやオーディオをもっと楽しめるよう、実際の製作・メンテナンスに活用できるツールを開発しています。

今回製作したバスレフエンクロージャーシミュレーターも、無料で自由にお使いいただけます。これらのシステムを現在利用できるのは、当サイトを知っているお客様のみ活用することができます。

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