大橋チューンの２４号機は今も素晴らしい音で鳴っている。このクオリティを超えることは容易ではない。しかし、常に上を目指さなければならないのだ。
　LEGOスピーカーの１号機は2007年の５月に完成した。それから５年、2012年の今年は５周年にあたる。この記念モデルが今回ご紹介する２８号機なのである。LEGOスピーカー最高の音を追求した究極のニューモデル。それが２８号機の開発コンセプトだ。今持てる最高の技術を集積して素晴らしい音のスピーカーを造りたい。今回もぼんぼるのだ。

　本報告も今回で第２０報となる。いつもご覧いただき、ありがとうございます。
　第１０報の時にもそれまでの経緯を振り返ったが、今回も簡単に過去の作品群をご紹介してみたい。
　表１～３にこれまでに製作した１号機から２７号機の特徴と簡単なコメントをまとめてみた。

　文字ばかりで見づらい表になってすみません。表中の略号は凡例に示した。
過去の本報告を見返すと、それぞれに結構高い評価を与えている。しかし、これは製作者のバイアスと言うか親ばかという状態であって、今聴きなおすと聴くに堪えないひどい音がするモデルも多い。もちろん、この５年で私の評価レベルも上がったわけで、つねにハードルは高くなっている。LEGOで造ったにしては・・・とか、このサイズにしては・・・といった条件の下では評価できても絶対的な高音質ではないのだ。今回は反省を込めて絶対的な評価をしてみた。だから表は×ばかりである。この5年何してきたんだろう・・・。
　１号機から７号機まではテストモデルの時代であり、造る事そのものが目的であった。
音が出ればうれしいと言う状態である。LEGOを製作素材として種々のタイプのスピーカー方式を試してみたが、６号機まではすべて失敗。スピーカー設計のノウハウも経験もないのだからしかたがないが、今思えばひどい設計も多い。しかし、この失敗が多くの経験を与えてくれた。もちろん、一般的なスピーカー製作の上ではなく、LEGOという特殊な素材のシステムでの経験である。
そして、７号機でついに満足のできる作品が完成して、大橋氏に評価いただいたことは第１報にも記載したとおりである。
　LEGOがスピーカーの製作素材として有効であるとわかると、さまざまな構造を造ってみた。これが８号機から２３号機までの研究・実験の時代である。
　LEGOの創作性を活かして自由なデザインを検討してみた。改造も容易で何度でも造り直せるので失敗も怖くない（だから失敗ばかりなのだが・・・）。初期はスパイラルホーンに注目した。LEGOならではの複雑な造形である。これがダンプドバスレフの一種であるスパイラルドバスレフという技術に発展する。しかしながら今聴きなおすと、どのモデルも効率が悪く低音不足である。どちらかというと音質よりもLEGOらしさを求めていた。世界中のどこにもないオリジナリティにあふれたスピーカーシステムが造りたかったのである。
　もう一つの目標もあった。コンパクト化である。小さくて音の良いスピーカーシステムは製作者の夢。現実的にはLEGOが高価で大量の入手が困難であるという背景もあるが、この開発にも力をそそいだ。
　・・・だが、結局学んだことはバスレフシステムなどの常識的な手法が一番だということだ。奇をてらうと失敗する。先人たちは偉大なのである。
　２４号機からはそれまでの経験を活かして高いクオリティを追求した円熟の時代に入る。
２ウェイシステムに挑戦し、最大サイズの２５号機、そして私としては最新の技術となるタンデムドライブの採用へと続く。
　２４号機では調整の難しさに困惑しヘルプをいただいたが、結果的に素晴らしいシステムとなり現在のリファレンスモデルで最高クオリティを誇る。
　２５号機はNS-10Mという名機を手本にコピーモデルを作成したが、LEGOの構造強度の問題を経験した。特に大面積のリアパネルは弱くなり、ウーハーの背部には補強柱も立てられない。サイズという限界を知ったのである。
　タンデムドライブ初採用の２６号機は完成当初には充実した低音に酔っていたが、評価しなおすとブーミーな低音である。同種の10cmフルレンジユニットを２本使ったのが要因かもしれない。タンデムドライブの効果としては超コンパクトな２７号機の方が高い。求めていた小型化への挑戦の一つの回答となった。
　・・・さて、今回の２８号機はどうするか？ハードルは高い。LEGOスピーカー最高の音の追求なのだから。

　これまでの機種は主に低音の再生能力に注目してきた。比較的小型のスピーカーシステムでは低音の再生が困難だからだ。だが、当然高音も重要だ。
　私は、以前いくつかのトゥイーターを評価してみたことがあるが、そのとき最も気に入ったものはリボントゥイーターであった。それからはリボントゥイーターのファンになり、LEGOスピーカーを製作する以前の私のシステムにはリボントゥイーターが乗っている。
　リボントゥイーターというものはアルミ箔などの単純なリボンを振動板として用いるトゥイーターで、このリボンに音声信号を流して強力な磁界中で振動させる方式である。リボンは空気程度と極めて軽く、大変高いトランジェント（過度特性）が得られる。通常のコーン型やドーム型の振動板と異なり全面が平行に駆動される点もポイントである。
　実際に再生された高音は透き通ったようなクリアで歪の感じられない素晴らしいものである。リボンは１ターンのコイルとして動作するが、このインダクタンスは大変小さい。このままではユニットのインピーダンスが0.1Ω以下というような使えない状態になるので入力端子にインピーダンスマッチングトランスを挿入する。インピーダンスマッチングトランスとはこの0.1Ωを8Ω程度に変換するパーツである。したがってこのトランスの性能も音質に大きく影響する。だから一般的にリボントゥイーターは高価だ。
　このリボントゥイーターの使いにくさを改良したものがプリントコイル方式である。薄膜にコイルパターンをプリントすることで軽い振動板と実用的なインダクタンスを得ている。アルミ箔のリボンと比較すれば振動板に質量があるのでトランジェントは低下するが、ドーム型よりはるかに優れている。製品ではフォステクスからFT7RPという製品があり、フォステクスはリボントゥイーターと呼ばずにRP（Regulated Phase）方式と呼んでいる。こうした方式のトゥイーターの中でも比較的安価であり、インピーダンスも8Ωと使いやすいので今回はこのトゥイーターの採用をまず決定した。
　話が前後するが２８号機の方式は小型２ウェイとして考えた。２５号機の製作経験からLEGOでは大きなエンクロージャは強度が不足するので問題である。当然３ウェイなどのマルチウェイはねらえない。そうかと言ってフルレンジユニットは高音再生には小型振動板、低音再生には大面積、と要求が異なるので折衷案にせざるを得なく、音質の追求には２ウェイが有利と判断した。
　トゥイーターから選定したのであるが低音はどうするか？低音の再生には大面積ウーハーが有利であるが、小型のエンクロージャには入らない。また、こんなに優れているのにリボントゥイーターを採用した市販スピーカーシステムがあまり多くないのは、その価格以外にハイトランジェントのトゥイーターにマッチしたレスポンスの良いウーハーが無いからだと認識している。ウーハーの振動板は大きく重いほうが低音の再生帯域は伸びる。だが重い振動板がリボンのレスポンスに追従するはずがなく、高音と低音のスピードが合わないのだ。以上の検討から２８号機で採用するウーハーは比較的小口径で振動板の軽いペーパーコーンのモデルを選定することにした。
　一般的にウーハーのコーンに採用される素材としては紙の他にポリプロピレンなどの樹脂とアルミなどの金属がある。振動板に要求される性能として強度と内部損失があり、強度は当然金属が一番だが内部損失が低く金属音が出てくる。樹脂は中間的だが紙よりは重い。軽い振動板でレスポンスを優先するとペーパーコーンなのだ。
　２４号機ではエンクロージャのサイズから10cmと小型のペーパーコーンウーハー、フォステクスのFW108Nを用いた。本機ではエンクロージャのサイズを拡大することで１クラス上のウーハーを検討し、このクラスのペーパーコーンウーハーとしてWavecorのWF152BD04という15cmウーハーを選択した。このモデルはWavecorが開発したBalanced Driveと呼ぶ、磁気回路の形状に工夫をして歪を低減する技術を搭載した注目ユニットである。
　このウーハーを納めるエンクロージャサイズとしてW200mm、H300mm、D200ｍｍ程度を考え、大型化して強度の不足が問題となるエンクロージャのリアパネルは階段状に絞り込む構造として対応する。この構造でリアパネルの面積を抑えることができるが、サイズの割に内容積は減少する。15cmウーハーの強力な背圧を処理するには10リットル程度は欲しいのだが、計算では6リットル程度になり明らかに内容積不足でバスレフ方式でも動作が不安だ。そこで、今回もタンデムドライブを採用することにした。２６号機と２７号機の経験から同種のユニットのタンデムドライブではクセが増強するが、メインのユニットよりも小型の内部サブユニットで背圧減少を目的に利用すれば良い結果が期待できると考えている。
　サブユニットには実装サイズの関係から10cmフルレンジユニットを選択する。本来は目的からするとサブユニットも低音の再生能力の高いウーハーの方が有利かもしれないが、空気の圧力負荷の大きな内部サブユニットのレスポンスが遅いと意味がないのでメインのユニットよりも高速に動作するようにフルレンジユニットとし、コストパフォーマンスからフォステクスの定番ユニットFE103Enを採用した。

　以上の設計から描いた構造図を図１、図２に示す。
図１の様に15cmウーハーを固定するぎりぎりの幅サイズのバッフルパネルにオーソドックスな配置でトゥイーターを置き、内部を上下に２分割したインナーバッフルにサブユニットを固定する。サブユニットは下向き固定としてウーハーとは同相に接続。下向きの理由はサブユニットのマグネットによるメインキャビティの内容積減少を抑え、また、上側のサブキャビティには吸音材が入るので上向き固定ではサブユニットの振動板に接触して問題となるからだ。
　図２の上面図に示す様に後方への３段の階段状構造のため、マグネット体積も考慮した実効内容積はメインキャビティが約3.5リットル、サブキャビティが約3.1リットルとなり、15cmウーハーを納めるエンクロージャとしては圧倒的に少ない。タンデムドライブの効果に期待である。
　階段状構造はリアパネルの小面積化による強度向上の他にエンクロージャフレームの強度も増強し、単純な箱型形状と比較して固有共振の分散、さらには使用LEGOブロック数の削減といった利点もある。
　リアパネルには３つのスピーカーユニットからそれぞれに独立してターミナルを３組設け、調整を含めた接続の自由度を確保する。
　バッフルパネルには外観の特長としてグレーのスロープブロックでコーナーカットバッフルをデザインした。今回はカッコ良いデザインにも挑戦したい。
　使用するブロック数を見積もるために正確な組立図も描いた。図３に示す組立構造で概算のブロック数を計算し図２に記載した。2-4サイズの基本ブロック、4-4サイズのプレートブロック、化粧パネルなど１台でトータル約1,100個のLEGOブロックが必要になる。２台だと約2,200個で、価格はブロックの種類で異なるが１個約20円としてブロックの費用だけで約4万4千円かかる。６個のスピーカーユニットの価格は約5万円なのでその他部品を合わせて総部品価格は10万円程度になった。

　２ウェイ方式で必要になるデバイディングネットワークの設計である。
本機も自作ならではのシンプルな回路としてスピーカーユニットの資質とキャラクターを活かしたものにしたい。ウーハーはアンプ直結としてダイナミックかつダイレクトなファンダメンタル帯域の表現を目指す。このWF152BD04というウーハーは仕様によると15cmサイズということもあり4kHz程度まで十分なレスポンスがある。8kHz付近に振動板の分割振動によるものと見られる特性の暴れがあり、本来はLPF（ローパスフィルター）でこのあたりを抑える必要があるのだがLPFのコイル素子は音質に与える影響が大きいと考えられるので無くしてしまう。メーカーの推奨クロスオーバー周波数fcは3.5kHz以下であるがLPFが無くてもユニットが破損することはない。
　ウーハーのインピーダンスは8Ωで能率は88.5dB/Wである。トゥイーターFT7RPのインピーダンスは8Ωだが能率は93dB/Wもあり、このままではつながらない。本当は入れたくは無いのだがトゥイーターには-3.5dBのアッテネーターを挿入してバランスを取る。アッテネーターの影響はユニットの逆起電力のほとんど無いトゥイーターではウーハーよりは少ないと考えられる。FT7RPの推奨クロスオーバー周波数は3.5kHz以上で、こちらは守らないとユニットを破損してしまう。シンプルにコンデンサー１本を直列に接続してHPF（ハイパスフィルター）とする。
　タンデムドライブのサブユニットFE103Enはウーハーに並列に同相で接続する。FE103Enのインピーダンスは8Ωで能率はウーハーと同等な89dB/Wである。サブユニットは内部に配置されてサブキャビティの内圧の影響を受け、実質的な能率は大きく低下するので並列接続でちょうど良いバランスであろう。２６号機のようなサブユニットのアッテネーターは不要である。ウーハーとの合成インピーダンスは4Ωとなり、さらにトゥイーターが並列に接続されるがウーハーとは帯域が異なるのでシステムとしてのインピーダンスは4Ωで良いだろう。本機では３つのユニットが並列に接続され、アンプから見たインピーダンスの低下が負荷となるのでユニットは全て8Ωで選択したのだ。トゥイーターとウーハーの接続位相は２４号機の失敗経験から同相とし、図４に示す接続図を描いた。
　本機はリアパネルにそれぞれのユニットからターミナルを独立に出してあるので接続の変更、実験は極めて容易に行える。15cmウーハーは比較的小口径なので高音域のレスポンスがかなりあると考えられ、クロスオーバー周波数を高く設定する必要が出てくるだろう。だが、せっかくのハイクオリティなトゥイーターをできるだけ広い帯域で使いたいので試聴による調整が重要である。
アッテネーターとしては-3.5dBと-2.0dBの２種類の抵抗値を用意し、クロスオーバー周波数はコンデンサーを３種類用意して評価することにした。抵抗器１本の簡易アッテネーターでは挿入した抵抗値でクロスオーバー周波数も影響を受ける点に注意が必要で、組合せで６種類のクロスオーバー周波数となる。

　以上の検討から設計した本機の基本仕様を以下に示す。

＜２８号機　基本仕様＞　（調整後）
・方式：タンデムドライブ方式２ウェイ密閉型　
・組立方法：ホリゾンタルタイプ（水平組立）
・エンクロージャ方式：２キャビティ複合密閉型
・使用ユニット：ウーハー　WF152BD04（15cmペーパーコーン）
　　トゥイーター　FT7RP（RP方式）
　　サブユニット　FE103En（10cmフルレンジ）
・外形寸法：W192mm　H320mm　D205mm
・内容積：メインキャビティ約3.5リットル、サブキャビティ約3.1リットル
・クロスオーバー周波数：8.8kHz（調整値）
・トゥイーターアッテネーター：-3.5dB（調整値）
・システムインピーダンス：4Ω
・質量：5.5kg（１台）

　２８号機の全構成部品は写真２である。これで１台分だがスピーカーユニットが３個あるのが特徴である。
　ウーハーモジュールを写真３、写真４に示す。サイドがスロープしたバッフルパネルは厚さがあり極めて強固。また、ウーハーユニットも４本のM4ボルト＆ナットでガッチリと固定され強度は十分に高い。このWF152BD04というユニットは背面もきれいに処理され、わずかにラウンドしたコーン紙もダンプ材が塗布されているようで性能に期待の持てる良質なウーハーである。
　ウーハーモジュールのバッフルパネルにNo２８のエンブレムを付けた。

　トゥイーターモジュールを写真５、写真６に示す。
このトゥイーターFT7RPは四角形状なので取付けが行いやすい。四角窓を開けたバッフルにM4ボルト＆ナットで固定し、こちらも強度は高い。破損しやすい振動膜はメッシュのプロテクターで守られ、ショートホーンの前面形状と縦長の全面駆動振動膜で指向性も良いだろう。マッチングトランスを抱いていないので小型軽量である。

　写真７、写真８にサブユニットモジュールを示す。インナーバッフルにサブユニットFE103EnがM4ボルト＆ナットで固定されている。このモジュールは内部に水平に配置されるのでユニットの取付けはバーティカルタイプ（垂直組立）である。FE103Enはマグネットも大きく10cmフルレンジの定番らしく高性能も確認済みである。

　フレームAを写真９、写真１０に、フレームBを写真１１、写真１２に、フレームCを写真１３、写真１４にそれぞれ示す。この３つのフレームを組合せて３段の階段状エンクロージャフレームが完成する。
　フレームAにはウーハー部分のサイドに補強柱が付いている。これによりウーハーモジュールと強く結合できる。フレームBはサイドが１段小さくなる構造である。写真の様にプレートブロック３枚厚さの板状の部品を利用することで２６号機の製作で苦労したような２重構造にしなくても充分な強度の階段状構造が得られる。
　フレームCは２段の階段状であり、中央付近に上下分割のインナーバッフル固定枠がある。外側周囲の１２個の支柱は組立時の一時補強ジグである。

　リアパネルを写真１５、写真１６に示す。ターミナルが３組付けてあり、写真１６では見えにくいがトゥイーター用のプラスターミナル（赤）には誤接続防止のために穴埋め処理がしてある。トゥイーターからのケーブルがダイレクトに接続されるのでアンプを誤ってここに接続するとトゥイーターを破損するからだ。
　３段に小さくなるのでリアパネルは面積が小さく、インナーバッフル部分も補強になるので２５号機のようなリアパネル強度不足の問題は無いだろう。

　その他の使用部品を写真１７、写真１８に示す。
写真１７は内部の接続ケーブル、ターミナル間のジャンパーケーブル、コンデンサーと抵抗器である。３本の内部接続ケーブルは端末にM4圧着端子とギボシ端子、ジャンパーケーブルはM8のY端子を付けた。ジャンパーケーブルはウーハーターミナルとサブユニットターミナルをつなぐ物で２本ある。
　HPFのフィルムコンデンサは3.3uF、2.2uF、1.5uFの３種類を抵抗器は3.9Ω、2.2Ωの２種類を用意したが、調整で選択するので実際に使用するのはそれぞれ１種類である。
　写真１８の吸音材は上部のサブキャビティにはいつもの活性炭を５個挿入するが、ウーハー背面のメインキャビティは積極的な低音の吸音は不要であり、空間の確保が重要と考え、活性炭は入れない。ただし、サブユニットの高音域は吸収したいので厚手の布を入れることにした。インシュレーターもいつものオーディオテクニカ製である。

　まずはフレームAとフレームBを組合せる。（写真１９、写真２０）
写真２０でフレームAの補強柱の取付け具合が見えるが段の部分に乗ることでウーハーモジュールの固定をより強くできる。
　サブユニットモジュールを内部に固定する。（写真２１、写真２２）
サブユニットモジュールのインナーバッフルが内蔵されることでフレームの強度が一段と高まる。スピーカーユニットにはあらかじめケーブルを付けておく。

　この状態でウーハーモジュールを取付けてしまう。（写真２３、写真２４、写真２５）
通常はエンクロージャが完成してからスピーカーユニットを取付けるのだが、今回のエンクロージャは階段状なので安定が悪いためフレームにウーハーモジュールを強く固定するにはこのタイミングなのである。組立の手順検討も大切なノウハウである。
ウーハーモジュールが付くとフレームはさらに強固になる（写真２４）。裏面から見るとサブユニットとの配置関係が良くわかる（写真２５）。

　次にトゥイーターモジュールをフレームに取付ける。（写真２６、写真２７、写真２８）
ウーハーのような強力な振動は無いのでトゥイーターモジュールの部分には補強柱はない。
　３個のスピーカーユニットが固定されてメインキャビティからウーハーのケーブル、サブキャビティからトゥイーターとサブユニットのケーブルが出る。

　フレームCを取付ける。（写真２９、写真３０　写真３１）
先ほど述べたように階段状のエンクロージャ構造だと前方から押付けた場合、後方が狭くなっているためブロックを充分に結合することができない。前面にはスピーカーユニットがすでに付いているのでこちらを下にはできない。LEGOブロックは１個では簡単に付け外しができるが巨大なモジュール同士では接合の面積が大きいためにかなりの力が必要で、組立時の力の入れ方を考えておく必要がある。フレームCに付いている１２個の組立支柱はこのためのもので、これにより強固に取付けることができる。
　写真３２はフレームC取付け後にこの支柱を外した様子である。また、ここでインシュレーターを底面に貼り付ける。
　吸音材は前述のとおりメインキャビティ底面に厚手の布を敷きサブユニットの高音域がウーハーユニットのコーン紙から漏れないように吸音する。これは高音域の吸音なので布で充分である。サブキャビティには活性炭を５個挿入し、体積では内容積の30％くらいになる。サブキャビティの内圧を低減する必要があるので適量を挿入した。（写真３３）

　リアパネルを取付ける。（写真３４、写真３５）
３個のスピーカーユニットはすべて同相に配線する。リアパネルは写真の様にスピーカー本体を立てた状態で取付けるが、リアパネルはある程度しなるので部分的に少しずつ接合してゆく。写真ではわかりにくいがリアパネル下部の隅にキリカキが設けてあり、メンテナンス時に外しやすくしてある。こういった細かな点もノウハウなのである。

　完成した２８号機。（写真３６、写真３７）
前面のデザインはスピーカーシステムらしいオーソドックスなものである。この内部に第３のユニットがありタンデムドライブ方式であることはわからない。バッフルサイドのグレーのコーナーカットもデザインのアクセントになっている。
　背面は強度を高める階段状エンクロージャ構造によりリアパネルの面積が小さく、ターミナルが３組あることからサブユニットの存在がわかる。
エンクロージャのどこを叩いてもコツコツと締まった音がして強度に不安は無い。音に期待の持てるエンクロージャが出来た。

　音を聴いてみよう。デバイディングネットワークのコンデンサーと抵抗器それにジャンパーケーブルを図４の回路となるように写真３８、写真３９の様に接続する。
　まずはジャンパーケーブルを外してウーハーユニットだけで聴いてみる。・・・意外に高音域まで出ている。軽いペーパーコーンのユニットを選択したのはレスポンスを重視したためなのだから期待どおりなのだが、やはりクロスオーバー周波数は高く設定する必要がありそうだ。
　アッテネーターを-3.5dBにしてコンデンサーに3.3uFを付けてみる。これではまだ高音がきつい。ウーハーの高音域にトゥイーターが被っているのだ。結局、コンデンサーは1.5uFにしてクロスオーバー周波数を8.8kHzとした。さらにコンデンサーの容量を減らしてクロスオーバー周波数を高めても良いが、高性能トゥイーターの音を聴きたいのでこのくらいに調整しておこう。

　タンデムドライブの効果で低音のレスポンスは充分である。２６号機のようなブーミーさは無い。さすがに15cmウーハーは強力で、小型のエンクロージャなのに密閉型特有の圧迫感も無いのびのびとした低音の鳴りである。また、音楽で大切な中域の歪感も少ない。これはパワーアンプ直結のダイレクト接続の効果もあるが、ウーハーの背圧の影響が低減されて歪が少ないためであると思う。
　高音はハイトランジェントな高性能トゥイーター独特の大変さわやかな音調である。45kHzまでレスポンスする軽量振動膜の歪の少なさが感じられる。
心配していたトゥイーターとウーハーのつながりも問題ない。タンデムドライブ方式はサブユニットが協調してウーハーの動作を助けるのでレスポンスも向上するのだろう。
　高性能なウーハーユニットとシンプルな回路の採用で音楽のスケール感が得られ、そして微妙なニュアンスを再現する軽量振動膜トゥイーターのメリットが感じられるワイドな再生音である。もちろんLEGOによる高剛性なエンクロージャの効果も大きい。
　製作者のバイアスもあるだろう。音の評価は絶対的なものでなく、どうしても気持ちが入ってしまう。それを含めても間違いなくこの２８号機はLEGOスピーカーのBESTモデルだと思う。２４号機を越えた作品の完成である。

　完成した２８号機は約10万円のコストがかかった。10万円あれば音の良い立派な市販スピーカーシステムが購入できる。本当にLEGOで製作する意味があるのだろうか？・・・といつも思う。結局、私は音だけではなく自分で造り上げたという達成感が欲しくて製作を続けているのだ。そして作品が増えるたびに確実に経験というお金では買えない知識が得られる。これが次の作品の糧となり、より高いレベルの製作につながる。だから面白くてやめられないのである。

（2012.1.3）