ボイド管(紙筒)スピーカーの製作について
しばらく日が開きすみません。
えと、メイカーフェア京都で展示していた紙管(ボイド管)スピーカーですが簡単に作れるものということで作って展示してましたが、お手軽に作ろうと思えば20~30cmでバスレフ型にするのが無難かもしれません。(たぶん説明聞いてない人が7割以上いると思う
それでも紙管の良さは生きますのでご安心ください。
製作上のポイントはバスレフポートの設計で抜けが良すぎても悪くてもダメという点です。
一応設計の仕方はあるのですけど、スピーカーユニットや聞く音量などによって自分は適時変更を加えた方が良い気がします。
てと、眠いのでまた明日!
メイカーフェア京都MFKyoto2024 ありがとうございました
メイカーフェア京都、2日間ありがとうございました。
自分は今まで地元の大垣ミニメイカーフェアか、NT○○といったイベントには出たことがあったのですがこれだけの規模のメイカーフェアに出展したのは初めてで大変多くの方に見てもらえてよい経験となりました。
さて、展示作品についての製作経緯みたいなものについて今日は書いていこうと思います。
一応ボイド管、紙管を使って手頃な価格で自作スピーカーを楽しんで欲しいというのが一番ですけれど、元々は2022年に福井県で開催されました「NT鯖江」にて、「何か新作を出したい」とか「積んであるスピーカーユニットを消化したい」、そんな感じの時に「手元にボイド管がたまたまあった」ので組み合わせてみたというのが初出です。(とはいっても、その時に手元にあったボイド管では細かったので買いなおしに行ったのですが
ボイド管で製作するにあたって、それ以前に製作して改良を重ねていた木製の四角い筒のスピーカーの構造を取り入れました。それがなければよい音のスピーカーはできなかったと思います。
木製のスピーカーは2016年に大垣ミニメイカーフェアに向けて製作された低コストな縦型のスピーカーです。コンパネ1枚でステレオに使えるようスタンドを除いて2台のスピーカーが製作できるものでした。
なるべく低価格で透明感、立体感、音像定位の良いスピーカーの製作が行えるように考えられたものでしたが、その当時にあった知識では籠ったような音の物になってしまい、改良にその後、数年思い悩むことになります。
一方でそんなスピーカーにも好適なスピーカーユニットがありました。
小型の5cmフルレンジスピーカーユニットであればこもったような音にはならず、一方で大げさにスケールを感じるような響きのある音が出たのです。
これは原音再生ということではないのですが、小型のユニットでスケールの大きな音を楽しめるのではないかということや、小型のユニットを使うのであれば低コスト化もできるであろうという話でもあり、大変ポジティブな体験となりました。
そして並行して10cmのフルレンジスピーカーユニットでこもり音を出さずにスピーカーとして品質の高い音を再生するエンクロージャー(スピーカーボックス)の改良に取り組んでいきました。
さらにそれ以外にも箱型のエンクロージャーについても数種の試作をしていき、その中で実体験による知識の習得が進んでいきました。これは忘れなければまた記事にしたいと思います)
そうして、様々な条件でも自分好みの音質を得る方法の知識を深め、その質を高めていくこと、それを応用して幅広い形状のスピーカーを製作できるようになっていきました。
ですのでボイド管でスピーカーを製作した時は、おおむね1~3日で完成といったところだったと思います。
さて、簡単にできるボイド管のスピーカーがほぼ即興で製作され、お披露目されたNT鯖江では想像以上の出来に一部の方には驚いてもらえました。(まぁ、自分でも良くできたと思いました
この時点ではすべて手作りで3Dプリンターは用いず、MDFの板などを組み合わせて製作していました。また3Dプリンターの知識も皆無でした。
当初より満足感ある音質で音楽を聴けるスピーカーを安価に簡単に製作できるものと考えて製作していましたが、ここにきてもなお一部部品についてスナック感覚で作れるというものではなく、コストの他に工作の難しさの壁を取り切れてはいませんでした。
さらに安価に簡単に作れるスピーカーが作りたいという気持ちはそのまま残り続けており、昨年の10月ごろ、アマゾンのセールで2万円ちょいで3Dプリンターを購入する機会に恵まれました。
プリンターを買ってもCADが使えなければ意味がありません。
ですからそれまで購入に至っていなかったのです。
すでにお使いの方からすると簡単なことでも、ほぼほぼ一切知識がない者からしたらどこから始めたらいいのかというのは全く分かりません。
ですが、今一度きっかけになればということで、とりあえず3Dプリンターを買うところからそれを足掛かりにして初めてみました。
購入した3DプリンターはEnder3の一番安いモデルでした。
それを組み立てて、サンプルを印刷してみて「自宅でもこんなものが出来るのか」と大したことのないことで感動しました。そこから今一度フリーの3DCADの導入を行いユーチューブの解説動画を見て勉強し設計を始めました。
結果としては数日内にそれまでMDFで製作していた部品が3Dプリント製部品に置き換えが進み、現在ではさらに改良されてMDFでは製作できない形の進化をしました。
2万円程度ならスピーカーの工作の道具を買い集めることを考えたらそれほど高くはありませんし、正確な制度の部品を手軽に作れて、使える幅も広くコスパも良好です。
これが今までの経緯となります。
最後に、コスパと音質についてですが、当方が製作しているボイド管スピーカーは一応音質面にも配慮しています。
そもそも、良い音のスピーカーを手頃な費用で簡単に作りたい、たくさんの人が自作スピーカーに興味を持ってもらえるようにとのことでやっていることなのである程度の音質でなければ世に出すことはできません。
ということで、音質面では
こもりがないこと
エンクロージャーの鳴りがわからないこと
スピーカーに音がまとわりつかず何もない所かが音が鳴っているように聞こえること
中高音だけでなく、音の質感に影響する低音もなるべく頑張ること
そのような点もなるべく高いレベルで実現するように工夫や調整をしています。
そしてまた一方でコストや製作しやすさの点で妥協している部分もあります。それも含めて自分の製作したスピーカーの個性だと思っています。
さて、展示していたスピーカーについては現地で詳しく説明しましたのでこちらで説明することは今のところ考えていないのですが、ネット上にボイド管や塩ビ管のスピーカーの作例はたくさん転がっているので是非参考にしていただければと思います。
自分としては音質面での小さな改良を進めつつ、今まで取り組んでこなかった外観面を整えることを今後は進めていきたいと考えています。
話がとっ散らかってまとまってませんがここまで読んでいただきありがとうございました。
気が向いたらまた明日にでも更新いたします。
メイカーフェア京都に出展します
こんにちはKondou製作所です。
今度の4月27日(土)28日(日)に京都はけいなんなにて開催されますメイカーフェア京都(MFK2024)というイベントに出展いたします。
当方は自作スピーカーを身近に感じていただき、手軽に製作出来るものがあるという事を発信したいということもあり製作と出展の活動をしていますが、今回は特にどなたでも製作容易でそこそこな音質で音楽が楽しめるスピーカーとして「ボイド管スピーカー」を「paper pipe speaker」として展示することにしました。
ボイド管は紙で出来ていて、容易に鋸で切断加工できる素材です。また安価で処分も容易です。
これに3Dプリンターで製作した数点のパーツを組み合わせることでスピーカーの主要部分が完成してしまいます。
3Dプリンターで製作する部品もPLA樹脂であれば生分解性であり、環境負荷が少ないです。
道具として3Dプリンターも現在3万円以下で入手して始める事が出来るので比較的容易と言って良いのではないかと思います。
当方が3Dプリンターを使用し始めたのはまだ半年程度前の話で全くの初心者ですが、手持ちのパソコン、二万円の3Dプリンター、フリーで使えるCADソフト、これらを使いわずか1日で最初の部品の製作を行えました。コストも難易度も極めて低いと言って良いと思います。
後は音質ですが簡単な構造でありながら量感のあり音楽を楽しむのに充分な音質が確保できたと思います。
今回新たに製作したパーツによる音質向上は是非体験していただきたいです。
そんなわけで音質については是非会場で聞いてみて下さい。
当日をどうぞお楽しみに!
NT京都 ありがとうございました (2
こんにちはKondou製作所です。
前回の続きでスピーカーの説明をします。
さて、スピーカーの上部は良い音を再生するためということでしたが、下部については話が違います。
製作したスピーカーはスピーカースタンドも兼ねるボディーということで1mの高さ・長さがあります。
この長さをスピーカーの後ろから出る音を消すために使うとユニット前面から出る本来聞くべきである音が出るわけですが、現実問題として
・小型のフルレンジユニットでは低音が足らない
・音量も足らない
・音に艶がない
といったことがあり、下部ではそれを補う為の音作りを行っています。
ユニットの裏から出た音を耳障りな音にならないようにしつつ低音感を補うように、豊かな響きを持たせて太く大きな音にして艶や音量感を増します。
原音忠実性はないですが、そもそも小口径のフルレンジスピーカーユニットでガチガチに固めてはまともな音はしません。
下部は簡易的な共鳴管として利用することでそのあたりを補っていく考えです。
また、この形はスピーカーユニットのある上部とユニットの裏から出る音が出される下部との距離があることで無理なく逆位相音の始末ができ、そしてユニット裏の圧力が掛かりにくい後方開放型にも似た形であるというメリットがあります。
そして、スピーカー下部を利用し少し音を誇張するようなチューニングを行うことで小口径フルレンジとは思えない迫力ある音が楽しめます。
これらすべての組み合わせにより、低コストで満足感のある音質にしています。
小口径のフルレンジは安価だけど音はそれなりという見方をされがちですが、こういった音作りの方法を組み合わせることで中規模クラスと聞き間違えるような量感ある音が楽しめれば安価なだけに終わらないスピーカーと感じていただけると思います。
そしてこのスピーカーですが接着剤が使われていません。
はめ込みですべて構成されているので分解調整やユニットの入れ替えなどが容易です。
満足度の高い音に加えて自作の醍醐味である完成後の調整が容易にできるのは自作をより楽しいものにしてくれると思います。
ご興味のある方は是非お問い合わせください。
それではまた。
NT京都 ありがとうございました
こんばんはKondou製作所です。
NT京都では多数の方に制作したスピーカーをご試聴いただきまして大変感謝しております。
感想がいただけるのはありがたいですし、頂いたご意見でフィードバックできる部分は今後取り入れていきたいと考えております。
さて、スピーカーについての説明が我ながら微妙だと思うのですが、そこそこ製作期間長いためふらふらと当初の予定とは違うものが出来ていてコンセプトも当初とは変わってきている部分があります。
その辺を振り返ったりまとめるような形で少し書き置いておこうと思います。
コンセプトとしては基本的に「単純・安価・わかりやすい・満足度が高い音」です。
縛りとして、
できれば5千円以下
フルレンジスピーカーユニットのみ左右ひとつずつ使用
簡単にできること
音質面で満足度が高いこと(一般的な小型バスレフスピーカーと比較して
スピーカーの存在が消えるような立体的ななり方をすること(努力義務
廃棄の際に極力容易に処分・リサイクル可能なもの(釘などは極力使わない木質・紙質材料をメインにする
といった辺りがあります(他にもあったかもしれないけど
その上で基本的に
スピーカーユニットを音声信号に忠実に動作させる
そこから出たユニット正面の音をなるべく損なわずに聞けるようにする
というポイントを大切にしています。
スピーカーユニットを音声信号に忠実に動作させるという点で、密閉型の箱(エンクロージャー)では箱内部の空気が密閉されているとそれが空気バネになりユニットの動きを妨げます。
後方開放型では抜けが良すぎてスピーカーユニットの振動板が暴れるように見受けられます。また、ユニット裏から出る音も完全には遮音できず気になります。
これは、車のサスペンションに例えると「バネはあるけどアブソーバーがない」状況です。
入力に対しての反応は良いのですが、動きすぎた場合に制動をかけるのがむずかしいです。(この辺りはオーディオアンプで対策するという話もあるようですが
ですのでバスレフスピーカーのようなバスレフダクト(筒)もしくはバスレフダクトのような筒を用いて完璧ではないですが対策を試みます。
ダクト、筒を設けることにより
1.空気の出入りの確保(内圧の調整とスピーカーユニットの制動
2.空気の出入りを確保しつつ箱内部の不要な逆位相音の漏洩を減らす
(逆位相の音とはスピーカーユニットの表から出る正波形の音に対して、スピーカーユニットの裏から出る逆波形の音
という役割をさせます。
当方の作るスピーカーではダクトは位相反転技術による低音再生(バスレフスピーカーの考え。詳しくは検索してください。)という考えではないので音漏れの抑制と空気圧の調整、それによるスピーカー振動板の制動を目的としています。
スピーカーの箱(エンクロージャー)に穴を開け筒を取り付けることで、密閉型スピーカーで発生する空気バネで起こる振動板の動きの妨げ問題と、後方開放型スピーカーで発生する逆位相音の音漏れとスピーカーユニットの振動板の適切な制動を行うわけです。
ただこれらは100%のものではありません。
ダクトがあるとはいえ箱の中の音は外に漏れますし、振動板の動きも制動をかければ暴れないものの動きが緩慢となります。
しかし、現状完全な解決策はありませんので多少の事はあきらめるより仕方ないです。
これにより密閉型スピーカーよりも高音質が得やすくなるということ、実際に明瞭で量感のある低音が楽しめるということで手打ちにいたします。
なお、密閉型スピーカーもサイズや作り方、ユニット選定により高音質が得られることも十分考えられますし、全体の特性の良さなどのメリットもあると思いますので密閉型が悪いということではありません。(鉄板中の鉄板方式です
一方でバスレフ型というのはトータルバランスが良い箱(エンクロージャ)といえると思います。
でも、自分はバスレフスピーカーの低音も好きじゃないんですよね(
続きは後日
それでは重ねて本日はありがとうございました。
おやすみなさい!

