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JBL JRX115 改造

Part2

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[JBL JRX115 改造 Part2]

2008.06.29 その後
2008.07.13 その後 -2- スーパーツイータ追加
2008.07.19 ラストチューニング
2008.08.30 iPod classic 追加
2008.10.11 改造 --最後のダメ押し(33Hz 再生への挑戦)

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その後

追記:2008年6月29日
 
JRX115写真4    その後、毎日のようにCD、レコードを聴いています。やはり音が新しくなると、今度はどんな音で聞こえるのか、かつての感動がまたよみがえるのか気になるところです。

マーラーの交響曲「第一番/タイタン」、サンサーンスの交響曲「第3番(オルガン付)」、ベートーベンの「第九」、ドボルザーク「新世界より」、バッハのオルガン曲(トッカータとフーガ、他)、等など。そして昨日からはワーグナーの「ニーベルングの指輪4部作」に挑戦しています。これは全部でCD14枚もある大作なので、聴き終えるのはちょっと先になりそうですが。。。。

中高域の元気さは出色(好みによってはうるさいと感じるかもしれませんが)です。そして、中域から低域にかけての音の厚みもなかなかのものです。これは38cmウーハーの威力のように思います。低音は重低音ではないにしてもかなり低いところまで素直に伸びています。ただオーケストラが全開で鳴ったとき、中低域がちょっと団子になるように感じるときがあるので、低音が出過ぎているかもしれません。バスレフの低音はどうしてもその傾向が出やすいように思います。

そこで、バスレフダクトの開口を少し小さくしました。最初に作ったダクトに継ぎ足しの部材を取り付け、開口を 80mm x 80mm に縮小、長さは74mm で変更なしです(左の写真)。これで中低域への音のかぶりが大分少なくなったように思います。アンプの BASSコントロールは通常 約 +1.5dB(at 100Hz)、ちょっと低域が強いときはソースダイレクトに切替えています。

オーケストラ以外では、内田光子のモーツアルト/ピアノソナタ全集(CD)、ハラシェビッチのショパン/ピアノ名曲選(レコード)、フェルディナンド・コンラート演奏のブロックフレーテ(バロック曲)などの器楽曲を聴いてみました。ピアノは驚くほど柔らかい響きで、オーケーストラの中高音の元気さからは想像できないくらい聴きやすい音です。ただどのピアノ演奏もみんな同じような音に聞こえるのは、ちょっと気になる点です。やはり高域の再生周波数レンジの狭さが影響しているのかもしれません。

あと聴き残こしていて気になる演奏は、バッハのバイオリンソナタ(ヘンリック・シェリング演奏)とベートーベンのチェロソナタ(ロストロポーヴィッチ演奏)。どちらもレコードの名盤ですが、これが心にしみいるように聞こえたら、ほんとにこのスピーカーは超お買い得ということになりそうですね。比較的広い部屋で、大型スピーカーが置けて、費用をかけずに(改造の手間はかかりますが)スケール感のある音楽を聴きたいという方には、一考の価値があるスピーカではないかと思います。ただし、音の繊細さや艶やかさ、品位の高さを求める方には不向きかもしれません。

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その後 -2- スーパーツイーター追加

作成:2008年07月13日
 
FT96H写真1
 
FT96H写真2
   聴き込むほどに、やっぱり高域の周波数レンジの狭さが気になります。JBL PRO JRX115 で紹介されているスーパーツイーターの追加をやってみようかと検討を始めました。ユニット選び、ハイパスフィルターの仕様、アッテネータ、配線方法等。

それに一番の問題はこれらをどこに置くかです。検討したユニットは、Fostex FT96H と T90A、結論は FT96H になりました。能率が 100dB で JRX115 の 98dB に近くアッテネータなしでもマッチングしそうなのと、フロントバッフル取り付けが可能というのが理由です。なにせスピーカーの上は物がいっぱいで置き場所がないのです。

ハイパスフィルターは、もっとも単純なコンデンサー一発直列つなぎ(6dB/Oct.)、これなら私にもできそうです。コンデンサーを CS1.5 にするか CS1.0 にするか随分迷いましたが最終的に CS1.0 を選択しました。カットオフ周波数は 19.9KHz になります。

[ネットワーク関連の参考ホームページ]
SPIサウンドプラザ井田
オーディオ&ビジュアルショップ「エレックス」
ディバイディングネットワーク

次にフロントバッフルへの取り付け方法ですが、三角穴を外からふさぐ形のスペーサーに FT96H をマウントし、これをバッフルに取り付けようと目論見ました。スペーサーの製作はなんとかできたのですが、FT96H をネジ止めしたら2枚とも見事に割れてしまいました。強度不足です。この方式では、フロントバッフル三角穴も少し削って拡張する必要があり、失敗した場合の醜さを想像するとこの案は断念せざるをえませんでした。

やっぱりスピーカーの上に置くしかありません。写真のように右側スピーカーは、アンプとレコードプレーヤーのすき間にかろうじて置けました。左側は小物が山積でそのすき間に置いています。みっともないので写真はカット。

次は配線ですが、背面のネットワークを外して、PHONE端子に継っているネットワークの配線を PHONE端子のハンダ付け部分でカット、この配線を FT96H用スピーカーケーブル(チャイムコード使用)にハンダ付けし、PHNOE端子穴から外出ししました。配線は意外とすっきりです。

最後に FT96H を台板上に固定(ボール紙と強力両面テープで工作)、コンデンサー部分は、取り外し可能な小さなボックスを上からかぶせています。台板にはゴムのすべり止めを貼っているので、少しものが当たった程度では動きません。なおスピーカーへの配線は正相接続です。

 
さて問題の音質の変化ですが、バイオリンの高音はほんとに良くなりました。艶やかとは言えないですが、音の響きがはっきり判ります。チェロの高音も意外とスーパーツイーターから音が出ていて、うまく表現できないですが、複雑な弦の響きが聞こえます。これでストレスなく、バッハのバイオリンソナタとベートーベンのチェロソナタを聴くことができました。

聴き込んでいると、低音が今までより強く感じるのと、ドライバーの中高音部分が弱いように感じました。どうもドライバー(ツイーター)の音圧が下がっているように思います。単にスーパーツイーターからの音の影響ではなく、10KHz 当たり前後の高域インピーダンスの変化もあるのではないでしょうか(素人考えですが)。そこで、例のドライバー前面に取り付けたじゃま板を取り外しました。高音部の突出があるかもと思いましたが、意外とスーパーツイーターときれいにつながっていて、元気さと繊細さが一緒になった感じの中高音になりました。コストパフォーマンスを考えると、もうこれ以上の音質改良は必要なさそうですね。

[2009.09.26 追記]

スーパーツイーターの追加でドライバーのきつさが抑制された理由を、今頃になって思いつきました。実はドライバーはネットワークが逆相接続なんですね。スーパーツイーターが正相接続なので、当然 10KHz 前後の周波数では正逆打ち消しあう減少が起こって、ドライバーがおとなしくなったように感じたのではないかと思います。怪我の功名ですね。

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ラストチューニング

作成:2008年07月19日
更新:2008年09月18日

 
JRX115写真5
 
JRX115写真6
   高音がストレスなく綺麗に伸びるようになって、楽器や声の生き生きとした感じがすごく気持ちよく聞こえるようになりました。もうこれで調整はおしまいかなと思っていましたが、ほんの少しだけホーンドライバーの音圧を下げた方がよいような気がしてきて、いったん取り外したじゃま板をサイズを小さくして取り付けました。

今度のサイズはタテ60mm、ヨコ80mm です。取り付けて聴いてみると、音圧の変化はほとんど判らないのですが、全体のバランスが良くなったように感じます。ほんの少しだけホーンドライバーの音が柔らかくなっているのでしょうね。もうこのレベルでは気持ちの問題だけかもしれませんが。

今回は、両面テープを利用して支柱をホーンの端面に貼りつけ、さらにじゃま板を両面テープで支柱に貼りつけています。工作も簡単だし、サイズ変更も簡単です。じゃま板サイズを何種類か準備しておけば音を聴きながら調整が可能です。このじゃま板方式は、サイズを変えることで大きくホーンドライバーの音圧を調整できるので、音がうるさいと感じる方には簡便な調整方法としてお薦めです。

[2008.08.13 追記]
バスレフダクトについてもじっくり時間をかけてラストチューニングを行いました。ボンつきを抑えて低音の量感・伸びを得るクリティカルなダクトサイズは最終的に開口 80mm x 95mm 長さは元の74mm としました。開口部のタテは、130mm ⇒ 80mm ⇒ 105mm ⇒ 95mm の順に試聴し、最終的に 95mm がベストという結果でした。
最初のタテ130mm のダクト内部に 25mm+5m+5mm=35mm の板を積み重ねて開口を小さくしています(左の写真)。

[2008.09.18 追記]
JRX115 を導入して約6ヶ月、スーパーツイーターを追加して約2ヶ月が過ぎました。
スピーカーのエージングが進んだのか、耳が慣れたせいなのか判りませんが、バイオリンの高音や、ジャズトランペットの高音はすごく艶っぽくなってきて、とても良い感じです。モーツアルトのディベルティメント(嬉遊曲) K.136 では、バイオリンの音色が出色です。ちなみに現在はツイーターのじゃま板も不要となり撤去しています。

それとウーハー側も低音が一層出やすくなったのか、少し中低域が厚ぼったく感じるようになりました。バスレフダクトのサイズを再調整するのも面倒なので、現在はアンプの BASSコントロールを -3db(at 100Hz)に調整しています。これですっきりした中低音と下の方までのびた低音が得られていて、ピアノの低音、ジャズのベース、オーケストラの大太鼓、パイプオルガンの低音など、どれも十分満足しています。ほんとになかなかグッド、グッドですね。。。。。

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iPod classic 追加

作成:2008年08月30日
 
iPod写真
iPod とレコードプレーヤー、隔世の感があります!!
   二番目の息子がお盆休みで東京から帰省していたのですが、愛用の iPod を JRX115 で聴いてみたいということになり、さっそく iPod のイヤホーン出力端子からプリメインアンプの外部入力用RCA端子に接続するステレオミニプラグ⇔RCA変換ケーブルを近所の家電量販店で購入(1000円もしない Sony製の安物です)、つないでみたら意外といい音がします。

音源は MP3圧縮フォーマットでしたが、非圧縮の WAVフォーマットならもっといい音になりそうに思いました。これなら iPod がプレーヤーとして使えそうです。iPod もいろいろ機種があるので、どれにしようかとネットで音質や使い勝手の情報を調べました。選んだ機種は iPod classic 80GB(HDDタイプ)、iPod nano よりも音質が良さそうなのと、容量が大きいというのが決め手になり、またしても妻に内緒で買ってしまいました(どっちみちわかってしまうことなのですが)。

まずは、iPod 標準の AACフォーマット(WAVの1/10の容量)と WAVフォーマットの比較をやってみました。使った曲はドボルザークの新世界第四楽章。私の耳ではその差は微妙でした。あえて言えば AAC は高域、低域とも周波数帯域がやや狭く、それを補うように高域、低域を少し強調しているように感じました。WAV の方がすっきりした感じです。10倍の容量差を考えると AAC も魅力的ですが、WAV でも80GBなら CDで約100枚分は記録できます。WAV なら後で AAC に変換することも可能だし、これ以上の音質はないわけですから、精神的にもいいと思います。

あと、可逆圧縮の Losslessフォーマット(WAVの1/2の容量)も選べますが、再生時に元にもどすという余分なコンピューター処理がジッター(時間軸のずれによるノイズの発生)の原因になるという説もあり、はじめから比較の対象にしませんでした。また、iPod⇔プリメインアンプの接続方法として docコネクター⇔RCA変換ケーブルを使う方法があり、こちらの方が音質が良いという情報もありますが、出力レベルが低いようなのと、変換ケーブルが高価(5000円以上)かつ余計なコネクターケーブルまで付いていて煩雑なのでこれも考慮外としました。

CDプレーヤー(DENON DCD-1500AE)との比較では iPod(WAV)は全く遜色がありませんでした。若干 iPod(WAV)の方が高域がよく出ているように感じますが、気持ちよく聴けるという点では違和感はまったくありません。今後は、これでコンテンツを増やしていく楽しみがまたできました。

[参考] iPod 周辺機器と関連ソフトウェア

PC       : IBM ThinkPad R40e (Celeron 2.2GHz, 256MB RAM, 16GB HDD, USB1.1)
OS       : Windows XP Home Edition Service Pack2 (約10GB)
        : (Vine Linux 3.2 (約5GB) とのデュアルブート)
外付HDD     : 1. SCSI HDD BUFFALO DSU-GTH 40GB (iTunes用 約30GB)
        : 2. SCSI HDD I/O DATA HDXG 80GB  (iTunes用 約60GB)
iPod接続ソフト : iTunes 7.7.1.11 (on Windows XP)
リッピングソフト: B's Recorder GOLD9 Ver 9.04 (on Windows XP)

iTunes は、AAC, AIFF(Apple 独自の非圧縮フォーマット), Apple Lossless, MP3, WAV の各フォーマットをサポートしており、リッピングも設定したフォーマットで自動的に行われます。私の場合は、自動処理はあまり好きではないので、リッピングは手持ちの B's Recorder GOLD9 のリッピング機能(MP3 と WAV のみサポート)を使っています。これで生成ファイルの名前の付け方、iTunesのファイルプロパティやプレイリストとの紐付けも自分流でやっています。

リッピング時間は CD 1枚当たり約10分、iTunes から iPod への転送が約20分程度かかります。ThinkPad R40e は USB1.1 なので iPod への転送が遅いのは仕方ないですね。USB2.0用の PCカードが市販されていますが、カードスロットが1枚分しかなく SCSIカードに使っているので USB2.0 へのアップグレードはあきらめています。

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改造 --最後のダメ押し(33Hz 再生への挑戦)

作成:2008年10月11日
追記:2008年11月30日

オーディオの科学 をたまたま見たのですが、パイプオルガンやピアノの最低音は 32.7Hz、バスドラム(大太鼓)は 37Hz が基音のようです。私の改造 JRX115 はどのあたりまで再生できているのだろうかと思い、調べてみることにしました。といっても測定機械があるわけでなし、とりあえず R.シュトラウス「ツアラスストラ」冒頭オルガン(32.7Hz)を聞いてみました。うーん、かすかに聞こえてきますが、空気を揺るがすような感じはまったくありません。バッハ「トッカータとフーガ」(36.7Hz)の方はそれらしき感じというか、空気の揺れがわずかに感じられます。高級スピーカーといえどもこの周波数をフラットに再生するのは難しいようなので、フラットとはいかなくても 40Hz以下、30Hzくらいまでを少しでも増強する方法はないかと思案、バスレフのダクト長さを見直すことにしました。

下の図は、JRX115オリジナル[Original]、ダクト長72mmで Bassコントロール -2dB(at 100Hz)[72mm-2dB]、ダクト長98mmで Bassコントロール -1dB(at 100Hz)[98mm-1dB]、ダクト長113mm[113mm] の周波数特性を推定したものです。[Original] は JBLのカタログ値から適当に描いたもの、[72mm-2dB]、[98mm-1dB]、[113mm] は、スピーカー設計プログラム のシミュレーションプログラムを使って得た値で、ユニットの dB値とバスレフポートの dB値をエネルギー換算して合算後、再度 dBに戻したものです。ウーハーユニットの特性が判らないので、Fostex 15W200(40cm PA Woofer)を参考にして適当に設定しました。

最低共振周波数(fo):46Hz(JBL PRO JRX115 を参考)
実効振動板半径(a) :15cm(実測)
振動系等価質量(mo):50g (かなり適当)
等価Q      :0.35(かなり適当)
エンクロージャ容積(V):80L(そこそこ適当)
ポート共振周波数(fob):44Hz(ダクト長72mm)
           :40Hz(ダクト長98mm)
           :38Hz(ダクト長113mm)

バスレフ周波数特性
[図1]

現状は、[72mm-2dB] です。[Original] とは本来比較できませんが、50Hz以下の特性差は実際の音の差に近いように思います。33Hzの比較では、[72mm-2dB] に対して [98mm-1dB] では +1.5dB、[113mm] では +約3dB の改善が期待されます。これはやって見る価値ありですね。
 

JRX115写真07
 
JRX115写真08
    
ということで早速ダクトの延長をやってみました。まずは、[98mm-1dB] 相当をトライ。既存ダクト(74mm)に 26mm の延長ダクトを両面テープで接着しただけですが、結構しっかり固定できました。両面テープは、0.5mm ほどの厚みの伸縮性のある強力タイプです。開口は、計算上は 80mm x 95mm のつもりでしたが、実測は 80mm x 91〜92mm でした(工作の誤差が積み重なった結果です)。

工作のついでに、フロント三角穴のコーナーの小さな穴も塞ぐことにしました。パテを詰めて、上から軟質塩ビの粘着剤付き床用シートを型どりして貼りつけています。これでフロントのマスクも随分すっきりしました。

さて、いよいよ音質のチェックです。これで本当に 33Hz が再生できるのか。ネットで調べると、テスト信号発生ソフト WaveGene というのがあります。これを使って、1600Hz〜200Hz(200Hzきざみ)、100Hz、80Hz、60Hz、50Hz、40Hz、33Hz、合計 14種類のテスト音(.wav ファイル)を作成し、iPod に入れます。テスト音は、CD仕様の最大振幅に対して -10dB としました。

1600Hz から順に周波数の低い方へ再生していきます。通常音量(アンプのボリューム/8時半)、大音量(アンプのボリューム/9時)でチェックしました。結果は、60Hz まではほとんど音圧の低下を感じませんが、50Hz で急に音圧が下がった感じになります。最後の 33Hz はさすがに音圧がさらに下がりますが、驚くほど明瞭に再生されていました。横で聴いていた妻が、気持ちが悪くなるのでやめてくれと言うほどでした。しばらくはこれで聴いて、[113mm] へのダクト延長をやるかどうか判断しようと思います。
ということで、今日時点では、最後のダメ押しになっていないのですが。。。。

まずは、R.シュトラウス「ツアラスストラ」の冒頭オルガン(32.7Hz)を再度聞いてみました。確かにかすかですが最低(らしき)音がはっきり聞こえます。次に、ピエール・ブーレーズ指揮のストラビンスキー「春の祭典」(レコード)で大太鼓の音をチェック、こちらは空気の揺れる感じが間違いなくはっきり聞こえます。改善の効果ありですね。懸念した中低域への影響もないようで、全体の音のバランスは以前と変わらないようです。
これなら、もう一汗かいて 113mm ダクトに挑戦してもよさそうですね。いずれ暇を見つけてやってみようと思います。

[その後 2008年10月18日 追記]

ダクト長 113mm をやる前に再考、ポート共振周波数(fob) 37Hz(ダクト長 122mm)も念のため計算してみました。グラフには表示していませんが、結果は 113mm とほとんど同じなので、再挑戦ダクトは 113mm と 122mm の中間 117mm としました。グラフは、100Hz 以上の違いも判るよう 200Hz までを表示しています。

さて音の方はどうなったかですが、「ツアラスストラ」の冒頭オルガン(32.7Hz)は一層明瞭に聴こえるようになりました。[98mm-1dB] に比べて劇的とは言えませんが、空気の揺れが感じられるレベルに確実に良くなっています。

ただちょっと気になるのは、グラフ上で 100Hz〜200Hz が 1dB ほど増加している点です。ボンつく感じはありませんが低音レベルが高い録音の場合、この周波数域で少し共鳴するような感じがします。部屋の条件、セッティング条件で 1dB の差でも特定周波数では強調されるのかもしれません。とはいえ、33Hz がこれだけ出る代償としては許される範囲だと思います。

ダクト長 117mm は 33Hz 再生に効果ありです。JRX115 でパイプオルガンの最低音と大太鼓の音にこだわるなら、ダクト長 117mm がお薦めです。

3月以来 JRX115 の音質改良に取り組んできました。一言でいえばスーパーツイーターで高域を改良、バスレフダクトのチューニングで低域を改良しただけのことですが、そろそろこれでフィニッシュです。たまたまめぐりあった PA用スピーカー JRX115 が、私好みの本来のオーディオの音になってくれたと思っています。それも 1台 43000円 というコストで実現できたのは、ほんとにラッキーでした。

[JRX115改 ついに完成]

追記:2008年10月31日
更新:2008年12月16日

ついに「JRX115改」の完成です。右側スピーカーが出窓の側にあるため、どうしても朝の陽光が少しあたってしまいます。そこでウーハーのカバーを作りました。ネットの材料は無地のレースカーテン生地です。薄めた黒の水性塗料を塗って四角の桟に貼りつけ、黒のビニールテープで縁を始末したのですが、時間が経つとビニールテープが剥がれてきました。やっぱりきっちり作らないとダメですね。生地を四角の桟の裏側で両面テープで張り付け、コーナー部分は押しピンで始末します。上側の両サイドにマジックテープを両面テープで貼りつければ完成です。今度は仕上りも綺麗で、少しは武骨さがましになりました。ツイーターのじゃま板に使った「JBL」の白文字プレートはそのままツイーターのエッジに貼りつけています。この姿なら末永くつき合ってもよさそうですね。

100Hz〜200Hz とおぼしき周波数域での共鳴音は、よく聴いているとどうも右側スピーカー横の空間(ちょうど部屋のコーナー部分)から出ているようです。そこで厚めのタオルケットを四つ折にして、不要になったフロントの金網に被せ、さらにもう一枚の金網で挟み込んで吸音パネルを作りました。これをバスレフポートのある側板にもたせかけたところ、効果抜群、共鳴音がなくなりました。重厚ですっきりした低音が 33Hz まで出せます。現在は Bassコントロール -1dB(at 100Hz) でベストバランスしています。

JRX115写真09 JRX115写真10
 
JRX115写真11

[バスレフダクト長と周波数特性について(補足) 2008年11月30日 追記]

バスレフダクト長と周波数特性について少し補足します。[図2]、[図3] は、ダクト長72mm と 113mm のスピーカーユニット本体からの音圧(Main)、ポートからの音圧(Port)、エネルギー合算後の音圧(Mix)をシミュレーションした結果を表示しています。ただし [図2] では、前出の [図1] と違って Bassコントロールによる -2dB の補正は行っていません。

fob:44Hz ダクト長:72mm 周波数特性
[図2]
fob:38Hz ダクト長:113mm 周波数特性
[図3]

ダクト長72mm の特徴は、50〜100Hz がフラットで低域特性が良いように見える一方で、40Hz 以下では音圧の低下が大きいことです。その理由は、ポートの音圧が比較的高く、かつ音圧ピークが 44Hz であること、またメインの音圧が 50Hz から急勾配で低下するからだと判ります。実際の私のリスニング環境でこれを使うと、50〜100Hz あたりの音がかなり強くなってしまい、低音の混濁感が出ます。そのため 100Hz 以下を 2〜3dB 落として使用せざるを得ず、結果として 40Hz 以下の音圧が更に低下することになります。

一方ダクト長113mm では、ポートの音圧レベルがダクト長72mm よりも低く、かつ音圧ピークが 38Hz と低くなり、またメインの音圧低下も緩やかになっています。この結果、100Hz 以下の音圧はだら下がりになり、50Hz 以下でも極端に音圧は低下しません。これが、すっきりした低音と 33Hz の再生がそこそこできる理由のように思います。

低音をよく吸収し、定存波の発生しにくいリスニング環境なら、ダクト長72mm も豊かな低音が出て良いかもしれませんが、板床の直置きで、かつ背面からの距離がとれない私の環境では、ダクト長113mm がベターのようです。

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