B.J.'s TLS 3way
はじめに
ひまにまかせて、インターネットで海外のエッチ画像のサイトを回ってハァハァ自作スピーカー系のサイトを回って
いると、トランスミッション・ライン・システム(TLS)と呼ばれる作例を数多く見かけます。その多くはサブウー
ハですが、完成されたスピーカーシステムとしてのTLSも存在します。この形式のものは、本格的な物はこれ
まで一度も作ったことがありませんでした(小口径の単純な逆ホーンなら試作経験があります。試作というより
失敗作経験と言う方が正確か?)
これはスピーカーに限った話ではありませんが、未知の技術のノウハウを得るには、まず何も考えず、高水
準な作品のデッドコピーをそのままマネして作ることです。これが技術習得の近道。改良するなり改悪する
なり(?)自分なりにアレンジを加えるのはそのあとで、とにかく音作りのねらいと音質のレベルを知ることは
非常に重要です。失敗した時の言い訳にもできます。
web上で見かけるTLS作りの大家と言いますと、日本人の中では、真っ先にアメリカ在住のB.J.氏(非凡人す
みやま氏)が思い浮かびます。なぜ日本人にこだわるのかと言えば、日本人同士なら気軽にアドバイスがもら
えるだろうという安易な期待感からです(事実、いろいろと貴重な助言を頂きました。ありがとうございました)
無論、英語が得意で得意でしょうがねえ、寝てもさめても英語に夢中、て言うか、基本的に寝言も英語ですが
なにか? という「逆ケント・デリカット」状態の人は、Madisound Audio DiscussionなりParts Express Tech Talk
何なりで、バリバリとアクティブに行動して頂くのがよろしいかと思います。ちなみに私は英語は苦手です……
て言うか、いくらガイジンだからって質問メールぐらい日本語で送ってこいこの野郎、てか百歩譲って英語なら
まだしもロシア語やイタリア語なんて文字化けしちゃって完全に暗号じゃねーか、読めるかこんなもん……ん?
添付ファイルがついとるな? すわエッチな画像か! とりあえず保存してドキドキしながらjpg画像を開いて
みたら自作スピーカーの図面かよ「この設計をどう思う?」って知るか(゚Д゚)ゴルァ!! ……という毎日です。
さて、B.J.氏のサイトには、2way 〜 3wayのTLSの作例がたくさん並んでいます。単なる試作箱ではなく、仕上
げの方も実にお見事。このうちのどれか適当な作品を踏襲すれば、余計な試行錯誤や遠回りはせずにすみ
そうです。折りしも、B.J.氏の設計した箱を、奈良在住の高校生・あかし氏がプロの木工屋さんに外注されると
のこと、どうせなら……ということで、その機会に乗じて箱の製作代行を担当することになりました。(要するに
製作コストは全部相手持ちで、私は作るだけ。人件費のみタダ)
SUMIYAMA's DIY page / B.J.氏のサイト
plan for cabinet and network in pdf file / 氏が配布されている元設計のpdfファイル
「トランスミッションライン・システム」とは何か?
簡単に言ってしまえば、「吸音材でダンプした共鳴しない管」のことです。「共鳴管」……ではなく「共鳴しない
管」(・∀・) 細かく見ていきますと、管といっても長岡式ネッシーのような直管ではなく、先細りの逆ホーン
のものが多く、開管型・閉管型、さらに製作者ごとに、いろいろバリエーションがあるようで、必ずしも上記の
範疇に収まらないのですが、一応主流はこれです。メーカーでは、PMCという海外メーカーが積極的にTLS
を採用していますが、ドライバーの選択をはじめ、やや独自色が濃いようです。
形状がどのようなものであれ、そのスピーカーがTLSかどうかというのは、電気インピーダンス特性を計れば
大体分かります。ここで言うインピーダンス特性というのは「アンプからみた負荷インピーダンス」のことです。
この電気インピーダンス、ことホーンや共鳴管の動作を完全に把握するには、複素インピーダンスの理解が
不可欠なのですが、とりあえず分からなくてもスピーカーは作れます。
基本的にTLSは、低域のインピーダンス特性が平らになります。平らになることにどんな意味があるのか?
アンプから見て、スピーカーのインピーダンス特性を平らにするというのは、さして難しくことではなく、例えば
ドライバに並列に8Ωのセメント抵抗でも入れてダンプすれば、ドライバ自体のインピーダンス特性がどのよう
に暴れようと、8Ω以上にはなりません(早い話が、セメント抵抗の方に電流が多く流れるだけ) これでは
ユニットのfs共振によって低音を稼いでいるシステムでは、まるっきり低音不足になってしまい、ほとんど意味
がありません。……そらまあ、そんな簡単なことで改善できるんなら、みんなやってますわな。
しかし、TLSや、私が作ったギガホーンのように、「箱の形状や吸音材によってインピーダンス・マッチングを
図り、特性をフラットにする」となると、話はまったく違ってきます。平らなインピーダンス特性の恩恵により、
密閉箱以上に低音を伸ばすことができるのです。ホーンで言えば、「無限長ホーン」と等価になります。
海外には、TLSの設計法をかなり詳細に解説しているサイトがあります。
http://www.diysubwoofers.org/tls/ The Subwoofer DIY Page特に下のリンク先は、TLSの作例が、その内部構造とともに数多く掲載されています。ながめているだけでも
http://www.t-linespeakers.org/design/foldings/index.html
なかなか楽しいページです。と言うわけで、TLSの詳しい設計法については、上記のサイトを参照して下さい。
……というのでは、あまりに無責任ですので、簡単にまとめてみましょう。
もちろん、これらの手法は、サイトによって書いてあることがまちまちですし、どちらかというと個人のノウハウ[1] T/Sパラメータで言うと、かなり高めの Qms(3〜6)、かなり低めの Qes(0.30〜0.40)、そして
低いQts(0.30〜0.40)がTLSに向いたユニットである。(七休・注…Qesに関しては使用する
アンプの出力インピーダンスや、ネットワークのDCRの絡みもあるので一概に言えない)
[2] 管の適切な長さを設定する。基本的には長岡式共鳴管、ないしTQWT(テーパード・クオー
ター・ウェーブチューブ)の設計に準じる。つまり1/4波長のパイプ共振を利用する。TQWT
にならえば、管長に応じて自動的にユニットの取り付け位置なども決まる。これはケース
バイケース。共鳴しない管、という点から見ると大いなる矛盾なわけだが、実際には有限
長の音響管なので仕方のないところか? ただし吸音材の詰め方により、共振周波数は
相当変化する。また、吸音材を詰めることで、管の実効長を延ばすことができる。
[3] 吸音材の詰め方。管長全体を1/6、1/3、1/3、1/6と分けて、最初の部分は毛の長い羊毛
のようなものでふわりと充填、次はグラスウールのような固めの吸音材と羊毛を混ぜて
ふわりと充填、その次はグラスウールをギッチリ充填、最後の1/6は空っぽにする。
[4] 先細りの管の終端を閉じるか開けるかによっても、実効長は変化する。
に属する話だと思いますので、必ずしも従う必要はありません(そもそも、吸音材の吸音率というものが非線
形のデータなのでどうしようもない。従って、「吸音材を 〜リットル入れれば、〜cm 実効長が伸びる」といった
分かりやすい公式は存在しない)
ただ、どのサイトにも共通して書いてあるのは、「とりあえず何らかの手段で計測しながらカット& トライで
やってくれ」ということです。シングルドライバのTLSならば、単純な2wayのスピーカーと考えることもできます
ので、マイク測定のFFT周波数特性だけでクロスオーバーを合わせることも可能でしょうが(極端な話、聴感
だけでやれないこもない)、やはりパソコンによるシミュレートなり何なりを駆使して、最後は実機のインピー
ダンス特性とにらめっこしながら吸音材の詰め方を調整する、というのが正攻法だと思います。
しかし、今回の私の仕事はあくまで「製作代行」ですから、細かい調整は所有者のあかし氏に頑張ってもらう
ことにしましょう。じっくり時間をかけて、楽しみながら、よいスピーカーに育て上げてもらいたいものです。
製作途中のスナップ
●一番最初に書き起こした設計図
あかし氏の「今回は音質よりデザインを重視したい」と
の言葉により、あちこち寸法比が変えてあります。無論、
元の設計を大幅に狂わせることはしていません。
傾斜バッフルというのは、室内での定在波が立ちにくいので、音質面でもプラスになりますが、見た目の圧迫感
がかなり減るのがよいところです(ギリシア神殿の柱の
デザインと同じ理屈)
●ホーンロード内壁の製作中
フジツボのようにびっしりと張りついているのは、菱形の
コンクリート片です。これは私が木製バックロード時代に
よくやった「小ワザ」でして、管内で定在波が立ちにくく、
板の振動の駆動点が分散されるため、それなりの効果
はあるようです。無論、ギガホーンのような鬼のような
遮音性能は期待できませんが、TLSにはギッチリ吸音
材を詰めることですし、気休め程度にはなるかと……
●積層バッフル製作中(1)
やっと箱らしくなってきました。一部コンクリートのため、
コンパネは普通のベニヤを利用します。(MDF単体では
水に弱くてとてもコンパネとしては使えない)
どうでもいいですが、思ったよりデカいです。アメリカン・サイズ?
●積層バッフル製作中(2)
ビミョ〜に曲面が多いので結構工作に手間取ります。
すでに他人の製作代行であることを忘れ去り、完全に
趣味に走ってますな……
なお、この写真は、あかし氏に箱の配色を尋ねた時のもので、氏曰く「できるだけ地味にして…」 とのこと。
なぬ? 地味とな? サーモンピンクとかダメ?
「大丈夫。大佐なら乗れますよ」
●TLS、大地に立つ
この時点で、ようやく全体のデザインが定まりました。
よせばいいのに、無意味に三次元曲面を取り入れた
りして余計な時間を食っています。もはや材料費だけ
でも大赤字ですが、楽しくてしょうがありません。
やっぱ自作ってーのはこうでなくちゃねえ。
……あ。よく見ると左下に球体スピーカーが映ってる。
●下地処理終了まで
サブバッフルがやたら青く見えますが、それはデジカメ
の写真うつりの実際は濃紺です。この状態だと無愛想
この上ないですが、ここにオブシジャン粒状仕上げと
半光沢塗装を施しますので、まあ、それなりの外見に
はなるでしょう(?)
……うーむ。いくら何でも、ちょっと地味すぎたか?「地味でいいんです、エロい人には分からんのです!」
ああそう。ゴメン。
●完成!
この図体でギガホーンの1/3の重量(約25kg)です。
て言うかギガホーンお前どんだけ重いんだって話?
そのうち床抜けたりして。
●ミッドドーム & ツィータ部接写
DAYTONのミッドはともかく、MorelのMDT33には衝撃を
受けました。まさにカルチャーショック!
今ではどこでも買えるので、ありがた味がなくなってしまいましたが……、Supremeも出たしね……
●TLS終端部分
フタを閉じることもできます。
お好みにより、使い分けて下さい。
試聴感想
自分の作ったスピーカーの音質をあれやこれや書くのはどうも苦手なのですが、今回は設計者が別ということ
もあり、思い切って感想を書いてみたいと思います。ちなみに比較対象はギガホーンです。本格ドームミッドの
フロア型3wayの相手に、樹脂コーン10cmBHでは役不足かもしれませんが、これはこれでキワモノの部類です
ので、案外いい勝負をしてくれるかもしれません。それでダメなら、押入に眠っているTADの38cmでも引っ張り
出してくるか……、ふふふ、のこのこ現れた黒舟など、我が国産の精鋭が返り討ちにしてくれるわっ!
……実は私の場合、こういう「オーディオ的な試聴」の際に何が困ると言って、ソース選びが一番困るんです。
なにせクラシック音楽はまったく聴かない人間ですので 1枚もCDを持ってませんし、かと言って長岡系のゲテ
モノソースを集めているわけでもなし、邦楽・JPOPの類もゼロ(宇多田ヒカルすら持ってない) じゃあ、何を
持ってるのかというと、洋楽の「プログレ系」ばっかりなんですな。King Crimson とか Premiata Forneria
Marconi(P.F.M.)、新しいところでも、せいぜいがDream Theater(もっと死ぬほどマイナーなのも聴きますが、
あんまり書くと変態だと思われそうなのでやめておきます) まあ、初期のCrimsonのメロトロンのテープの
擦れるような音とか、P.F.M.のアナログムーグのぶ厚い重低音なんかは、教会のパイプオルガンに負けず劣
らず鳴らしにくいソースには違いないと思いますが。
話を戻しましょう。このスピーカーはトランスミッション・ラインですから、やはり重低音を鳴らしてナンボだと
思いますので、まずは50Hz以下の低音がモリモリ入ったHeldonの「Stand By」あたりからいってみましょうか。
どれどれ……うおおおおおう。出る出る。部屋全体を揺るがすような重低音がたっぷりと出ます。38cmとか
48cmのウーハーを大型密閉で使うようなスケール感。バスレフのようなわざとらしい誇張がなく、80Hzくらい
からスーッとなだらかに、自然に減衰していって、しかもムチャクチャ低いところまで出る感じは、良くできた
大型密閉そのものです。それでいて密閉のような圧迫感や鈍さは全然ない。多分、これがTLSの音の特長
なんでしょうね。ふーむ。これはなかなか……。低音の量感に関しては、ギガホーン同等か、それ以上です。
まったく不満はありません。
バックロードの、前に前にせり出してくるような迫力はないですが、不思議と奥行き感があると言うか、かなり
上品な低音です。「荒さ」がありません。木製のバックロードにありがちな、ベースの音が不明瞭だとか、
ボーボーした残響音とかはほとんど感じられないので、この点は管型のスピーカーとしては非常に優秀です。
さすがは「共鳴しない管」(・∀・) ホーン終端をフタで閉じると、さらに締まった音になりますが、私は開口
端の音の方が好みでした。いずれにせよ、ギガホーンのカミソリのような低音や、38cmクラスの大口径ウー
ハの音に慣れた私にはそれほど違和感のない音でしたが、小型バスレフや普通のバックロードの低音しか
知らない人が聴いたら、ちょっとしたカルチャーショックを受けるかもしれません。ただ、ギガホーンと比較
すると、やはり多少の箱鳴りはありますね(天板を触るとビリビリしてるのが気になる……) まあ、これは
木製である限り仕方がないことですが。でも横にコンクリートホーンを並べて比較するとか、ツィータを飛ばす
くらいの大音量で鳴らさない限り、気づかないレベルだと思います。
…………………………
ここで1つ痛感したのは、このTLSの低音のよさは、ある程度容積の大きい箱でないと得られないのでは
ないか、ということです。つまり、かつて私が設計して失敗したTLSないし逆ホーンというのは、みなバックロー
ドホーンの変形で、
「バックロードにすると箱はどうしても大型になる」
↓
「同じユニットで、逆ホーンにすれば箱はコンパクトにできる」
↓
「結果、思いっきり低音不足 orz 」
という安易な考えだったわけです。思うに、どうもTLSというのは、本質的に小型化には向いていないような
気がします。無論、大型密閉のような容積は必要ありませんが、100リットルあたりがデッドラインでしょうか?
要するに、バックロードと比較するとホーンから放射される低音の占めるウエイトがずっと小さいのです。
従って、Fostexを代表とする高能率小口径フルレンジには、まったく不向きな方式であると言えるでしょう。
…………………………
さらに細かく聴き込んでしていくと、ウーハの分解能が物足りない、制動感が今一歩だ、音色が少し安っぽい
などなど、細かい不満が出てきます。実際、Dream Theaterの「Images & Words」の8曲目、10:06あたりから
のベースソロなんかは、ギガホーンだと弦をはじく音とこする音が完璧に分離して聴こえるんですが、このTLS
(に限らずほとんどのスピーカー)だと、音が団子になってしまいます。もっとも、これはウーハの価格が価格
ですから、文句を言ったらドライバが可愛そうですね。Dynaudio か ScanSpeakあたりの高級ウーハと交換す
れば解決する問題でしょう。ただ、あれらのドライバは、かなりの高級アンプでないと鳴らすのが難しいという
話ですので、相当な物入りを覚悟しなければいけません。私ならこのまま使い続けるかも? それだけのクオ
リティというか、ポテンシャルは持っています。
……はい。本音を言えば、「試聴記」はここで終わりにしたかったんですよね。ここから先は「中高音」の話に
なりますから。んなもん、フルレンジの分割共振がドームミッドや高級ドームツィータの3wayにかなうわけが
ないじゃないですか! ふんぬー!
簡潔に書きます。このTLS、シンバルが美しいです。ピアノのキータッチもリアル。ボーカルの抜けが実に素
晴らしい。音全体がふわっと空間を漂うような感じで、ボリュームを上げても全然うるさくありません。最高。
……なんかどっかで聞いたような感想ばっかりで申しわけなし。とりあえず中高音域に関しては、ギガホーン
大敗です。僅差負け、じゃなくて、大敗。これまで散々アンプをいじってきて、ちょっとはマシになったかと思っ
てたんですけどねえ。球体ヘッドでバッフルの回折を減らそうが、逆ホーンで背面音をキャンセルしようが、
フルレンジではどうにも越えられない壁のようなものを感じました。たとえ数百万のアンプで鳴らしたとしても、
フルレンジじゃあんな音は出ませんよ。フルレンジ野郎としては悔しい限り。最近のドームツィータは、下手な
ホーンツィータよりずっといい音がすると聞いていましたが、これなら納得できます。これは聴いてはいけない
ものを聴いてしまった気がするぞ……。まあ、MDT33というツィータは名機中の名機ですから、これは相手が
悪かったと思うことにしましょう。
さてさて。そろそろ締めのお時間がやってまいりました。
スピーカーというものは低音だけでは音の良さは決まりません。全体のバランスが重要なのはご存知の通り。
ここで総括してみますと、どう贔屓目に見ても、ギガホーンが負けている気がする……。ツィータにやられた、
というより、B.J.氏の設計にやられた、というべきでしょうか。(ちなみに他人の意見を聞いても、今のところ
ギガホーン支持者皆無。1:6くらいの得票率です。1は当然私……) いやいやいやいや、ワシは認めん。
認めんぞ〜。長岡老師の言葉を信じよ! オーディオはフルレンジに始まりフルレンジに終わる。最後に笑う
のはフルレンジなのだ。うわっはっはっは〜。……って今笑ってどうするよ。もしや最後か?
なお、ギガホーンの音を散々こき下ろしてくれた友人N氏のありがたーい言葉。曰く、
「ウーハを変えたら、差はますます広がるだろうね」
……そういうこと、言うなっつーの(´・ω・`)
(2001. 3. 1)
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