スピーカーシステム メンテナンス・改造[SANSUI S-700Di] ~構想・改造編~

ご注意!!!

改造後のネットワーク回路に誤りがありました。
そのため、暫定掲載中です。


前回前々回の2回にわたって行った、SANSUI(サンスイ)ミニコンポ付属スピーカー S-700Di の調査結果をもとに構想を練り、実際に改造を行います。



記事を執筆中に、この製品を製造・販売していた山水電気が「破産手続きを開始」したというニュースが報道されました。
山水電気が破産手続きを開始。SANSUIアンプなどの老舗オーディオ(インプレス AV watch)山水電気が破産手続きを開始。SANSUIアンプなどの老舗オーディオ(インプレス AV watch)
山水電気が破産へ 老舗オーディオメーカー(ITmeida)山水電気が破産へ 老舗オーディオメーカー(ITmeida)

私、サンスイ製品ってこれしか持っていないんですよね。今回、記事のテーマに取り上げたのも偶然ですし。何か奇妙なめぐり合わせを感じます。

ここ数年、ちらほらとオーディオ業界の再編がありました。
JVCケンウッド、ビクターとケンウッドを吸収合併-1社体制に移行。ブランドは存続(インプレス AV watch)JVCケンウッド、ビクターとケンウッドを吸収合併-1社体制に移行。ブランドは存続(インプレス AV watch)
パイオニア、AV事業でオンキヨーと資本提携。ブランドは継続(インプレス AV watch)パイオニア、AV事業でオンキヨーと資本提携。ブランドは継続(インプレス AV watch)

親しまれてきたオーディオブランドが消えて行くのは悲しいですが、次の世代を担っていく若い消費者にフィットしたオーディオの楽しみ方を提案できていないので、仕方がないことのようにも思えます。



SANSUI(サンスイ) S-700Di
SANSUI(サンスイ) S-700Di




関連記事リンク

スピーカーシステム メンテナンス・改造[SANSUI S-700Di]





構想

前回までに行った調査によると、SANSUI S-700Di は以下の特徴を持つスピーカーのようでした。

  • 共振周波数が約38Hzのダンブド傾向のバスレフ型エンクロージャー。
  • ウーハーのf0が70Hzと高く、バスレフ共振周波数が38Hzと低いため、リアバスレフと相まって低音増強効果は低く、息抜きとしての動作が主体。
  • 実質的にウーハーとスコーカーの2wayで、ツィーターは飾り。20年越しの真実が判明(笑)。
  • フロントバッフルの強度が低いため、バッフル板全体が振動板として動作している可能性がある。

これらの結果を踏まえて、どのような改造を行うのか構想を練りたいと思います。


  • エンクロージャー方式について

    エンクロージャー方式は一応バスレフ型ですが、ダンプドバスレフ(共振を抑えたバスレフ)傾向の作りになっており、しかも、f0が70Hzのウーハーに対してバスレフ共振周波数が38Hzとかなり低く設定されています。

    また、ダクトの風切り音を嫌うメーカーがよく採用するリアバスレフとなっているのも相まって、バスレフ共振による低音増強効果をあまり期待できません。この点はぜひとも手を入れたいと思っていました。

    具体的には、ダクト面積を広げて低域の放射効率を上げます。もとから付いているダクトのサイズはφ5x8.5(cm)、断面積が19.6cm^2となっており、20cm級ユニットの実効振動面積は206cm^2くらいなので、ユニットとの面積比率は9.5%とかなり狭くなっています。これを最低でも20%以上にしたいと思います。

    バスレフ共振周波数はf0が70Hzのウーハーを使っているので、50Hz以上、できれば60Hzくらいにしたいところです。


  • 飾りツィーター(笑)について

    見た目は3wayですが、ウーハー、スコーカに対してツィーターの音圧レベルが著しく低く、スコーカーが20kHzまで伸びているため、実質的にウーハーとスコーカーの2wayスピーカーとなっていました。

    そのため、ツィーターがお飾りになってしまっています。そこで、この機会を利用して取り外します。また、別のツィーターユニットを入手して本当の3wayにしてしまおうと思います。

    ネットワーク素子の定数は、事前に計算しておおよその値を決めておきますが、最終的には各ユニットの特性に合わせて試行錯誤することになると思います。ネットワーク回路をお勉強するための教材になってもらう予定です(笑)。


  • バッフル板について

    エンクロージャーを分解する前の時点では、合成樹脂製のフロントバッフルはただの化粧板であり、その裏側にパーティクルボードを使った本物のバッフル板が存在し、ウーハーはそこに取り付けられているのではないか?と想像していました。

    しかし、実際はパーティクルボード製バッフル板など存在せず、ウーハーは合成樹脂製フロントバッフルに直接取り付けられていました。

    合成樹脂製フロントバッフルはそれなりの厚みがありますが、強度不足なのは否めないので、できる範囲で補強を行い鳴きを抑えたいと思います。



改造方針

上でだらだら書いた内容を箇条書きすると・・・、
  • ウーハーのf0が70Hzなのを考慮して、バスレフ共振周波数を上げる。具体的には50~60Hz付近に設定する。
  • ダクト口径を広げて(ウーハー実行振動面積の20%以上が目標)、ダクトが再生している低域の放射効率を上げる。
  • 飾りツィーターははずしてしまい、別のツィーターを取付ける。
  • スコーカーにハイカットフィルタを入れて高域をカットする。また、10kHz以上をツィーターに担当させる。
  • 合成樹脂製フロントバッフルをできる範囲で補強する。
  • エンクロージャーをできる範囲で補強する。
  • ユニットフレームの鳴き止め対策も行う。

となります。



改造作業の様子

改造にあたり、以下のものを買ってきました。

買ってきたもの(その1)
買ってきたもの(その1)

買ってきたもの(その2)
買ってきたもの(その2)


購入品

  • エアコンパテ1kg x4個
  • 塩ビ管(ダクトとして利用) x2個
  • 合成樹脂製ボール(ふた付) x2個
  • 食品保存ケース(ふた付) x2個
  • フェルト(700x600mm) x1個
  • 手芸用綿(ポリエステルウール) x1個
  • MDF材(300x200x6mm) x1個


備品を流用したもの

  • MDF材(以前のスピーカー工作あまり)
  • ゴム用接着剤
  • バックアップ材
  • ホットボンド
  • アルミテープ
  • 布テープ
  • ブチルゴムテープ
  • カーペット貼付用両面テープ
  • フロントバッフル固定用ネジ x8本
  • ウーハー固定用ネジ x8本



フロントバッフルの加工

フロントバッフルの加工(その1)
フロントバッフルの加工(その1)

フロントバッフルの加工(その2)
フロントバッフルの加工(その2)

ツィーター、スコーカーを被っていた金属製の網カバー、イコライザー(?)は取り外しました。実はこの網カバー、最初は取り外さない予定でいました。しかし、イコライザーをはずす作業をしていたときに簡単にはずれてしまいました。固定していた接着剤が劣化していたようです。網カバーがはずれたので、ツィーターの固定方法も変更しました。

ツィーター取り付け穴の外周(ふちの部分)は、別途入手したツィーターを取り付けるために平らに削っています。

イコライザーを切り取った後のバリを取るためにヤスリがけをしたのですが、失敗して周りにあるアルミ製枠が傷だらけになってしまいました・・・(汗)。


フロントバッフルの加工(その3)
フロントバッフルの加工(その3)

はずしたイコライザーの様子。金属網カバーは撮影するのを忘れました・・・。



フロントバッフルの加工(その4)
フロントバッフルの加工(その4)

フロントバッフル裏側の様子です。ツィーター、スコーカーが取り付けられていた部分を囲むように、合成樹脂製容器の底抜きしたものを接着剤で貼り付けます。

オリジナル状態ではツィーター、スコーカーの取り付け部分に、ウーハーから放射される振動を遮断する小部屋は付いていなかったので、合成樹脂製容器をその代わりに利用します。



フロントバッフルの加工(その5)
フロントバッフルの加工(その5)

フロントバッフル裏側全体にエアコンパテを貼り付けます。エアコンパテはフロントバッフル1枚あたり2kg使いました。合成樹脂製容器の周りにも貼り付けました。また、ウーハー取り付け穴の周りにバックアップ材をひと回り接着して、その内側はホットボンドで補強しました。



フロントバッフルの加工(その6)
フロントバッフルの加工(その6)

エアコンパテがむき出しの状態ではべとべとして作業がしにくいため、かぶせるようにアルミテープを貼り付けました。後の祭りなのですがアルミテープは値段が高いし、導電性があるので布テープを使うべきだったかもしれません。アルミテープがオレンジ色に光って見えるのは電灯を点けて撮影したためです。

合成樹脂製容器の内側はブチルゴムテープとフェルトを重ねて貼り付けています。



ダクトパイプ等の加工
ダクトパイプ等の加工

塩ビ管(ダクトとして利用)、合成樹脂製容器のふた、ウーハーカバーリングを補強した様子です。

塩ビ管はカーペット貼付用の両面テープを巻きつけ、その上からフェルトを巻いています。合成樹脂製容器のふたはブチルゴムテープとフェルトを重ねて貼っています。ウーハーカバーリングは裏側からホットボンドで補強しました。



ウーハーユニットの取付け(その1)
ウーハーユニットの取付け(その1)

ウーハーフレームに追加で4ヶ所ネジ穴を開けた様子です。もともとは4点でネジ止めされていましたが、フロントバッフル側には8つのネジ穴が開いていたため、追加で4つネジ穴を開けて、8点でネジ止めできるようにしました。



ウーハーユニットの取付け(その2)
ウーハーユニットの取付け(その2)

マウントリングにウーハーをネジ止めして固定した様子です。8ヶ所ネジ止めして、フレームにブチルゴムテープを貼って鳴き止めしてみました。少量あまっていたブチルゴムテープ使ったため、テープが足りずフレーム全体に貼り付けられていません(笑)。



ウーハーユニットの取付け(その3)
ウーハーユニットの取付け(その3)

ウーハーユニットの取付け(その4)
ウーハーユニットの取付け(その4)

ホットボンドで補強したウーハーカバーリングを取り付けた様子です。



フロントバッフルの加工(その7)
フロントバッフルの加工(その7)

ウーハーの鳴き止め対策、スコーカーの取り付け・鳴き止め対策を行った様子です。

ウーハー、スコーカーのフレーム、磁気回路にはブチルゴムテープと布テープを重ねて貼り付けました。



エンクロージャーの加工

エンクロージャー加工の様子(横向き1)
エンクロージャー加工の様子(横向き1)

エンクロージャー加工の様子(横向き2)
エンクロージャー加工の様子(横向き2)

エンクロージャー加工の様子(縦向き)
エンクロージャー加工の様子(縦向き)


エンクロージャー内部を加工した様子です。

裏側から穴あけをして、塩ビパイプ(ダクトとして利用)をゴム用接着剤で貼り付けました。塩ビパイプの取り付け位置はもとから付いていた紙製ダクトパイプと同じ位置です。利用した塩ビパイプ(エルボ)は口径φ7.5cm、長さ約12cmとなっています。断面積は44cm^2、ウーハーとの面積比率は約21%となりました。一応目標達成です。

あまっていた廃材を利用して補強しました。また、ウーハーの裏側の位置に吸音材(ポリエステルウール)を、もとから付いていたニードルフェルトに追加して貼り付けています。上面、側面にはフェルト、ウレタンテープなど以前のスピーカー製作であまったものを貼り付けています。

バスレフ共振周波数は約50Hzとなりました。これはエンクロージャー内容積が28リットル(改造前の容量)での計算値です。補強材や、ツィーター、スコーカーの小部屋を追加したことにより内容量が減っているはずなので、もう少し上に、たとえば55Hzくらいになってくれると本当は良いのですが・・・。実際の動作を確認してみないと何ともいえません。



エンクロージャー加工の様子(裏側)
エンクロージャー加工の様子(裏側)

エンクロージャー裏側には、6mm厚のMDF材を全面に貼り付けて、その上からフェルトを貼っています。また、スピーカーターミナルも取り付けました。



ネットワークの改造

下図の改造後ネットワーク回路に誤りがありました。修正検討中です。

ネットワーク回路図(改造後)
ネットワーク回路図(改造後)

ネットワーク(改造後)
ネットワーク(改造後)

ネットワーク回路図とネットワーク基板の様子です。

コイルはもとから付いていた部品を流用、その他は新しく購入したり、備品を流用したりして作りました。ちょうど良い容量のコンデンサーがないため、複数のコンデンサーを並列に接続して目的の容量を作っています。ホットボンドで固定したり、ハンダも適当なので見た目が非常に汚いです・・・(汗)。

スコーカーに入っていたアッテネーター(抵抗器)ははずしました。フロントバッフルを補強したことにより、中域レベルが低下したようで、不要になりました。やはり、フロントバッフルは強度不足でかなり鳴っていたようです。

ツィーターが-6dB/octのハイパスフィルター、スコーカーはローカットが-12dB/oct、ハイカットが-6dB/oct、ウーハーのハイカットが-12dB/octとなっています。本当は-6dB/octと-12dB/octの混在はしたくなかったし、スコーカーはやたらと高域が伸びているのでハイカットに-12dB/octのフィルターをぜひとも使いたかったのですが、手持ちのコイルがありませんでした・・・(汗々)。



ツィーターユニット DAYTON AUDIO ND20FA-6
ツィーターユニット DAYTON AUDIO ND20FA-6

今回新しく購入したツィーターユニット DAYTON AUDIO ND20FA-6 です。これを選択した理由はインピーダンスが他のユニットと同じ6Ωなのと、サイズ的に取り付けやすそうだったからです。このユニットのレビュー記事は別途掲載する予定です。



フロントバッフルの加工(その8)
フロントバッフルの加工(その8)

ネットワーク基板取り付け後のフロントバッフル裏側の様子です。

ツィーター、スコーカーは、合成樹脂製容器に吸音材(ポリエステルウール)を詰め込んだ後、ふたを閉めました。ふたを接着剤で固定するかどうかはかなり悩んだのですが、最終的にもう二度と開けることはないと判断して、ホットボンドで固定しました。

ネットワーク基板は、ケーブルの取り回しやすさからスコーカーの裏側に貼り付けました。



エンクロージャーにフロントバッフルを取り付ける様子
エンクロージャーにフロントバッフルを取り付ける様子

ネットワークをスピーカーターミナルから伸びるケーブルにハンダ付けを行い、後はフロントバッフルをエンクロージャーに取り付けるだけの状態の様子です。

フロントバッフルを固定するネジは、もとから付属していたものは細めだったため、手持ちのネジを使いました。


完成

完成(正面ネットなし)
完成(正面ネットなし)

このツィーターユニット(DAYTON AUDIO ND20FA-6)はフレームにネジ穴がないため、仕方なくゴム用接着剤で貼り付けました。まあ、2度とはずすことはないと思うので、良いのですが・・・。



完成(裏面)
完成(裏面)

改めて写真を確認すると、ターミナルの取り付け位置が左右で全然統一出来ていませんね・・・(汗)。



完成(正面ネットあり)
完成(正面ネットあり)

サランネットを取り付けると、改造前後で見分けが付きません(笑)。


次回は周波数特性、インピーダンス特性の測定を行い、軽く視聴をしたいと思います。しかし、オリジナルの音をほとんど覚えていないため、改造前後の音質の比較はあまりできないと思いますが・・・(汗)。



測定・試聴編に続く・・・
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tag : オーディオ スピーカー スピーカー工作 SANSUI サンスイ S-700Di

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Re: 再びネットワークの件

磨仏 様

コメントありがとうございます。

ご指摘いただいた件、理解いたしました。
私は、スコーカー側に出力される音声信号帯域のことばかりを考えて、アンプ側から見た負荷インピーダンスのことを考えておりませんでした。

おっしゃるとおり、-6dB/octのバンドパスフィルターの発展形として-12dB/octのバンドパスフィルターを考えた場合、ローパスフィルターのコイルを抜いてしまうと、アンプからみて高域がショートした状態になってしまいますね。

http://meridianstar.blog15.fc2.com/blog-entry-131.html こちらの記事で改造後のインピーダンス特性を測定していますが、高域にかけてインピーダンスがレベルダウンしており不思議に思っていたのですが、そのときにもう少し深く検証すべきでした。

最近のアンプは低インピーダンスに強いですし、ツィーターが並列に入っていたこともあって、アンプの保護回路がたまたま働かなかったのではないかと思います。

大変勉強になりました。また、ご指摘ありがとうございました。

再びネットワークの件

丁寧なご回答ありがとうございます。
失礼を承知でもう一度申し上げますが、このネットワーク回路では、スコーカーへの並列に接続されたコイルとコンデンサーで、高域がショートされ、スピーカーから高音は再生されませんし、アンプを壊す危険もあります。
もし現物のスピーカーからまともに音が出ているのなら、この回路図に間違いがあるはずです。
想像で申し上げて申し訳ありませんが、たぶん、スコーカーに直列に接続されたコンデンサーと、スコーカーの間に、並列に接続されたコイルとコンデンサーが入っているものと思います。

この回路を真似する人はいないとは思いますが、もし間違って使ってしまったら困ったことになると思い、重ねて書き込みさせて頂きました。
お気を悪くされることの無いようお願いいたします。

                 磨仏

Re: ネットワークの件

磨仏 様

コメントありがとうございます。

ご質問の件、回答いたします。
結論から言ってしまうと、手持ちのパーツをフルに使って改造した回路で、一番周波数特性がフラットに近かったからということになりますが、それでは説明不足なので補足しますと・・・、

このサンスイS-700Diというミニコンスピーカーは、オリジナルの状態では見かけこそ3wayなのですが、実はツィーターが全く仕事をしていないなんちゃって3wayとなっており、実質ウーハーとスコーカーの2wayとして動作していました。

そこで、改造するに当たり本当の3wayにしようとDayton社のドーム型ツィーターを追加したのですが、オリジナルのネットワーク回路にはスコーカー(実質ツィーター)にハイカットフィルターが入っていなかったため、-6dB/octのハイカットフィルターとして入れたのが5.47μF(カットオフ周波数:4.84kHz)のコンデンサーとなります。

ツィーターのハイパスフィルターが-6dB/oct、スコーカーのハイカットフィルター-6dB/oct、ローカットフィルターが-12dB/oct、ウーハーのローパスフィルターが-12dB/octという、かなり変則的な構成になっているため、一般的なネットワーク設計からは逸脱してしまっていると思います(汗)。

本当はツィーターのハイパスフィルターと、スコーカーのハイカットフィルターにもコイルを入れて-12dB/octの動作にしたかったのですが、コイルって高いんですよね(汗)。コンデンサーは音質にこだわらなければ(笑)電解コンデンサーが安価に手に入るのですが、コイルではそうは行かないのと、ミニコンスピーカーの改造にお金かけてもしょうがないので、手を抜いたネットワーク回路となっています(汗)。

オリジナルのネットワーク回路では、ツィーター、スコーカー、ウーハーを単独で鳴らした周波数特性を測定・掲載したのですが、改造後のネットワーク回路では測定するのを忘れてしまって掲載できなくなってしまったので、後の祭りですが後悔しております(汗)。

ネットワークの件

はじめまして、スーパーウーファーのことを検索していてここにたどり着きましたが、たいへん参考になりました。
ほかにも面白そうなことをなさっているようなので、いろいろ見させていただきましたが、ここに来てちょっと気になることがありましたので、お便りさせていただきます。

改造後のネットワークですが、スコーカーと並列に入れられたコイルとコンデンサー(0.44mHと5.47μF)ですが、この状態だと、2kHz以上をショートさせたことになり、まともに動作するとは思えません。
何か回路図において間違いがあるように思いますが、当方の勘違いでしょうか?
新年早々お騒がせして申し訳ありません。
                       磨仏
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