ダイソーの300円USBスピーカーでコンクリートスピーカーを作る

ダイソー300円USBスピーカーをコンクリートスピーカーにする

ダイソーの300円USBスピーカーを改造するのはさんざん出ているのでもう食傷気味という人も多いだろうけど、「がとらぼ」ではまだ何もしていなかったので、とりあえず購入してみた。

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お馴染みのダイソー300円スピーカーの箱。欲しいと思ってないときには店にあるのに欲しいと思うと何故か在庫切れのやつ。

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箱の背面。ロット番号がシールで貼ってあるのね。

ダイソー300円スピーカー仕様

出力: 3W x 2
インピーダンス: 6Ω
周波数特性: 35 - 20KHz
本体: 横63mm x 縦75mm x 奥行55mm
スピーカーユニット: 直径35mm、外周込み46mm
アンプ: 右スピーカーユニットに内蔵
入力: 3.5mmステレオミニプラグ (オス)
電源: 5V (USB-Aオス)

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もう皆すっかり見飽きてると思われる中身。

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このダイソー300円スピーカーはモデルチェンジでアンプが変わって低音が出るようになったということであったが、2020年1月に入って購入したのは再び古いモデルに戻ってた。あと、このアンプが新型のやつは筐体の音量ダイヤルのところに+−が付いているのも改良点だったが、筐体も古いのに戻ってる。本体背面の製造年月シールのチェックが新しい日付なので、買った店にたまたま古い在庫があったということではなさそう。

ところで、形がこんなのなのでこのスピーカーは密閉型だとすっかり思い込んでいたけど、製造年月のシールの下の穴はネジ穴ではなく実はバスレフポートだった。こいつバスレフ式だったんかい。で、改めてググったらそう書いてる人がちゃんといた。思い込みが強くて読んでもアタマに入ってなかっただけ。もっとも、音量ダイヤル部分は内側が完全に仕切られているわけではなく空気室直通なのでダイヤルの横からも空気漏れてる。この辺りはいいかげんね。

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EST-8002ACというのは古い基板。樹脂のエンクロージャだけでなく、中の基板も古い版。右下の赤枠のところがスピーカーへのラインなのではんだこてで温めて丁寧に配線を外す。右側に縦に2本あるのが電源。左端に3本あるのが音声の入力。

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スピーカーも繋がっているケーブルをはんだごてで温めて丁寧に外す。

300円USBスピーカーが古いバージョンだったことに自分でもビックリするくらいガッカリで、このせいですっかり気力がなくなり購入して2ヶ月以上放置することになった。

これが何時だったか忘れたが、YouTubeでコンクリートスピーカーの動画を見て突然スピーカー作るぞという気が起きた。 コンクリートスピーカーといっても、スピーカー自体は普通でエクロージャーが通常の木材や樹脂じゃなくてコンクリートね。まぁ今回は小石・砂利をいれない「セメント+砂+水」なので正確にはコンクリートじゃなくてモルタルだけど。

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で、購入したのがスピーカーと同サイズのドローンコーン。今はパッシブラジエーターというらしい。要するに磁石のないスピーカーで、自身では駆動できない。ドライバユニット付きスピーカーとパイプ等で繋がっていて、そのスピーカーが駆動して振動すると、揺らされた空気の動きによって自身も振動するやつ。ただし、空気の動きに完全に同期するわけではない。上の画像の手前の黒いやつはゴム膜のようなものが張ってあって、その中央に板が貼りつけてあるタイプ。だから裏面もほとんど同じ見た目。奥側はダイソー300円スピーカー。

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今回のコンクリートスピーカーの空気室になる部分。塩ビバイプを適当に切断して2つ貼り合わせた。塩ビパイプは外径が60mmのもの。単純に2つ並べるだけだと2つのパイプの接触面積が狭すぎるので片側の一部を取り除いて20mm x 60mmの面積で繋がっている。これが40mmの深さでコンクリートに埋もれる形で空気室を形成する。今回は1つのパイプは切断せずにそのまま使ったが、コンクリートから剥がすときはパイプを切っておいた方が遥かに楽だったハズ。

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養生テープで隙間がないように覆う。パイプの底の面も。特に底面に隙間があるとモルタルが流れ込んで大変なことになる。

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今回のエンクロージャの型枠になるのはダイソーの積み重ね収納ボックスの小型の方。その中2つ横に繋いだパイプが上の画像のように浮かぶ。このとき、片側の底面にストローを刺して収納ボックスの底面とつなぐ。収納ボックスの底面に穴をあけて直径3mmほどのビニール紐を貫通させる。つまりパイプの底面と収納ボックスの底面をストローで繋いで紐を通す。紐の両端には結び目を作り抜けないようにしておく。これがスピーカーケーブル用の貫通穴になる部分。

今回使ったのはコメリのプライベートブランドの砂入りインスタントセメント。これは安かったけど予想以上に良いモルタルだった。砂が調合済みなので重量を計って指定された量の水をまぜるだけ。夏場の糞暑い時期でなければ水量は少しだけ少なめで。蕎麦打ちのときの水分量みたいな感じ。混ぜ始めは水が全然足りないように思えるくらいで十分。
これを流し込むが、その前に灯油をキッチンペーパにしっかり染み込ませて、ダイソー収納ボックスの内側と、繋いだパイプの外側に塗りたくっておく。底のストローは塗らなくても大丈夫。これが離型剤の代わり。灯油でベッタベタにする必要はない、スッと塗るだけ。

モルタルを流し込んだらバイブレーターでなるべく気泡を追い出す。専用品なんか要らないのでバイブレーターにマイナスドライバをガムテープででも貼り付けてモルタルを流し込んだ中にマイナスドライバの先端を突っ込んでモルタルの中をグルっと数周ほど通していく。できるだけ枠に近い側と底面も。今回は丁寧に気泡抜きをしたつもりだったが、水分少なめで作ったせいかそれでも細かい気泡が結構残っていた。まぁ、大きい気泡さえなければ問題はない。

コンクリートを打ったら途中で触りたくなってもグッと我慢して24時間おく。

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24時間後、完全なカチンコチンではないけど扱いやすい程度に固まっているので、キッチンペーパーを水で濡らして型枠の内側に飛び散っているモルタルをきれいに拭き取る。水分があれば簡単にキレイに取れる。これを無視すると型枠から中身を抜き出すのが大変。次にパイプ2つを繋いだ空気室の枠を抜き取る。切ってしまっている方のパイプを内側に力を入れるとキレイに剥がれるハズ。ひっぱっても養生テープ(やガムテープ)が切れなければハサミで。今回は片方のパイプを切ってなかったのでそのパイプがなかなか抜けず、ワイヤーカッターでパイプをバツンと切って取り出した。
空気室のパイプを取り出したら上下をひっくり返す。それが上の画像。
スピーカーケーブルを通す部分に紐が通っていて、ケースの外側すぐのところに結び目が見えている。

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その結び目をニッパーで切り落として紐の切った部分を型枠の内側に押し込む。これで空気が型枠の中に入りやすくなる、プッチンプリン状態。無理しない程度に型枠ごと上下に揺すってやると中身の重さで少しずつ中身が下がってくる。モルタルの塊が半分ほど抜けたら直接掴んでまっすぐ引き抜いてやる。

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キレイに抜けました。このモルタルはド素人でも本当にキレイに仕上がる。空気室側の紐の結び目をひっぱってやるとキレイに抜けるハズ。ストローも。

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空気室側はこんな感じ。見えにくいかもだけど奥側の底にはスピーカーケーブルの穴も写っている。

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スピーカーとパッシブラジエーターの裏側の4辺に1mm厚のゴムシートを貼り付ける。表側は45度斜めにゴムシートを貼り付けるこれで、スピーカーとパッシブラジエータの4隅のネジ穴は塞いでしまう。モルタルなのでネジ止めだとおそらく使っている内に砕けてダメになるしアンカーも論外だろうし。モルタルが痩せてきたときにスピーカーがガタガタしても困る。そこでこのゴムシートをモルタルと接着するようにした。

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吸音材としてはメインがメラミンスポンジ。掃除用に100均で売っている白いやつ。このスポンジはカッターナイフで思い通りにサクサク切れるので加工しやすさでは最高。

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今回は空気室が狭いしスピーカーが小型なので吸音材は薄くした。空気室の広いエンクロージャならスピーカーの裏面には吸音材は要らないと思うけど、今回は空気室の中が狭いのでスピーカー裏の金属平面が割合として広くなる。だからここにも気休めでメラミンスポンジを薄く貼った。ただし、スピーカーと空気室側面の距離も僅かなのでスピーカー裏は小さく必要最小限の面積に貼った。マグネットが大きいので空気の通りが悪くなりやすいのよね。

その空気室側面はコットンシートを貼っただけ。接着はすべてエポキシ接着剤。
左側の底面(この底というのは立てて使うときには背面側のこと)にはスピーカーケーブルを通す穴があるのでケーブルを通してからたっぷりのエポキシ接着剤で穴を塞ぐ。穴の奥まで充填する。塞ぎ方が不完全で空気が漏れるとせっかくのパッシブラジエーターが台無しに。ケーブルを通して穴を塞いだら右側と同様に、底面にはメラミンスポンジ、底面にはコットンシートを貼る。つまり、空気室の内側はモルタルが見えないように全部敷き詰める。

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ゴムシートを付けたスピーカーとパッシブラジエーターはエポキシ接着剤でモルタルに固定。完全に密閉するためにエポキシ接着剤はケチらない。
音の面ではゴムシートの有無でどうなるかはわからない。
ここで、想定より前面側のコンクリート面が狭いことに気づいた。コンクリートをさらに継ぎ打ちするのに面積が狭いと継いだ部分が剥がれやすくなる。この部分は次に作るスピーカーでは要検討。

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セメントを継ぎ打ちするための外枠はダイソーケースの底面を切り落としたものを使う(1つだけ)。すでに固まっている上面(スピーカー前面側)の表面を金属ブラシで荒らしてからダイソーケースの枠をつけ、スピーカーとパッシブラジエーターの上には円筒を貼り付ける。これはクリアケースの表紙の樹脂シートを必要な直径の円筒にして、内側の底面側にグルリと1周ガムテープを3mmはみ出して巻いてスピーカー(とパッシブラジエーター)に貼り付ける。ここに明らかな隙間があるとスピーカーの上にモルタルが流れ込むことになるので要注意。
円筒を付けたら上面(スピーカー前面側)のモルタルに霧吹きでたっぷり水を吹きかける。これを省略すると継ぎ打ちしたモルタルがひっつかない。今回は継ぎ打ちが僅か15mmの予定なので外枠に灯油は塗らなくても大丈夫。ただし、ダイソーケースの型枠の内側は細かいキズを付けないで綺麗にしておく。

前回のコメリのインスタントセメントがもう無いので家庭科学工業のインスタントセメント「日曜セメント」を使ったのだが、これがコメリのインスタントセメントより水分量調整が難しい。水分量はなるべく少なめが重要だが、水分が足りないと混ぜても混ぜても砂っぽいし、ちょっと水を足すとベシャベシャ。つまり一応水量を計って混ぜたが足りなすぎると思ったのでほんの少し足したら水っぽくなっちゃった。水分が多いと強度が無くなるのでダメなのだが、インスタントセメントの余分が足りないのでやり直しができず、そのまま継ぎ打ち。ベシャベシャなので流し込みはラクだが、バイブレーターを入れたら液状化して表面に水が浮いた。こうなると表面は灰色の水のせいで平らにしか見えないので中でモルタルの表面がどうなっているか判らない。結果、乾いたときにバイブレーターを通した跡が凹になってた。そして、枠と接していたところが強度がなくボロボロと。継ぎ打ちに使った「日曜セメント」が「グレー」タイプだったので色違いで継いだ感が丸出し。ただし、水分が多かったので継ぎ打ち部分は一体化した感じに見える。(強度的にはダメだろうけど)

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継ぎ打ちしてから24時間は触りたくなってもじっと我慢。24時間過ぎたらなるべく早めにスピーカーを保護する円筒を(慎重に)剥がす。これは円筒の外側から内側に力を入れてモルタルが剥がすのをグルリと1周。そして、円筒の内側とスピーカー外周にに張り付いているガムテープをスピーカーのコーンの外周部(ウレタンエッジ部他所の記事でウレタンエッジと書いてあったのでウレタンだと信じていたが、ウレタンでもゴムでもなくビニールエッジじゃないかしら?)を破かないように気をつけて剥がす。ダイソーケースの外枠は四辺を内側から外側に指で押してモルタルと剥がす。そこですぐに外枠を抜くのはまだ怖いので更に1日ほどモルタルを固まらせてから抜き取った。

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水が多かったので「ひび割れ」が。しかも、表面だけが割れてるのではなく結構深そうで怖い。そして、表面に水が浮いたせいで表面側のセメント成分がボロボロする。これはブラシで擦ってある程度取り除いた。ディスクグラインダーなどで表面を削って綺麗な面に仕上げたいところだが、それをやるとおそらく継ぎ打ちしたところからバカっと剥がれそうなので今回はやめておく。最も縁の部分はモルタルが上下逆のレの字になっていて、これは水分量が適切なモルタルでも崩れるので仕方がないところ。手間を惜しまないなら縁を削ってから補修用セメントとコテでさらに表面に盛ってキレイにするのもアリかもしれない。今回はこれで完成とする。

「あれっ、パッシブラジエーターに重りを増減して共振周波数の調整しないの?」
ド素人の家にそんなの測定する機械はない(断言)

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横から光を当てて表面の凹凸を目立たせて撮影。左側のスピーカーの右辺から下辺のバイブレーター通過跡の凹が特に酷い。でも、これは影が強調されているからで、実際は記事の最初の写真程度の見栄え。まぁ、それでも綺麗ではないけど。

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背面側。こちらは細かい気泡はあるけど型枠とモルタルが優秀で一応綺麗な仕上がり。スピーカーの下に敷いているのは家具の脚によるキズ防止のためのスポンジパッド。これもたしか昔にダイソーで買ったような。左右で色が違うように見える(左が黒っぽい)のは光の影響で、実際にはどちらも同じ色。

コンクリートスピーカーを聴いてみた。

赤黒のスピーカーケーブル(といってもオーディオ用じゃないけど)を元のダイソー300円スピーカーの内蔵アンプにハンダで繋ぐ。アンプまで変えてしまうと改造前のエンクージャとの比較ができないから。

まず、音量が違う。これはパッシブラジエーターが効いていると思われる。ダイソーアンプの音量ダイヤルに印を付けていて、改造前と同じ条件で録音して聴き比べても音量が全然違う。
さすがに重量のあるコンクリート(モルタル)の塊なので、元のペラペラ樹脂のエンクロージャのマヌケなホワホワした反響音も雑味も無く、中域から高域がすごく自然な音で豊かに、そして必要なところはサクッとキビキビした音に聞こえる。(ただし若干硬い音、これは気にする人がいるかもしれない。)苦労したから作ったから贔屓目で見ての感想というわけではなく本当に改善している。特にクラリネットやトランペットの中域の軽やかな音は結構ハマる。これで低域が鳴ってれば不自然さがなくて凄いんだけど、低域がやはりほとんど出ていない。イコライザで低域だけバッサリカットしたみたいな音。それでもパッシブラジエーターのおかげなのか改造前よりはピアノの中低域は改善した感がある。ベースの音は(低音が殆ど出ないので)僅かの改善止まり。もうこれは低音を出せるアンプに交換しないとどうにもならない。

以前にこの「がとらぼ」でも紹介した2000円以下で買える定番スピーカーのZ120BWとも比べてみたが、以前に「音が良い」と褒めたのが恥ずかしくなるくらい実はホワホワした音が鳴ってたのだと気づいた。音の自然さはロジクールのZ120BWよりコンクリート閉じ込めダイソースピーカーの方が全然勝ってる。低音はZ120BWの方が少し出ているけど、これもホワッとした低音。まぁ、軽量小口径スピーカーではキビキビした重低音なんて無理よね。

と、いうことで、ダイソーの大きい版の積み重ねケースを使って10cm程度のスピーカーで新たなコンクリートスピーカーを作成する予定。次回は継ぎ打ちではなく1回の流し込みでスピーカー+空気室を一緒に沈め込む作り方で。だいぶ大きくなるのでただのモルタルではなくガラス繊維を混ぜて強化コンクリートにしたいかな。
今回作ったコンクリートスピーカーはデスクトップPC用として使うつもり。

書き忘れてましたが、このエンクージャは片側で2.4kg。元の樹脂素材のエンクロージャが中身入で130g程度だったので18倍程の重さ、内臓を抜くと40g程度なので60倍程度の重さ。ヘボい人用のダンベルくらいあるので足に落としたら骨が砕けるかも。

モルタルだから安い。10kgの袋に入った砂入りインスタントセメントで500円前後。単なるセメントならもっと安い。型枠としての100均ケースメラミンスポンジ、端材のパイプやケーブルとかを使ったのでダイソースピーカーの他には1000円かかってないと思う。最近流行りの純セレブスピーカーには負けるけど安くできる。そういえばガッチガチに固めるという点では純セレブスピーカーとは真逆ね。

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