概要

イネーブルドスピーカーの基礎検討に取り掛かった。基本設計を終えた。

背景と目的

前回、サラウンドスピーカーの製作を行った。今回は、スピーカー構想に基づきイネーブルドスピーカーについてより詳細な基本構想の整理と、試作を通して設計内容を固める。

詳細

1. 基本構想

低域は200Hzよりやや低い帯域まで再生
サイズは、フロント、リアスピーカーの天面に載る程度の大きさにしたい
角度をつけて天井を向けられる

Web上の情報を漁ると、チャンネルとしてはおおむね180Hz程度まで信号があるらしい。そこで、150-200Hzくらいまで再生可能であることを目指したい。

2. ユニット選定

私の手元には、10年以上前に購入したPE-101Aが4個本以上余っている。 PE-101Aは、

口径: 10cm
f0=80Hz@JIS箱
再生帯域: f0～20kHz
能率: 90.5dB

というもので、ある程度小型のエンクロージャーでも再生帯域の要求は十分満たせそう。ということで、これを使っていきたいと思う。購入すれば単価1万円程度するものであり、ユニット代をかけずに済ませられる。

3. エンクロージャー試作

3.1 エンクロージャー寸法検討

こちらを参考に、

上記ユニットのパラメータ
密閉型

として、目標の低域特性を満たせるエンクロージャー形状を決めた結果、

縦(長手): 234mm
横(短手): 174mm
奥行(厚み): 100mm

という寸法になった。長手は、サラウンドスピーカーの長手と合わせてある。厚みは、上向きに設置することからあまり暑くないほうが良いので100mmに抑えた。板厚9mmとして単純な箱の内部容積を計算すると2.76Lあるが、ユニットや補強材などで目減りを考えると、2.4～2.5Lだろう。バッフルステップの影響を考えると、これよりも1kHz以上の帯域のレベルが上がってしまうと思われるが、AVアンプのイコライザで補正できると思うので、ひとまず良しとする。

3.2 試作箱

上記の寸法で試作した。材質は、9mm厚MDF。検討の際、内部にアクセスしやすいようにバッフルをねじ止め式としてある。

4. 各種調整、試聴

4.1 補強材追加

試作箱にユニットを入れて鳴らし、各面に手を触れてみると、バッフルと裏板の振動が大きい。補強が必要と判断し、写真にある板状の補強材をバッフルと裏板間をつなげるように取り付けてみたところ振動が収まった。なお、補強材の面は、エンクロージャー側面に対して平行とならないように設置したことによって長手方向の対向面、短手方向の対向面で少しは平行面積が減っていると期待している。

それと、エンクロージャーの背面を手でたたいた時のスペクトログラムを見てみた。あまりわかりやすくはないが、数100Hz以上の帯域で減衰が速くなっているように見える。これが補強の一応の効果と信じたい。

補強なし

補強あり

4.2 吸音材

次に、密閉型なのでバスレフに比べて多めの吸音材が必要となる。また、単純な直方体なのでまったく詰めない状態では定在波が発生しやすい状況に違いないが、手持ちの吸音材をふんわりと全体に詰めてみたところ、わずかにクリアになった感じはするが大きな差はなかった。これは、定在波が発生するとは言うものの、箱の内部で起きていて直接出てくる音ではないので変化が感じ取りやすくはないのだろう。