破れたスピーカーユニットの平面ユニットへの改造
壊れた小口径スピーカーユニットの磁気回路を活かして、平面形バルサ振動板を持つユニットに生き返らせてみました。
左の画像が完成した様子です。
面白半分にやってみたのですが、音も悪くなかったので発表します。
技術的な内容は、振動板の新調とエッジの張替です。
古いユニットでコーン紙が裂けたものやエッジがボロボロになったもののリサイクルとして利用できると思います。
なお、振動板の新調は小口径で磁気回路が強力なものでないとドライブ能力が不足となると思います。
賭けの要素が多いことですので、古いユニットをメーカーが修理に応じてくれる場合は、率直に手を加えずに修理依頼すべきです。
もしこの記事を参考にして修理・改造をされる場合は御自分のリスクの元でおこなってください。
なおエッジの張替は秋葉原のヒノ・オーディオさんが有償で扱っていました。
秋葉原のオーディオショップの処分品コーナーでコーン紙が裂けたFostex UP-103 スピーカーユニットが¥500で１つ売られていました。
このユニット本来の姿と規格は左の画像の通りです。
手に取って見てみるとエッジのウレタンフォームも経年劣化でボロボロに変質しています。このままでは音が出せません。しかし、横から覗くとボイスコイルボビンもダンパーも異常なしです。
ちょうどPC-AT 互換パソコンにハードウェアDVD 再生ボードを組み込み、5.1ch 再生環境を整備しようと考えていた私は、適当なセンタースピーカーを探していました。いい機会ですのでこのユニットを修理して使ってみようと考えました。
このユニットはなによりフレームがブ厚いアルミ製で、コーン紙のサイズに対して磁石も大きく見るからにパワフルな感じがします。
まず航空模型用極薄バルサ板２枚を木目を直交させてエポキシ接着剤を薄く伸ばして塗り、貼り合わせました。その上に百科事典を積み上げて一昼夜圧着させ、コーン紙と同じ直径の円に切り抜き振動板にしました。表側に出る面には透明ウレタン塗料を軽く塗っておきます。
こんなことをしなくても秋葉原のラジオ会館５Ｆにあった三栄無線ではUP-103 を平面スピーカーに改造するための極薄平面セラミック振動板を扱っていたのですが、もう店が存在しないのでは仕方がありません。
バルサ板を振動板として使ったスピーカーには景山スピーカーなどの前例があったので、ある程度の自信はありました。
ボイスコイルボビンの上端に葉書の紙を丸めて作った延長用の短いボビンをエポキシ接着剤で貼り付けます。
なお、エポキシ接着剤は原則的に24時間硬化型を用います。短時間硬化型とでは硬化後の強度が違います。
葉書の紙は丈夫な繊維で漉かれておりこのようなハードな用途にも適します。
接着剤が硬化してから延長したボビンの周囲に葉書の紙をカットして作った補強リブを放射状に８枚接着します。リブの下面はコーン紙のカーブに合わせ、上面はボビン上端に接して直角の直線になるようカットしておきます。
リブは下のコーン紙には接着しません。
一昼夜経って接着剤が硬化してからカッターナイフでボビンに接着されていたコーン紙を出来るだけキレイに切り取ります。この時にボビンから引き出されたボイスコイルの導線を痛めないよう細心の注意をします。
コーン紙がボビンから分離したら、注意してコーン紙とエッジを取り去ります。
スピーカー上面のフレームの内側に張ってあるゴム製ガスケットも取り去り、裏についていたエッジの残りやフレームについたエッジや接着剤の残りをヘラやラッカー用溶剤で除去します。溶剤は筆で塗ります。
バルサ振動板を中心を合わせてボビン上端と補強リブの数個所でごく少量の短時間硬化型エポキシ接着剤を用いて仮付けします。振動板の上にコイン等の非磁性体の重しを載せてボビンやリブに振動板が押し付けられるようにします。
念のために一昼夜おいてから次の本接着作業に入ります。
24時間硬化型エポキシ接着剤を多めに混合しておき、リブで８つに分割された１区画のボイスコイルの延長ボビン表面、リブ表面、および振動板とリブとの接触面に塗ります。
台の上にユニットを下向きに伏せ、中温のヘアドライヤーで今塗ったエポキシ接着剤を温風で加熱します。熱せられた接着剤は粘度が低くサラサラになり、紙製のボビン、リブの繊維の中に染み込んでゆきます。
流れ出した余分な接着剤は質量増加になりますのでヘラや布片で出来るだけ取り除き、最小限の接着剤で振動板を固定させるよう努めます。
ユニットを下向きに伏せてこの作業を行うのは、エポキシ接着剤がボイスコイル・ギャップの方に入り込まないようにするためです。
１区画が終ったら次の区画に移り、全８区画でエポキシ接着剤をボビンとリブに染み込ませ、振動板とリブとを接着させます。
作業が終ったらユニットを下向きに伏せたまま一昼夜おいて接着剤を硬化させます。
エッジの作製です。
革製品の店で買った眼鏡拭き用の鹿革（ヤンピ）をエッジのサイズのドーナツ型に切り抜きます。
鹿革はウレタンが使われる以前に高級電蓄用のスピーカーのエッジにも使われていたしなやかな素材です。
柔らかいので切り抜く際には多少の工夫が必要です。
方眼紙の上にエッジのサイズの外周・内周の同心円をコンパスで書き、その周りをある程度のゆとりをもって切り抜きます。
その紙の裏面一面に両面接着テープを貼ってから、平たい台の上に張力をかけないよう広げた鹿革に貼り付けます。
それから鹿革ごと同心円を切り抜き紙を剥がせば、きれいなドーナツ形の鹿革エッジが出来ます。
出来たエッジをユニットに組み込む時には、まず振動板の下面にエッジがくるように仮置きします。
次にエッジをフレームの方に先に接着します。接着にはゴム・皮革用接着剤をラッカー用溶剤を少量混ぜて伸びをよくし、筆でフレームに接着剤を充分に塗ってからエッジを押し付けて接着してゆきます。あまり溶剤で接着剤を薄く溶きすぎるとエッジの繊維組織内に接着剤が浸透してしまい、鹿皮のしなやかさが失われてしまいます。
接着剤には業務用ダイアボンドNo.1663（ノガワケミカル株式会社）、溶剤はラッカーうすめ液（大伸化学株式会社）を使いました。
なお、溶剤は吸入すると危険ですので出来るだけ野外で作業を行います。
接着後１時間ほどして外周がしっかり接着されていることを確認後、振動板の裏側の周囲とエッジ内周とを接着します。ラッカー用溶剤で伸ばした皮革用接着剤を筆で振動板の裏側外周に充分に塗ってはエッジを押し付け、少しずつ接着してゆきます。
この時、振動板の中央を押しながら、ボイスコイルがギャップに接触しないようになっていることを確認しつつ作業をすすめます。
作業が終ったら、取り外しておいたゴムのガスケットを元通りに接着剤で接着し、一昼夜ユニットを水平に置いて溶剤を飛ばします。
エンクロジャーはラジオ会館５Ｆのキムラ無線（海洋堂と同じフロア）で入手した10cm ユニット用の穴開き吸音材入りケーブル配線済みのものです。板厚15mm の集積材製のとてつもなく頑丈な仕上がりの良心的なもので、当初¥6000 していたのが¥4800 になっていました。
UP-103 のフレームはやや大きめだったので、元々エンクロジャーに開いていた穴の内側のエッジを斜めに数mm 削るだけでピッタリと納まりました。
振動板保護のために組立てパソコン用パーツの放熱ファン用の保護グリルをスピーカー前部にかぶせます。
ゴムスぺーサーを間に入れて、直接ユニットとグリルが接触しないようにし、同時にグリルの振動による付帯音をダンプします。
アンプにつなぎモノラルで試聴したところ、妙なクセも感じられずマグネットの強力さが充分に振動板をドライブしてくれているようです。
現在DVD の5.1ch 再生用センタースピーカーとして活躍中です。
なお下に写っているフロントの左右のスピーカーは独イソフォン製13cm ダブルコーン・ユニットBPSL-130 を石膏で内壁をデッドニングしたエンクロジャーに収めたものです。
実はセンタースピーカーのUP-103 の再生品の具合が期待外れだった時には、独E.J.ジョーダンの金属コーン10cm フルレンジJX92 を入れるつもりでした。（笑）
サブウーファーにはYAMAHA のAST 方式の小型のものを入れています。
同人サークル「瀬」
檸檬児
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'2001-1-28