ネットワーク設計プログラム
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(コイル)(コンデンサー)を算出

[解説]
ウーファー・トゥイーターのクロスオーバ周波数を決めたら、それに必要なコイル・コンデンサーの
値を算出します。ここでは、12dB/oct -6dB落ちクロス、6dB/oct -3dB落ちクロスの場合の
2通りについて一度に算出します。
クロスオーバ周波数と、ユニットのスペックを入力し、計算ボタンを押して下さい。


クロスオーバ周波数-----------[Hz]
ウーファーのインピーダンス-------[Ωz]
トゥイーターのインピーダンス-----[Ωz]
ウーファーの能率----------------[dB]
トゥイーターの能率--------------[dB]
ウーファーのクロスオーバ周波数でのインピーダンス-----[Ωz]



12dB/oct -6dBクロス

6dB/oct -3dBクロス

フィルター特性

L:コイル

C:コンデンサー

フィルター特性

L:コイル

C:コンデンサー

ウーファー

[Hz]
12dB/oct LPF

L=[mH]

C=[uF]

[Hz]
6dB/oct LPF

L=[mH]


トゥイーター

[Hz]
12dB/oct HPF

L=[mH]

C=[uF]

[Hz]
6dB/oct HPF


C=[uF]


インピーダンス補正回路 R=[Ω] C=[uF]


F特(FrequencyResponse)を解析

[解説]
L(コイル)・C(コンデンサー)の組み合わせで得られるだいたいの減衰特性を表示します。
ウーファーのインピーダンスは高域に向かって上昇するので、実際にはクロスが高域にずれたり
なだらかな減衰特性になる場合が多いと思います。
ツィータのf0付近も6dB/octではカットしずらくなります。
ここでは架空のユニットを想定して(Z0やQ等は適当...)f0の影響も含めて表示しています。
-6dB/octのフィルターにしたい場合は、ウーファのCやトゥイーターのLの部分を消して下さい。

定格インピーダンス f0(共振周波数)
L:コイル
C:コンデンサー
能率
アッテネータ

ウーファー

[Ω] [Hz]

[mH]

[uF]

[dB]

-[dB]

トゥイーター

[Ω] [Hz] 逆相接続

[mH]

[uF]

[dB]

-[dB]


w:ウーファ t:トゥイーター i:インピーダンス g:群遅延 p:位相
周波数特性(だいたい)





コンデンサー合成値の算出

[解説]
2つのコンデンサーを接続した場合の合成値の算出をします。

C1------------------[μF]
C2------------------[μF]

合成値(直列接続)----[μF]
合成値(並列接続)----[μF]



固定式アッテネータの算出

[解説]
ウーファーとトゥイーターの能率が何dBも違う場合には、抵抗を取り付けて能率を合わせます。
可変抵抗を使って実際に聞きながら調節するのが一番安心ですが、ここでは固定式の
アッテネータの設計をします。
付け加えると、ユニットのインピーダンスによって見かけの能率が変ります。例えば、
トゥイーターが8Ωに対してウーファーが4Ωだった場合、ウーファーの能率を3dB増やして考えます。


(1)減衰量からR1,R2を算出する。

ユニットのインピーダンス------[Ω]
減衰量-------------------[dB]

R1:[Ω] R2:[Ω]



(2)R1,R2から減衰量,合成インピーダンスを算出する。

ユニットのインピーダンス------[Ω]
R1: [Ω] R2: [Ω]

合成インピーダンス--------[Ω]
減衰量-----------------[dB]
※合成インピーダンスは、ユニットのインピーダンスと近い値になるようにします。
そうしないと、ネットワークの設計が最初からやり直しになってしまいます。



各種ネットワークの計算
[解説]
18dB/octのネットワークのご要望も多かったので、4タイプのネットワークの計算パネルをつけました。

クロスオーバ周波数[Hz]
ウーファーのインピーダンス[Ω]
トゥイーターのインピーダンス[Ω]


LPF(ローパスフィルター)
ウーファー・スコーカー

HPF(ハイパスフィルター)
トゥイーター・スコーカー

位相回り
接続方法

6dB/oct
-3dBクロス

L1=[mH]

C1=[uF]

±90°
逆相接続

12dB/oct
-6dBクロス

L1=[mH]
C1=[uF]

C1=[uF]
L1=[mH]

±180°
正相接続

18dB/oct
-3dBクロス

L1=[mH]  L2=[mH]
C1=[uF]

C1=[uF]  C2=[uF]
L1=[mH]

±90°
逆相接続

24dB/oct
-6dBクロス

L1=[mH]  L2=[mH]
C1=[uF]  C2=[uF]

C1=[uF]  C2=[uF]
L1=[mH]  L2=[mH]

±0°
正相接続



※コイル、コンデンサーの値は、ユニットのインピーダンスが平坦な場合を想定した値です。
 ウーファーの高域は通常インピーダンスが上昇するため、実際のカットオフ周波数は高めになります。
※位相回り、接続方法は目安です。理論通りの位相回転になるのは、十分に減衰した帯域のみで、
 平坦な帯域になるに従って位相は序々に0度に近づきます。これは、クロスの深さによっても位相周りが
 変化する事になるので、実際には完全な位相合わせは不可能でしょう。逆相接続にするか正相接続にするかは、
 制作後に試聴し、好みで決定します。測定が可能なら、ディップの出ない接続を正解とします。



ピーキング、ディッピングフィルターの計算
特定の帯域のみをパス・カットするフィルターです。
効きが強すぎる場合は、抵抗をL,Cと並列に接続すると、緩やかな特性になります。
L,Cの値は、ピーキング、ディッピング共に12dB/oct型フィルターのカットオフ周波数(-3dB)と同等になります。


・ピーキングフィルター
特定の帯域のみをパスするフィルターです。L,Cを逆に接続しても同じです。

・ディッピングフィルター
特定の帯域をカットするフィルターです。
ウーファやフルレンジユニットの高域共振をキャンセルする場合などに使用されます。

LC共振周波数は、LとCの値のみで算出できますが、ここではユニットのインピーダンスを考慮し、
もっとも効率のよいLCの組み合わせを算出します。

ユニットのインピーダンス:[Ω] 周波数:[Hz]
→ L:[mH] C:[uF]


手持ちのLCでも、とりあえずフィルターを作成出来ます。

L:[mH] C:[uF]
→ ピーク・ディップ周波数:[Hz]


<参考文献>


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