マイナーオーディオ講座

MCAP-CR
多自由度バスレフ型研究所
Audio Engineering Laboratory

スピーカー再生技術(8)-バスレフ型の拡張型

　前置きが長くなってしまいました。今回こそは、バスレフの拡張型について、考えましょう。このページをお読みの方はすでにお気づきと思いますが、バスレフの拡張型として主要なものは、多自由度バスレフです。他にもありますが、それは、ここでは考えないことにします。

　拡張型について考える前に、バスレフ型の特等について、再びまとめます。バスレフ型の特徴としての動作は、以下の通りです。

バスレフダクトが、補助的な振動板として動作する。
バスレフダクトが補助的な振動板として機能するのは、共振周波数と、位相反転する周波数である。
バスレフダクトの位相反転動作は、共振周波数を上回る周波数帯域で発生するが、周波数を高くなるとと効果が小さくなる。このことは、バスレフダクトには、ハイカットフィルターとしての効果があることを意味します。
バスレフダクトの共振周波数を下回る周波数においては、ダクトという振動板が、音圧を引き下げるという副作用がある。

　以上のことを頭に入れて、バスレフの拡張型について考えてみましょう。

　バスレフ型は、このマイナー講座で、ばね－質点系振動モデルで表現できることを見てきました。ということは、ばね（＝空気室）と質点（＝ダクト）を増やしてゆけば、共振周波数を増やせることが、想像できます。これを最初に実現したのがダブルバスレフ型というモデルです。ダブルバスレフ型の作例は、長岡先生の著書やアマチュアの作例では多く登場しますが、ダブルバスレフ型の商品は数多くありません。スピーカーシステムという商品のほとんどは、バスレフ型で、たまに、密閉型を見ることができるくらいのものです。ごくまれにバックロードホーン型も見ますが、バックロードホーン型は難しいので、大規模なメーカーで大量生産した例は多くありませんね。

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中には、バックロードホーン型をバスレフ型の拡張型だと主張する人もいるのですが、そのような意見は、本質を理解していないために出てくるのだと思います。なぜなら、バックロードホーン型は、ばね－質点モデルで表現することはできず、また、位相反転動作を期待する方式ではないからです。このページでバックロードホーン型を扱わない理由は、ばね－質点モデルで表現できないためです。たったそれだけの理由なのですが、それほどバックロードホーン型は難しいということです。

　それでは、ダブルバスレフ型の構造を見てみましょう。
　Fig.19～21に、シングル、ダブル、さらに、トリプルバスレフ型の構造をまとめました。

Fig.19 　シングルバスレフ型

Fig.20　ダブルバスレフ型

Fig.21　トリプルバスレフ型

　シングルバスレフ型については、Fig.19のとおり、主空気室がひとつ、ダクトがひとつです。ダブルバスレフ型は、Fig.20に示すようにシングルバスレフ型のダクトにさらに副空気室を繋げます。そして、追加した副空気室に、は2本目のダクトを繋げます。同様に、第2の副空気室と第3のダクトをダブルバスレフ型に追加すれば、トリプルバスレフ型になります（Fig.21）。このようにみてゆくと、さらに、クオドラプルバスレフ型とか、副空気室n個の直列接続バスレフ型まで、一般的に拡張できます。

　さらに、動作について検証してゆきましょう。ダブルバスレフ型は、振動板が動くことにより、主空気室内部の圧力が変動し、それが、ダクト1を介して第1 副空気室に伝わります。そして、ダクト2を介してリスナー側に伝達されます。このように書くと動作は単純ですが、振動板には、空気室の圧力変動による反力が加わり、また、ダクトの動きが、空気室に圧力変動を与えると共に、空気室の圧力変動の影響を受けるといった具合なので、必ずしも単純な動きではありません。こうした動きを運動方程式で確認したい方は、技術文書の項をご参照ください。

　ダブルバスレフがシングルバスレフと違うのは、空気ばねが2つとダクトが2つある点です。これらが複数あることで、質点の自由度が増えます。自由度が増えることにより、共振周波数の数を増やすことができるようになります。こうして、低域の音圧が不足する周波数帯に共振を与え、低域のレンジを伸ばすことができるようになります。

　しかし、比較的単純なダブルバスレフでさえ、あまり普及していないのが実態です。次は、ダブルバスレフが普及しない理由について考えてみましょう。

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