たぬたぬさんの自作スピーカー(2009.03/21)
    たぬさんオーディオの第4弾です。今回はスピーカーを作ってみました。


スピーカーを作りますよ。
といっても機械の部分は自分で作れないので作るのは箱だけです。ユニットは買ってきた物を取り付けます。
箱だけといっても色々計算したりする部分もあって、やってみるとなかなか奥が深いです。

製作するにあたって、ネット上には初心者向けの調度良い情報が見あたらなかったので左の本を参考にしました。
長岡鉄男さんというオーディオ評論家の著書です。
とても尊敬されている方らしく、派閥みたいなものまで出来ているらしいですが、この本自体は特に偏りもなく、教科書としてわかりやすくまとまっていると思います。

その他ネット上のシミュレーションソフトや測定ソフトなども参考にしました。
……というわけで自作スピーカーの製作、行ってみましょう。



まずは設計図を書きました。
「ぼわぼわした低音にならないこと」
「人の声がキンキンしないで自然に再生されること」
といったあたりを目標にしました。
なので空気穴付きの密閉箱にフルレンジユニットを入れる構成にしようと思います。

それから少ない設置スペースで出来るだけ大きな容積を得るため、「内振りにしたときに出来る隙間」と「壁から離して設置したときに出来る隙間」に向かって容積を延ばすような形にしています。



設計図から板取図を起こして、板を買う時にざくっとカットしてもらいました。
穴を開けたり斜めに切ったりの細かい部分は自分でやることにします。

木材はニレの木の集成材を使用しました。
札幌の青空にどこまでも伸びているニレの木ですね。
色はややくすんだ感じ。オイル塗装をすると濡れ色が強く出る傾向です。
堅さはかなりあるので加工は大変ですが、堅いだけに良い音がしそうです。
木材も調べていると、色々特徴があって面白いですね。



ユニットはPARC Audioの13cm PPコーンフルレンジを選びました。
PARC Audioは聞き疲れしないさわやかな音をモットーにしているそうなので、好みの音になりそうな感じがします。



そのPPコーンですが試しに裸の状態で鳴らしてみたところ、あまりにも低音が出ない!
箱に入れてないので当たり前ではあるんですが、ちょっと心配になったので急遽バスレフとして設計し直すことにしました。

空気穴だった部分に、写真のように余った木片を利用したダクトを取り付けて行きます。
直径8mm-長さ45mmの穴が12個なので、合わせると直径28mm-長さ45mmの穴一つ分として動作します。
箱の容積は16.3リットルなので、共振周波数は45Hzくらいという計算になりました。
音を出してみて低音が気になった場合は、穴を一つずつ塞いでいけば、共振周波数を下げることも出来ます。



のりしろになる部分にダボ穴を開けます。
クギ代わりに使えないかと思って試してみたんですが、止める力がそんなに強くないのと、ぴったりの位置に穴を開けるのが難しいので無理があったようです。
なので、穴をがばがばにしておいて、ボンドで止める際のズレ防止程度の使い方にとどめておきました。
でもこれが意外と効果的で、組み立てがとてもやりやすかったです。

初めてなので色々と試行錯誤しながらの作業となります。




ユニットを取り付けるための穴を開けました。
穴はドリルで小さい穴をたくさん開けて、それを細めのカッター鋸でつなげてくりぬきました。
そのあとヤスリで形を整えたり、ザグリを入れたりして仕上げています。
ザグリを入れると、振動板のうしろから出る音がスムーズに流れるようになるそうです。



ななめの部分の加工をしました。
堅い木材を選んだせいか、ここの加工は本当に手こずりました。



どうにか形になってきました。
次は表面の仕上げと塗装です。
紙ヤスリを180番→400番→600番→1000番→2000番とかけて、最後はプラモ用の研磨クロスで磨きました。
箱の内側はどうしようか迷ったんですが、外側と同じようにぴかぴかに磨いておきました。
あまり音が響くようなら吸音材の量を増やして調整しようと思います。
塗装はチークオイルを使用しました。
内側は1回。ダクトの中は2回。外側は7回くらい重ね塗りしました。

今回は組み立てる前に塗装したわけですが、組み立てた後に塗装するのが一般的だと思います。
しかしプラモデルの場合でも、ランナーに部品を付けたまま色を塗ることがあるくらいなので、作業しやすい方法で良いと思います。
ただ、のりしろの部分にはオイルが付かないよう、マスキングしてから塗装を行いました。



さて、いよいよ組み立てです。
木工用ボンドを塗って、クランプで締めて、乾くまで待って……という手順を繰り返しながら、1ヶ所ずつ部品を組み上げていきます。



ここの斜めになっている部分は予想通り隙間が出来てしまったので、ヤスリの削りカスでパテを作って埋めておきました。

裏側の隙間は色が違っても見えないので、市販の木工用パテを練り込んでおきました。




あとは上ぶたを付ければ箱は完成……なんですが、その前に吸音材で音を調整しておくことにしました。
上ぶたは乗せただけの仮止め状態で音を出してみて、気になるところがあったらフタを外して吸音材を出し入れ……という手順を繰り返します。

最終的には写真のような感じになりました。
なにやら計算があるような貼り方ですが、結構適当です。
こーゆう五角形の箱の場合、ユニットの対角線側の角に音が集まりやすい気がしました。



接続端子を付けました。
ここの隙間も木工用パテで塞いで音漏れ防止を狙ってみました。
がっちり固めたので交換不能になってしまったわけですが、だったらもう少し格好良くて音が良い端子にしておけばよかったです。

端子の外側はこんな感じ。
スピーカーを頻繁に動かしていると、いつの間にか端子がゆるんでいることがあるので、ケーブル固定具を付けておきました。



そして最後の板を接着!



たぬたぬさんの立派なおうちが出来ました。



……ではなくて、ユニットを取り付けます。
ちょっと嫌な予感がするので、接続ははんだ付けじゃなくてファストン端子で行いました。

さらに嫌な予感がするので、3時間くらい軽くエージング。
低音が出ますように……というおまじない。
写真は20〜80Hzの低音を入れているところですが、前後にわずか1〜2mmの振幅なのに、なかなか侮れない背圧がかかっていることがわかります。



完成の儀式。
PARC Audioのロゴシールをぺたっと貼り付けて……完成です♪




いやー、長かったなぁ。
塗料の乾燥待ちとかもあったので、大体2ヶ月くらいかかっていると思います。
途中どこかで油断して全てがパーになる、なんてことが無くて本当に良かったです。
反省点は作業性をあまり考えないで設計してしまったことと、長さの調節が出来ないダクトにしてしまったことあたりでしょうか。他にも音についての反省点は山ほどありますが、それは次回以降に生かしていくことにしましょう。

さて、いよいよ音を出しますよ。



吸音材の調整をしていた時から予感はあったんですが……
これは、うーん……なんというか、がっかりですね〜。
フルレンジらしくダイナミックレンジが広く、「あぁこんな音も入っていたのか」と感心する部分もありますが、全体的にバランスが悪い感じです。
低音は出ないし、ハイ上がりでわんわんうるさいし、その割に艶の無いがさついた高音なのでした。
しばらく鳴らしているうちにだんだん良くなってきたものの、フルレンジの限界というものを強く印象づけられる結果となりました。
メーカーの人のブログを見ると、PPコーンはバスレフの設定を高めに取るのを勧めているみたいで、シミュレーションで見てみても16リットルの箱だと60Hzくらいがバランス取れているみたいでした。
バスレフのぼわぼわが嫌だからって、45Hzはやりすぎだったかなーと反省です。
PPコーンも上手に使えば良い音になるんだろうけど、今回作った箱とは合わなかったみたいです。



とはいえ今から穴を広げたりする気力も無いので、ユニットの交換で対応することにしました。
同じくPARC Audioの13cmウッドコーンフルレンジです。
PARC Audioの13cmシリーズはフレームが共通なので、1個箱を作ればユニットを交換して遊ぶことが出来ます。
それを見越してファストン端子で繋いでいたわけです。
……というわけでさくっと交換してみました。
シミュレーションだと、こっちの方が箱に合ってそうですが……どうでしょう?



今度は期待以上の良い音が出てきましたよ。
圧倒的低音。
控えめのバスレフのせいもあるのか、うるさくない程度にしっかりとした低音が出ています。
人の声もきれい。バランスも十分ありと思えるバランスです。
高音だけはさすがに2wayにはかなわない感じがしました。

箱と込みの感想としては、箱が大きいこととバスレフポートが全方向に向いていることが関係ありそうですが、音場型というのでしょうか? 大きい音像が大雑把に元気に出てくる感じです。
音楽を楽しく聴くのには向いているスピーカーが出来たと思います。
決して定位や解像度が劣るわけじゃないですが、神経質に像を追いかける気にさせないダイナミックさがあります。

なんというか三式戦飛燕が五式戦闘機になったような感じですね。
エンジンを載せ換えたら、バランス良くなって使いやすい飛行機になった……みたいな。

あと音とは関係ないけどウッドコーンは見た目が本当にきれいですね。今回のような木目がはっきり出る仕上げの箱にはジャストフィットだと思います。



というわけで、最後は自画自賛みたいになってしまいましたが、これはどちらかというとPARC Audioを応援したい気持ちの方が強かったりします。
元SONYの技術者の方が一人で立ち上げた会社みたいですよ。
これは応援せずにはいられない。

PPコーンはちょっと使いにくかったけど、これはフルレンジよりはウーハーとして、ハイ上がりになる前にツイーターにつなげてしまえばバランス取れそうな気がします。
ウッドコーンも高音がちょっと物足りないので、今度は2wayに改造してみようかなっと思います。

これは世間一般では、オーディオ的泥沼と言うのでしょうか?
でも楽しいですよ。
まだまだ続くたぬさんオーディオ♪



    「13.たぬたぬさんのスピーカー改造」に続きます