3Dプリンターで非電源スマホスピーカーを作ってみる

少し前にFFF式の3Dプリンター『Bamboo Lab A1 mini』を購入しました。低価格のプリンターなのに高精度で印刷も早く、色々と小物を作って遊んでいます。

そのなかから、最近作った非電源のスマホスピーカーが良い感じだったので紹介します。

作ったもの：スマホ用パッシブスピーカー

スタンドに置くだけで使えるタイプのスピーカーで、メガホンのように音を飛ばす構造になっています。木製のものが一般的でしょうか。

手帳型のスマホカバーをつけたまま使えるサイズ感で、使いたい時にサッと立てて使えます。

音声コンテンツの聞き取りやすさを改善したい！

そもそもこれを作った動機は、スマホのスピーカーだと音声が聞き取りにくかったたから。

私はPodcastやオーディブルをよく聞くんですが、スマホを机にベタ置きしていると、音がくぐもって聞き取りづらいことがあったんですよね。音量を上げれば問題はないんですが、普段は小さめの音にしているのでいちいち設定するのが面倒です。

調べてみると、どうやらスマホ本体のスピーカーは音が拡散しやすく、とくに話し声は広い角度に広がって出ていくようです。また、机や壁に反射した音が混ざると、音がこもったり輪郭がぼやけるのだとか。

つまり、音の飛ぶ方向を絞れば聞き取りやすさが改善できるのでは？

そう思い、音の指向性を調整するようなスマホスピーカーを設計してみました。

スマホスピーカーの設計

今回のスピーカーでやりたいことは次のふたつです。

• 音を前方に向けて飛ばす
• デスクからの反射を減らす

そもそも、非電源タイプのスピーカーは、スマホから音を受け、スピーカー内部や開口部の形で音の伝え方を変化させる仕組みになっています。

音量や音域を調整するなら、内部の長さや共鳴も考える必要があります。
ただ、今回は音の向きを変えることがメインの目的なので、開口部の形を中心に設計することにしました。

開口部は、音をどう飛ばしたいかで適した構造が変わるようです。

形状	音の広がり	得意なこと
円錐・ラッパ型	上下左右に比較的均等	スタンダードな拡声
四角錐・角型	横・縦を別々に設計しやすい	広い会場向けの指向性制御
スリット型	短辺方向に広げ、長辺方向に絞る	縦・横方向の制御

よく見るのはラッパ型の商品ですが、今回はコンパクトかつ音の拡散をある程度制御できるスリット型にします。

また、机との反響を軽減するために、スリットはやや上向きに傾けてみました。

Autodesk fusionでモデリング

実際にモデリングしてみます。

スマホ受けの部分は、手帳型カバーをつけたまま入る寸法（25 x 80 x 40 mm）にしました。

外形は厚み3mm。角はシンプルに面取りします。

その後、スマホのマイク穴部分に10 x 35 mmのスリット穴を空け、スイープで20°上向きになるよう繋げました。

このままシンプルなスリットでもよかったのですが、全体サイズに対して穴が小さく不格好なので、終端15 x 70 mmの穴になるよう軽く広げてみます。

このままだと印刷時に内部サポートが必要になりそうだったので、内部が綺麗に印刷できるよう、左右で2分割したデータにしてみました。

A1 mini + PLAフィラメントで印刷

印刷時間は約1時間、フィラメント消費量は37gです。

組立とちょっとしたカスタマイズ

精度は良い感じ。組み合わせても大きなズレはありません。今回は接着剤で固定しました。

表面を塗装すると音の聞こえ方が変わるらしいので、音が抜ける部分に模型用塗料を塗ってみました。

机に直置きより音声が聞き取りやすくなった

実際に使ってみると、これまで音がぼんやりしていたPodcast番組の音声も聞き取りやすくなった気がします。
波の音など、環境音系の作業用BGMもクリアな印象。

スピーカーを使っている間はスマホを操作できないこともあり、作業中の「ながら聞き」と相性がいいものがつくれました。

データをBambuのMaker Worldにアップしたので、興味のある方はダウンロードしてみてください。