20cmフルレンジスピーカー用QWT型エンクロージャーの製作

かなり前に作った20cmフルレンジスピーカーFP203搭載のバスレフ式エンクロージャーは最近めっきり出番がなくなってしまったので、かねがね作りたいと思っていたQWT型エンクロージャーに作り替えることにしました。

QWT(Quarter Wave Tube：1/4波長管)はバスレフ型とバックロードフォーンの中間みたいな構造ですが、共鳴管の基本周波数とスピーカーのチューニング周波数を合わせるだけのシンプルな内部構造が特徴で、比較的製作が容易なエンクロージャーです。

さて、どんな音が出るのやら？？作る前から楽しみです。(＾ω＾)

1.FP203カタログ仕様

  ・実効振動半径(a)：8.1cm
    ・最低共振周波数(fo)：40Hz±8Hz
    ・mo：12g
    ・Qo：0.33

2.チューニング（共鳴）周波数(fb)の決定

foを中間の40Hzとしてfbも40Hzとします。

3.音道（共鳴管）寸法の決定

通常、音道の断面積(S)はスピーカーの実効振動板面積の１〜３倍程度と大きくするので、今回は1.5倍程度としました。従って、

       S=a×a×π×1.5=8.1×8.1×3.14×1.5=309cm

になります。よって、板取りの関係で音道寸法幅22.6cm、奥行13cm（断面積294cm）としました。

4.音道（共鳴管）の長さ(l)の決定

共鳴管は一端閉口気柱で1/4波長管によりその共振周波数(fb)はfb=c/4lとなります。ここで、cは音速(334m/sec)です。従って、

       l=c/4fb=33400/(4×40)=209cm

となります。エンクロージャーの高さを考慮して、２つ折り構造にすれば音道の高さは69.6cmとなります。

以上で設計は終わりです。かなりアバウトですが・・・ヽ(*´∀｀)ノ

下の３箇所のボックスは砂利などの重り用です。エンクロージャー自体を重くし低音の締まりをよくするために設けました。

1.板取り

板材はスピーカーボックスにいつも使用しているシナ合板で、北零ＷＯＯＤから調達しました。キズなど付かないように丁寧に梱包されて来るので安心です。定尺1800ｍｍ×900ｍｍ・厚みは12ｍｍ3枚です。結構重いし大きいのでネットでの購入がオススメです。

2.カット

カットには丸ノコを使用しました。当然ながら、出来るだけ正確に行うことにより後の組立が楽になり仕上がりもキレイになります。切りしろ分は正確に見て下さい。また、カットが苦手な人は調達先に依頼も出来ます。

3.板貼り

スピーカーの剛性を高めるために、前板・天板・中板・底板をそれぞれ2枚づつ木工用ボンドで貼り合わせて厚さ24ｍｍにします。写真は前板の張り合わせ中で、スピーカーマウント位置の開口部はジグソーでくり抜いてあります。

4.木口テープを貼る

側板の上部と前部・前板の上部は切り口が外に出るので、見栄えをよくするためにシナ木口テープを貼ります。購入したのはシールタイプですが念のため木工用ボンドで貼り付けました。

5.前後板と上下板と側板の組立

コーナー（直角）クランプを使って前板・後板と側板を木工用ボンドで接着します。クランプ押さえ部は端材を噛ませて本体に跡が付かないようにします。接着後は丸１日し次の作業に移ります。

ひっくり返すとこんな感じです。各パーツの寸法と直角がキチンと出てさえいれば難なく終了ですが、もしパーツ間に隙間が出るようなら修正をしながら進めます。

6.重り部の組立

下部の重りを入れる箇所の組み立てはクランプが使えないので、本などの重しを載せて固定します。

7.共鳴管の組立

クランプを使って固定します。接着剤が完全に乾くまでは上に重しを載せて置きます。また、念のため隅木を要所に貼って補強します。

8.側板のネジ穴の加工

側板取り付け用ネジ穴は隙間が出来ないよう要所に設けます。写真のように多少多めに開けましたが、ちょっと多過ぎたかな？？？(^_^;)

以上で組立作業は終了です。

1.目止め

入手したシナ合板は表面がキレイでそのままでも使用出来ますが、今回は仕上がりにこだわってとのこを塗って目止めをすることにしました。

2.着色・ニス塗装

ちょっとした高級感を狙って黒のピアノ塗装風にしました。まずは黒の着色ニスを出来るだけハケの跡が残らないように丁寧に塗り、完全に乾いたら透明ニスを重ね塗りします。

数日置いて写真のようにサンドペーパーで表面をなだらかにし、再度透明ニスを塗ります。また数日後更に細かいサンドペーパーで表面を研磨します。ちなみに、写真は＃1000の耐水ペーパーで水を付けながら研磨しているところです。

3.塗装終了

この作業を３回繰り返し、妥協出来るところで止めました。ピアノとまでは行きませんが、まずまずの光沢がある仕上がりになりました。

4.スピーカー実装

中・高音域の不要音を吸収させるためのロックウールを適所に配置します。ロックウールの固定には壁紙用の糊を使用しました。下の重り用のボックスにはビニール袋詰めした砂利を入れています。

スピーカーと純正のスピーカー保護グリルをマウントし、配線用の穴から配線を外に出し木工用ボンドで穴を塞げばスピーカーの実装は終了です。後は側板の取り付けを行うだけです。

早速リスニングルームにセッテイングし通常使用している機器に接続して視聴しました。

このスピーカーはもともとジャズやロック系に向いていますが、キックドラムやベースの低域の伸びや締まりが小気味良く、以前のバスレフ型よりしっかりしたように感じます。常聴の３ウェイシステムと比べても勝るとも劣らない（ちょっと言い過ぎ？？）いい低音です。

中高域は、後ろからも出ているせいか？バスレフ型と比べて少しやかましくなった気がします。この辺は中の吸音材の量を増やして調整する余地がありそうです。まっ、この辺も自作の楽しみの一つですかね。(^^♪