HOME
製品一覧
ご注文
販売店一覧
サポート
会社案内
リンク
自作へのヒント JSP方式のスピーカーとは何かを、どうぞ御理解下さい
Japan Speaker (all directions bass reflex system)

手作り(自作)オーディオファンの皆様、下記の注意事項を良く御理解の上、JSP方式 (全方位又は全方向位相反転型) のエンクロージャーを作ってみませんか? 以下、要点を簡単に御説明いたします。
JSP方式の主な仕掛けは、正方形や円形のバッフル板の中心に、正確に設置したスピーカー ユニットの中心から均等配置した共振ダクトのみですまたダクトは、同じ太さ 同じ長さです。
右図は、JSP-2013の内部構造の略図です。
JSP-1010ALのエンクロージャー(木工部のみ)です。

ダクト(ポート)の前面形状を円形以外(三角形や四角形)にすると、JSP方式として正常な動作が出来ません。
四角やスリット形状等のダクト(ポート)は、形状から発生する干渉により歪んだ音を再生します。)

下図は、位相反転 (バスレフ) 型スピーカーシステムのダクト内部で共振した低周波の様子です。ダクトの共振により発生した空気振動は、コイルやバネのようにダクトの内側に沿うように回転しながら外部へ向かい、逆にダクトの中心部は(直線的に)エンクロージャー内部へ向かいます。
これは
位相反転の瞬間でしょうか?


左記の現象は、ティッシュペーパーを細長く切ったようなもの (軽い物) を使い、位相反転 (バスレフ) 型スピーカーシステム用ダクトの共振周波数付近のオーディオ信号 (40〜60Hz位のサイン波) をアンプに入力し、出来るだけ大きな音量を出しながらティッシュペーパーをダクト前の各部に持っていくと容易に確認できます。

(小口径のユニットでは最大入力が小さいため確認が難しいかもしれません)
つまり、ダクト(ポート)の形状は、円形以外の形のものはお勧め致しません。JSP研究所は、可能な限り歪まない重低音(超低音)を目指しています。 どうぞ御理解ください。


ユニットの口径に対して、箱(エンクロージャー)が大きい事に気が付きましたか? 従来型バスレフ方式の2倍をやや超える容積が確保されていないとJSP方式は機能せず、低域の増幅効果は普通のバスレフ型と同じになりますが、,再生音がスッキリしていますので非常によく出来た従来型バスレフ以上の効果は期待できます。
一方で容積があまり大きすぎても正常動作出来ないようです。


 スピーカーユニットの口径に対する箱の推奨容積は下記(NO,14)に掲載。

同一エンクロージャー内に2個以上の低域ユニットを併用する方法は、最大入力は倍増されますが、相互の干渉により予想外の歪が生じると考えられます。JSP方式は、可能な限り歪の少ない低音を目指しています。1箱1ユニットです。

同じ規格 品名のユニットでも、実はかなり大きな特性のズレ(バラツキ)があります。その異なる動作を行うユニットが同一に閉鎖されたエンクロージャー内に存在した場合、歪の小さい低音及び中高温の再生は無理かと思われますが、如何でしょうか?

低域専用又はフルレンジコーン型 スピーカーユニット全てに対応しますが、個々の低域特性に違いは出ます。
そしてエッジ等の構造によって低域特性が、一般のバスレフ型スピーカーシステムに比べ期待どおりに大きく改善しにくい場合もありますが、ご了承ください。

また
ユニットの取り付けや、前面バッフルのダクトの固定部分が、1箇所でも取付不完全(空気漏れ)ですと、それだけでJSP方式は成立できません

致命的な結果となりますが、スピーカーユニットの製造工程での、コーンやエッジ部分の接着不具合(接着剤の部分忘れ、塗布ムラ、接着剤の稀釈し過ぎ)等の初期不良による空気漏れも同様です。




NO,1

完成後は、一聴して音の違いがご理解できると思います。簡単に動作確認するには、ダクトの出口を覆う大きさ(幅)に切ったティシュペーパーを、上からテープなどで止めて4個所吊り下げます。そしてダクトの共振周波数近くの低音が再生された時に、4箇所のペーパーが同様に揺れるようですと、たぶん成功かと思います。 耳と眼で確認してください。JSP-1010AL(試作品)に、68Hzの信号を与えた時の現象です。(45Hz〜90Hzの間で確認できます)
ダクトの共振周波数付近が、ピークです。


10センチユニットを使用した周波数特性の例 pdfです。

100Hz〜200Hz付近に比べて、低域特性は、低い周波数に向かって、出来るだけ同レベルになるように調整が必要です。つまりダクトの共振周波数(Fd)の設定 長さの調整は重要です。口径が一緒でもユニットの銘柄によって設定は異なるのが一般的です。
またエージングが進むと、JSP方式の箱内において最低共振周波数(インピーダンス特性の低い周波数側のピーク点)は低い方へ (5Hz〜10Hz前後) 伸びていきます。

では、JSP方式の自作スピーカーをどうぞお楽しみください。  ご質問は こちら までどうぞ

配線で左右の位相(プラス マイナス)を間違えると、低域の再生音が打ち消されてしまいますので、くれぐれもご注意ください。 (スピーカー測定用の位相テスター フェーズイットがあるととても便利ですネ)

NO,2

音響音圧特性装置

開発名称JSP-1010M(10センチモニタースピーカー) の音響音圧特性 (55Hz〜70Hzの信号によるダクトとユニット)です。

半無響室においてバッフル前面にマイクを複数置き、碁盤の目のように正確に移動しながら連続測定し、結果をパソコンによって斜めから表示された画像です。
バッフル中央のユニット本体からは、殆ど再生されていない低域周波数が、ダクトからはご覧の状態で再生されています。これが
JSP方式の効果です。


画像をクリックすると拡大表示されます。


NO,3

吸音材の吸音率特性


垂直吸音率測定器
吸音材(フエルト)の吸音率測定グラフです。(50〜800Hz)
緑のラインは、2枚重ねた時の特性です。



NO,4

メールでのご質問が最も多い、8 センチ スピーカー専用のJSP方式のエンクロージャー制作の一例です。   2008/3/16   

(8センチ専用です。従来型のバスレフと違って、10センチや8.5センチユニットには適合致しませんのでご注意ください。また容積が同じであれば、動作します。たとえば21×21×24.5センチなど)


簡易図面 jpg の寸法は、箱の内部寸法です。(単位はセンチです) 外部寸法は、板の厚みが加わり大きくなります。
例えば15ミリ厚の板を使うと外部寸法は、21×21×36センチとなります。 当社製品のJSP-1010ALより一回り小型となります。

右は、立体図です。

ダクトの内径2.5センチ 長さ10センチで共振周波数 (Fd) は、約65Hzです。

ダクトの内径3センチ 長さ7センチで共振周波数 (Fd) は、約90Hzです。
ダクトの内径3センチ 長さ5センチで共振周波数 (Fd) は、約100Hzです。

(ダクトの内径とは、もっとも細い部分の内部側の直径です。)

ダクトの共振周波数 (Fd) は、ダクトが細いほどまた長いほど またエンクロージャーの容積が大きいほど低い方へ移動します。
ダクトの共振周波数の概略計算 xlsです。
直方体と、円柱の容積計算 xlsです。




2011/6/28追加

ダクトの内径2.5センチ 長さ10センチです。

ユニット単体

音楽之友社発行
ステレオ誌付録
8センチ フルレンジ
Stereo  P−800
115Hz〜18000Hz
8Ω  8W
  86dB




正多角形や、円筒状(塩ビ管など)の場合も、容積が同じであればJSP方式は成立します。 また、ユニットとダクトが同一の面にない状況でも成立いたします。

但し、バッフル板の中心に、正確に設置
したスピーカー ユニットの中心から、
等距離に配置
した共振ダクトのみです


2009/11/14追加

右は、8センチユニット用 円柱の立体図です。(寸法は内部寸法 単位はセンチ)

(右の直径で、高さ60センチ以下ではJSP方式は残念ながら成立いたしません。ご了承ください。)

ダクトが長く大きい場合は、65センチ位で制作してください。
参考出品 (下図)    
注意  3本のダクトは、120度づつに均等配置します。また4本の場合より短くなります。

         

ユニットによりますが、従来型バスレフ 25センチウーハーの低域特性と聴き比べてみてください。 但し、失敗作に対しての責任は負えませんのでどうぞご了承ください。


2009/11/18追加

口径8.5センチのユニットをご使用の場合は、箱又は円柱の(上記口径8センチ用に比べて)容積を2リッター追加してください。


NO,5

8センチユニット使用の試作 実験機です。どうぞ参考にして下さい。 2008/3/25
JSP-1020SSの縮小版です。

左の写真は、底部に、ダクトが4個 設置されている実験用縦型エンクロージャーです。
全体の高さは48センチです。

8センチユニットとはとても思えない低音を再生しています。
40Hzくらいから再生しています。


上記8センチ 縦型JSP方式エンクロージャーの板加工略図 pdfです。
(ユニット取付穴径やダクトの穴径は、一例です。) 
  2009/1/5

縦型JSP方式に使用した、後部のパイプを差換え(長さを変えて)調整可能な構造の、試作実験用のバスレフダクトです (4本)。

NO,6

試作 実験機です。容積が確保されていれば正三角形で機能します。   2008/11/26
よりスピード感が増した音を再生いたしますが、作るのは難しそうです。 
三角を形成する面での定在波は発生していないようです。試作品三角形スピーカー JSP-1010T です。



上記の結果から実験は行っておりませんが、円柱でも3個のダクト均等配置により動作すると想像いたします。またユニット取付面と反対の背面 底部や側面に3個のダクトを取り付ける方法も可能と思われます。

JSP方式スピーカー発売当初ご協力頂きました、 『 自作作品ご紹介 』 に掲載の円柱に5本ダクト配置のJSP方式成功例です。 
モーレア うめ 』 と言います。詳細はモーレアさんのホームページをご覧下さい。


NO,7

意外とご質問の多い38センチユニット使用のJSP方式のエンクロージャーの一例です。コーンやエッジが大変重いので、スピード感のある超低音は望めないかなと思いますが、どうぞ自作の参考にして下さい。 2008/12/27

38センチと言っても、用途によりいろいろな特性のユニットがありまが、ここでは標準的な一般オーディオ的に考えていきます。 (PA用等は対象外とします)
内部寸法は、バッフル面 65センチ×65センチ奥行き60センチで、ダクトは内径10センチくらいで長さは30〜45センチほどで如何でしょうか。
より低域を伸ばそうと希望される場合は、バッフル面の寸法を小さくして ダクトの長さの関係上、箱奥行きの長さに余裕を持たせ いずれもダクトをしっかりと取り付ける構造上の工夫をお願いします。また定在波対策はそれぞれに工夫をお願いします。
38センチ用
JSP方式の基準エンクロージャー容積は、およそ260リットルです。

上記は、内部寸法ですので板の厚さが加わります。どうぞご注意ください。

( PA用ユニットを使用して制作の場合は、上記よりダクトを短くしてください。)
左の写真は JSP-1030W ですが、イメージは同様です。
現在までのところ、JSP-1038Wという製品はありません。その理由は大きすぎる事と、すでに音として聞こえない周波数帯域にかかっているので必要性がないと思うからです。
しかし、PA Public Address(パブリック・アドレス) の業界では
、38センチ 46センチと言った大出力のユニットが必要ですが、これをJSP方式で構築した場合、電子楽器等で再生する空気がゆっくり揺れるような20Hz前後の音や、地震のような振動を極めてリアルに体感出来ると思います。
またJSP方式のスピーカーは、PA業界の省資源化が期待できると思いますが如何でしょうか?
塩ビ管を使用した大型バスレフダクトの制作例です。
2009/4/22 追加

いずれのJSP方式のエンクロージャーも、ダクトの装着 固定はどうぞ慎重に行って下さい。

NO,8

スピーカーやアンプの配線 (半田付) 等に使用する糸半田についてご説明いたします。  2009/1/14


線材内部の線(より線)は、音質重視ならメッキ処理されていないものを使用して相手側にしっかり巻きつけた(又は圧着した)上から線筋が確認できるように半田付けするのが良しと思います。 いわゆるチョン付けは不可です。また可能でしたら半田付け後、表面のフラックス成分を洗浄処理された方がさらに良しと思います。

鉛成分が含まれない半田(たとえばRMA 02 P3 M705)のほうが音質劣化が少なく、経年変化に強いようですが、従来からの鉛が配合された(共晶半田メッキされた)部品との半田付けには、Pb(鉛)フリー半田を使用してはいけません。混合不可です。

当研究所で通常使用の作業性と信頼性の高い無洗浄タイプの Pb(鉛)フリー糸半田です。
千住金属工業の
 エコソルダー RMA02 P3 M705 (Sn/Ag/Cu) です。


関連資料 線材の名称 規格 pdf

NO,9

主な実験済みスピーカーユニットです。  2009/1/20

2011/2/1一部追加
自作作品ご紹介 の他 皆様のホームページやブログでの手作り作品 記事なども参考にして下さい。

(△)は、低域の増幅効果が小さいユニットです。


口径 メーカー名 機種名
8センチ DIY AUDIO SA/F80AMG
ステレオ誌付録 P-800
10センチ FOSTEX FE107E
ALTEC CF404-8A CF204-8A 
Tang Band W4-930SG W4-927SC
Electro-Voice 405-8H
Mark Audio CHR-70
12センチ FOSTEX F120A FE127E FX120
13センチ Mark Audio Alpair10
16センチ FOSTEX FF165K FE167E FE168EΣ(△)
20センチ FOSTEX F200A 
beyma 8G40(ウーハー)
ALTEC CD408-8A(△)
30センチ FOSTEX FW305(ウーハー)
JBL 2213H(ウーハー)
タモン S30-W048(ウーハー)
Audio Nirvana 12インチ フルレンジ キャストフレーム


NO,10

ランバーコア材は、実験としてお作りになる場合や軽さのメリットを生かす為の使用は良いとして、スピーカー用板材として適しません。 特に低域の広い帯域で増幅効果が大きいJSP方式のエンクロージャーとしてお使いになることは絶対に避けるようにお願いいたします。  2009/2/14

音量を上げていくと比較的低い周波数帯域で、箱が共振してうなり出します。

どうぞご注意ください。

NO,11

自作用スピーカーユニットや関連部品
メーカー及び販売代理店様のご紹介。(敬称略)  
2009/10/29


有限会社横浜ベイサイドネット 神奈川県横浜市中区北仲通4-45 松島ビル2F
Linfof 工房 愛知県丹羽郡大口町中小口3−429−1
有限会社 六本木工学研究所 東京都港区六本木4-4-11 第一六本木ビレッジビル 2F
有限会社 サウンドアティックス 東京都大田区南六郷1-34-13
株式会社 バラッド 東京都世田谷区松原1-39-17  レインボー松原1F
フォステクス カンパニー 東京都昭島市武蔵野3丁目2番35号
コイズミ無線 有限会社
東京都千代田区外神田4-5-5アキバ三滝館2F
株式会社 タモン 東京都町田市鶴間660
有限会社 トリテック 東京都青梅市師岡町1丁目 174ー11

NO,12

ネットワーク作成 資料です。 2009/11/29
      JSP-1020W より




ネットワーク制作の資料
クロスオーバー周波数から、コンデンサー容量とコイルのインダクタンスを計算します。

固定式アッテネータの抵抗値
使用するユニットのインピーダンスから、固定式アッテネータの抵抗値を表示します。

デシベル換算表

NO,13

『 口径5センチ(2インチ)フルレンジユニットのJSP方式エンクロージャーの容積は? 』  
の御質問へのお答えです。 2010/2/25

当社では5センチユニットの実験を行っておりませんが、下記の条件でどうぞ作ってみてください。
(最大入力や口径の関係で、大音量 重低音は望めませんが自然でリアルな再生音に御期待ください)



内容積 4.5リッター  (4〜5リッター)
直方体では、内部寸法 15×15×20センチ など板の厚さは、9ミリ〜15ミリ程度
円柱では、内部寸法 直径15センチ 高さ25センチの塩ビ管や、円筒 壷 樽 鉢など、内容積 4.5リッター程度のもの
ダクトは、1.5〜2センチ内径で長さ2〜3センチくらい (4本)
吸音材は、内部ほぼ全面に貼る等してください。

(六本木工学研究所販売の tang band 5センチユニットを参考にしてみました。)
5センチ(2インチ)ユニットをお持ちの皆様は、実験してみてください。
御意見 御感想お待ちします。

NO,14

『自作へのヒントのページに、口径別に最低必要な容量の一覧とか載せていただけるとうれしいのですが・・・。』  にお答え致しました。  2010/7/1

直方体と、円柱の容積計算 
xlsです。

従来型バスレフ方式の2倍以上の容積が確保されていないと、超低域特性においてJSP方式は機能せず、普通のバスレフ型と同じになります。

下記の最小値と最大値の間の容量でJSP方式をお楽しみください。
(単位はリットル)
 (一般的な大きさのダクト4本分を含む)


ユニットの口径 最小容積(L) 最大容積(L) JSP研究所 製品
2.5センチ 1.5 2.5
5センチ
8センチ 10 13
8.5センチ 12 15
10センチ 15 21 JSP-1010M
11センチ 17 25 JSP-1010AL
12センチ 21 30 JSP-1012S
13センチ 24 36 JSP-1013 JSP-2013
14センチ 28 42
15センチ 32 49
16センチ 36 55
18センチ 46 70
20センチ 64 86 JSP-2020 JSP-1020W JSP-1020SR
25センチ
30センチ 130 190 JSP-1030W JSP-2030
38センチ 220 300
46センチ 310 450

2011-6-6 一部追加

注意
たとえば、12センチのユニットを使い、25リットルの
JSP方式のエンクロージャーを制作、問題が無ければ大成功で重低音をお楽しみ頂けるわけです。
ところが、より低域特性を期待し、そのバッフル板上のダクト間の中央に14センチのユニットを取り付ける面積の余裕があると解釈して、ユニットの取付穴を広げて、14センチを取り付けたとすると、上記の表からお判りのように普通のバスレフ型スピーカーと化し、
JSP方式が成り立たなくなるわけです。これが従来型バスレフと大いに異なる特徴です。どうぞ御理解ください。

JSP方式が成立していなくても、極めてよく出来た従来型バスレフとしての動作は致しますのでご安心下さい。でも、当社では一切責任を負えませんので、ご了承ご理解下さい。


NO,15

JSP方式スピーカー バスレフダクト(ポート)の調整 参考資料です。  2010/12/31
周波数特性の低域の調整にお役立てください。
ダクトの共振周波数の概略計算 xls 

口径10センチ位のフルレンジスピーカーの概略特性です。同じ箱に使う4本又は3本などのダクトは、同じ太さ同じ長さです。この実験の場合A B C 3組の長さが異なるダクトが必要です。一番長いのは、A組です。
(それぞれの山形の増幅特性の一番上が、ダクトの共振点です。また、スピーカーユニットの増幅特性は口径が同じでも個々ばらばらですから、調整には若干の根気が必要です)
JSP方式ダクトの調整 pdf

(以下略図です)

NO,16

頂きましたご質問にお答えします。JSP方式スピーカー製作上での注意点です。  2011/2/14

〇 バックロードホーン専用と言われるスピーカーユニットは、200Hzあたりから急にレベルが下がるようなので、JSP方式のエンクロージャーで使用すると残念ながら100〜200Hz位の間のみが少しレベルが低くなるようです。



ユニット単体の周波数特性が上記のようなユニットは、バックロードホーン型のエンクロージャーでご使用いただくと最適な結果が期待できると思います。

上図は、参考のため借用いたしました。  詳細はフォステックス社のホームページを御覧ください。  2013/10/30追加



〇 ユニットの振動面積と、ダクトの内径より算出される総数の面積との関係。振動面積に対して約50パーセント以上でJSP方式は、問題なく動作するようです。

〇 エッジの構造によっては、JSP方式特有の大きな低域増幅効果を得られない場合があります。このようなユニットを使用する時は、通常よりもダクトの共振周波数を高めに設定し,増幅効果を得る必要があります。
ALTEC  CD-408-8A など     

〇 同一エンクロージャー内に2個以上の低域ユニットを搭載する方法は,、最大入力は倍増されますが相互の干渉により多大な歪が生じると考えられます。JSP方式は、可能な限り歪の少ない超低音を目指しています。1箱1ユニットです。

〇 ベースアンプ用キャビネットや、広いホールなどでの使用目的で最大入力を大きくする場合は、JSP方式の同じ箱の数を2個 4個 8個と並列及び直列接続にて拡大していく方法でお考え下さい。


NO,17

JSP-1012S(テレサ2)の自作についてのご質問を頂きました。2012/6/30



製品は既に製造 販売されておりませんが、板の厚さは25ミリ タモ集成材です。内部寸法は、25×25×38センチで容積は約24リッターでした。

板の厚さは、20ミリ前後で問題無しと思います。
バスレフダクトの内径と長さは、内径35から40ミリ 長さ15から20センチくらいで製作お願いします。短いほど低域の量感は増します。(内径は、ダクトの一番細い部分を言います。)
 
F120Aの搭載穴径は、103Φです。
ユニットの中心からダクトの中心までは、115ミリです。
 
箱の内部は、定在波対策が必要です。内部全面にフエルトを貼り付けたり、内部に工夫してみてください。二重に貼っても効果大です。
スピーカーターミナルは、空気が抜けない構造であれば、どのようなものでもどの位置でも問題ありません。

NO,18

アンプとの配線に使用するスピーカーケーブルは、より線の表面にメッキ処理されていない従来から広く使われている銅線をお勧めし、さらに可能でしたら性能維持の為に接続ケーブルは、1年に1度程度新品に交換するようお勧め致します。高価なものは必要ありません     2012/8/6




クリックで拡大表示します。  ビニール被覆は一般的には赤黒があります。2013/10/31 追加

Copyright (C) JSP