製作メモ

木板を使ったリングダクトスピーカーでは、木板の積層接着をけっこうやります。
10枚以上を重ねて接着しますと、1枚1枚はたいしたズレではなくても、出来上がったら…

あら? 傾いてる?

なんてことも(汗)

以前、内筒用の治具は製作しています。

 

 

内筒サイズに合わせてパイプを3本立ててズレを防止するもの。

これが、あるとないとでは大違い!
内筒の製作制度はぐんっと上がったのであります。

 

対して、外筒は…

 

 

こんな感じで特にサポートするものはなく、まっすぐかなと目でみて調整をしてます。

正方形の積層なので、4面でズレがないように合わせていけばうまくいきそうなのですが、これが出来上がると傾きやら、上からみたら微妙な回転ズレが出来たりと(大汗)
これを後にサンダなどで調整するのはめちゃくちゃ大変になりますので、やはり精度良く接着するに越したことはない!

ということで、外筒接着をサポートする治具を製作することにします。

まずは材料の買出しです。

 

 

・土台となるコンクリート板
・アングル(900mm×2本)
・L字金具
・ボルト・ナット類
・アングル上部の固定用ステーとして使おうかという金属薄板
・ベニア
・8.5mmコンクリート用ドリル刃(振動ドリル用)

5,000円ちょっとの買い物です。

土台部分は悩みましたが、インターロッキング用と思われるコンクリート板(30cm×30cmサイズ)、これにL型アングルを立てて接着時に2面をサポートするようにしようかと。
なぜ2面かというと、ホームセンターでカットを依頼しても数ミリズレ等が出てきて、全て同じサイズにはなりません。
なので、3面もしくは4面を固定しようとしてもわずかな大小により隙間ができる要因になり、これでは治具をつくる意味がありません。

 

ということで…
そもそもサイズが微妙に違うという前提で、2面をきっちりとあわせて、残り2面で凸凹を調整しよう、という次第です。
さてどうなりますか。

 

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先般からの木板積層リングダクトスピーカー(試作機)ですが、いつもお世話になっているH氏宅へお届けとなりました。
リングダクトスピーカーを気に入っていただいてます^^

 

 

取り急ぎボード上に置いてみたところ…
ちなみにテレビですが、消した状態だと黒色パネル+大型パネルということもあって室内がバッチリ写りこんでしまうので通販画面でも…と(笑)

 

ポータブルアンプを持参したので、テレビの音声出力から取り出して鳴らしてみようと思ったら、あら音声出力のピンジャックがない!
そういう時代なんだ~
ちなみにサブウーハーが奥に少し写っているのですが、テレビと同じソニー製でこちらはBluetooth接続でした。
(サブウーハーからもしやLR出力がないかな?と思いましたが、これもなかったですね)

HDMIより入力できるAVアンプ等があればいいんでしょうけど、とりあえずはテレビからの音は試せないという状況を確認。

 

「それなら、いつも聴いているこのiPhoneの中に入れている音楽を流せる?」

 

と言われたので、それは大丈夫とステレオピンジャックでつないで音だし。
サントラやポップスなどを次々に再生されていきます。

知らない曲が多い中に知っているのも流れて…あれ、どうなんだろう?という感じを覚えました。

H氏からは「お! 出るね~」と感心されるつつも、ちょっともう少し?と思うところがあったり…

H氏宅のリビングは、自宅の試聴する自室よりうんと広いですからその影響があるのかな?
部屋がどちらかというと横に広い影響とかある?とあちらこちらと歩き回ったりして音の傾向を確認。
なんだかもやもやとした感じがぬぐえません。

 

一旦、食事休憩

 

そうえいば、H氏が流した曲のひとつになつかしい曲「open arms – Journey」がありました。
たまたま、自分もハイレゾ対応ポータブルプレーヤー(XDP-100R)に同曲の非圧縮wavデータ(CD音源)を持参してましたので、つなぎ変えて再生…

もやもやと感じていた理由、分かりました!

iPhoneの音源形式を確認するとMP3とのこと。
保存されいているMP3の圧縮率が不明ですが、こんなに違うんだというのがはっきり分かります。

open arms – Journey、鮮明に音を広げてくれました。

設置場所の影響かなどいろいろ考えましたが、結果聴きなれている音がH氏宅でも確認できてひと安心。
H氏も「こんなに違ったんだね」と驚いてありました。

 

 

ということで…
リングダクトスピーカーもですが、ハイレゾ対応ポータブルプレーヤー(XDP-100R)もすっかり気に入られて、H氏宅にしばし置いておくことになりました(笑)

 

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今回試作と以前試作の共にパイン集成材使用の積層リングダクトスピーカーを並べてみました。
今回試作はややエッジを残した処理です。

 

 

使用するスピーカーユニットは、共に「DIY AUDIO SA/F80AMG」。
エージング程度に差はありますが、同じユニットですから音の傾向は比較しやすい。

サブロク板をフル活用して正方板にカット、今回試作は一回り大きくなりました。
また内筒のくり抜きもけっこうギリギリのところまでサイズアップしました。

これにより、内筒(空気室)の容量、ダクトの断面積が共に若干ながらも大きくなっている状況です。

 

若干のサイズアップながら、これ効果ありましたね~

聞き比べますと、低域の量感は確実に増してますし、それでいて音が軽やかに奏でられる感じです。
音を言葉で表現するのはとても難しいですが、なんだかさわやかに広がる音、という感じなんですよ、気持ちよいです。

低域のスピード感も良好、こもったような音の出方はありませんね。

スリットになっていますが、断面積にするとこれ結構な太さに相当するダクトになってます。
太くで長いダクトをリングダクト構造で成り立たせていて、通常のバスレフタイプでは納めるのが難しいダクトサイズになりますよ。

 

(参考)リングダクトスピーカー

 

これだけ断面積のあるダクトですから、スピーカーユニットが動く際の背面ストレスは通常バスレフタイプのそれと比べると小さくなってるのではないですかね。

太くなってもダクトが長くなることによる抵抗が発生するから同じだ(なので共振周波数が同じなんだ)、という話もありそうで物理の世界はよく分かりませんけども…
でも、何かしらの効果が音の傾向に出ているように感じます。

 

 

撮影の角度により以前のリングダクトの方が短く見えますが、18mm板×15枚という積層構造は同じ(奥行きは同じです)。
サブロク板からの最大効率となります18mm×16枚ではどうか、次でやってみましょう。
(さらには25mm×16枚というのありますね)

それと、10cmのスピーカーユニットを使った場合など、引き続き試してみたいと思います。

 

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リングダクトのスペーサーには、硬質フェルトを今回採用。

背面側は接着しますから特にスペーサーはなくても固定できるのですが、バッフル面回りは接着が出来ないことはないけど内筒をスライドして挿入させる過程で余計なところにも接着剤が付いてしまいます。
(ただし内筒側にはテープで固定されてます)

リングダクトのスリットを固定できれば良いので、内筒、外筒を固定するような接着はしません、背面側を接着するので抜けることはないですし。

 

 

これまでは、ゴム製クッション材を利用してましたが、硬質フェルトも湿気等による変化が少ない素材だとか。

ゴムはその素材製から滑りにくいので押し込む際に苦労するのですが、フェルト材は固めに押し込んでも表面は滑ってくれるので助かります。
それに、リングダクト幅に合わせて適度にヤスリで調整しやすいのもGoodです。

 


ということで、まだまだ試行錯誤の結果的なアラが多々ありますが、試聴できる姿に完成。

なぁ~かなかのポテンシャル、気持ち良い音を出してくれてます(笑)

 

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バスレフタイプの場合、スピーカーユニットとダクトはなるべく離す、というのがセオリーのようです。
ダクトが背面にあるタイプも多いですよね。

リングダクトスピーカーもバスレフタイプの言うなれば発展形?(笑)とすれば、スピーカーユニットをダクトで囲むなんてセオリーの間逆じゃん!と言われそう…
しかし、そのデメリットは感じないんですよね~(不思議)

リングダクトは、内筒の空気室をダクトでぐるりと覆うような感じです。
スピーカーユニットの反対側にダクトへの出口を設けますから、背面板との間に隙間が必要。

今回は、9mmMDFを小さく自由錐でカットして接着することにしました。

 

(背面板に穴があるのは端子用です)

 

構成しているメインの集成材は18mm厚ですから、9mmの背面隙間確保用と内筒構成に同様に9mmMDFを加えて18mm。
外側構成が集成材15枚(15×18mm)、内筒は集成材14(14×18mm)+MDF(隙間9mm+内筒9mm)で、表面がピッタリ合うって寸法です。

9mmの集成材があればそれでもと思っていたのですが、12mmはあったのですが9mmがお店になくて…

 

 

そういうことで、仮置きしてみたらいい感じ。
MDF板は外からは見えませんけどね…

今回は軽くステインで塗装してから接着します。

 

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サブロク板と呼びますが、そのサイズは1820×910(mm)。

全然サブロクじゃないじゃん!

とは思えてしまいますが、昔ながらの一尺約303mmを基準にしているからで、横3尺(約910mm)の縦6尺(約1820mm)になる、というワケです。

 

ホームセンターで買える板のサイズはいろいろありますが、このサブロク板サイズは種類が多いですからスピーカーの板取りを考える際にも基準になってますね。

そこでリングダクトスピーカーですが、積層するものでけっこうな板を使うことになります。
板を組み合わせてボックス形状に組み上げるのとは、好んでというか必然というか、かかる手間が違います(笑)

サブロク板から何枚切り出したらもっとも効率が良いかなぁと考えますと、横910mmから考えると220mm×4枚(カット幅が短くなるので)。
縦1820mmですと同様に220mmカットで8枚とれます。合計32枚となり、片チャンネル16枚構成までいけます。

自由錐で切り抜けるサイズが直径200mm程度の円ですから、まぁちょうど良いところであります。

 

 

ちなみに18mm厚を15枚積層しているのが現行設計、奥行きサイズが270mmとなりカラーボックスの天板(横向きにしたら側面板)にちょうど置けるぐらいのサイズです。

こんな状況を踏まえて考えるリングダクト構造スピーカーの容量、ダクト幅・長を勘案すると、8cmのスピーカーユニットがベストかな~というところなんです。

10cmユニットを使うにはもう少しサイズアップを考えたいところなんですよね。
実際、木板積層リングダクト1号機は10cmユニットでしたし、その後もテストをしてまして可能性は感じてます、また近くやります(笑)。

 

 

今回は8cmユニット用の開口作業。

以前は、バッフル面を取り外しできるようにして、スピーカーユニットはバッフル面の裏側から取り付けるなど多少凝った構造にしてましたが、今回はシンプルにいきます!

 

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サンドペーパーを芯から放射状に束ねたようなフラップホイル。
これ、リングダクト構造の筒内部を研磨するには必需品ですね。

電動ドリルに取り付けて使用します。
なるべく小型のドリルの方が筒内部を削る際には適してますね。

背面板を先に接着すると、筒の奥の研磨が難しくなりますから両側から研磨した後に接着するようにします。

 

 

フラップホイルを持たない頃は、彫刻刀で削ってペーパーがけといったことをやったことがありますが、まぁ効率悪すぎ。
彫刻刀は当てにくいし、ペーパーがけは力が入らないし、それに手でペーパーがけするには削る部分が大きすぎたりして…(ま、これは貼り付け精度にもよります)

その点、フラップホイルを使い出したらずいぶん楽になりました。
けっこうドリルは酷使しますね、左手で回転部の手前に親指をあて、そこを支点にこねるようにけっこう力を入れまから。

 

いずれにしましても、この研磨の手間を極力減らすために、積層接着の精度アップは欠かせません。
今回もやっていて、ちょこちょこミスをしたのも接着時に悪影響があったんですよね~

何事も経験の積み重ね、次回はもっとうまくやります…新たな治具も検討中…です。

 

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ベルトサンダーでおおよそ整えたら、オービタルサンダーの出番です。

 

 

ベルトサンダーは、研磨能力のあるサンドペーパーが輪になってまして、それがモーターの力により回転して対象物を削ります。
対して、オービタルサンダーは自らがブルブルと振動することでサンドペーパーが細かく対象物を削ります。

研磨能力はベルトサンダーが上ですが、細かい調整をしていくにはオービタルサンダーの方が適しています。

 

 

しばらく使うとペーパーの能力が低下しますので、交換。
オービタルサンダーに合うように予めカットされている専用サンドペーパーもありますが、ロール状に巻かれた長いサンドペーパーもあり、こちらは適度なところでカットして使うもの。
コストパフォーマンスはたぶん後者に軍配上がるでしょう(写真のもそのタイプ)

積層木板の表面を整える作業は大変ですが、次第に綺麗になっていくのは楽しくもありますね。

 

ただ…オービタルサンダー…
対象物に押し付けてますと、けっこうな強さでブルブルと振動を受け続けますので、長いことやってますと手がしばらく痺れたような感じになったりします…ね(笑)

 

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少し前ですが、makitaのベルトサンダを購入しました。

 

 

当初は小物を削るのにも使うため、別売の専用スタンドを購入。

 

 

これがそのスタンドで、これにベルトサンダを逆さまにして取り付けると…

 

 

卓上ベルトサンダになる、という商品。
まぁ、ちょっとスイッチのON/OFFがやりずらいところはありますが、専用卓上ベルトサンダとは違いますから贅沢なことは言いません^^

 

このベルトサンダ、本来はスピーカー製作時に使うために購入。
スタンドはおまけ的に小物を削るために使う予定でした。

ところが…
スタンドを取り外してスピーカーに押し付けて使おうとしたのですが、現在の製作スピーカーサイズでは削る相手としては小さいですね。
本来は大きな板面とかを整えるためのベルトサンダでしょう、一辺が20cm~30cmのスピーカーなもので、ベルトサンダを押し付けると簡単に動いてさらには転がっていきます(汗)
なので、しっかり固定しなければ難しいですね。
しかしスピーカー側を固定してしまうと、向きを変えたり、回転させたりというのがスムーズに出来ませんから効率的とは思えません。

このmakitaのベルトサンダにはオプションがあります。
サンディングシューと名づけられていますが、ベルトサンダのぐるぐると回るベルト部に平行な板状枠で囲むことで、削る対象物をより平面に整えやすくするという商品。
手持ちで使う際にこれ便利そうだと買っていたのですが…

上記のように手持ちで使うのは難しいとなって試行錯誤…
ちょっとまてよ、スタンドと組み合わせたら?

 

 

ベルトサンダ側を固定して、スピーカーの方を持って削ることにしました。
このような使い方にも、このサンディングシューは大変有効です。

ベルトサンダはそれなりに重量がありますし、多少ぐいっと押し付けたら抵抗力具合でズリッと動くことはありますが問題はなさそう。
気になればスタンドを固定してしまえば大丈夫ですし。
(削っているところは撮れてません)

木製リングダクト構造は、板を積層しますから接着後の表面整えはけっこう大変なんです(笑)
強力な味方を手に入れた感じです!

 

(※写真をクリックすると大きく表示されます)

 

リングダクト構造の内筒接着、圧力をかけると接着面がズレやすいことに加え、目測で大丈夫と思っても固まって取り外してみたら「ピサの斜塔」状態ってことも。
ま、実際過去にはそんなこともあって削って調整するにも限度がある悲しい事態。

そこで治具を作って、接着時をサポートするようにしてます。

 

 

今回内筒のくり抜きサイズをアップしたもので、治具で立ち上げている3本パイプの位置を微調整しました。
ベースが木板で作ってますもので、本職の方からしますと反り・収縮の心配が少ない金属製などで作るといいですよ、ということでした、確かにそうでしょうねぇ。
U字溝の蓋にアンカーを打ってビス留め固定でもいいかなぁ、なんて考えています。

 

 

ということで、内筒も漬物石プレス約60kg(笑)

あらかた構造接着が終わると、表面をサンダで整える作業に移行します。

 

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