Near Field測定

前回の記事でFar Field測定とクロスオーバー周波数の検討まで終わりました。

前回に課題となっていたバスレフポートのチューニングを行います。低音域をNear Field測定し、ポートや吸音材の調整で特性を改善します。

まずはポートの出口にマイクを設置して、ポートの出力を確認していきます。

使ったポートはJantzenAudio ダクト P43-123です。まずは何も加工しない123mmの状態で測定してみました。

チューニング周波数は50Hzあたりでしょうか。当たり前ですが、設計値よりもだいぶ低いです。

1.1kHz付近に大きなピークが出ており、これが全体の特性に影響を与えそうです。高域の測定限界を超えているため参考値程度ですが、影響はかなり大きそうです。

実際に前回の記事でウーファーの特性の1.1kHzあたりに明確にディップが出ていました。

このピークを対策していきます。ポートの出力比で-20dBくらいになれば、あまり影響が出なくなりそうですね。

まずポート共鳴なのか定在波の影響なのかを特定します。ポート長を変えてみたのが以下の結果です。

ポート長を短くするとピーク周波数が僅かに高くなっています。そしてピークの音圧が下がっています。

最初はポート共鳴かと思ったのですが、それにしてはピーク周波数の変化が小さいので、定在波を拾っている可能性があるなと思い始めました。

吸音材の調整の前に、もう少しピークを抑えられないかと思って、ポート形状を変更してみました。

このポート(長さ100mm)を取り付けて測定した結果が以下です。

片端フレアの時と比べてピークをだいぶ抑えることができました。両端にフレアをつけることは効果が大きいとわかりました。

ポート共鳴でないことを確認するために、ポート長を45mmと半分にしてみた結果が以下です。

1.2kHzあたりのピークは少し下がった感じですが、900〜1.1kHzあたりのレベルはガクッと下がりました。

定在波のシミュレーション結果を見ると、900〜1.1kHzあたりは高さ方向と幅方向にあたります。1.2kHzあたりは奥行き方向です。

この結果や前述のポート長の短くした時の結果を見るに、ポート長を設計よりも短くした方が良さそうです。

次は吸音材がどの程度必要なのか、確認します。

ポート長90mmのときに黄色が吸音材を入れない場合で、緑色がウーファーの裏側あたりにホワイトキューオンを詰めた場合です。

吸音材を入れることで400Hz以降のピークが小さくなっています。このあたりには吸音材は必須と言えそうです。

ポートからの出力を見ながら1.2kHzあたりのピークが小さくなるように調整した配置です。これをベースに今後、調整していこうと思います。

まとめ

ポート出力の漏れの対策として、以下が効果がありそうとわかりました。

一方で課題としては、以下のようなものが浮かび上がってきました。

既存の穴を小さくするのは難しいので、ポート径を小さくするにはアダプタを作らないといけない。
両端フレアのポートは長さ調整がしずらい。
- 片端フレアのポートはテーパーがついているので径を揃えて接合するには両方を調整しなければいけない。
- Precision Portが使えれば良いが、この径はラインナップに無い。

これらの課題を解決して、対策を行うためにPrecision Portのようなフレアのついたアダプタのようなものの製作を検討しています。