長谷弘工業バックロードホーン・エンクロジャーの制作
＜＜ エンクロジャー組立＆スピーカーユニットへのデッドマス付加 ＞＞
（制作工程はメーカー指定の組立説明書に準拠しておりますが、自己責任で変更を加えている箇所があります）
昔から使い続けてきた西ドイツ（購入した時点ではこの国名でした）Isophon 製13cm ダブルコーン・スピーカーBPSL-130 をその最大の能力を引き出せるエンクロジャーに入れてやりたいと思ってきました。
左は当時のIsophon 社の総合カタログからのこのユニットに関するコピーです。
いろいろなエンクロジャーをこのユニットの為に制作してきましたが、ここ10年程は密閉箱に入れて落ち着いていました。バッフル板を除く箱の内壁５面に釘を無数に打ち込み、その上から2cm 厚に石膏を流し込んでコチンコチンに固めたエンクロジャーでした。
2003年の秋に秋葉原損保会館で行われた真空管オーディオ・フェアで長谷弘工業のバックロードホーン・スピーカーのセミナーでその実物を１時間にわたって聴き、開放的な鳴りっぷりに驚き、また理論通りの指数曲線を実現した強度の高そうな内部構造にも納得し、これならとBPSL-130 に最後の一花を咲かせてあげようと考えました。
実際のユニットの外観です。
先端に平らなバリ状のツバがついた特徴的なダブルコーン部があからさまに分割振動を発生するはずですが、それが硬質な高音の伸びを作っているのだと思います。締まった低音と相まって、私にはたいへんに魅力的なスピーカーユニットです。
ビスコロイドを塗った布エッジは購入当時のしなやかさを失っていません。ガスケットには厚手の羊毛フェルトが使われています。
ボイスコイル・リード線の引き出しが中点を通る一直線上に配置され、コーン紙上の重量分布に偏りが出ないようドイツ的生真面目さが感じられます。
ユニット背面です。内磁型の磁気回路です。磁石は鋳鉄なのかアルニコなのかまでは分かりません。上で述べたボイスコイル引き出しのポリウレタン線がコーン紙にストレスのないよう一旦フレームに設けられたゴムパッキンで受けて端子板に接続されます。
ユニットの下にあるのは上で述べたこれまで使っていた剛体設計の密閉箱です。内部の左右の側板間をさらに太い角材で連結して強度を上げていました。
梱包から取り出した組立前の長谷弘工業MM-161（12cm ユニット用エンクロジャー）です。
30mm 厚の曲面カットされた板を積み重ねて長ボルトで締め付けてホーンを形成するという優れた工法上の工夫がなされています。
同時にこの曲面は一般のバックロードホーン・エンクロジャーによくある疑似的な指数ホーンではなくて、計算通りの滑らかな指数ホーン形成し、ホーン壁の強度も高いのです。この板を増やすことにより、小口径ユニットから大口径ユニットに対応させることが出来ることもメリットです。
ただし、今回は内部の積層する板を接着剤で一体化して、あくまでホーンの強度を稼ぐことにしました。一般的に用いられる木工ボンドは硬化後もゴムのような弾性を持っていますので今回は用いず、エポキシ樹脂接着剤で強固な硬度を求めます。
こんな接着や塗装など余計なことをしなければ全工程１時間程で完成する、よく工夫されたキットです。
いかにも汚れが付きやすく、付いた汚れが落ちにくそうな素材なので、長期間愛用することを考え塗装することにしました。
地味なMDF 素材の質感そのものを活かそうと透明ポリウレタン塗装で仕上げるつもりですが、まず下地にサンディングシーラーを塗って目止めをします。板の小口の面がどんどんサンディングシーラーを吸い込んでゆきます。通常の木工工作の際の比ではありません。
手前に見えるボトルがサンディングシーラーです。ラッカーシンナーで伸びを調整して塗りました。
塗装は完成時に見える部分である各積層板の小口と横板のみです。完成後に見えなくなる内部の小口面、および各積層板の接着する面には塗装しません。
また背面と下面に関してはサンディングシーラー塗装だけで、ポリウレタンによる仕上げ塗装は行わないことにします。
１日置いて乾燥させてから320番のサンドペーパーで磨き塗装面を滑らかにします。
スピーカー端子がつく中央の２枚をまず接着させました。
使用したエポキシ樹脂接着剤は20時間硬化型のダイアボンド2100E で、100ml セット¥672 でした。手前に写っている接着剤です。
なにしろ量を使いますからコンビニで売っているような少量パッケージではとても足りません。私は東急ハンズで入手しました。
エポキシ樹脂接着剤を選択する際に、硬化しても弾性を残したままであることをうたった品種もありますが、これは避けます。衝撃を弾性で吸収するのでそういう用途には向きますが、今回の目的には不向きです。
またA液B液を混合後５分や10分程で硬化を始めるタイプは避けます。それでは広い面積の接合面に塗っている間に固まり始めてしまいますし、貼り合わせてから位置の調整も出来ません。一旦硬化開始したエポキシの分子同士の結合が始まってから動かすと、せっかく形成された分子間結合が切れてしまい、接着強度が落ちます。
接着する両面にまんべんなく薄くヘラで伸ばし、合わせた２枚の板を両側から残りの板で挟み、全てのボルトを通してエンクロジャーの形に仮組します。まだこの時にはボルトの本締めはしません。
なお、ボルトを通す穴の周囲5mm ほどは接着剤を塗らずにおきました。はみ出した接着剤が貫通するボルトにくっついたら難儀になるからです。
平らな机の上にサランラップを敷いて、その上にエンクロジャーの上面を下向きにして置きます。上からまんべんなく押し付けて、接着する２枚の板の上面をツライチにします。最終的には全ての板の上面がツライチになるようにします。
背面と下面は使用時には目に触れませんので、多少凸凹しても無視することにします。
位置が決ったら、親の仇にでも遭ったような勢いでボルトを本締めします。対角線上を往復するように順々に締めてゆきます。エポキシが接合面からはみ出してきますので適時ヘラ等で取りますが、下になったエンクロジャーの上面からはみ出す分は最後の工程で処理しますので手を触れないでおきます。
そのまま１日放置します。
１日経って接着が終了したらボルトを外して接着された板を取りだし、スピーカー端子を背面の所定の穴にしっかりと取り付けます。取り付けたらこの２枚をはさむ両側の板をさらに接着し、ボルトで締め直します。
これだけの量のエポキシ樹脂を混合するとなると、通常の家庭用サイズのものの中にオマケで入っている混合用樹脂シート程度の面積ではどうしようもありません。
百円ショップでポリエチレン製「冷蔵庫ワイドトレー」を見つけてきて、この上にエポキシ樹脂A液B液を絞り出しパテ塗り用ポリヘラで混合しましたら、大変に具合良くはみ出したりせずに混ざりました。
パテ塗り用ポリヘラの隣の小さいヘラは通常の家庭用サイズのエポキシ樹脂に入っていたものです。これは細かい部分への塗りに使いました。
使用したエポキシ樹脂総量はダイアボンド2100E の100ml セットの3/4 程度でした。
サンディングシーラーとサランラップによる効果です。
１番上は内部の方なので小口にサンディングシーラーを塗らなかった接着部分です。接着面からはみ出したエポキシ樹脂が小口の木質部から内部に浸透しています。こうして出来た「シミ」は後からペーパーを掛けたりしてもなかなか補正できません。
２番目は裏側のサンディングシーラーを塗布した部分です。接着面からはみ出したエポキシ樹脂はサンディングシーラーの塗膜の上で固まって小口の木部には浸透していません。カッターの刃を立てて削ぐとパリパリとカサブタのようにそぎ落とされてゆきます。
３番目はサンディングシーラーを塗布した上で接着し、サランラップを伸ばして引っ繰返しておいた上面です。各小口がかなり揃っています。エポキシ樹脂が小口の木部には浸透していないことは２番目と同じです。
高精度にカットされた部材ではありますが積層するとやはり多少の段差が出ます。
完成して使用時に目に入る上面、開口部下面、開口部上面、および前面の段差を電動サンダーで50 番のペーパーを使って積層表面をツライチに削り込みます。
粗整形が終ったらペーパーを320番に交換して同じ面を滑らかに磨きます。
その上でサンディングシーラーを塗布します。
サンディングシーラーはニトロセルロース（硬化するとセルロイド）を主体とする透明な下地処理剤ですが、木質に塗布することで含浸し表面をけば立った状態で硬化させ、乾燥後にペーパーを掛け直すことで安定した平滑面を得ることが出来ます。
ただしMDF という素材は粉末木材を圧縮成型させたものですので、組織間のすき間が多くサンディングシーラーを驚く程に吸収します。１回の塗布で下地処理を完了させようとは考えず、塗っては乾燥させてペーパーをかけ、また塗り重ね、表層部分をセルロイド樹脂によってコプライトと化すぐらいの気長さで処理を繰り返します。
結局、各面に対してサンディングシーラーを２回塗布しました。下地処理が終わってペーパー掛け後の表面は樹脂板のようにツルツルになりました。
仕上げ塗りに使った２液型透明ポリウレタン塗料（Ａ液、Ｂ液）と専用溶剤です。
説明書の指示通りに塗ればよいのですが、注意すべきはむしろハケの方です。
一般の樹脂なら硬化した塗料は溶剤で再び溶けますので、前回使ったハケに塗料が残ってやや硬くなっていても、新しい溶剤に浸けてもんでいれば軟化してくれます。
２液型ポリウレタン塗料は他の油性塗料や水性塗料とは硬化原理が違います。A液とB液を同量混合し、それが化学変化してポリウレタン樹脂になるのです。エポキシ樹脂接着剤やプラキャストの硬化のようなものです。
ですから、ハケに塗料が残って固まってしまったら、溶剤でも軟化は困難です。１回使用するごとにハケを丁寧に洗浄しないと次回に新しいハケが必要になってしまいます。
私は使用後にラッカーシンナーである程度洗い、次いで中性洗剤をたっぷりつけてもみ洗いして水ですすぎ乾燥させました。
水を使いますので、次回の塗装までに十分にハケを乾燥させる必要があります。
塗料ではありませんが、無発泡ウレタン樹脂（通称プラキャスト）の硬化に際してA液とB液の混合時に水分が混入すると気泡を発生します。その経験からもハケの乾燥は十分に行った方が安全でしょう。
乾燥後のハケはふわふわの手触りに戻ります。
ポリウレタン塗装も１回で完成とはなりません。一旦乾燥してから#1000 番や#600 番のペーパーで丁寧に表面を平滑にしてから、薄めに溶いたポリウレタン塗料を塗り重ねます。
量としては私が使った（株）ナガシマの「ネオウレタンクリヤー」（計80g セット）の１パックではMM-161 のステレオ用ペアを２度塗りするには不足しました。
バッフル板の加工です。
MM-161 は12cm ユニット用エンクロジャーですので開口部をBPSL-130 に合わせて広げます。
方眼紙に現在の開口部の円を裏と表に、開けるべき円を表に同心円で描き、バッフル板に現在の円を目安に当てがってセロテープで固定し、裁縫用のローレットで新しい円をマーキングして、ジクソーで切り抜きます。
こんなことしなくてもエンクロジャー・キット購入時に口径を指定すれば注文通りに穴を開けてくれるそうです。
ポリウレタン塗装を３度塗り重ね、よく乾燥してから水研ぎします。
アトマイザーで水を霧吹しつつ#600 番の水ペーパーで表面を平滑に研ぎます。ポリウレタン層の下の木部に達しないようゴム製当て木に水ペーパーを巻いて、丁寧に研ぎ出します。
表面が平滑になったら切り粉をよくぬぐい、ボークス造形村スポンジペーパーの#1200‾#1500 をゴム製当て木に巻いて仕上げ研ぎをします。
最後にタミヤコンパウンドを布に付けて、塗装面を磨き上げます。
これでようやく家具レベルのツヤが出てきました。
タミヤコンパウンドの良いところは、プラモの塗装前の下地磨きにも使われることからも分かるように、ワックス成分が含まれていない、研磨材のみだということです。
下地の木部などが露出して後から塗料を重ね塗りする場合も、単にペーパーで荒らすだけでよく、他の磨き剤にありがちなワックス分の除去を考えなくてもいいところです。
ここで積層する際にエポキシ接着剤を用いることで危惧していたことが顕在化しました。
このバックロードホーン・キットの優れた特徴の一つを活かすことが出来なくなったということです。
具体的にはフロントバッフルの取付けに際しての工夫についてです。
このキットは無造作に組み上げても優れた精度を維持出来る工夫が随所にみられます。その一つがフロントバッフルの取付けです。
フロントバッフル裏面の上下には左下の写真のように強接着タイプのブチルゴム・シートが貼ってあります。
貫通ボルトが仮締め段階で、積層して形成されたエンクロジャーの開口部の上下に合わせてフロントバッフルのブチルゴム・シートの紙シールを剥がして押し付けて仮止めします。
右下がブチルゴム・シートの接着部のアップです。このままではフロントバッフルはエンクロジャー本体からはブチルゴムで浮いた状態です。
そこで左右の横板をレンチで貫通ボルトを締め上げ本締めしますと、このフロントバッフル左右横板で締めつけられ、しっかりと空気漏れもない程にエンクロジャー本体に固定されるというメカニズムです。
同時にフロントバッフル裏のブチルゴム層は積層された各板の間に出来てしまった凸凹を塞ぎ、ここでの空気漏れをも防ぎます。
フロントバッフルの左右の寸法精度がきちんと管理されているからこそ可能な固定方法です。
ところが、内部の各板をエポキシ樹脂接着剤で結合する私の目的にはこのフロントバッフル固定方法が使えなくなったことが明らかになりました。
接着剤無しで重ねて作る本来の工作法の場合は、各板の間の距離はゼロです。しかし接着剤を用いた場合はいくら圧力を掛けたと言っても接着層の樹脂の厚みが出来てしまうのです。
片側の横板までも接着した段階で最後の横板を仮締めし、フロントバッフルを開口部に乗せてみますと、横板とフロントバッフルとの間に葉書４枚分＝約1mm の隙間が出来てしまいました。
この段階での接着面は６層ありますので、エポキシ樹脂１層当り平均167μの厚みになります。標準120分ビデオテープの厚さの約10倍です。
これでは左右横板の締めつけによる固定は考えられません。空気も盛大に漏れるはずです。別の方法でのフロントバッフル固定を考えます。
ユニットへのデッドマスの付加
別の章の「次世代スピーカーへの挑戦」で振動系支点の明確化により音の定位がかっちりと決ったことに味を占め、このバックロードホーンでもこの手法を活かそうと考えました。
磁石側のみでスピーカーユニットを支持することはエンクロジャーの構造的に難しいので、マグネット背部に大きなデッドマスを付加して、振動系支点の明確化を企みます。
磁気回路に影響を与えてはいけないので、非磁性体の素材を用います。
デッドマスをマグネット背後に固定する為の部品として4mm 角真鍮棒を8cm 長に８本切り、１つの面のみの両側エッジを320番の布ヤスリで丸めます。
この工程で締めつけに使うワイヤーに棒のエッジが食い込んで切れるのを防止するためです。
切り出され１面のエッジを丸められた８本の真鍮棒です。
エッジを丸めた側の面にマジックインキで印をつけておきました。
なお、4mm 角真鍮棒は東急ハンズで1m ものを入手しました。¥400 ぐらいだったと思います。
スピーカーユニットを伏せ、磁気回路の背後に近所のビッグサムで入手した1Kg の鉛ブロック（１個¥690）を２個重ねて乗せます。
この鉛ブロックは「次世代スピーカーへの挑戦」でも使用したものです。
磁気回路のヨークとマグネットの隙間に上で作った真鍮棒を入れ、鉛ブロックの上の相当する位置に置いた真鍮棒の前後を輪ゴムで仮止めしておきます。
位置合わせが出来たら、上下の真鍮棒の間に太さ1mm の銅線で３ターン巻いて固定します。銅線の巻き始めと巻き終わりはよく捩り合わせてから80W のハンダ鏝で熔接します。
この時に真鍮棒のエッジを丸めた側と銅線とが接するようにしておきます。
銅線は特に買ったものでなく、捨ててあったＴＶの電源トランスをバラして一次側のエナメル線を取っておいたものです。もう20年ほど前のものでしょう。
新規購入ならエナメル線ではなく、被膜のない銅線の方がハンダ付けがしやすいです。
このままでは銅線がユルユルで固定ということには程遠いです。
鉛ブロックを固定した銅線の隙間の真ん中に3mm の真鍮棒を通してねじり上げます。
丸い棒なので滑らせて向きを変えつつテコの原理で面白いように締まりますが、１本当り３回転で止めておきました。
西洋では収穫したブドウを袋に詰めて板の間に挟んでこうやって綱を棒でよじり上げてブドウ汁を搾り出し、ワインを作ったそうです。
銅線を締め終りましたら真鍮棒は差したまま鉛ブロックの長さの半分ぐらいで切断します。
４箇所の銅線全てを締め終ったところです。
切断した真鍮棒は必要があればまだ締め増すことが出来ます。
デッドマス付加に用いた素材は全て非磁性体で、また銅線を切断すれば全ての素材を外せて、スピーカーユニットは元の状態に戻せます。
この段階でのスピーカーユニットの重量は2.8kg になりオリジナルの4.2 倍です。
バックロードホーン・エンクロジャーに仮乗せした状態です。
ユニットの奥行きが伸びましたがチャンバーの背後にはぶつかる怖れはありません。
ただ、ユニット自体の重量バランスが異常になっておりますので、フロントバッフルに固定する際には元々の４つのビス穴での木ネジ固定だけではフレームが歪む怖れがあります。
補助ネジでバッフルへの固定強度を上げることを考えておきます。
同人サークル「瀬」
檸檬児
'2004-10-17