スピーカー自作（設計）

皆さん、こんにちは。


前回、30cmフルレンジユニットを使った、スピーカーの設計を行いました。
しかし、30cmという穴を開けるのが、非常に大変ということが分かりました。

加工が困難ということは、外注することになりますが、見積もりを出してみると、非常に高価。
原因は、直径200mmを超える穴を開ける必要があるから、です。
なので、直径200mm以下のウーファユニットを採用することとして、設計をやり直しました。


ということで、細かい流れは省略しますが、以下のようなスピーカーを設計しました。

2way、バスレフ型のスピーカーです。
音圧特性として、全くのフラットではなく、低域と高域を多めにした、所謂、ドンシャリ系を目指しました。
これは、ボリュームを絞った時にも、ラウド感のあるスピーカーになるかもしれない、と思ったからです。


ツイータ：Dayton Audio DC28F-8
ウーファ：Dayton Audio DA175-8

エンクロージャは、日曜大工応援隊さんに30mm厚のパイン集成材を加工して貰います。
簡単な見積もりをすると、ペアで送料抜き\22812でした。
（ここを自分で加工する場合については、後述します。）

形状は、
幅260mm、奥行360mm、高さ460mmの箱型です。
30mm厚のパイン集成材を使うので、見た目に反して非常に軽いです。
比重0.46として、単純計算で8.7kgになります。ユニットと合わせて10.7kg程度でしょう。
（所有する4305H WXの11.5kgと比較すると、横幅と高さが殆ど同じで奥行76mm増なのに軽くなるので、この材が如何に軽いか分かると思います。ただ、これ以上比重の大きな材を使って作ると、正直言って、重くなり過ぎてセッティングに難が出てくると思います。）
エンクロージャの容積は、24Lとなり、そこまで大きくありませんが、小さいとも言えません。

バッフルの加工は、上から120mmのところにφ74、280mmのところにφ144、400mmのところにφ25です。
順に、ツイータ、ウーファ、バスレフポートです。30mm厚なので、ポート長は30mmになります。延伸は不要です。

クロスオーバーは、2kHzに設定しました。
フィルタは、6dB/octと、非常に緩やかなものにしました。

ウーファ側のLPFは、0.47mHのみ。加えて、インピーダンス補正として10uF、6.8ohmのシリーズを、ユニットにパラレルに入れます。
ツイータは逆相接続で、HPFは、15uFのみ。アッテネータが必要で、3.3ohm、8.2ohmを繋げます。

コイルは、0.47mH（470uH）なので、自作も容易ですが、秋月で普通に買えます。

コンデンサですが、耐久性を考えるとフィルムコンデンサが好ましいです。
15uFのフィルムコンデンサは高価ですので、10uFと4.7uFを、パラレルに接続すれば構いません。

各レジスタンスは、セメント抵抗で大丈夫です。ただ、中身が巻き線ですので、インダクタンスがどうしても気になる方はコイルと一緒に別のものを探して下さい。


ところで、1kHzなどのクロスも試しました。
その場合、低域はともかく、高域側は割とフラットなレスポンスを保てました。（計算上の話です。）
なので、作ってみて、高域がキンキンとうるさいようなら、1kHzのクロスというのも試してみたいと思います。
（ただ、このクロスは、ツイータメーカー非推奨です。1.8kHz以上にせよ、ということらしいです。）


結局のところ、最大の難点はエンクロージャの製作です。
これを、部品外注で2万3千円ですから、自分で作る場合はこれより安くないと意味がありません。

ホームセンターでは、切断加工は安くやってくれますが、残念ながら、あまり精度が良くありません。
1mm程度はずれていると思った方が良いです。

ただ、それでも自分よりは上手いというのが実際ですから、悩みどころです。
板は、パイン集成材を使えば非常に安く済みますが、穴あけ用の器具を購入する必要があります。今後もスピーカーを作り続けるならば、購入してしまっても構いませんが、私の本分は電子工作であって、スピーカー工作ではありません。
（アルミケースの加工用に、ドリルやら何やら持ってますが、木工用は殆ど持っていません。）


ということで、短いですが、今回は設計を行いました。
実際に製作するつもりではいますが、資金的にすぐは無理です。


以上。