欅(けやき)の板でアクティブスピーカーを製作


先日は、100円ショップで販売している300円のUSBミニスピーカーから
取り外したスピーカーとパッシブラジエターを組み合わせて
桧の板の箱に収めた
ところ結構いい音が出たことから、
今度は100円ショップではなくて、オーディオ専門店から購入した2インチの
スピーカーとパッシブラジエターを組み合わせて
アクティブスピーカーを作ることにしました。

設計に際しては、

① エンクロージャーは欅材とすること。
② 出来るだけ小型でいい音がでること。
② できるだけ飽きの来ないデザインであること。


の2点を目標にして設計を進めました。

①については、木目を活かした仕上がりとなるようにしました。

②については、スピーカーとパッシブラジエターの位置関係で苦労しました。
・ 左右のスピーカーを1つの箱(空間)で共用すれば小型化できますが
左右の音のセパレーションを重視したので、2つの箱(空間)とせざるを得なかった。
・ 「スピーカーとパッシブラジエターは並べるとよい。」という記事を信じて、
パッシブラジエターを前面にしたためやや大きいものとなりました。
・ 大きくなった分空間が増えたので、音質の面では有利なものとなりました。

③については、②との兼ね合いで苦心しました。 
都合5つのデザインで試行錯誤をおこなっいましたが、
最終的には欅が日本建築をイメージする材料であることから
愛着のある「和風」を意識したデザインのものにしました。




最終的に採用した和風デザインの「欅のスピーカーボックスの製作図」です。



【第1日目】(2018.8.15)


今回も前回と同様に、46年来アマチュア無線を通じてお世話になっているM,Sさんの
作業場で応援を得て製作に着手しました。


応援を得てといっても電動工具の操作は全てやっていただいた上に、
材料となる欅材についても提供を受けました。 「感謝、です。」




M,Sさんから提供を受けた150年物の欅材です。 厚さは60mmほどありました。



 
(左)、木目と図面を見ながらカットする位置を検討。
(右)、まずは2つにカットしました。



 
(左)、バンドソーで、さらに、2つにカットします。
(右)、かんな盤で面を整えています。



 
(左)、今度はバンドソーで、縦割りにして2枚の板を切り出しています。
(右)、自動カンナ盤で削っています。




まるのこ盤で、背面となる部材を切り出し中です。

材料の切り出しは、午前中に終わりました。


昼食後、作業再開です。



自在錐で、スピーカーやパッシブラジエター用の穴を開けています。




自在錐で穴を開けた後、5mmほどの深さをトリマーで浚いました。




穴開けが終わったバッフル板と、スピーカーボックスとなる全部材です。(15:44)



続いて、天板と底板については縁取りを斜めにカットしました。

設計では45度のカットとしていましたが、
よりシャープなイメージのものとするため、60度に変更しました。


以上で、M,Sさんの作業場を後にしました。



 
(左)、夕食後、切り出した各部材を仮組みしてみました。(接着はしていません。)
(右)、上から見た内部の様子です。(20:51)



【第2日目】(2018.8.16)



天板の裏面となる部分に節があり、木の一部が腐った空間があったので、
腐った部分を取り除いてそこに樹脂詰めをすることにしました。(15:08)




ドリルなどで腐った部分を取り除き、樹脂詰めするところを水色の紙テープで囲いました。

樹脂は2液のエポキシ接着剤です。 自然な風合いを出すために木の粉を練り込みました。




水色の紙テープ部分への樹脂を充填と、使用したエポキシ接着剤です。(16:03)




スピーカーユニットのメッキ部分が目立つので黒く塗装をすることにしました。

塗料は、手持ちの水性塗料(吹き付け、シャーシーブラック)とし、
塗る部分が僅かなので小さな筆で塗りました。



 
塗装前(左)と、塗装後(右)です。(16:32)




スピーカーボックス背面の小物収容部の蓋を止めるマグネットを木片に埋め込みました。
鉛筆のところをカットして使用します。




パッシブラジエターをバッフル板に取り付けました。(21:38)

取り付けは、2液のエポキシ接着剤を使用し、
接着するゴムの部分をアルコールで脱脂した上で行いました。



 
スピーカーユニットのスピーカー端子にリード線を半田付けしました。

配線は、(-)端子に白色のリード線を繋いでいます。




続いて、スピーカーユニットを木ねじで取り付けました。(22:20)

ねじ穴とスピーカーユニットとバッフル板の間には、液体シール剤を塗布しておきました。



【第3日目】(2018.8.17)


 
一夜が明けて、樹脂は15時間が経過したので紙テープを剥がしてからカンナで粗方削り、
凸部分の少しだけを残しておきました。(07:03)




約19時間となり、乾燥による樹脂痩せの気配が無かったので
樹脂をカンナで面一近くまで削り、後はサンドペーパーで仕上げました。(11:01)




天板とバッフル板を木工ボンドで接着しました。(23:01)

本来ならばダボを用いて接着すべきところ、板厚もあり接着面積が広いので省略しました。



【第4日目】(2018.8.18)



左側面の板の接着が終わったので、続いて仕切り板の接着を行いました。(16:55)




背面の板3枚の内、両側の各1枚を接着しました。(21:03)

背面の真ん中の板は固定はせずに取り外せるようにしています。



【第5日目】(2018.8.19)



続いて、右側面の板の接着をしています。

右側面の板の接着剤が乾燥したので底板を合わせてみたところ
問題が発覚しました。

底板が反ったらしくて、少しガタがありこのままでは密閉が保てません。

カンナで削って修正しようかとも思ったのですが、
まずはS,Mさんに相談したところ
「木が堅いので、カンナよりベルトサンダーを使ってガタを修正した方がよい。」
ということになり、近いうちに作業場を訪ねることにしました。


そんなことで、木工作業の方は一時中断して、ステレオアンプ基板の配線等を行うことにします。



【第6日目】(2018.8.22)


ステレオアンプ基板に、スピーカーのリード線や電源線などを半田付けしました。



緑色の切手大のプリント基板がステレオアンプで、出力は3W+3Wです。

2本の黒いケーブルは、「①USBプラグが付いた電源ケーブル」と、
「②音源入力用の3.5ミリのミニステレオプラグ」です。

それぞれプリント基板に半田付けをしました。


半田付け後は、液体シールを使ってスピーカーのリード線を固定したり、
リード線の通る穴を塞いだり、スピーカーユニットの周囲を塞いで
ボックスの密閉度を高めました。




スピーカーの周りの赤い物が液体シールです。 手前の板が底板です。


手前の底板は、後日メンテナンス等で開けることが出来るように、
木ねじで取り付ける予定です。




配線が終わったアンプでスピーカーを鳴らしてみました。

D社の300円スピーカーを使った桧の板のアクティブスピーカーと比べてみると、
D社製のスピーカーの方は野性的な感じでしたが、
こちらのスピーカーは細かな部分まで表現されて、いい感じです。

多分、コーンの材質の違いによるものと思われます。


次にボックスの蓋を付けない時と付けた時の違いをテストしました。

結果は歴然で、
蓋がなく上部開放の時は、バッシブラジエターも稼働せず(当然)パサパサしたような様な音でしたが、
板で蓋をすると、バッシブラジエターが稼働し、低域が出てダイナミックな感じになりました。


続いて、ニードルフェルトのテストを行いました。

音量が低いときは、ニードルフェルトが無い時の方が
中・高域の音がクリヤできれいかな?と思いましたが、
大音量にすると、ニードルフェルトが無い時は音が暴れてビビリ音が出たりしていましたが、
ニードルフェルトを入れると、それはありませんでした。


テストの結果から、

①ボックスは密閉度を高めることが大事。
②ニードルフェルタは、ある程度入れる必要がある。


ということになりました。




スピーカーユニットとバッシブラジエターのグリルの処置については、
今のところ煮詰まっておらず検討中です。



【第7日目】(2018.8.24)


先日、底板が反っていて密閉が保てないことが判明したので、
近く、M,Sさん宅に行ってベルトサンダーで底板とボックスを削って
隙間がないように調整することにしていましたが、
カンナで削ってみたところ、わりと簡単に調整することができました。




木くずがスピーカーやパッシブラジエターなどに入らないように
ガムテープや布(軍手代用)で養生して行いました。




背面の開口部です。 マグネット4個の磁力で固定されます。




中央が、背面の開口部です。 外すときは、丸い穴に指を入れて手前に引きます。




ニードルフェルトをボックス内に装着します。



 
ニードルフェルト装着の様子。 木工ボンドで動かないように止めています。



いよいよ、底板とボックスを合体させます。



底板は、たっぷりと液体シールを間に挟んで、8本の木ねじで取り付けました。




亜麻仁油仕上げで一応完成した、アクティブスピーカーの様子(前面)です。

あと、スピーカーとパッシブラジエターのグリルの処理が残っています。




背面部の様子です。




天板の黒い部分が、樹脂を詰めたところです。

スピーカーとパッシブラジエターにグリルを付けると完成になります。




早速、試運転をしました。

前回製作した桧のアクティブスピーカーとは比較にならない程の上等の音質です。

この小さな2インチスピーカーからとは思えないダイナミックな音が出ており、
さらに楽器や歌手の声も繊細に表現されています。

ボックスの密閉化を意識したので、パッシブラジエターもいい仕事をしています。

また、左右のスピーカーを少し離しただけですが
はっきりと音が分離されて臨場感も十分でています。



桧のスピーカーに始まり、この欅のスピーカーでも
M,Sさんには大変お世話になりました。

お陰様で、末代物のいい物が出来、ありがとうございました。



2018(H30).8.24UP