2024年9月7日土曜日

バスレフポート付2 Wayスピーカー(エンクロージャ)を設計から作ってみる

これまで、アンプを含めて安価にスピーカーを作ることに取り組んできたところですが、密閉式やバスレフポート付のものを作るくらいだったため、そろそろ2 Way方式のスピーカーを作ってみたいと思うようになっていました。(これ以上スピーカーを増やしてどうする?というツッコミはなしで)

とは言え、低音をカットして高音のみ通す(ハイパスフィルタの)役割をもつコンデンサと高音をカットして低音のみ通す(ローパスフィルタの)役割をもつコイルの組み合わせをどのようにしたら良いか、カットする周波数を決めたりスピーカーのインピーダンスによる違いを計算に入れて部品選定をしたりしなければなりません。また、コンデンサやコイル自体の性能によっても音が変わると聞いて、初心者としてはなかなかハードルが高くて何をどう選んだら良いか思案していました。

そんな折、Amazonで2 Wayスピーカー用の周波数分割器(クロスオーバーフィルター)のユニットが販売されていた(←現在は海外から発送されるものしかなかったので紹介は控えます)ので早速購入してみました。
#Amazonの商品ページには、「電力:80W以下、インピーダンス:4-8Ω、クロスオーバー周波数:3200Hz」と謳われていました。正確なのかはわかりませんが。

ツイーターにするスピーカーは、同じくAmazonで車載用と謳われていた約40mmのもの(「TS-T120」という型番になっていました)を使うことにしました。インピーダンスは4Ωです。中低音域は、60mmのフルレンジスピーカーを使うことにしました。こちらも、インピーダンスは4Ωです。どちらも、uxcellで取り扱われている商品で、値段が気に入って購入したので詳細不明なところが多く、つないで音を出すまではどんなものになるのかわからないという感じです。これに、バスレフポートをつけることにして、エンクロージャーを設計してみます。

材料は、たまたま立ち寄ったSeriaで購入した焼き目付の板材を中心に、自宅に在庫していた板材を使うことにしました。円形の穴を開ける数が多くなり、強度の問題も考慮に入れながら大きさや穴位置を考えて作っていきました。とは言え、それほど厳密なものではなく、ざっくりラフに考えて作りながら修正するといういきあたりばったりな作業になりました。と言うのも、安い板材を使っている関係で寸法精度に問題があり、そもそも設計通りに作ることはできなかったのです。資金に余裕があるのなら、DIYショップ等で寸法通りの板材を購入して、設計通りに切ってもらってパーツを用意した方がよいのかもしれません。
#トライ&エラーを繰り返して徐々に自分の腕を上げていくのも、素人DIYの面白さではありますが…。

円形の穴は、ホールソーと自在錐(フリーカッター)を利用して開けましたが、ホールソーはサイズが決まっているため少し小さめの刃を利用して穴を開けて、ファイルソーで穴を広げてヤスリで形を整えるという方法にしました。ちょっと苦労したのは、周波数分割器の部品の高さが穴経よりも高くて、どうしても円では入らない状態になっていたことです。単純な設計ミスなのか、そのために安くなっていたのか(今はちょっと値上がりしているようですが…)といったところです。仕方なく穴を削ることにしましたが、できるだけ穴を大きくしない方向で調整をして何とか見栄えを悪くしないように収めることができるようにしました。

組み立て途中で軽く配線して動作確認をしましたが、ツイーターの高音がスカスカな感じがしました。今回使ったツイーターには、50V4.7μFの電解コンデンサがはじめからついています。一方、周波数分割器には、100V6.8μFの電解コンデンサがついています。ツイーター側の4.7μFの電解コンデンサをパスして音を鳴らすとバランスがよい感じになった(個人の感想です)ので、ツイーターについていたコンデンサを取り外すことにしました。その後、配線をしたり吸音材(フェルト)を貼ったりして組み立てました。でき上がりはこんな感じになりました。

これまで作ってきたものの中では一番大きなものになりました。これ以上になってくると流石に置くところもなくなってくるので、今後のエンクロージャーづくりについて考えないといけないかなと思い始めています。

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