FOSTEX FE103-Sol 16Ωでスピーカーを自作(構想)

スピーカーの自作

スピーカーって自作できるの?というのが普通の感想ではないでしょうか。僕も最初はそうでした。自作する前に、まずスピーカーがどのような構造になっているか確認しましょう。(僕は音響について勉強したわけでも、オーディオについて詳しいわけでもありません。好きな音楽が自分の作ったスピーカーから出てくるのが楽しいのでスピーカーを作っています。詳しい方は大目にみてください。)

自作の利点

スピーカーを自作する利点は主に2つあります。
1つ目は金額です。同等の金額であれば、自作の方が一般的に「いい音」が手に入ります。
もう1つは好みの音・見た目のものが手に入ることです。工作に慣れている・しっかり精度を出せるか等で結果が変わってきますが、店頭で売っているスピーカーとは全く違ったものが手に入ります。「自分で作ったスピーカーから音が出る」というのは満足感が大きく、特にリビングで目立つスピーカーの場合は日々目にするものなのでモチベーションが向上します。うまくいかなかった際は毎日失敗作を眺めることになるので、複雑なところですが…

スピーカーの基本的な構造

スピーカーは大きくユニットエンクロージャーに分かれます。

ユニットとは、スピーカーの音を出す部品です。一般的なミニコンポとかの前にあるネットを外すと出てくる目玉みたいなやつです。こいつがスピーカーの本体であり、音を出しているところです。

エンクロージャーとは、スピーカーの箱のことです。音はユニットが出すんでしょ?箱はなんのためにあるの?格好つけてるの?と思うのも無理有りません。恰好つけてるのもあります。オーディオ機器は見た目も非常に重要(らしい)です。

エンクロージャーが実際何をやっているかおおまかにというと、ユニットから出る低音を増幅させる役目があります。ユニットを箱に付けずに鳴らすと低音がほとんど聞こえません。シャカシャカ↓音が鳴るのみです。低い音は指向性(一方向に飛ぶ性質)が低いため、ユニットの前方から出た音と後方から出た音がぶつかって打ち消しあってしまい、ほとんど聞こえなくなってしまいます。ユニットの後方から出る低い音をどうにか工夫して前方の音と打ち消しあわないようにするために、エンクロージャーが存在します。

前方の音と打ち消しあわないようにするために

今回は「バスレフ方式」と呼ばれる作り方で低音の増強を行います。ユニットの後方から出た音を箱の中で反響させて、エンクロージャーに空けた穴(バスレフポートと呼びます)から増強された低音を出力します。箱の大きさとポートの長さによって、増幅したい低音の周波数を決定します。

ユニットの決定(FOSTEX FE103-Sol 16Ω)

まずユニットをどうするか。自作スピーカーといえども、ユニットは自作できません。どこかから調達してくる必要があります。ハードオフ等で中古のスピーカーユニットを物色する人もいるようですが、初めてのスピーカー自作のため購入することにします。
購入する場合の選択肢はほぼFOSTEX一択になります。
FOSTEXのFE103は、スピーカーを自作する際の定番ユニットです。ネット上にも作例が多くあり、初めての場合でも安心できます。音にも癖が内容で初心者向きとのことなのでこれにしたいと思います。
FE103-Solは限定モデルで8Ωと16Ωがあり、8Ωはバックロードホーンに16Ωはバスレフに向きます。
一つ7000円、ペアで14000円と通常のFE103よりお高めですが、せっかくなので限定版のFE103-Solを使うことにしました。

fostex FE103-Sol

fostex FE103-Sol

エンクロージャー(箱)はどうする?

ユニットが決定したので、ユニットに合わせたエンクロージャーの設計を行います。ユニットの周波数特性(そのユニットがどのあたりの音を出すのが得意なのかを示したグラフ)を眺めて、増強したい周波数を決定します。FE103-Sol 16Ωの周波数特性はこれです。

FOSTEXのHPより拝借

FOSTEXのHPより拝借

これを見ると、100Hzくらいから音が出にくくなり、50Hzを切るとほぼ聞こえないようになっているように思います。ですので、75~85Hzあたりを増幅する感じの設計にしていきたいと思います。(この辺は完全に素人の感覚なので、参考程度にしてください。)

図面

とりあえずの図面を起こしました。エンクロージャーの内容積をだいたい130mmx130mmx600mmとしています。これに直径50mmx長さ70mmのバスレフポートを設置することで共鳴周波数が81Hzとなります。実際の図面と数値がちょっと違うのは、吸音材とユニット等の容積が追加されるのでまぁこのくらいかな?という感じでやっています。初めてなので計算通りいくとも限りませんしね。

スピーカー図面

スピーカー図面

周波数の計算はDIY-Soundのバスレフ型スピーカー「共振周波数の計算」を利用させていただきました。この図面を元に木取り図(木材の切り出し指示書)を書いて、いよいよ制作に入ります。といっても実は一年前に完成しているんですけどね。一番上の写真が完成したものです。

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