2017年11月03日

SB13PFC25-08+W3-881SJ 2Way 36L ZWBR ダクトチューニング

1.36L ZWBR方式ダブルバスレフエンクロージャーの構造
1zwbr
SB Acousticsの13cmウーハーSB13PFC25-08とTangBandの8cmフルレンジW3-881SJをツイータ―として使用したZWBR方式の36リットルのエンクロージャーのダクトチューニングを検討しました。上の写真は実験用Boxにユニットを取り付けた外観です。外形寸法は561mmX246mmX419mm(HWD)で、使用板材はMDFの18mm厚です。斜めの仕切板により、第1室(17.8L)と第2室(21.4L)に仕切られ、第1室のバスレフダクトを第1ダクト、第2室のバスレフダクトを第2ダクトと言います。ダクトチューニングは、第1ダクト3水準、第2ダクト3水準、開口部3水準の制御因子をL9直交表に割り付けてOmniMicを使用して周波数特性を測定して最適化実験を行いました。
2.制御因子の設定表
2suijun
第1ダクトは56Φの塩ビパイプの長さを20,40,60mmの3水準に、第2ダクトは30×174のスリットダクトの長さを50,100,150㎜の3水準に、開口部面積は3000,2000,1000mm平方の3水準とする3つのパラメータについて、水準表のように3水準でL9の直交表による直交実験を行いチューニングを行いました。実験の割り付けはL9の直交表に基づき以下の表のように割り付けました。
3.L9直交表への割り付けと実験結果
3waritsuke
周波数特性データから36Hz~160Hzの帯域の音圧特性の平坦度を品質工学の0望目特性のSN比で表し、SN比の値が大きければ大きいほどフラットな特性になります。36Hz~160Hzの帯域と160Hz~1KHzの帯域の音圧の比率を感度として表しています。この感度の値が大きいほど36Hz~160Hzの帯域の音圧が大きいことを示して居ます。上の表の右側のSN比と感度が今回の実験の結果です。最適条件は上の表の黄色の推定条件になりました。
4.SN比と感度の散布図
4sanpuzu
SN比と感度を上の図のようなX軸が感度、Y軸がSN比の散布図にプロットする、L9直交表の9通りの実験結果が青いひし形のプロットで、最適条件は推定条件の丸印でSN比と感度のバランスが確認できます。
5.最適ダクト条件での測定結果
ダクトを最適条件に設定して、ウーハーとツイータ―の中間のバッフルから30㎝の周波数特性をOmniMicで計測した結果は以下のグラフのような特性です。
5fchar
 第2ダクト開口部(赤線)とウーハーユニット近接の音圧特性(黒線)は以下のようになっております。このグラフから、第1ダクトの共振周波数は116Hz、第2ダクトの共振周波数は34Hzになっております。
6duct
 周波数特性測定時と同じアンプボリュームでバッフルから30cmの歪率特性の測定結果は以下のグラフです。
7dist
 スピーカーユニット軸上30㎝におけるWavelet Spectrogram特性は以下の通りです。
8wavelet
 SB13PFC25-08のインピーダンス特性をAnalog Discovery とFRAplusで測定した結果は以下のグラフです。
9impedance
スピーカーユニットのカタログ仕様でのフリーエアーでのf0は45Hzですがエンクロージャー内でのf0は61Hzになっています。電気的な共振周波数は第1ダクトが110Hz、第2ダクトが38Hzと音響的な共振周波数とずれがあります。

6.再生音
 YouTubeにこのチューニング条件で録音した再生音をアップしました。以下のURLで視聴できます。


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qcreate at 21:44コメント(0)ダブルバスレフ | QE(品質工学) & EQ 

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