実験用スピーカー
- 自作という程のものではないですが、・・・ -
音の実験用に、（壊れてもいいような）安価なスピーカーを用意しました。
可聴帯域の実験にも使えるように、高音が出るように、ツィーターを追加しました。
低音は、あきらめました。 低音は、コーン紙がバタつくだけで、音にはなりませんが、
子どもたちに触ってもらい、振動している様子を指で感じてもらいました。
大きいほうのスピーカーは、秋月の10cmのスピーカーです。
（ 1個300円でした。現在は、販売されていないようです。）
これを、コイズミ無線の既製の一番安かったスピーカーボックスに入れました。
このスピーカーボックスは、以前、管理人の部屋で、24時間鳴りっぱなしの無電源ゲルマラジオで
使用していたものです。（単身赴任をしていたので、 赴任先の官舎と実家と２個鳴っていました。）
勤務先が変わって単身赴任ではなくなったため、1個は使用しておらず、
また、実家の1個は、利得の高いトランペット型のスピーカーに変えたので、2個とも使用していませんでした。
管理人は、スピーカーの自作に、はまったことがあります。 バックローデッドホーンという、
スピーカーの後面から出た音を、スピーカボックス内の段々と広がっていくホーン上の音道を利用し、
低音を増強する仕組みのスピーカーを、いくつか自作しました。 いまだにスーパースワンという、
故・長岡鉄男氏が設計したスピーカーを使っています。（マニアックな話ですいません。）
音の実験には、このスーパースワンを持った方が良いのかもしれませんが、
（スーパーツィーターＴ90Ａも追加していますので、３５ＫＨｚまでの高音もばっちりです。）
(別の用途の画像なので、他の物も写っています。(^_^;)
運んで行くにかなり重く、子どもたちに、コーン紙に触って振動を感じてもらうわけにもいかないので、
（ ユニットは、108ESII です。触ってもらうには、ちょっと、・・・ （T _ T ) ）
そこで、今回のような、触って壊れても惜しくないスピーカーを用意しました。
（ スピーカーの自作派からすれば、既製の箱を使うのは言語道断かもしれません。 (^_^;) ）
ツィーターは、ＤＡＹＴＯＮ ＮＤ２０ＦＢ−４ という、安価なものを付けました。
（現在は、型番が変わっているようです。）
ハイパスのフィルターは、コンデンサーのみの ６ｄＢ/oct です。
（１０ｃｍの方は、そのままで直結で、ローパスフィルタは入れていません。）
ハイパスのコンデンサーは、0.33, 0.68, 1.0, 1.5 μＦ を用意し、聞いて決めました。
結局、1.5μが良かったです。 ｆ＝1/２πＣＲの計算式によると、ハイパスの周波数は、
約１３２００Ｈｚになっています。 接続は、正相接続としています。
１０ｃｍの300円のユニットは、ほとんど高音は出ていないと思われ、もっと下の周波数でも
良いのかもしれません。 機会があったら、もっと下の周波数にして聞いてみます。
（ スペアナは、持っていないので、なんとも言えません。安い割には、思ったよりいい音でした。）
ジェネレーターで、いろいろな周波数を発振させて、アンプで増幅し、スピーカーに入力します。
低い周波数は、空振りしますので、低い音の可聴帯域の実験には不向きです。
振動しているコーン紙を子どもたちに触ってもらって、振動を直に感じてもらったり、
ビニール袋に入った多数の小さな発泡スチロール球を当てて、振動を目で見たりしました。
段々周波数を上げていくと、指での振動は感知されにくくなり、音として聞こえてきます。
さらに高い周波数に上げて、どこまで聞こえるか、みんなで可聴帯域を調べました。
管理人は、１３０００Ｈｚ程度で聞こえなくなりました。
子供たちや、お若い先生は、１８０００〜２００００Ｈｚ程度まで聞こえていたようです。
信じたくはないですが、自分の老化を実感しました。 (^_^;)
低い方の音が出る、スーパーウーハーも製作してみたいです。
< 追 記 >
管理人は、スペクトラムアナライザーは、持っておりません。 また、高い周波数の音を収録できる
マイクも持っていません。 このため、超音波帯の周波数が本当に出ているのか確認がとれていませんでした。
そこで、バットディテクター、超音波探知機を使って確認してみました。 管理人の使用したツィーターは、
定格によると、上の周波数は、２５０００Hzまでとなっています。 しかし、管理人の超音波探知機は、３００００Hz、
３５０００Hz、４００００Hz、４５０００Hz、５００００Hzと５段階の切り替え式なので、２００００Hz、２５０００Hzは、確認
できません。 （ ２００００Hzは、実験で聞こえる人がいたので、確かに出ているようです。） そこで、３００００Hz、
３５０００Hzなどの信号をシグナルジェネレーターで生成し、アンプで増幅して、スピーカーに入力してみました。
すると、３００００Hz、３５０００Hz、４００００Hz、４５０００Hzは、超音波探知機で確認できました。ゲインは低いと
思いますが、４５０００Hzまでは出ているのが確認できました。５００００Hzになると、ちょっときついようです。
実験の際に、３００００Hz等も聞いてもらいましたが、さすがに聞こえる人は一人もいませんでした。
（当たり前ですが。）
< 追記 その２ >
柏市放課後子ども教室で、音の実験をやりました。 その際に、このスピーカーを持っていたのですが、
１０ｃｍのユニットのセンターキャップがへこみました。・・・・ （；_；）
触ってもらうのを前提にしているので、仕方ないですが、・・・。
実は、２本のスピーカーとも、へこみました。 （T_ T)
以前、我が家の子供たちが触ってセンターキャップを凹ませた際に、掃除機でセンターキャップを吸い出したら
うまく戻ったことがありました。 今回も同様にやったのですが、吸引力が強すぎて、コーン紙ごと飛び出してしまい、
スピーカーは壊れてしまいました。 ・・・ （T_T） （ コーン紙を戻しても、どこかにコイルが触れているようで、
音を出す際にシャリシャリ音が出てしまいました。・・・）
そのままにしておけば良かったと後悔しました。 ・・・ (ToT)ｴｰﾝ
千葉県柏市立富勢西小学校 科学クラブ 日記