LTspiceによるTLSスピーカーエンクロージャーの設計(その2)

LTspiceを用いて有限要素法による音響管の1次元モデルのシミュレーションを行い、音響管と振動板面積の断面積の比率による最適値を求めます。

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音響管の断面積をスピーカーユニットの振動板面積を基準に0.5, 0.71, 1, 1.4, 2倍に変化させて、開放端(振動板面積と同じ大きさで板厚と同じ長さ)からの出力の共振Qと群遅延をシミュレーションしています。

分布定数回路による音響管の音響回路

こちらがAC解析の結果で、紫が2倍、水色が1.4倍、赤が1倍、青が0.71倍、緑が0.5倍のときの出力(体積流)と群遅延になります。

音響管の断面積比による共振Qおよび群遅延の変化

音響管の断面積と振動板面積の比率に応じて共振Qが変化することがわかります。結論としては、TLSの場合、音響管の断面積は振動板面積の1.4倍から2倍程度が良さそうです。0.5倍よりも小さな値はバックロードホーン(共振が小さくなる)、2倍よりも大きな値はバスレフの特性(群遅延が大きくなる)に近づいていきます。