Miles TAD's Blog
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9年ほど前、オーディオ仲間と連れ立って千葉県の「日東紡エンジニアリング(現在の日本音響エンジニアリング)」の開発拠点を訪問したことがありました。 彼らが開発した「柱状拡散体」がどんなものか、その性能と効果を知るためです。 下記の写真がメインのデモ・ルームで、当日ここで試聴が行なわれました。
一聴して感じられたのは、直接的な反射が感じられない割には高域がほとんど減衰していないこと、ライブ演奏のCDを聴くと、聴衆の拍手が前方から自分の両サイド、そして後方まで回りこむ独特の音場感にとても新鮮な印象を覚えました。
当時はまだ、現在の主力製品「ANKH」は製品化前で「SYLVAN」という少し小型の製品のみが販売されていましたが、デモ・ルームにあったのは現在の主力製品である「ANKH」の奥行きが600ミリもある特注品、これがほぼ360度周囲に配置され、個人の部屋では物理的にも予算的にも実現は難しい環境で試聴できたことになります。
試聴が終わって(試聴の最中も時々席を立って)、この「柱状拡散体」をつぶさに観察してみると、これを自作するのはそれほど難しくはないという感じ、モチベーションが高まって来ました。しかし不定形に配置された「丸棒」がどれくらいの位置精度で並べられているのか、材質は何なのか、高さはどれくらい必要なのか、と疑問が湧いて来ました。
試聴が終わって、テーブルを囲んで質問を受け付けてくれたので「丸棒の材質は何なのか」を聞いてみると「タモの集成材」とのこと、共振しない木材であればタモにこだわらず何でも構わない、との回答を得ました。
さすがに丸棒の配置寸法を聞くことは避けましたが、「木工好きのオーディオ・ファン」であれば一度は自作にトライしてみたくなる製品であることは現在でも変わりません。
構造的にも簡単であるし、無垢の木材(タモの集成材)を使って製作し、最後にオイル・ステインを塗って磨き上げるのはいつも楽しいし、よお~し、この「柱状拡散体」を自作してみよう。
次期プロジェクトが決まりました。
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初めて「日東紡音響エンジニアリング」を訪問してから9年も経過し、現在は社名が変って「日本音響エンジニアリング」となっていますが、主なスタッッフも同じで販売している「柱状反射体」も「ANKH」のシリーズが増えていますが、「SYLVAN」も継続販売されています。
自作「ANKH」の設計を始める前に、9年前は製品化されていなかった「ANKH」の実物を見るために、試聴予約の電話を入れて、秋葉原のテレオンに行って来ました。
テレオン秋葉原店のビルの2階にも展示はされているのですが、5階にある専用の試聴室(下の写真)で、スタンダードな平型「ANKH-1 ST-15」を試聴させてもらいました。
初めて見る製品版の「ANKH-1 ST-15」は、かなりガッシリとして重さも34kgとのこと、自作する際には簡易の組立ジグを製作した方が精度が出せるな、などと考えながら試聴を始めました。
9年前の日東紡Engで聴いた時は、周囲360度に「ANKH」が設置された圧倒的な環境だったので比較するのは難しいのですが、この日は2台の「ANKH」を置いたり外したり、1台を前に残して後側に1台を設置してみたり、という比較をして、1、2台でも納得できる効果が確認できました。
この日に得た情報として、コーナー型「ANKH-2 CO」を天井付近まで伸ばせば、天井近くのコーナーに設置するはアンク4という小型の製品は必要がないだろう、とのことでした。
また、テレオンでは10%引きでの販売で、まとめて買えばもう少し価格交渉もできるかも、という雰囲気でしたが、やはり依然として高価な製品であることは確かです。
「柱状反射体」に関しての特許文献を調べてみると、2008年に最初の出願がされていることが分かります。Abstractによると「直径が異なる柱状反射体を、音源に対して近くに高い周波数の反射面を形成し、遠くに低い周波数の反射面を形成する様に設置条件を算出する。配置した柱状反射体の内部空間を利用した吸音機構により、低域の定在波対策として効果的である。」とのこと、そしてClaimsには「柱状の反射体の位置の算出、そして反射と吸音」についての記載があるので、反射だけでなく吸音効果もあることが分かり、ますます製作してみたくなって来ました。
特に両コーナーに設置するコーナー型「ANKH-2 CO」が一番興味深いです。
同じ特許文献のDescription を読んでいくと下記のテーブルがあり、柱状反射体(丸棒)の直径と各々が反射可能な周波数の解説があります。 現在市販されている「ANKH-1 ST」のタモ材丸棒の直径に関しては下表の下から3段目までがそのデータの様です。
興味深いのは最上段、直径400ミリの太い丸棒を使っても「175Hz」までが限界で、さらに低い周波数帯域を狙おうとすると、もっと太い丸棒が必要で、この設計では「両コーナー」に収まりません。
9年前の日東紡Eng訪問時の記憶では、タモ材色の「ANKH」の下に黒色の「吸音箱」があったと覚えていますので、寸法的に難しい場合は通常の吸音材を使った吸音箱を使うのが良いのかと考えます。
いろいろ考えを巡らせてプランを練っていると、ますます自作へのモチベーションが高まって来ました。やはり自作で進めることにします
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コーナー型「ANKH-2 CO」の実物は、秋葉原のテレオン2Fで見ましたが、じっくり裏側の写真や寸法を採取した訳ではないので、今ひとつ設計のコンセプトがまとまりません。
アフロ・オーディオのサイトで裏側の写真を見つけました。
これを見ると、コーナーの一番奥は断面が「円の4分の一」となっていることが分かります。 つまり特許文献のDescriptionにあった「157Hzを反射させる場合」は直径400ミリの丸棒を使い、200ミリの奥行きで済む訳ですが、実際の「ANKH-2 CO」の写真では、そんな太い丸棒は使われていない様です。
下の写真を見ると、大体140~150ミリ直径の丸棒を「4分の一」に縦割りした寸法に見えます。この直径から計算すると反射吸収できる周波数は「480Hz」程度となり、低い周波数まで反射吸収できる訳ではないことが分ります。
よって、現在の製品として販売されている「ANKH-2 CO」をそのままの寸法で自作しただけでは、9年前の日東紡エンジニアリングで聴いた音にはならないはずです。
あの時の前後左右周囲のANKHは奥行きが600ミリありましたので、現在の製品とは別物と言えます。 そこまで厳密に追求するよりも、まずは第1作を設計していくことにします。
主な構成部品はすべてタモ集成材です。この丸棒は、一般のインテリア材料で、「手すり」や「インテリア材料」で検索すれば安価なものが見つかります。 階段の「手すり」に使う「直径32ミリ、あるいは35ミリ」の丸棒は、いろいろな材質から選べます。 材質は「タモ」が一般的ですが、全体のコストを下げるなら、外側の目に付く部分だけに「タモ材」を使い、後側は「ピール材」などでも良いと思います。全体を黒色に塗ってしまうつもりなら、全部を「ピール材」にすれば半額程度になります。
上下のプレートは「20mm厚」のこれもタモ集成材です。底板のプレートは木ねじで固定されていて、天板プレートは外部からネジが見えない様に「鬼目ナット」が埋め込まれています。
固定するのは特に難しくありませんが、14本の直径の異なる丸棒を全部「垂直に立たせる」のが一番難しく、なまじな手法では市販品と同等な品質にはなりません。あらかじめ組立用ジグを設計製作しておく方が無難だと考えています。
「全高」をどれくらいにするかで必要な材料の総数が決まりますが、単位長さ当りのコストが安いのは一番長い「全長4000ミリ」です。 ホームセンターで2mものを買うよりインテリア業界の専門店から購入すれば、例えば直径35ミリのタモ材の丸棒が3千円少々で購入できるので、トータルコストは安く出来ます。
現在市販されているANKHの全高は、1200~1800ミリが標準です。 自分で作るのなら、床から天井までの高さ(3m)に合わせて「1本モノ」で製作すべきだろう、天井もより高く感じられるだろうし、と図面を描いてみました。 しかし、この部屋で製作し、完成して引き起こし、コーナーまで運んで設置する、と想定したら、あまりに巨大で重量もあり過ぎて危険であることが分かりました。
よって市販のANKHの様に「1800ミリ高(41kg)」を標準で製作し、これに「1000ミリ高(34kg)」程度のANKHを製作して上に載せる、という設計にする予定です
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低域をさらに改善しようという目的で「グラスウール32 kg/m3(寸法:1800 x 900 x 50厚)」が合計10枚(5枚組/セットx2箱)届きました。現在、大きな梱包が2個、オーディオルームに置かれています。
開梱する前に眺めていたら、今までこんな大きな寸法の吸音パネルの類を製作したこともないし購入したこともなかったので、これでF特や残響時間がどのくらい変化するのか、どの様な影響/悪影響があるのか、設置場所をいろいろ変えたりして測定をしてみよう、と思いつきました。