ちょっとTea Time!? 安価なスピーカで遊んでみる、の巻き。 2023.8.30
ちょっと、また小型のスピーカを作ってみたくなってユニットを物色です。
お遊びなので、できるだけ安価なユニットがいいです。というか、高価なユニットと安価なユニットの
差って、値段ほどはないような気もしています（そう思いたいだけ？）。
まあ、基本的にはスピーカにとっては低音が最重要課題ですから、10cmくらいのユニットでどこまで
低音が出せるかとなると、もう使用するユニット数にかかってきます。
ということで、複数買ってもお財布に優しいユニットを選択です。
久しぶりにFOSTEXあたりをつかってみたいところですが、なんか高くなったなあ〜。
FOSTEXはSP自作の定番だと思いますが、結構お高くなりました。
AMAZONでその他を探してみると、こんなのもありました。
１０００円以下で購入できます。購入された方の評価も高いようです。
１個１０００円以下ならかなり安いですね。
でも、ちょと気になるところが・・・・。
穴位置がかなり端っこです。ネジ穴の内側で留めればいいのですが、ウレタンエッジを潰してしまいそう。
平ワッシャを挿入して締めればいいのですが、それでもエッジを潰すだろうな〜。
可動部にはかからないので大丈夫だと思いますが・・・・。
穴の位置が端っこすぎるのと、ウレタンエッジにかかっています。
ということで、ちょっと選択肢から外します。
そして、やっぱりというか最終的な選択肢は秋月電子になってしまいました。
こちらで探すと、10cmのスピーカが３５０円でありました。
これなら、複数個かっても財布に優しいです。というか１０個かってもFOSTEXよりかなり安いです。
ということで、早速購入です。ついでも77mmのスピーカも購入しておきました。
10cmクラスのスピーカだと、これが一番安いかなあ〜。
ついでにこいつも購入です。
ブツが到着しました。一体幾つ買うの（笑。
早速開封！
到着したので、さっそく開封です。この時が一番楽しいですね。
こんな感じのスピーカでした。
裏側はこんな様子。77mmスピーカは防磁仕様になっているようです。
でも、スピーカを手にした瞬間にわかりましたが、10cmフルレンジのスピーカの軽いこと！
スピーカってこんなに軽かったかな〜という感じです。
廉価品なので、マグネットサイズはこんなものだとは思いますが、なんせフレームの鉄板の
厚さが薄い。実測では0.4〜0.5mm程度です。77mmフルレンジだと鉄板の厚さは約0.7mmくらいです。
まあ、強度的には問題ないだろうけど、やはりコストダウンのためなんだろうなあ〜。
フランジの鉄板の厚さは0.4〜0.5mm程度です。薄いなあ〜。簡単に曲がります。
構造の違いもありますが、10cmフルレンジより77mmフルレンジの方が1.5倍重い。
とりあえず鳴らしてみましょう〜。
まずはどんな音がするか鳴らしてみましょう。以前に作成した10cmフルレンジ用の箱があるので、
そのユニットと交換です。大体、10cmクラスのユニットだとネジピッチが同じなのかもしれません。
問題なく入れ替えができました。
しかし、いままで入っていたユニットは秋月で８００円で購入したものですが、かなりの重量級。
それに対して、今回購入ユニットは軽量で質量は1/4しかありません。
いったい、どんな音がでるのだろう？
以前に製作した10cmフルレンジ用のユニット（秋月の＠800円の品）の箱を利用して試聴してみましょう。
これは取り外す前。
このユニットは重量級です。１個1kgを軽く超えてきます。
交換完了です。フランジが黒色なのですこし外観が引き締まります。
で、早速試聴です。そして、最初の印象です。
感度低いなあ〜！
そう、交換前のスピーカに比べると、音圧レベルがかなり小さいです。
おそらく6dBくらい低いんじゃないかな？いや、聴感で明らかに低いと感じるくらいだから、
10dBくらい違うかも。 おなじ10cmのフルレンジでも、これだけ音圧がかわるんだなあ〜
と思ってしまいました。磁気回路がかなり弱いのかなあ〜。なんか、使うの心配だなあ〜。
でも、一杯買っちゃったしなあ〜。
ただ、１点よいところがありました。それは、交換前のスピーカに比べると音の
バランスがいいです。というか、単に前のスピーカがハイ上がりすぎるので、
聞き疲れする音でしたが、このスピーカはハイ上がりではなさそうなので、案外まともに
聞くことができます。まあ、一つくらいいいところを見出してあげないと・・・・。
あ、あと安いこともいいところですね。
とりあえず全数確認！
中華製ということもあるので、一通り動作するか全数確認しておきました。
100Hzの正弦波で振動させてみます。で、１ユニットだけ異音がするものがありました。
みてみると、どうやら端子からボイスコイルへの銅網配線がコーン紙に触れるようです。
コーン紙の振動が大きくなったときに顕在化しました。
おそらく、例のごとく出荷検査なんかしてないのでしょうね。
まあ、この程度の問題なら、簡単に修正できます。銅網配線の半田での固定部分を
一旦溶かして、配線の位置を変更すればOKです。
１個だけ銅網配線がコーン紙に触れていました。それで異音がしたようです。
半田付けをしなおして、すこし位置を修正しました。
その他の問題も判明
77mmのスピーカについても、すこし問題判明です。それは、スピーカの端子がフランジに近すぎます。
それに、端子板がスピーカ内径から出っ張っています。
これでは、バッフルの前面からスピーカを取りつけることができません。
となると、バッフルの裏から取りつけざるを得ません。この場合、スピーカ箱の製作にかなりの
障害になっちゃうなあ〜。なんせ、箱の組み立て時にスピーカを予め取りつける必要がありますからね。
このスピーカを選んだ理由は１つは国内メーカ品であったことですが、もう一つは配線がすでにされている点です。
配線材だけでも、追加で調達しなくてもいいのは財布にたすかりますからね〜。でも、考えたらすでに配線されて
いるということは（さらにコネクタもついている）、決まった使用用途がある専用品ということですから、
SP製作DIYのことはまったく考えなくてもいいという仕様になっちゃいますからね〜。
配線端子がフランジに近すぎます。
スピーカの取り付け内径より出っ張っています。これじゃあ、バッフルの裏から取りつけるしかできないなあ〜。
さてさて、どうしよう？
やっぱりTWが必要ぽいなあ〜 2023.8.31
10cmフルレンジはバランスのいい音だけど、とても平べったい音。これは再生できる帯域が狭いためです。
そこで、TW（ツイータ）を追加してみました。これも中華製の安価なもの（＠700円くらい）ですが、2.2uFのコンデンサ
一発でつなげました。流石に、レベルとしてはTWが大きいですが、俄然音的にはよくなりました。
10cmフルレンジもスペック的には15kHzまで再生できるのですが、
スペックだけであり実際のレベル的にはかなり小さいのでしょう。
となると、あとは低音だけです。
TWを追加すると、俄然良くなりました。でも低音は全然です。
ということで、10cmフルレンジの使い方は次のようにしてみようかと思っています。
無理やり８個のスピーカを使い切ります（笑。
こんな形のスピーカにしてみようかな。
３WAYで内部にバンドパス型のSW（サブウーハ）を組み込みます。
基本は３WAYになります。MDでの帯域は150Hz以上でいいでしょう。
箱の中の３つのSPの２つはプッシュプルで使います。これが無理やりSPを使う手です（笑。
箱内のSPはバンドパス型にして８０〜１００Hzあたりに共振点をもってくればいいでしょう。
さて、これを作るには300x300mmのMDF（100均一です）は、最低でも１０枚程度は必要になりそうです。
お店にまだあったかなあ〜。
ついでに
77mmのフルレンジも無理やり４個つかって、こちらは小型のSWを作ってみようかと
思います。ちょうど、枕元に置ける程度のサイズです。３００円で買ったDAISOのスピーカと合わせて
３Dにすれば面白いでしょう。
77mmフルレンジはこんな使い方かな。
こちらもMDFの必要枚数を考えると、3枚は必要です。
まずは材料確保から進めましょう！
SP端子は以前にALIで買ったものがありました。
案外造りもよくて送料込みでも１個１５０円程度です。
ただ、ネジ長さが短いのでMDFに直接取りつけることはできません。
2mm程度の別の板に一旦取りつけた上で、MDFに取りつける必要があります。
SP端子はこれかなあ〜。
MDFは足りないなあ〜 2023.9.1
店で追加購入したものと、ストック分をあわせて１２枚は準備できましたが、
ちょっと足りません。ただ、10cmフルレンジの箱をつくるには、なんとか足りそうなので、
まずはそちらから考えて行きましょう。
まずは、SPの寸法取りです。PDF資料には外寸はあるのですが、実際に箱に
加工する寸法がわかりませんからね。
必要な寸法を採寸です。
具体的に設計していきましょう！
300x300mmのMDFを半分に切ったものをつかって、CNCで加工することを前提として
最大加工寸法を130x280mmに設定して箱を考えてみます。
大体、こんな形になりそうです。
かなり、バンドパス部分の容積が小さくなりそうです。
大体、こんな感じかなあ〜。バンドパス部分（バスレフポートのあるところの容積）が小さいかな〜。
計算すると約２．５Lです。こんなに小さくて大丈夫かなあ〜。
で、バスレフポート（φ25mm内径）で共振点を80Hzに設定しようと思ったら、どのくらいの
長さになるかを計算すると、下記の実験式をつかうと約73mmになりそうです。
まあ、妥当な長さかな。
多分、80Hzだと低いのでもっと量感を得ようとすると100Hzあたりの方がいいかもしれません。
そうなるとポート長は4cmくらいになってしまいます。
まあ、4〜8cm程度の範囲で聞き比べして決定かなあ〜。
さて、これからが面倒な作業です。
実際の板を切り出すルータ用の図面を作成しないといけません。
全部で１０枚以上必要かなあ〜。
＃それにしても、９月になったのにまだまだ暑いなあ〜
展開図面作成開始 2023.9.3
まずは、全体図から各パーツ別に図面を作成です。
ようやく作業再開 2023.9.18
９月になっても全然涼しくなりませんでしたが、ようやくすこし秋の気配も見えてきたこともあり、
作業再開です。とにかく素材の100均一の300x300mmの板を半分に切る必要があったのですが、
屋外での作業となるので、ここしばらくの暑い間は、これをまったくやる気がおきませんでした。
まだまだすこし暑さはあるのですが、涼しいうちに一気に丸ノコでたたききりました。
CNCで加工できるように300x300mmの素材を半分のサイズに切断です。
丸ノコをつかって、ガンガン切ります。まだ屋外は少し暑いなあ〜。
あとは部屋でチマチマ
材料の準備ができれば、あとは空調の効いた部屋でCNCを動かして切り出しです。
切り出しが完了したら、まずは仮組して寸法の間違いがないか確認です。
材料の切り出しが終わりました。
ちなみに切り出した後の残材はこんな感じです。
箱として組みあがるかどうかのチェックです。フロントのスピーカ穴と、バックパネルの端子穴は
まだ加工していません。
内蔵するスピーカは寸法がキツキツでしたが、なんとかはまりました。ちょっとヤスリで穴を削ったほうがいいかな？
端子は少し変更
スピーカ端子はＭＤＦに直接固定できるように、ネジ長さの長いものを新規で購入です。
この方が取り付けが簡単ですからね。 ちなみに、以前はこのタイプは１個１００円でしたが、
今は円安のせいか１個１３０円になっていました。なお、送料は別途かかるので、およそ１個２００円です。
でも、この品質ならお得な感じです。
ただ、このネジ端子をつかうと予めＭＤＦに固定したうえで、箱を組み立てないといけないので、
すこし製作の手順がややこしくなります。
ネジ端子はこれに変更しましょう。
連休の作業はここまでかなあ〜
一応、板の切り出しをスピーカの穴あけは完了です。
CNCに固定時にあけた穴はダボを差し込んで埋めておきます。
これで、だいぶ作業が進みました。
CNCの加工穴を塞ぐためにダボ木を叩き込みます.あとは接着剤が乾燥するのを待って切り取ります。
しかし、このままだとゴミみたいだなあ〜。
できるところからチマチマと 2023.9.19
ダボの接着剤も乾いたことなので、余分なところはノコギリできり落とします。
だいたい、面一で切り落とすことができますが、少々出っ張りがあってもあとでヤスリ掛けで落とします。
なお、切り取ったダボはまだまだ使えるので、捨てずに保管です。
まずはダボを切り取りです。
切り取ったダボはまだまだ使えるので保管です。
といっても、どこに仕舞い込んだか忘れてしまって
再度購入する事態が容易に想像できますが・・・。
端子取り付け
つぎは端子を取りつけておきましょう。端子を取りつける前に、その部分だけラッカーを
軽く吹き付けておきます。でないと、あとで塗れませんからね。
すこし乾燥したら、端子を取り付けです。箱を組み立てたら、もうアクセスはできませんから
しっかりとダブルナットで固定です。
端子の取り付け部分だけ、事前に軽く塗装しておきます。
端子の出っ張り部分にあわせて座繰りもしてあります。
端子の樹脂ベースには少し出っ張りがあります。
固定はダブルナットとしておきました。
それにしても、この端子はこのスピーカにしてはオーバークオリティだなあ〜。もっと安いものでも良かった。
次は、中板へのウーハー用のスピーカの取り付けです。
スピーカはM4ネジで取り付けです。
愚考中・・・・
箱の組み立てとスピーカ配線は同時進行となるので、どの順番に行うかを愚考中です。
ややこしいのは、バスレフポート長の調整のために、前面バッフルあるいは底板のどちらかを
取り外しができるようにしておかないといけないのですが、どっちがいいだろうか？
あるいは側面の前側でもいいのだけど・・・・
色々と考え中です。
仮組をしながら、どういう順番で接着、配線をおこなうかを愚考中です。
えい！組み立てちゃえ！ 2023.9.20
組み立て手順が大体イメージできたので、一気に組み立てです。
まずはスピーカの配線を済ませておきます。
そして、接着剤片手に組み立てです。
固定方法はいつもはFクランプなどをつかいますが、今回は超横着して
養生テープを用いる方法にしてみました。さて、吉とでるか凶兇とでるか・・・・。、
まずはスピーカの配線を済ませておきます。
組み立ては時間勝負です。写真をとっている余裕はありません。次から次へと板を接着していって
養生テープで固定です。
一気に２本とも組み立てが終わりました。前面バッフルはまだ固定していません。
乾いたかな？
まだ半乾きですが、固定だけについては十分でしょう。頃合いを見計らって養生テープを剥がします。
でないと、テープの下の接着剤が乾きません。
養生テープを剥がしました。テープの下はまだ乾燥していないところが散見されます。
いまのうちに配線部分はボンドで密封しておきます。
バスレフポートを調整しましょう！
さて、ここからは組み立ての仕上げです。バスレフポート長を調整して、ポート固定にかかりましょう。
ポートを長め切断して狙いの共振点になるように、短くしていきます。
バスレフポートを差し込んで、共振点の調整を行います。
あああ！ポート径小さすぎ！
最初はポート長を90mmから始めます。90mmの長さでは共振点は55Hzくらいです。
さらに短くして80mmにすると57Hzくらいです。徐々に短くしていきますがなかなか共振点が
上がらないので55mmmまで短くしましたが、それでやっと64Hzです。
ただ、全然だめなのが共振効率が悪すぎです。
インピーダンスの変化をみていますが、10%強程度しか変化がありません。
もっと大きなポート径にしないといけなかったようです。
ポート長を変えて、共振点を調整していきますが、共振効率悪いです。インピーダンス変化が小さすぎ！
一応、ウーハ部分だけ試聴するも・・・
低音はでていますが、レベルが低すぎです。そのため量感もあまり感じません。
いつも使っているサブウーハを並べてみて、やっと気付きましたがポート径が小さかったです。
常用のサブウーハのポート径が31mmに対して、今回のものは25mmです。
見た目も小さいですよね〜。35mmくらいあった方がよかったかな〜っと！
常用のサブウーハのポート（下）としても径が小さかったなあ〜。
ちなみに、常用のサブウーハのインピーダンス特性も測ってみましたが、共振点は66Hzとあまり変わりません。
しかし、共振周波数でのインピーダンス変化が大きいです。これは、共振効率が高いことを示しています。
もっとも、使っているユニットが違うので単純比較はできませんが、やはりもっと明瞭な共振ピークがでないと
音圧レベルが期待できません。
常用のサブウーハのインピーダンス特性です。ポート共振点でインピーダンスが鋭く立ち上がっています。
もっとポート径の大きな材料を探さなくっちゃ！ 2023.9.21
ということで家の中を物色です。
アルミフォイルがありましたが、この紙筒の内径は31mmと現状(25mm)）より大きいです。
ただ、差は6mmかあ〜。面積にすると1.5倍になるけど、どうせならもうちょっと大きい方がいいかな〜（根拠なしです）。
これが使えるかな？
内径は31mmです。あまり変わらないかも。
これにしよう！
さらに探すと、粘着テープのカーペットクリーナがありました。この紙筒がよさそうです。
内径をみると38mmありました。ちょっとデカすぎるかな？
面積にすると2.3倍になってしまいます。
ポート長が長くなり過ぎちゃうかもです。でも、一度このくらいの内径でも試してみたくなりました。
カーペットクリーナの粘着テープの紙筒がつかえそう。
内径も結構大きいです。
難点は長さが全体で160mmしかありません。これは１個しかないので、最大で半分に切って
80mmが最大長さになります。これで足りるかな？
全長は160mmなので、半分に切って80mmが最大長さです。
でもなあ〜・・・
このカーペットクリーナって新品なんだよなあ〜。これを使うのは少々勿体ないです。
ということで、家中を探して使いかけのものがないかを再度捜索です。ちょうど、子供部屋に
ほとんど無くなりかけのものがありました。それを交換です。
でも、すこし残っているので、勿体ないからそこら中のカーペットを掃除して使い切りました。
ふう〜、しんどい！
追加加工！
さて使うポートが決まったので、バッフル板のバスレフポートを追加加工です。
小さい穴を大きくするだけですから、問題はありません。
左が新しくあけたバスレフポートです。現状の右に比べるとかなり大きくなりました。
効果は？
さっそく、ポート(80mm)を差し込んでインピーダンス特性を測定です。前回測定したときより、
共振点がより鋭くなりました。ただ、共振点が80Hzと少し高めです。もともとの狙い値ではありますが、
やっぱりちょっと大きいかな〜。
でも、これより長くすることはできないのですよね〜。紙を巻きつければ長くできますが、
ほとんどスピーカの直近になってしまうので、あまりよくないかもしれません。
まあ、これで決定としましょう（段々、面倒になってきた側面が大きいです（笑。
あまり悩まないためにも、このままバッフルに接着してしまいます。これで諦めもつくものです。
ポート長80mm（正確にはバッフル厚さ4mmを加えて84mm)でのインピーダンス特性。
共振点は80Hzです。
バッフルに接着固定です。
さて、乾くまでしばし待ちましょう。
最終コーナーです
バスレフポートが固定できるほどに乾いたら、フロントバッフルを本体に接着です。
このときも養生テープで固定です。
次回からこの固定方法がデフォになるかもです。
ブロントバッフルを取り付けると、箱としての組み立ては完了です。
あとは仕上げ
接着剤が乾いたら塗装です。その前にサンディングも軽く行います。
予め端子に塗料がかからないように、養生テープで養生です。
またバスレフポートから削り粉が入らないようにタオルを詰め込んでおきます。
注意点はタオルが中に落ちてしまうと、おそらく救出は難しそうなので、浅めに詰め込みました。
適当にサンディングしたら、適当に塗装です。
塗装の目的は、MDFの粉っぽさを無くすのが主目的なのと、あとは水気のある
雑巾で拭いてもふやけないようにするためです。いつもクリアーだけにしていますが、
一度カラースプレーで塗装しても面白かなあ〜。
.
バスレフポートから削り粉が入らないようにタオルを詰め込みます.
超手抜きのサンディングです。接着剤のあとが残っていますが気にしません。
超手抜きの塗装です。厚塗りして塗料が垂れ下がっていますが、乾けば目立ちません。
１００均のクリアースプレー（ツヤ有）を６本つかいました。
完成！
塗装が乾いたら、あとはスピーカの取り付けです。そして完成！
やっぱりユニットが取りつくと、スピーカらしくなるなあ〜 ← 当たり前！
９月下旬だけど、暑いためかすぐに塗装が乾燥しました（まだ匂うけど）。乾いたらスピーカを取りつけて完成です。
試聴は週末にでもゆっくり行いましょう。
どんな音がでてくるか楽しみです。
とりあえず鳴らしてみる 2023.9.22
書斎でつかっているスピーカと入れ替えて、まずは簡単に鳴らしてみました。
2WAYマルチのアンプをつかっているので、ウーハに１ｃｈ、フルレンジとツイータで１ｃｈを振り当てです。
ツイータはフルレンジから0.47uFと５Ωの抵抗を繋いで接続です。部品の定数は単なる勘です（笑。
書斎のスピーカを入れ替えて、鳴らしてみました。
ツイータの位置が高くなりすぎるので倒立配置にしています。
端子入力は上からウーハ、フルレンジ、ツイータの順です。
ツイターはフルレンジから0.47uFと５Ωの抵抗を接続しています。
こんなもんかなあ〜？
最初に鳴らした印象ですが、こんなもんかな〜といったところ。
モリモリの低音を期待したのですが、そこまでは至らずといった感じです。
すくないとも、常用していたサブウーハ（強力マグネット10cmフルレンジx2、共振周波数66Hz)
に比べて、明らかに力不足な感じです。なぜかなあ〜。
共振周波数を高く(80Hz)にしたのが効いているのかな？それとも、スピーカユニットが
非力だからかなあ〜。
鳴らし初めだからまだダンパーとかが堅いのかな？いわゆる巷で言われるエージング不足
というやつです。しかし、いわゆるエージングして音が良くなったいうのは、ほとんどが人間の耳が
その音に慣れていったということで、耳のエージングみたいなものだと思っています。というのも、
人間の心理的に、「もっといい音がでるはずだ」という期待が、脳に刷り込みをこなっているのでしょうから。
まあ、共振点の違いだけならポートをすこし弄れば改善できるはずです。径を小さくしたポートを
挿入すればいいでしょう。でも共振効率が落ちちゃうなあ〜。同径となるならスピーカの外側に
延長です。でも、ちょっとこれって見栄えが悪くなっちゃうなあ〜。
ちゃんと鳴らしてみるか！
低音の出方の感じ方は、高音の出方でも大きく異なるので、ここは一度３WAYマルチでツイータレベルも
あわせて鳴らしたみたほうがいいでしょう。それで、真の実力を判定していきましょう。
そのために、すこしアンプとスピーカを接続するケーブルの準備です。
３WAYマルチでつかうためのケーブル準備です。
アンプはこれをつかいます。PA5756Tです。
試聴してみましょう！ 2023.9.23
リスニングルームに持ち込んで、試聴です。このスピーカはニアフィールドで使うことが多くなるはずなので、
小さい机の上にセッティングです。まあ、単にスピーカ台をもってくるのが面倒なわけですが・・・・。
さっそく、ドリカムやセリーヌディオンなどの曲から比較的低音が心地よいものを選んで試聴です。
アンプのセッティングを色々を変更して試してみましたが、やはり低音が物足りない。
もっと具体的に書くと、低音自体の量感はいいのだけど、いわゆる重低音の音域が足りません。
そのため、音楽の雰囲気がすこし物足りません。
やっぱり、なにがしらの対策が必要な感じです。
やっぱり、低音がもの足りないなあ〜。量感はあるけど、重低音の鳴りが物足りません。
そこでマルチアンプという利点を活かして、低音をどんどん増強します。他のユニットより10dBほど出力をあげると、
かなり重低音の感じは改善されますが、そこまで上げると音がボワボワしてきます。というのも100〜150Hz程度の音圧が
必要以上に上がってくるのが原因です。
そこで、試しに低音部をいままでつかっていたサブウーハに入れ替えてみました。すると、おとの厚みが俄然まして、
心地よい音に変わりました。うう〜ん、やっぱり共振点が今回作ったスピーカだと高すぎるのかなあ〜。
低音を常用のサブウーハに交換してみると、いつもの心地よい音楽に変わりました。
やはり、共振点をもっと下げないといけないかなあ〜。
ちなみに・・・
今書斎でつかっているスピーカに入れ替えてみました。こちらのスピーカの共振点はまだ測ったことはありません。
で、入れ替えて聞いてみると、なんとこちらの方が低音（どちらｋというと重低音）がしっかりと聞こえます。
音楽の雰囲気も俄然いいです。
もちろん、いままでこのスピーカでずっと聞いていたわけですから耳が慣れている（いわゆる耳のエージング？）
からかもしれませんが、低音の出方はこちらの方が豊かに感じます。
今までつかっているスピーカに入れ替えてみると、俄然音楽の雰囲気がよくなりました。こりゃ、参ったなあ〜。
試してみる！
改善方法としてポートの共振点を下げるために、径の小さいポート（直径31mmx80mmL)を内部に差し込んでみることを
試してみました。アルミフォイルの芯を80mm長さに切って、周囲にプチプチを巻いてポートの中に差し込みます。
多分、すこしくらいは共振点が下がるはずです。
即席でこんなものを作ってみました。内径31mmx80mmLの差し込みポートです。
こんな感じで差し込みます。
で、再度試聴です。 印象はというと、変わったのかなあ〜？という感じです。
詰め方がゆるかったのかな？それともこの程度だと共振点はあまり変わらないのかな？
こりゃ、もうちょっと測定器をつかって調べてみたほうがよさそうです。
話は変わって、相性の悪い二人・・・・
アンプの出力端子にジョンソンターミナルはよくつかいました。でも、今は高くなった（＠250円、秋月）こともあり、
今はあまり使うことはないのですが、以前つくったPA5756Tの出力にはこれをつかっていました。
でも、このターミナルとY端子との相性がもの凄く悪いです。
普通に締めると、高い確率で接触不良をおこしてしまいます。
その原因はターミナル側にあり、金属の部分より樹脂の部分が出っ張っています。
そのため、普通に締め込むとターミナルの金属の部分とY端子が接触しません。
ということで、このターミナルをつかうときは、Y端子の片側を差し込んでから締めています。
ただ、これだとゆるみやすいのですよね〜。
しかしながら、ジョンソンターミナルってこれが標準の仕様なんだろうか？
この接触不良で、PA5756とスピーカの接続をすべてやり直した覚えがあります。
相性の悪い二人です。
ジョンソンターミナルは、どちらも樹脂部分の方が金属部分より出っ張っています。
このように接続すると高い確率で接触不良となります。
そのため、Y端子の片側を穴に差し込んで使用しています。
話はもとに戻ります。
インピーダンスを測ってみましょう
いままでつかっていたスピーカのポート共振点を測定しました.
測定結果は66Hzと思ったより低かったです。というか、ここまで低かったから
割と重低onを感じていたのでしょう。
いままで使っていたスピーカのポート共振点は66Hzでした。案外低かったです.
そして、今回作成したポート共振点を測定です。
対策前では80Hzでしたが、径の小さいポートを挿入したときは、
68Hzとなりました。値的にはいいのですが、共振点でのインピーダンス変化がかなり小さいです。
これだと共振効率はひくそうだなあ〜。
今回製作したスピーカについてはポートに詰め物をしたら共振点が８０→68Hzになりましたが、共振効率がひくそうです。
対策決定！
ポートに詰め物をして共振点を下げることはできそうですが、共振効率が低いので、実際にはあまり効果がなかったようです.
これについては試聴でもそれほど差を感じなかった証左になります.。 しかしながら、共振効率が低いということは、
共振に頼らずにフィルター側で低域のカットオフを低めに設定した上で、低域側レベルを増強させれば、対策となりそうです。
ということで、ポート詰め物なしとして、ウーハのカットオフを90Hzと低めに設定して、フルレンジとツイータのレベルを-7.5dBに下げます。
すなわち、相対的にウーハのレベルを7.5dB上げて使います。
ウーハのカットオフを低くすることで、レベルをあげても低音部がボワボワすることも抑えられるでしょう。
簡単な試聴では、このカットオフ周波数とレベル差がいい感じでしたが、ちょっと低域を上げ過ぎかな？
まあ、変更も簡単ですからチョコチョコと弄りましょう。これがマルチシステムのいいところですね。
まずはこういった設定が良さそうです。
ツイータ： ＞8kHz
フルレンジ： 90Hz〜8kHz
ウーハ：<100Hz
（カットオフ -48dB/oct、バターワース）
録音しておきましょう！
記録として、ウーハの効果がどの程度あるのか録音しておきましょう。
おもしろいことに、スピーカで聞いた場合と、一旦録音してから再生した場合では、
低音の出方が全然違います。ちょっと低音が出過ぎなのかもしれません。
でも、それが心地いいんですよね〜。
 |
フルレンジだけ鳴らします。
ネットワークはなしです。
小容量の密閉箱なのでもともと低音はでません。
フルレンジのみでの再生 |
 |
すべて使って鳴らします。
全体で再生
＜設定＞
ツイータ： ＞8kHz
フルレンジ： 90Hz〜8kHz
ウーハ：<100Hz
（カットオフ -48dB/oct、バターワース）
|
スピーカ勝負！
今度は、ONKYOのD202AXと聞き比べです。
今回作成したスピーカの再生音
D202AXの再生音
で.再生音を聞き比べてみると、やはり低音を上げ過ぎなことがわかりますね。
でも、実際にはスピーカ直接できくと、先述の繰り返しになりますが、これが心地いいんですよね〜。
音のバランス的にはやっぱりD202AXのほうがいい感じです。自作スピーカについては、
中音域で箱鳴りがあるようにも感じるので、吸音材を詰め込んだほうがいいかもしれません。
吸音材はすこし余っているので、あとで詰め込みましょう。
この２台のスピーカで聞き比べてみました。
とりあえず、今回は安価なスピーカで遊ぶことが目的でしたが、
結構低音がでるスピーカにもなったようで、書斎のスピーカの入れ替えもできそうです。
まとめ
今回は秋月の安価な10cmフルレンジをつかってスピーカ作りを楽しみました。
結構低音もでますし、実用になりそうです。
今回判ったことは、低音増強のためにバンドパス型のウーハを構成しましたが、
スピーカが貧弱なためか、あまり共振効率はよくなったようです。その対策として
フィルター側のカットオフを低くすることでボワボワ感を抑えた上で低域の増強を
はかりました。バスレフポートを有効に使うためにはスピーカは強力マグネットのものが
いいのでしょう（ただし高くなりますが).。
ちなみに、コストは？00
今回のスピーカ作成で直接的にかかったコストを上げておきましょう。
10cmフルレンジスピーカ： @350円 ｘ ８個 ＝2800円
ツイータ ＠750円 x ２個 ＝1500円
MDF(300x300x8) @110円 ｘ １１枚 ＝ 1210円
接着剤 @110円 ｘ 2個 ＝ 220円
ネジ（3.5x16mm) @189円 ｘ １袋 ＝189円
塗料（クリアラッカー） @110円 x ６缶 ＝ 660円
スピーカ端子 @200円 ｘ ６個 ＝ 1200円
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合計 7779円
とまあ、遊びとはいえ結構かかりましたね。もっとも、上記以外の消耗品や
設備償却は含みません。それらを含めたら10000円は軽く超えるでしょう。
それを考えたら、D202AXが案外安かったのもしれません。
なんせ中古ですが、ヤフオクで12000円で購入できましたから。
次は
77mmフルレンジをつかったサブウーハだなあ〜。
ユニット不具合か？ 2023.10.5
しばらくこのスピーカで聞いているが、すこし大きな音をだしたときに右側のスピーカから
なにやら異音らしきものが聞こえてきます。なにかがコーン紙にあたるような音です。
異音の発生源は中音域をうけもつスピーカです。ひょっとして、ボイスコイルがすれているのかな？
よくわかりませんが、一度外して正弦波を加えて鳴らしてみることに。
＃いきなり、実験用のアンプが実戦に役にたちました！
90Hz程度の正弦波を加えますが、なにやら基調波以外の音が聞こえます。
やっぱり、なにかがコーン紙に触れているのかな？
ちなみに、コーン紙を指でつまんで振動を無理やり抑えてやると異音が小さくなります。
やっぱり、ユニットのどこかで問題がありぞうです。
銅網線とコーン紙の付け根あたりの接着不良かなあ〜？でもピンセットでつまんでやっても、
それはなさそうです。
で、気付きましたがこのユニットは全数動作チェックのときに、銅網線がコーン紙に触れて異音が
でているものでした。それにについては修正したのですが、それ以外にも問題が残っていたものと
想定されます。
問題のあるユニットだけ取り外して、90Hzの正弦波を加えました。なにやら正弦波以外の音も聞こえます。
でも、ラッキーだったなあ〜。このスピーカは全部で８個つかっていますが、そのうち６個はすでに箱の中に
組み込まれてしまっているので、問題が判ったとしても取り出すことはできません。運よく、取り換えが可能
なユニットに不具合があったのは不幸中の幸いです。
でも、これって不良品の類にはいるのかなあ〜。秋月電子さんに言ったら交換してくれるのかなあ〜？
なんか、クレーマみたいだなあ〜。 すぐにでも、直したいから明日にでも、追加で注文しちゃいましょう。
送料もあるので、その他必要になりそうなものも含めて依頼です。
ああ、こうやって部品箱の肥やしが増えていくのだろうなあ〜。
原因わかるかな？
ひょっとしてセンターキャップをはずしてみれば、なにか異音の原因がわかるかもしれない！
と思って、カッターをつかって切り離してみることにしました。
一部接着が甘いところがあったりもしますが、それが原因ではなさそうです。
念のため、ゴムボンドを追加してみましたが変化なしです。
ボイスコイルの擦れも疑いましたが、それもなさそうです。
結局のところ、原因判らずです。
センターキャップを外してみましたが、原因らしきものはわかりません。
一応、もとに戻すことも考慮して位置合わせのマークを入れています。
ボイスコイルの擦れも懸念しましたが、隙間に紙はどこも入るようです。
教訓！
安いユニットはどんな不具合があるかも判らないので、単なる音出しだけでなく
低周波の大振幅を入れてみて異音がないかを確認しましょう！
ユニット交換！ 202310.7
注文していたユニットが到着したので、早速交換です。
一応、ユニットに問題がないかを確認するため低周波で動作させて異音がないことを確認しました。
で、交換して修理完了です。
その後はご機嫌な音を奏でることを確認できました。
注文していたユニットが到着しました。
念のため、低周波で駆動して異音がしないかを確認です。
ユニットを交換して修理完了です。
再度、メインシステムに並べて試聴してみましたが、心なしか音がクリヤになった感じがします。
安価なスピーカで作成しましたが、ちょっとお気に入りの仲間になりました。
（おしまい）
周波数特性を測っておきましょう！ 2023.10.17
各ユニットでの個別測定
折角なので周波数特性を測っておいて、クロスオーバの設定を整えましょう。
まずは、各ユニットの特性測定です。
すべて同じ出力で駆動しています。
結果としては各ユニットのレベルはほぼ同じです。ということはゲイン調整は不要な感じです。
ツイータは2kHz以上で使う必要がありそうです。
フルレンジ（MID）は170Hz以下がダダ下がり。上も10kHz程度の再生に留まりそう。
ウーハ（LOW）は80Hzでピークあり。200Hz以下なら使えそう。
という感じです。
| 各ユニットの特性 |
ツイータのみ |
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安定して使えるのは
2kHz以上のようです。
マイクのセッティングに
敏感ですが15kHzまでは
フラットな感じです。 |
フルレンジ（MID)のみ |
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170Hzあたりから低域に
向かって減衰が大きいです。
小容量の密閉なので仕方
ないですが、もうちょっと
下まで伸びていると思って
いました。
高域は10kHzまではフラット
でしょうか。私の耳には十分
かも。
７〜8kHzですこしレベルが高い。 |
ウーハ（LOW）のみ |
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ポート共振(80Hz)がよくわかります。
200Hzくらいまでが限界のようです。 |
フルレンジとウーハのクロスオーバポイントは？
フルレンジとウーハのクロスオーバポイントを探るために、すこし細かくみてみましょう。
よくわからないけど、150Hzくらいでいいや（笑。
| クロスオーバポイントの探索のために50〜300Hzを細かくみてみました。150Hzくらいでいいかな？ |
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フルレンジとウーハの接続は同相？逆相？
さて、フルレンジとウーハの接続は同相がいいか、逆相が良いかを確認です。
クロスオーバを150Hz(-48dB/oct)に設定して測定です。
結果としては100〜180Hzの落ち込み具合からみて、逆相の方がよさそうです。
| フルレンジとウーハを同相接続 |
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フルレンジとウーハを逆相接続
こちらの方が全体を通じてフラットな
特性になります。 |
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クロスオーバの落ち込みが全然違いました
周波数特性の測定にはスイープ音をつかいますが、聴いていて、同相では150Hzあたりにかなり落ち込みが見られます。
測定ソフト（WAVESPECTRA)はFFT結果のピーク値の重ね合わせですから、個別の周波数をみるために、目的の部分で再生を停止させてみます。
すると、逆相に比べて同相接続時には150Hzで10dBほど低下していることがわかりました。これはフルレンジとウーハで干渉しているのでしょう。
ということで、これからみても逆相接続がよいでしょう。
MIDとLOWは同相接続
クロスオーバ(150Hz)の
部分で大きく落ち込んでいます。
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MIDとLOWは逆相接続
クロスオーバ(150Hz)の
落ち込みはあまりありません。
同相時に比べると150Hzは10dB
高くなっています。
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最終調整
結局のところ最終的なネットワークの設定は
クロスオーバポイントは150Hzと4kHzとして、感度差はなしです。
まあ、感度差はないといってもウーハはユニット３個の並列運転ですから、電力は３倍はいっています。
最後に全体の特性を測定です。平均レベルを縦軸の-10dBの位置とすると、-6dBポイントは下限が55Hzあたりで、
上限が15kHzくらいでしょうか。まあ、10cmの安価なスピーカとしては上出来でしょう←自画自賛。
100Hzあたりでの落ち込みが気になるところですが、まあこれもこのスピーカの個性でしょう。
いざとなれば、グライコで調整してやりましょう！
現時点での周波数特性。これで仕上げかな〜。
（こんどこそおしまい、かな？）。