当然のように、２０〜２０kHzまでほぼ等間隔です。水色の基準信号に対し赤の出力信号が１６．４dB低い、と読み取りました。８Ω⇔１６．４ｄBの関係から、差のdB値を読み取れば、その周波数での負荷のインピーダンスが分かります、などという自信は無いので、３３Ωでもやってみました。わざわざお見せする必要のない、ただの等間隔線で、差は２７．８dB、もうこの段階でばっちりです。
超いい加減なインピーダンス計測例
やってみれば実に簡単でした。これでハンダがもう少しうまければなぁ。しかし自作スピーカーの役に立つのか？ さあ・・・。測ること自体を楽しんでしまいましたが、役立てるのには経験が要りそうです。
注意：
正しく行えば何ということはないのですが、誤って接続すればサウンドカードを壊す恐れがあります。もっといえば怪我や火災の恐れが全く無いとはいえません。試される場合はご自分でよく理解された上で自己責任でやってください。安全に関わる所はこの色で書いています。
「通向け」と言われてしまうような話題はこの色で書いています。細かい説明は鬱陶しいと思われる方は、この色を読み飛ばしてください。
要る物
6000円で出来てしまったスピーカー計測で使ったものはマイク以外必要です。
ｗｉｎｄｏｗｓパソコン
MDレコーダ・・・ＣＤ−ＲやＤＡＴも可
（プリメイン）アンプ
測定対象のスピーカー
ＣｏｏｌＥｄｉｔ2000・・・Ｆ特が測れるソフトウェアなら代用可能、のはず
ＭＤとパソコンの接続ケーブル2本
＊注意：バランス出力アンプは使えません。きっとどこかが壊れます。
さらに買出しで追加購入したもの・・・予備を含めてレジに並べたら、購入合計６００円ほどになりました。使ったのはその半分以下のはず、大阪日本橋までの交通費の方が余程かかっています。抵抗の精度も気にせずテスターで測りもせず、というところが「超いい加減」たるところです。
セメント抵抗５Ｗで、１Ω、８Ω、３２Ω
ターミナル２個・・・勿論フォステクスの削りだし、ではなくて、＠５０円
ピンケーブルの相手になるメス側
(本当は何と呼ぶのだろう？以下、仮に「ピンのメス側」と呼びます）
家にあったもの
１．２５sqの２線コードの切れ端、約１m・・・メータ100円?
ターミナルをつける板・・・まさしく板切れ、です。
ピン−ピンケーブル、ハンダ、ハンダゴテ
七面倒くさい説明はうんざり、という方は、計測例に飛んでください
考え方
長岡先生の「設計術」には、「アンプとユニットの間に132Ωの抵抗を入れ、定電流駆動に近い形とし、裸のユニットの入力端子に現れる電圧をスペアナで測定する」とあります。全国の長岡派はこのデータを見慣れてきたわけですが、あえて逆らってみました。
「アンプとユニットの間に１Ωの抵抗を入れ、定電圧駆動に近い形とし、1Ωの両端に現れる電圧をスペアナで測定する」のです。
長岡式 アンプのプラス・・・１３２Ω・・（ここの電圧を見る）・・ユニット・・・アンプのマイナス(電圧の基準）
ここでの方式 アンプのプラス・・・ユニット・・（ここの電圧を見る）・・１Ω・・・アンプのマイナス(電圧の基準）
何故こうしたかというと、スピーカーをより普通に動かしたかったからです。
1Ω挟んだところで、スピーカーからみたら殆ど何も起こりません。うるさくいうとダンピングファクタが下がるわけですが、それを聴き分けられるかどうか、というところです。スイープとホワイトノイズだけでは違いは勿論分かりませんでした。１３２Ωでは入力が極端に減ります。普段から１Ｗ以上スピーカーに食わしている人はそんなに多くないと思いますが、さて、４Ωのスピーカーに１Ｗ食わせるには、直列につないだ１３２Ωに３３Ｗ食わせる必要がある理屈です。アンプの出力電圧が６８Ｖとなる計算で、そこいらのアンプでは全く無理な相談です。
１Ωをはさんで４Ωのスピーカーに１Ｗ食わせる場合なら、電流は０．５Ａ、１Ωの抵抗前後の電圧が０．５Ｖ、LINE IN を名乗る端子なら問題なく扱えるはずの電圧です。低能率スピーカー＆ハイパワー派は、より小さい抵抗を選択ください。
工作
1)板切れに穴をあけて、ターミナルを2個つけます。
2)コードの一端はアンプのスピーカー出力に入れるだけですので、被覆むきだけで構いませんが、私は棒端子を付けました。
3)コードのもう一端はピンのメス側をつけるのですが、この端子自体が１．２５ｓｑなどという太いコードが入るようになっていないので、プラスチックカバーの首元は惜しげも無く切り落とし(!)、コード２本が入るようにします。ハンダ付けも芯線が多すぎますから、適当に切ってショートさせないようハンダ付け、万一ここがショートしても、サウンドカードは壊れません。勿論白線を内側、黒線を外側につなぎます。
4)コードの中ほどで、まず２線共通でかぶっている被覆を取り、白線は切断します。アンプから来ている方の白線をターミナルの赤につなぎました（何故白ではないかというと、赤を買ってしまったからです）。ピンケーブルへいく方の白線と１Ωの一端をターミナルの黒につなぎます。黒線の被覆をむき、１Ωのもう一端をつなぎます。この１Ωがはずれてしまうと、アンプの出力電圧がそのままサウンドカードに加わるので、危ないのはこのケースでしょう。
・・・書いていても面倒になりますね。一応、自作スピーカーギャラリーにデジカメ画像を載せています
接続
「６０００円で出来てしまった計測」の応用ですから、余り変わりません。変わっている所をイタリックにしました
１）パソコンのマニュアルでは付属スピーカーをつなぐことになっている、LINE OUTにミニプラグ−ピンプラグのケーブルのミニプラグ側を差込み、ピンプラグ側はMDレコーダの REC IN に、Ｌ，Ｒ 両ｃｈとも普通につなぎます。
２）パソコンの LINE IN にもう1本のケーブルを差し込みますが、MDレコーダのPLAY OUT につなぐのは Ｌ ｃｈ のみとします。 ケーブルの Ｒ ｃｈ 側は工作したメス側につなぎます。
注意：LINE IN の代わりに誤ってマイク端子や LINE OUT につなぐと壊す可能性大です。LINE IN につなぐ場合も過大入力には注意してください、とはいいながら私が自分のパソコンの LINE IN の絶対定格を知らないのですが。
３）普通のピンプラグ−ピンプラグのケーブル（アンプでもＣＤプレーヤでも必ず同梱されているアレです）の片ｃｈ分を使って、MDレコーダの PLAY OUT の Ｒ ｃｈとアンプのライン入力端子（ＣＤでもＡＵＸでも基本的には同じことです）の Ｒ ch とをつなぎます。
４）アンプのスピーカー出力の Ｒ ch に工作物のアンプ接続側コードをつなぎます。
５）スピーカーケーブルを工作物のターミナルにつなぎます。
音量コントロールの設定
パソコンの入出力選択およびレベル設定をwindows９８の音量コントロール画面で
やります。
・再生側はＦ特計測同様、というより同じＭＤがそのまま使えます。
・録音側はライン入力のみを選択します。録音レベルとバランスは・・・適当にあわせます。大きすぎず小さすぎずの録音レベルであれば適当でいいのです。私の場合は結果的にレベルは前のまま、バランスはほぼ中央、で収まりました。
計測方法
ＭＤを再生させて、ＣｏｏｌＥｄｉｔ で録音するところは、「６０００円で出来てしまったスピーカー計測」と全く同様です。但し後処理が必要。
まず、ターミナルに基準となる８Ωをつけて、ログスイープで測定しました。
当然のように、２０〜２０kHzまでほぼ等間隔です。水色の基準信号に対し赤の出力信号が１６．４dB低い、と読み取りました。８Ω⇔１６．４ｄBの関係から、差のdB値を読み取れば、その周波数での負荷のインピーダンスが分かります、などという自信は無いので、３３Ωでもやってみました。わざわざお見せする必要のない、ただの等間隔線で、差は２７．８dB、もうこの段階でばっちりです。
一応解説：
8Ωの基準抵抗でスピーカ信号と基準信号の差を約１６．４ｄBと読み取ったのがスタートです。
これは8Ωに検出用抵抗1Ωを加えた９Ωに対する値ですから
16.4 = 20 * log9 + A （Aはその時のボリューム位置、入力レベル等で決まる定数）とおけるので、A=2.7、と決められます。よって、スピーカー信号と基準信号の差を
x (dB) とすると、インピーダンス Z は
Z = 10^(( x + 2.7 ) / 20 ) - 1
8Ωと33Ωの基準抵抗で見直しても殆ど合います。実際には、８Ωと33Ωの両方の顔が立つように２．７を決めました。
なお、アンプのＦ特やケーブルのロスを考えれば、水色にはＭＤの出力ではなくアンプの出力電圧、それもスピーカーにぎりぎり近いところの電圧を持ってくるべきですが、そうすると多分 LINE IN には過大電圧となるので分圧回路を組まねばならず、「超いい加減」の看板から離れますのでやめました。
ところで、、、
誰かが「方舟」のインピーダンス計測回路で純抵抗を測った結果を発表しても良さそうなものですが？？ ２，４，８，１６，３２，６４Ωくらいを用意して、どのラインに当っていたのか、教えてもらえれば、長岡先生の発表したスペアナ写真からインピーダンスが求められるのですが。それがなんの役に立つかって？？ それが趣味というものです！！
さて本番。
まず、以前からのお客様にはＦ特測定でおなじみの２ＷＡＹ君↓
違和感あると思いますが、赤色ラインが水色ラインから下に離れるほどインピーダンス大、つまり赤色ラインの谷に見える所がインピーダンスの山に当ります。CoolEdit上でカーソルを走らせれば、ピークやディップを読み取り可能です。長岡先生の表記に従うと、ｆ0２＝２４Ｈｚで４９Ω、ｆｄ＝４５Ｈｚで４．８Ω、ｆ01＝５９Ｈｚで４３Ω。長岡先生のＢＳ-６８（長岡鉄男のオリジナル・スピーカー設計術２、音楽の友社）より、少しだけ大ぶりなブックシェルフで、ｆ0２、ｆd、ｆ01 の値はＢＳ−６８に非常に近くなっています。ただ、「オーディオクラフトマガジン2」の井上良治氏によるとｆ01側のピークの方がちょっと高いくらいのがいいのだそうで。ＢＳ−６８はそのようになっています。まあ殆ど同じ高さの山だからいいことにしましょう。それ以外は何の異常も無さそうです。
Ｅｘｃｅｌを使って、読み取りデシベル値からインピーダンスを求めた実際の計算例は、imp_data.xls をダウンロードいただくと御覧いただけます。というほど大した事はしていませんが。
次にまともそうなところから、スーパースワンＥＳ↓
２０Hz以下は無視して、低い方から４つ山（谷に見える所を山と呼びます！）が見えます。３３．５Hz（３７Ω）、７３Hz（３４Ω）、１２０Hz（４８Ω）、１６６Hz（５７Ω）、です。インピーダンスが低いのは４８Hz（８．３Ω）、４４０Hz付近（１０Ω）というところ。２００〜２０００Hzにかけて微妙にデコボコしていますが、それが悪いのか？分かりません。底板にはウレタン敷いていますが、ヘッド内のウレタンは全部取って吸音材なしになっているせいかもしれません。ところで、スーパースワンの製作記事を見ていないので、本家のデータを知らないのですが、こんなものですか？ どなたか教えてくださいませんでしょうか。
次にＦＥ８８ＥＳ×３のマトリックスバックロードホーン（ＢＨ）、モノラル接続
ですから公称インピーダンスは１２Ωになるはずのものです↓
４１Hz（２８Ω）、９４Hz（４０Ω）、１４９Hz（７２Ω）、１８８Hz（８０Ω）、です。この出方はスーパーフラミンゴに似ているように見えます。長岡先生のスペアナ写真からは１６６Hz（２１Ω）に相当する谷があるとも無いとも読み取れません。
このスピーカーのヘッドには吸音材を入れています。４４０Ｈｚ以上が滑らかなのはそのせいかもしれません。ヘッドからスロートの設計は長岡流に忠実ですが、開口はスロートの１１．５倍、スーパーレア並まで広げています。
最後に私めの記念すべき自作スピーカー第１号機、
ＦＥ１６８ΣのスロートなしＢＨに
ＦＴ１７Ｈ＋１μＦをのせたもの（設計図）、↓
３５Hz（４２Ω）、８３Hz（４１Ω）、１４１Hz（２８Ω）、２０５Hz（１４Ω）、２９３Hz（１４Ω）、まだありますね。スーパースワンと比べると、低域でピークが高く、高域に向かって徐々に低くなる、とはいいながら、なかなか滑らかな線に移行しない、といった傾向が読み取れます。４４０Hz以上ではむしろ滑らか、これも吸音材をあちこち使っている効果でしょうか。それとも、平行面が両側板及びそれにまた平行な音道補強板のみ、なので定在波が出にくいのでしょうか。
空気室のあるＢＨでは、空気室で決まるｆ0に相当するところで高い山を作り、それ以上ではスロートによる高音遮断効果で山が出なくなる、とすれば、話は合うように思います。しかし、それだけのためにスロートが必要なのかしら？
このスピーカーは外見はＤ−１（長岡鉄男のスピーカー工作全図面集１、音楽の友社）風なのですが、設計のスタートはＦ−６２（長岡鉄男のオリジナル・スピーカー設計術２、音楽の友社）です。
オリジナルが２．５ｍの直管に近い音道なのを、約２ｍのエクスポネンシャルに近いコニカルホーン連続としたもので、開口は２０×４０cmまで広げています。インピーダンスの谷が一々ひと桁Ωまで落ちているところはＦ−６２に近いのですが、全体の趣は違っているように思います。
本に載っているスペアナ写真からは、Ｆ−６２のインピーダンスの山は、最低域を別にして６４Hz、１２５Hz、２００Hz、と読めます。鋭いピークです。それに対して、私のスピーカーでは２mの音道ですから、８５Hzの整数倍にピークになるかと思って見てみると、確かに８３Hzは居ますが、鋭いピークにはなっておらず、すぐ横の７７Hz（３９Ω）と複合ピークになっているようにも見えます。ピークの周波数が整数倍で並んでもいません。ホーンに近い形状とした結果、開口端があいまいになっているようです。この「あいまいな開口端」は、ホーンの本質の一つではないか、と何となく思っているのですが。
・・・以上から、スロートなしＢＨがいいとか悪いとか、直管の共鳴管に比べてどうだ、とかいう話が出来るものでしょうか???