ウッドコーンユニットによる自作スピーカー製作(PARC Audio)

懲りずにまた自作スピーカーを作成した。最近、ごく狭い領域で話題になっているウッドコーンスピーカーユニットを用いて作ってみた。本エントリーは、オーディオ・スピーカーに興味の無い人にとっては極めて退屈な内容である。

昨年末に秋葉原のコイズミ無線に立ち寄ったところ、ソニーの元スピーカーエンジニアがスピンオフして起業したベンチャー企業Dream CreationのスピーカーブランドPARC Audioのウッドコーンユニットを見かけた。その時は未だ発売前で、サンプルユニットをコイズミ無線で聴かせており、その音の歯切れの良さに心地よさを覚え、すぐに注文予約をした。12月下旬には入荷していたのであるが、なかなか忙しく、エンクロージャー(スピーカーの周りの箱・木材加工で作る)やディバイディングネットワーク(スピーカーの中に入る音域を分けるフィルタ回路)の開発ができず、最近になるまで部屋の片隅で眠っていた。これではいつまで経っても完成しないし、ちまたではビクターのウッドコーンスピーカーも流行はじめているので、ここは一発合間を見つけて製作することにした。

まずは完成した外観から紹介。

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今回のスピーカーは、WooferとTweeterの2ウェイのユニットで構成されており、背面の上に見えるように1つのダクトを用いたバスレフ(Bass Reflex、または位相反転型)スピーカー構成となっている。木材には、板厚15mmのMDF(Medium Density Fiberboard, 密度不明:東急ハンズ新宿店のクラフト工房で購入)を用いている。

Woofer(低音ユニット) : Dream Creation PARC Audio DCU-171W 17cmウーファー
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写真からも分かるように大変美しいウッドコーンによるウーファーユニットである。実際に音も素敵なのであるが、ヴァイオリンなども木材だし、ウッドコーンというだけで良い音がでてしまうのではないかと思ってしまう(笑)。DCU-171Wの製品のページに周波数特性や各種ユニットの性能が公開されているので、自作スピーカーとしてはとても扱いやすい。周波数特性を見ると2kHzあたりまで綺麗にフラットな特性が出ていたので、JAZZボーカルなどを好んで聴くため、人声域(80Hz – 1kHz位)は、このウーファーでカバーし、それ以上高音は後述のトゥイーターに任せることにした。

Tweeter(高音ユニット) : Dream Creation PARC Audio DCU-T111S 25mm ソフトドーム・トゥイーター
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25mm (1インチ)のソフトドーム・トゥイーターである。DCU-T111Sの製品のページには、同じく周波数特性や各種性能が記載されており、その周波数特性によると500Hzあたりから20kHz近くまでほぼフラットな特性がでており、音圧も先のウーファーの90dB/W/mに対して91dB/W/mと近いことから、アッテネータなどのを介在する必要もなく、単純に組み合わせられるのかなと思い選択した。

以上のウーファー・トゥイーターを、人声域をウーファーがカバーする形で、2150Hzのクロスオーバー周波数で2ウェイにすることに決定した。つまり、ウーファーには、ローパスフィルター(高音域をカット)を、トゥイーターにもハイパスフィルター(低音域をカット)を付けることで、お互い同じ音域を切り分けて音が鳴る仕組みである。アンプからの出力を、2つのユニットに上記のようにフィルタリングする回路をディバンディングネットワークと呼び、その回路を作成して、スピーカーの中に入れてある。

ネットワークの設計は、フィルタ回路に関する本を読めば簡単ではあるが、巷には自作スピーカーマニアも多く、ウェブアプリやソフトウェアで簡単に計算ができる。たとえば、Bachagi.h氏のスピーカー設計プログラムにおけるネットワーク設計プログラムを用いれば、スピーカーユニットの特性を入力し、何Hzでカットしたいかを入力すればフィルター回路に必要なコンデンサ・コイルの容量を計算してくれる。今回の計算結果のページをPDFで保存しておいたので、一応公開しておく。フィルターの種類は何種類か存在するが、今回は、12 dB / oct, -6dBクロスを採用している。

ネットワーク回路のパーツ
ウーファー用:ローパスフィルタ
・L1 : 0.82mH : TRITEC EPOXY-MOLD OFC COIL 0.83mH @ コイズミ無線
・C1 : 10uF : MUNDORF MCAP63/10.0 @ コイズミ無線 計算結果では11.4uFであるが10uFを採用。
トゥイーター用:ハイパスフィルタ
・L1 : 0.47mH : TRITEC EPOXY-MOLD OFC COIL 0.47mH @ コイズミ無線
・C1 : 6.6uF : MUNDORF MCAP63/3.3 @ コイズミ無線を2並列
背面のスピーカーケーブル端子台
TRITEC TERMINAL T-93 @ コイズミ無線

エンクロージャーは、東急ハンズに提出した木材カット図面(PDF)を公開するので、必要であれば参考にしてほしい。(留意:木材E, Fは4つずつあれば十分であるが予備として8個注文した)。エンクロージャーの中には、同じく東急ハンズで購入した白い吸音材を内部全面(ネットワーク回路の部分は当然避けてある)に貼ってある。外形寸法は、28cm x 33cm x 45cm(W, D, H)となった。内部容積は31.5Lである。今回ははみ出たボンドの拭き取りなども丁寧に行ったため、外観は結構綺麗である。MDF木材が割と綺麗なので塗装は行わない(手抜き)

さて、本題の音質であるが、まず自分の耳で主観的に聞いた感想は
・音の歯切れがとても良く、人の声(Jazz Vocal系)は、とてもスッキリとして聞こえる。とても心地よい。
・ギター、バイオリンなども同じく歯切れ良くスッと出る感じで気持ちがいい。
・低音から高音へのつなぎは上手く行っており、とても聞き疲れしない感じで、主観的には全音域ある程度フラットなのかなという印象

以上の様な感想を持ち、自作スピーカーとしては及第点かなという感じである。おそらく某社の101スピーカーよりはよっぽど良い音が出ている。ギター、ヴァイオリンなどの弦系の音もとても柔らかく、伸びやかである。ダクトの周波数を無理に下げすぎていないので、無理に高音を強調したような箱鳴り的なボスボス感もなく、バランスが良い感じである。

さて、主観的な評価だけでは、そこらのオーディオ評論雑誌と同じであるので、計測を行った。
計測方法:
・ソフトウェア:Bachagi.h氏のMySpeakerを利用したピンクノイズを発生させて、マイクで取得しFFTを掛ける方法
・コンデンサマイク:ベリンガーEMC8000
・マイク取得、DAC : M-AUDIO Fast Track Pro
・パワーアンプ: DENON PMA-2000AE
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写真の様に、スピーカーからピンクノイズ(全周波数領域に対してフラットな音声信号)を出して、特性がフラットなコンデンサマイクで取得し、FFT(高速フーリエ変換)を掛けて、実際にどの程度の音が出ているかを計測した。理想的なスピーカーであれば、全領域がフラットな音が取得できるはずであるが、理想的なスピーカーは未だ実現されておらず、低音側は落ち、波形がフラットではなく、ギザギザに荒れるのが一般的である。スピーカー屋は、低音を如何に出すか?如何に波形をフラットにするか?などを日々研究している。

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参考までに、B&W N805と昨年自作したAltecのスピーカーの特性を比較表示する。
B&W N805

自作Altec CD408-8A 4本ダクトバスレフ

今回の特性を見ると、ネットワークによるウーファー・トゥイーターのつなぎはある程度上手く行っており、そこそこにフラットの特性になっている。昨年作成したAltecのスピーカーよりもギザギザっぷりが少ない様だ。低音も50Hz程度まで出ているので、低音多用のパイプオルガンや、ハリウッド映画の爆弾馬鹿映画をビリビリ感じたいみたいな要求が無ければ十二分に高音質スピーカーとして使えそうなスピーカーと言える。今回は割と見た目も綺麗なので結構良いスピーカーができたかなと思っている。

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部屋にスピーカーが溢れて来たが、写真右上のAltecは知人の新婚さんが引き取ってくれることになっているので、ちょっとほっとしている。

最後に、今回採用したスピーカーユニットを作っているDream Creationは、音が素晴らしいのはもちろん、開発者(代表者)が親身になって丁寧に質問に答えてくれるなどとても好印象である。興味があれば、宮下家に聞きに来て頂いてもOKですし、ちょうど今週末に国際フォーラムで開催されている変態オーディオのイベント”HI-END SHOW TOKYO 2008 SPRING“に出展されているようなので、足を運んでみてはいかがであろうか?

しばらく自作スピーカーはいいかなと思っているが、先日Sonus Faber の500万円オーバーのスピーカーを聴いて、ちょっと感動してしまい、ScanSpeakSEASのユニットを使った自作スピーカーをいずれは作りたいなぁと思う今日この頃である。

最後にどうでも良いことなのですが、ドリカムの録音って何であんなにクオリティが悪いのか不思議でたまりません。未来予想図IIなど聴くだけである一定の時期を懐古してしまうような歌唱力もある素晴らしい曲ばかりなのに、なぜあんなに録音がヘボいのか全く意味がわかりません。せっかくの良い音楽が残念でなりません。

ウッドコーンユニットによる自作スピーカー製作(PARC Audio)」への15件のフィードバック

  1. 完成しましたか!
    ってか、スピーカーが溢れる写真がウケました。
    あんまり見ない光景だよね 笑。

  2. キャビネットを作る気力がないので、Victorのスピーカー自作キットに
    かなり惹かれています。しかし、独身寮なので音が出せないorz

  3. あきさん>

    同じ音楽ソースでも、スピーカーによって全然違うことが、
    比較してみると良くわかります。スピーカーも個性があるんですよね。

    yatsuくん

    Victorのウッドコーンは(極狭い範囲で)大人気のようですが、
    今回のParc Audioは、多層構造のウッド構造になっているらしく、今回の17cmウーファーなどの大きさなど実現が可能なようですよ。お時間があれば、是非自作を!

    ちなみに今回の特性は少しバタついていますが、吸音材の調整およびもう少しエージングが進めば、もうちょっとフラットになるのではと思っています。

  4. すごい!自作2台目が完成したんだね!
    こんなに丁寧に作り方が書かれているのに、私一人では全く作れる気がしません(汗
    一度旦那さんにも読んでもらって、ぜひ近々試音させてもらいに行けたらと思ってます^^

  5. ユニットどうしましょう?送信してもOKですよ!
    実は次のスピーカー製作に入っていまして、どんどん減らしていく必要ありです!
    よろしくおねがいしまーす^^)v

  6. 来週日曜に麻布に行く用事があるんだけど、
    おじゃましても大丈夫かな?

  7. SW様初めまして
    私もパークのウッドコーンに感動している一人です、始めは10㎝フルレンジを
    自作に箱に入れました、もうちょっと低音欲しいなーと思い、15㎝ウーハー
    をフルレンジで聴いています、かなり満足していますがいずれトゥイーターを
    追加しようと考えています、そこで質問です今回作られた2ウエイを拝見しますと、ウーハーとトゥイーターの距離が開き過ぎではないかと気になります、点音源を考えたらできるだけ近い方が良いのでは、それとも何か理由があるのでしょうか、よろしければ教えてください。

  8. Kmuraさん

    コメントありがとうございます!

    10cmフルレンジもとても良い音がするようですね!
    私もトイレとかバスまわり用に隠し小型スピーカーとして10cmフルレンジを使ってみようかと思っています(湿気でヘロヘロにならなければ良いですが)

    さて、ご指摘のウーファーとトゥイーターの間隔ですが、はっきりいって距離を離しすぎました(汗) トゥイーターにはバックチャンバーも付いていますし、点音源を目指すのであれば、もっと近づけてOKだと思います!
    F特をご覧になればわかりますが、若干TWの音圧が高く出ています(Parc Audioさんからも指摘されました)。これはTW,FWの距離があるので、コンデンサーマイクの位置が少しTW側寄りだったのかもしれません。

  9. はじめまして。正月のお休みを利用して、自作スピーカーの検討をしていたところ、このHPを拝見し、感動しました。すごく詳しく、評価もFFTでされており感覚的でなくわかりやすいです。現在、自作スピーカーを検討するうえで、ユニット選びに悩んでいます。
    目標とする音は、Daliのメヌエット、ただスピーカー構成は、13cm程度のウーハー2つにツィーターです。キャビの大きさは、(W,L,H=160*300*900)程度です。こちらのページで使用されている、PARCのウッドコーンも検討してましたが、環境変動音の変化と、耐久性にが心配です。(湿度とか、温度)
    何か、いいユニットを紹介いただけないでしょうか、よろしくお願いします。
    *当方、田舎に住んでおり、コイズミ電気や、麻布オーディオさんのようなお店がなく視聴できないので、なにとぞ御教授願います。

  10. スギゾーさん

    コメントありがとうございます。

    Daliは自社開発のユニットは少なく(ない?)、メヌエットも例外に漏れずOEMユニットメーカーを使用しているようです。

    低音:SEAS H454 P11RC http://www.seas.no/images/stories/vintage/pdfdataheet/h0454_p11rc.pdf
    高音:Vifa D20TD05 (生産終了)
    http://www.riviera-acoustics.com/catalog/product_info.php?products_id=466&cPath=137_138&language=en

    同じ音を目指すのであれば、上記の物を使うのが良いかと思いますが、なにせTweeterが生産中止なので少なくともここは変更しないといけませんね。
    しかも調べてみたら低音の方もやや古くて入手は難しそうです。

    13cm x 2というのは、おそらくTweeterを挟んだ仮想同軸を目指されるのですよね?
    とりあえず、Daliの音をあまり聞いたことないのと、スギゾーさんがどんなジャンルを聞かれるかなどを把握していないため、メヌエットのVifaのTWとSeasのWFという傾向だけで参考までに紹介させていただきます。

    メヌエットを目指されるということで、予算もメヌエットの8万を超えないようにしないといけないですよね(笑)そうなると、結構大変ですが、とりえあず、

    低音(13cmユニットはSEASにないので、15cmを選定。一つ下は12cmになるが、これだとあまりに悲しい・・)

    SEAS PRESTIGE WOOFERS ER15RLY (H1455) 5″ Reed Paper Cone Woofer
    公式サイト:http://www.seas.no/index.php?option=com_content&task=view&id=107&Itemid=129
    通販先:http://www.madisound.com/catalog/product_info.php?products_id=8180
    1個69ドル

    選定理由:R11PCがペーパーコーンであったため、SEASのウリであるアルミ・マグネのユニットはとりあえず外した(高音が暴れますし)。
    R11PCになんとなく特性が近く、f0もこのユニットの方が下なのでメヌエットよりも低音を望める。
    x2の仮想同軸を目指されているようなので音圧は3dBアップなので87.5(1本) + 3dB = 90.5dB(2本)程度を望める。
    左右で4本必要なため、280ドル(28000円程度を高いと見るか安いと見るか)

    高音(ScanSpeakにがっつり行きたいが、予算を大きく超える可能性があるため、同じグループのVifaを選定)

    メヌエットで使っているD20TD05は同じようなユニットがなく、結構困りました。
    ソフトドームの割に、高音側が上がっている良いユニットなので、この特性は、
    現在ではリングドームしかないかもしれません。

    Vifa XT25BG60-04 Vifa Ring Dome Tweeter – Double Magnet – 4 ohm
    公式:http://www.tymphany.com/xt25bg60-04
    通販先:http://www.madisound.com/catalog/product_info.php?manufacturers_id=153&products_id=8402
    1個54ドル

    選定理由:20kHzあたりまでしっかりと出るためには、最近のユニットではリングドームじゃないと厳しめです。ソフトドームだと16kHzあたりでダレ落ちてしまうことが多いです(可聴できるかは置いておいて)
    Vifaのこのリングドームは、兄貴分の最高級/最高性能ユニットScanSpeakのR2904/7000シリーズに迫ると言われているので、良い高音を出してくれると思われます。
    左右で2本で12000円くらいですね。

    ユニットだけで4万くらいになりそうな感じです。ここにクロスオーバーを付けて、エンクロを作ると恐らく7万は超えてくるでしょうから、メヌエットを買った方がいいじゃんという結論になるかもしれませんね。
    ただ、既にメヌエットを目指すとか良いながら、TW, WFともに高性能ユニットですので、大きく音質は上回れる可能性はあります(エンクロ次第)

    クロスオーバーですが、メヌエットは、4.2kHzで繋いでいるのでボーカル域よりも遙かに上ですから、ウーファーで低音および人声はひっぱる感じですかね。
    今回のユニットは、1kHz – 4kHzあたりならどのあたりでも繋げられそうなので、スギゾーさんの聞くジャンルによって決めれば良いかと思います。
    クロスオーバーも高いですので、上手く設計してください。

    あとはエンクロの容量ですが、サイズが最初から決まっているようですが、ウーファーのT/Sパラメータを把握し、ダクトの周波数はちゃんと設定したほうが良いと思います。
    私は、WinISD, Speaker Workshop, Spedの3つのソフトを比較しながら作っています(バスレフの計算式は同じなのでだいたい同じ結果となりますが)

    長くなりましたが、また何かあればお気軽に問い合わせて頂ければ結構です。
    上記は、メヌエットを参考にだいたい特性がにているのを選んだだけですので、
    同じように、ScanSpeak, Vifa, Seasあたりを調べて、Madisound, Solen.caあたりで輸入すれば良いかなと思います。

  11. miyashitaさん、どうもありがとうございます。こんなに短時間で詳しく、的確な回答を頂ましてびっくりです。買ったほうがましかもしれませんが、面白そうなので、トライしてみます。出来上がったら、連絡させていただきます。

  12. いえいえ、個人的な趣味で決めている部分もありますので、
    よく調査して良い物を製作いただければと思います。
    また気軽にお問い合わせください。

  13. 先日お世話になりましたスギゾーです。miyashitaさんに教えていただいたユニット(ウーハーは結局1ユニットを選択)を購入し10L程度のエンクロージャーとネットワークを設計して作りました。クラシックやボーカル中心の音楽ですとメヌエットに似たサウンドが再現できており、なかなかのできです。まだエージング不足のためかちょっと硬い感じがありますが。早速、オーディオ店に行ってdaliやほかのスピーカーも聞いてみました。やっぱりdaliは、ボーカル中心の音楽を聴くにはいい感じでした。ただ、自分はレゲエやロックを中心にきくので、その点では、間違っちゃったかなって感じです。B&Wが低音・高音とも迫力あるように感じました。また、一段落したらB&W似のスピーカーも作って見たいと思います。チョット、オーディオ地獄にはまりそうで怖いです。

  14. スギゾーさん

    おおお!!製作されたのですね!私の拙い紹介を参考にされたということでとても光栄です。しかも、メヌエットに似たサウンドを再現できたということで、とても素晴らしいですね。是非、ウェブ・ブログなどがありましたら教えてください。

    B&Wは自社製作ユニットですので、再現は難しそうですね。ちょんまげTWも、ケブラーのウーファーもなかなか手に入れにくいですね・・。Parc Audioのケブラーが高性能らしいので、その辺と比較してみたいです。
    ケブラーがB&Wらしく、すっと抜けた音が出れば(私はそう感じます)、TWは、ScanSpeakなり、Ravenなり、Focalなり高性能がありますので、私も目指してみたいです。

    スピーカー作りは面白いですよね!まあ面白い情報がありましたら教えてください。

    とりあえず、私は、ScanのR2904/7000にAudioTechnology 4Hの2ウェイを作ってみようかなと思っています。

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