【ワレコのDIY】カーオーディオスピーカーのLCネットワーク製作【JBLパラゴン風】

写真　自作カーオーディオシステムを搭載した車でドライブ中のオーオタ女子

さてこの所、自動車ＤＩＹに凝っているワテであるが、先日はＥＴＣ２．０車載器を自分で車に取り付けた。この記事で紹介している。

その前の記事では、カーオーディオシステムの自作記事を何本か執筆した。それらの記事では、

の自作過程を紹介した。

このカーオーディオシステムは車に搭載して試聴はしたのだが、実は今は取り付けていない。その理由は、このシステムは車に積んだポータブル充電器を使ってAC100Vで動作するシステムなのだが、エンジンのON・OFFに連動していないので、今一つ使い勝手が良く無い。

その結果、車で音楽を聴く場合には、カーナビ内蔵ラジオの音声をカーナビ内蔵パワーアンプで聴くようになった。使うスピーカーは以前に車のリアスピーカーとして搭載したJBL Control 1Xtremeコンパクトスピーカーだ。

でも、せっかく作った自作オーディオ機器を使わないのは勿体無いので、取り敢えずJBLパラゴン風自作スピーカーを改造して車のフロントスピーカーとして搭載する事にしたのだ。

では、本題に入ろう。

その後完成したJBLパラゴン風スピーカーシステムは素晴らしい音が出ている。

【ワレコのDIY】JBLパラゴン風カースピーカーを車に搭載した【自作コイルでLCネットワーク作成】

ワレコ遂にワテのハイゼットカーゴにJBLパラゴン風フロントスピーカーを搭載したのだ。世界広しと言えども車にJBLパラゴンを搭載した人はいないだろう。ワテの場合は「パラゴン風」ではあるが、本家JBLパラゴンに勝るとも劣らない完璧なカーオ...

JBLパラゴン風自作2Wayスピーカーシステムのマルチアンプ駆動は中止
カーナビのオーディオシステムに自作パラゴン風スピーカーを組み合わせる
スピーカーLCネットワークを設計して自作する
1. 共立エレショップで買ったAT-40H巻線型アッテネーター
2. ６ｄＢ／ｏｃｔネットワークをLTspiceシミュレーションしてみる

JBLパラゴン風自作2Wayスピーカーシステムのマルチアンプ駆動は中止

下図が、ワテが計画していたカーオーディオシステムの当初の案だ。

図　自作マルチアンプ駆動のカーオーディオシステム（当初の案）

上図を簡単に説明すると、まず、電源には下写真のポータブル充電器を使う。

suaoki ポータブル電源 40500mAh/150Wh 小型軽量家庭用蓄電池三つの充電方法 AC(150W) DC(180W) USB出力急速充電QC3.0 キャンプ車中泊釣りアウトドア防災グッズ地震停電時に非常用電源

suaoki

このポータブル充電器には、車のシガーソケットからDC12Vを供給して内部のリチウムイオン電池を充電する。出力は正弦波AC100Vが得られる。

そのAC100Vを使って自作のパワーアンプとプリアンプを動かすのだ。

プリアンプにはBluetoothレシーバー基板とぺるけ式Ver3アクティブフィルター回路を内蔵しているので、スマホやノートパソコンなどからWiFi経由で高音質な音楽を再生する事が出来る。

例えばこんなBluetoothレシーバー基板だ↴

KKHMF デコーダボードMP3モジュール無損車スピーカアンプ回路基板 4.1のサポート

KKHMF

JBLパラゴン風スピーカーも自作で、ウーファーとツイーターの２ウェイ型だ。ハイゼットカーゴ運転席上部にある棚（オーバーヘッドキャビネット）に搭載できるように設計した。

このスピーカーの特徴としては、スピーカーバッフル板は運転者に向くのでは無くて天井方向に向いている。

その結果、スピーカーから出た音波が車の湾曲した天井で適度に拡散されて、リスニングポイントを車内全体に自然な感じに広げる効果があるのだ！

湾曲した音響板で音が拡散されて独特な音場を作り出すＪＢＬパラゴンに勝るとも劣らない画期的なカースピーカーと言っても過言ではない。

詳細は以下の記事を参照して頂きたい。

【ワレコのDIY】カーオーディオ用JBLパラゴン風２Wayスピーカー自作【ハイゼットカーゴ】

写真　宝箱ティッシュを使うこの読書女子は実はオーディオマニア？さて、コロナウイルスの感染者が日に日に増加して、一向に減る気配が無い。パンデミック（英語: pandemic）が始まっているのか。地球環境を破壊し数多くの動物さんを絶滅させて...

で、このポータブル充電器のAC100Vで自作アンプを動かして自作スピーカーをマルチアンプ駆動する計画は中止した。

その理由は、上記マルチアンプシステムで問題無く音楽再生は出来たのだが、電源系統が車のエンジンON/OFFと連動していないので、電源のON/OFFが面倒なのだ。まあ要するに手軽に使えない。

それと、車の中で最も良く聴くのはラジオなのだが、現状では音源はBluetoothレシーバーしかないので、スマホの音楽しか聴けないのだ。

まあそう言う理由でこのシステムの採用は中止して、音楽再生には先日自分で車に取り付けたカーナビのラジオやアンプを利用する事にしたのだ。

ただし、自作JBLパラゴン風スピーカーは使いたい。

以下では、その新システムに付いて解説したい。

なお、ポータブル充電器自体は車内照明やノートパソコンを使ったりするのに便利なので、ポータブル充電器は今後も使う。

それと、自作プリアンプ（チャンネルフィルターやBluetoothレシーバー基板内蔵）やLM3886x4台パワーアンプも自宅で使う予定だ。

カーナビのオーディオシステムに自作パラゴン風スピーカーを組み合わせる

下図に於いて、運転席のダッシュボードにある四角の物体がカーナビだ。

中古カーナビを買って来て自分で取り付けたのだ。その解説記事はこちら。

図　ハイゼットカーゴに取り付けたカーナビを使ったオーディオシステム案（これを採用）

そのカーナビには50Wx4（フロント50Wx2、リア50Wx2）のアンプを内蔵しているので、上図のようにスピーカーケーブルを配線した。ごく普通の赤黒スピーカーケーブルを使った。スケアは２．０ｍｍ^２のちょっと太目にしてみた。

このケーブル配線は、先日ＥＴＣ２．０車載器を車に取り付けた際に一緒に配線したのだ。自動車ＤＩＹにもかなり慣れて来たので、ピラーのカバーを外してケーブルを這わせるなどの作業は難なくこなせるようになった。自称DIYの達人だ。この記事で紹介している。

運転席の天井部分に搭載しているのが下写真に示す自作JBLパラゴン風スピーカーシステムだ。

写真　自作スピーカーシステム（JBLパラゴン風）

このスピーカーは元々はマルチアンプ駆動する予定であったのでネットワークは付けていなかった。

今回、マルチアンプ駆動の計画を変更してカーナビのアンプで駆動する事にしたので、このスピーカーにLCネットワークを取り付ける事にしたのだ。

この自作JBLパラゴン風スピーカーシステムに使っているスピーカーユニットなどの詳細情報はこの後で解説する。

一方、リアスピーカーは車内に自作した棚に載せている。

カーDIYにはヤザキイレクターパイプがお勧め

ワテが車に搭載した棚の部材に採用したのがヤザキイレクターパイプだ。

YAZAKI イレクタｰパイプ 3000mm アイボリｰ H-3000IVO

アズワン(AS ONE)

矢崎化工 Φ28 イレクタープラスチックジョイントアイボリー J-4 S IVO

矢崎化工(Yazaki Kako)

外径Φ２８ミリの金属製パイプと各種のジョイントが比較的低価格で販売されているので、お勧めだ。他に、32mm（Φ32）や42mm（Φ42）サイズもある。

パイプのカットは矢崎純正のカッターを使うと良いが、値段が少々高いので、汎用のパイプカッターでも良いだろう。ただし、Φ２８ミリ以上に対応している製品を選ぶ必要がある。

矢崎化工 Φ28 イレクターハンドカッター EK-1

矢崎化工(Yazaki Kako)

SK11 パイプカッター切断能力 4~32mm PC-32

SK11(エスケー11)

金属パイプのカットは簡単で、ツマミを回してカッター刃をパイプに押し付けながら、パイプカッターをクルクルと回転させて行けば良いのだ。一分も有ればカット出来る。

さて、オーディオ好きな人ならJBLパラゴンを知っている人も多いと思うが、知らない人向けに簡単に紹介したい。

JBLパラゴンとは？

下写真がJBLパラゴンだ。

幅２．６メートルもある。

写真　JBLパラゴン

引用元　https://audio-heritage.jp/JBL/speaker/paragon.html

まあ、高級家具と言う感じ。一台数百万円するのだ。

湾曲した音響板が特徴的なのだ。

左右２台の３８ｃｍウーハーは、湾曲した音響板の裏側に取り付けられていて、音響板がホーンの役割も果たしているのだ。

方式	インテグレーテッド・ステレオスピーカーシステム 3ウェイ・6スピーカー・フロントローディングホーン方式・フロア型
使用ユニット	D44000(初期)	低域用:38cmコーン型(150-4C)x2
		中域用:ホーン型(375+H5038P)x2
		高域用:ホーン型(075)x2
		ネットワーク:N500H、N7000(各2)
	D44000(中期)	低域用:38cmコーン型(LE15A)x2
		中域用:ホーン型(375+H5038P)x2
		高域用:ホーン型(075)x2
		ネットワーク:LX5、N7000(各2)
	D44000WXA(後期)	低域用:38cmコーン型(LE15H)x2
		中域用:ホーン型(376+H5038P)x2
		高域用:ホーン型(075)x2
		ネットワーク:LX5、N7000(各2)
クロスオーバー周波数	500Hz(LX5)、7kHz(N7000)
インピーダンス	8Ω
出力音圧レベル	96dB/W/m
許容入力	125W(連続プログラム)
外形寸法	幅2,630x高さ900x奥行610mm(1960年代のカタログ記載)
	幅2,630x高さ900x奥行740mm(1970年代以降のカタログ記載)
重量	266kg(1960年代のカタログ記載)
	316kg(1970年代のカタログ記載、梱包時)
	318.4kg(1980年代のカタログ記載、梱包時)

表　JBLパラゴンの仕様

引用元　https://audio-heritage.jp/JBL/speaker/paragon.html

ワテの場合、パラゴンの音は一度も聴いた事が無い。

あかんがなｗ

まあ、ワテの場合、JBLパラゴンは欲しいとは思わない。その理由は、大き過ぎるからだｗ

でも、機会が有ればパラゴンの音は聴いてみたい。

そこで、取り敢えず車のスピーカーシステムをJBLパラゴン風にしてみたのだ。

ワテの緻密な設計によって、ワテ自作JBLパラゴン風スピーカーシステムで鳴らすカーオーディオサウンドは、車に本物のJBLパラゴンを搭載したかの如く、完璧なJBLパラゴンサウンドを鳴らせると確信しているのだ。

本物パラゴンは聴いた事が無いのに、自作パラゴンは本物パラゴンの音が鳴っている事が分るエスパーオーディオ評論家のワテである。

ほんまかいなｗ

ワテ自作のJBLパラゴン風スピーカーに使ったユニットの紹介

ウーファーはEMINENCE ( エミネンス ) / ALPHA4-4を採用

写真　EMINENCE ( エミネンス ) / ALPHA4-4 4Ω フルレンジスピーカーユニット

ウーファーにはEMINENCE ( エミネンス ) / ALPHA4-4　4Ω　フルレンジスピーカーユニット（１０ｃｍ）を採用した。２個ペアで４０００円弱と言うプアオーディオ派には嬉しい低価格スピーカーなのだ。

それにも係わらず、許容入力110 Wなのでカーオーディオスピーカーには十分な性能だ。

サウンドハウスさんで買った。

サウンドハウスさんは知る人ぞ知る音響機器関連の激安通販サイトだ。２０００円以上の買い物で送料無料なのが嬉しい。

下のリンクをクリックするとサウンドハウスさんのサイトへ行く。膨大な数の商品があるのだ。

EMINENCE ( エミネンス ) / ALPHA4-4　4Ω　フルレンジスピーカーユニット

ツイーターはCLASSIC PRO ( クラシックプロ ) ED3402を採用

いわゆるコンプレッションドライバーと言うやつだ。

写真　CLASSIC PRO ( クラシックプロ ) ED3402

直径９０ミリの強力磁石を搭載しているのでずっしりと重い。

CLASSIC PRO ( クラシックプロ ) / ED3402

一個三千円弱なので二台買っても五千円くらい。

カーオーディオ用に販売されているツィーターの多くは、ワテが知る限りCLASSIC PRO ED3402のようなΦ９０ミリもある巨大マグネットを搭載しているものは無い。

例えば良く見かけるのは下写真のような直径５ｃｍくらいの小型のツイーターだ。

ケンウッド 25mmチューンアップツィーター KFC-ST01 KENWOOD

ケンウッド(KENWOOD)

このKenwood KFC-ST01ツイーターの場合、再生周波数特性は 5kHz ～ 25kHzとの事だ（注1）。う～ん、いかにもキンキン・シャカシャカな音がしそうでワテはあまり興味が無い製品だ。

一方、CLASSIC PRO ED3402は周波数特性800Hz～20kHzなので、人の音声域（100Hz～1000Hz　注2）も少しはカバーしている。

引用元
注1：https://www.kenwood.com/jp/products/car_audio/speaker_amp/tweeter/kfc_st01/spec.html
注2：http://www.chiyoda-ute.co.jp/data/syaon.html

実際にCLASSIC PRO ED3402を鳴らしてみると、800Hz以下の音声帯域も十分に再生出来ているのだ。

CLASSIC PRO ED3402は自作カーオーディオシステムには最適なツイーターだと思う。

ワテお勧めのカーオーディオ用スピーカーユニット

ワテ一押しはCLASSIC PRO ( クラシックプロ ) / ED3402コンプレッションドライバーなのだが、こんな巨大スピーカーユニットは普通の車には搭載する場所が無い。

なので、普通はカーオーディオ用として販売されているスピーカーユニットがお勧めだろう。

アマゾンで

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同じく、アマゾンで

「車載用ツイーター」の売れ筋ランキングを全て見たい人はこちら。

やっぱりカロッツェリアの人気が高いようだ。

リアスピーカーには、JBL Control 1Xtremeを使う

一方、リアスピーカーには下写真のJBL Control 1Xtremeを使った。

十数年前に買ったやつなのだが、あまり使わずに放置していた。

写真　JBL Control 1Xtreme オープン価格(2台1組、2002年頃)

引用元　https://audio-heritage.jp/JBL/speaker/control1xtreme.html

その結果、このJBL Control 1Xtremeは、エッジがボロボロに劣化して破れてしまったので自分でエッジ交換したのだ。

その交換作業はこの記事で紹介している。

方式	2ウェイ・2スピーカー・バスレフ方式・ブックシェルフ型・防磁設計
ユニット	低域用:10cmコーン型
ユニット	高域用:1.2cmドーム型
周波数帯域	50Hz～20kHz
クロスオーバー周波数	4000Hz
インピーダンス	4Ω
出力音圧レベル	89dB/2.83V/m
許容入力(DIN/Peak)	50W/75W
外形寸法	幅155x高さ228x奥行139mm
重量	2.4kg
別売	壁掛け・天吊りブラケット MTC-201(2台1組、￥5,600)

表　JBL Control 1Xtremeの仕様

引用元　https://audio-heritage.jp/JBL/speaker/control1xtreme.html

スピーカーLCネットワークを設計して自作する

さて、ワテ自作のJBLパラゴン風2Wayスピーカーシステムは当初はLM3886x4個使用のパワーアンプでマルチアンプ駆動する予定であった。

でもその案は廃止して、上で紹介したようにカーナビのアンプで駆動する事にした。

その結果、このJBLパラゴン風2WayスピーカーにLowパス、Highパスの2Wayネットワークを取り付ける必要がある。

ワテの場合、スピーカーネットワークを設計して作成するのは初めての経験だ。

今回使用したスピーカーユニットの仕様は以下の通り。

EMINENCE ( エミネンス ) / ALPHA4-4　4Ω　フルレンジスピーカーユニット

インピーダンス　4Ω
許容⼊⼒　110 W(PGM)
周波数レンジ　105 Hz-10 kHz
感度(1W/1m)　88 dB

CLASSIC PRO ( クラシックプロ ) / ED3402

周波数特性︓800Hz〜20kHz
最低ｸﾛｽｵｰﾊﾞｰ周波数︓800Hz
感度︓98dB
許容⼊⼒︓20W（RMS）
インピーダンス︓8Ω

表　自作スピーカーシステムに使用したスピーカーユニットの仕様

上表を見ると分かるように、ウーファーの感度は８８ｄＢで、ツイーターに使ったコンプレッションドライバーの感度は９８ｄＢと高いのだ。

インピーダンスも４Ωと８Ωの違いがある。

クロスオーバー周波数は出来るだけ低くして１ＫＨｚ辺りでクロスさせる予定だ。

その理由は、殆どの音をコンプレッションドライバーで再生させたいのだ。なぜなら、コンプレッションドライバーなので箱状のエンクロージャーに取り付けなくてもある程度はまともな音で鳴るからだ。

一方、ウーハーはごく普通のコーン型なので、もし車のドアに取り付ける場合でもデッドニングも必要になり、ある程度の容積の密閉空間も必要になる。今回は運転席上空の棚に設置する予定だが、容積は少なく、デッドニングもやらないし、密閉空間で無く隙間だらけでスカスカだ。なのでウーハーから良い音を出す事は余り期待できないからだ。

スロープは６ｄＢ／ｏｃｔで行く予定。１２ｄＢとか１８ｄＢなどの急峻なスロープだと回路が複雑になるし、スピーカーユニット間でスムーズに音を繋げるのが難しそうだから。

注意事項としては、ユニット間の感度の差が１０ｄＢあるので、それを考慮してアッテネーターをツイーター側に入れる事にした。

こう言う高級デッドニングシートを使うと良い音がでるのかな？