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2014年7月28日月曜日

中低音ウッドホーンの製作(3) ~構造設計~

少しずつですが、設計を続けています。

以下に示す、図ー1が平面図です。 すっごく見にくいのではないかと、すみません。

使用材はハードメープル集成材で、25mm厚を想定しています。


図面ー1 平面図


図面ー1A 平面図(再掲)



この図面は、左側のコーナーに置くための設計で、ドライバーはYL音響の75000を予定しています。

手前下側斜めの位置が、幅89cm、高さ100cmのホーン開口部分です。

奥行きが、左側側面が一番長く80cm、右側は40cmです。

図面上でNが開口部のセンターです。

以下N→M→K→Jと開口面からホーンの中へ入ってゆきます。

Jから先へドラーバーまでは、X-Y断面を次の図面ー2 側面図に示します。


図面ー2 X-Y側面図


この図面では、手前、下部が床面で、YL75000ドライバー位置が上部となります。

ドライバーの位置は、ドライバー中心線で98cmとなり、四角体ではないが、縦横が80cmに対して高さが100cmで、しかも8kgあるドライバーが一番上部に位置するので、安定性の悪い構造設計となります。

YL75000を出て直後に、10mm厚(ステンレス)のインタフェースを設けます。  これの右側に25mm厚集成材2枚でスロートアダプターを作り、○→□の音道変換をし、その後25mm厚集成材で、音道を徐々に広げてゆきます。

この図面ー2では、B(30×22)→C(30×30)→D(50×50)→E(54×50)→F(120×50)→G(200×55)
→H(200×150)→I(200×280) というように広がります。

なお括弧の中の数字は、音道の縦横をmmで表示しています。

Iの次は、図面ー1のJにつながるわけです。

音道の設計は既に、ドライバーからFまで延長150cmをfc(カットオフ周波数)50hzで設計し、sのあと延長380cmまでをfc=60hzで設計していました。

図面-2から図面ー1と書いてみて、A(ドライバー)、B、C、D、・・・、Nまでの位置は、最初に騎乗設計した位置とほぼ同じで、断面も、理想的な断面に出来るが、音道延長は25cmほど短い。


①音道が足りない。
②全体の重心が高く不安定  という2点の欠点があり、設計変更をします。


重心を下げるには、ドライバーを床面に設置するしかありません。

音道F→Eから原設計では音道を上部に曲げているが、これを下部にまげて床面に設置したドライバーにつなげます。

そのまま設計すると、音道は更に45cmほど短くなるので、45+25=70cm分だけ、図面ー2のようにXY面上で稼ぐのではなく、水平面上で28+14+28cm=70cm曲げる。

もう一つの案は、シンプルにしてあまり曲げ部をつくらない為に、DF部を35cm長くする。
そうすると、ホーンの一部が、開口面よりも高くなるが、この方が音質には良いかもしれない。

この方向で再設計を続けます。



追記(7月29日)

あまりに写真が見にくいので、平面図のみスミイレしてみました。  側面図は、現在変更中なので設計変更後の図面を後日お見せします。

2014年7月7日月曜日

中低音ウッドホーンの製作(2) ~モックアップの製作(2)~

モックアップの製作(2)というのは、今年の1月に、その1をブログに載せているからです。

設計は、3月のブログに載せた、Loud speaker designを参考として、長さを稼ぐために折り曲げをもう一往復してみました。

前回のモックアップは設計も異なるが、4mm厚のバルサ板で1/5縮尺モックアップを作りました。

今回は1/10縮尺で、方眼紙上に設計を書いたのでそのまま切り出して、1/10モックアップを作ってみることにしました。


写真ー1 スピーカー(左側)の前面・上方向からみた場合


ホーンスピーカーは内寸で高さ100cm奥行き、80cm、開口面の幅90cmです。

コーナー設置型だが、開口面は内側に向けてあります。


写真ー2 スピーカー(左側)を背面・上方向から見た場合


この写真-2は背面から、ホーンスピーカーを見たところです。

円筒形をしたのが、ドライバーで、そこから1インチ直径のスロート正方形に直して二度折り曲げて開口面へ音道がつながります。

音道の延長は370cmとなります。

写真ー3 再びスピーカーを、前面から見た場合


この角度で見ると、開口面の広がりがよくわかります。


このモックアップを作ってみて分かったことは、

①写真ー2で見えるホーン屋根部の傾斜部分は平面でなく捻じれている。

②ドライバーは重さ7kg弱あるが、この高さにして地震などの場合転倒しないかどうか。

などですが、ほかの解決法があまり見つかりません。

傾斜部分が平面でないが、薄板(例2mm厚)を10枚重ねて樹脂で固めて捻じれ部を作れるかどうかですね。

ドライバーは出来れば、下に置いて、全体の重心を下げたいが、写真ー2の右上の空きスペースにドライバーを置くためには、傾斜部の高さがが邪魔をする。

更に高さが高くなると、中高音用ホーンも作り直す必要が出てきそうで、大変になる。



 この設計で行くかと思い始めています。

もう一つの課題は、YL 75000との接合をどうするかで、鉄製のインターフェースの製作ができるか、横浜のメーカーに見積もりをお願い中です。