スピーカボックスへ収容したRaspberry Pi用ラジカセ風Speaker pHAT

Raspberry Pi用ラジカセ風Speaker pHATをケースへ入れるだけで、音質が格段にアップします。
スピーカユニットだけでは、振動版の背面の空気振動が、前面にも放射されるので、スピーカから効率よく音波を出力することが出来ません。スピーカボックスには、振動版の背面の空気振動を吸収したり、ボックス内で反射した振動により振動版を効率よく振動させたり、あるいはスピーカボックスそのものをほどよく振動したりするといった役割があります。

前回は、Raspberry Pi用ラジカセ風スピーカ Pimoroni製Speaker pHATの使い方について説明しました。今日は、このSpeaker pHATをポリプロピレン製のケースに収容してみました。
(前回の記事)
Raspberry Pi用ラジカセ風スピーカ Pimoroni社Speaker pHATの使い方

ポリプロピレン容器の蓋にSpeaker pHATを取り付ける

まずは、下図のように容器の蓋へSpeaker pHATを取り付けます。Speaker pHAT基板の裏側に実装されている電子部品をポリイミド製のテープなどで絶縁保護し、ケースの蓋をくり抜いて、装着します。
ご注意:
ここでは、ポリプロピレン製の耐熱容器を使用しましたが、ポリプロピレンは良く燃える素材です。火花や内部発熱などによって引火すると、火災の原因になります。十分に注意して実験し、実験後はACアダプタなどを抜き、電源を切って安全な場所に保管ください。
基板の4隅では、直径2.6mmのネジで容器へ固定します。さらに、背面の空気振動が前面に漏れたり、異音が発生したりしないように、接着剤を使ってスピーカとケースの長手方向を固定しました。

Speaker pHATには8個のナットが付属しています。このナットをスペーサとしてSpeaker pHAT基板とスピーカユニットとの間に入れると、隙間が出来てしまい、背面の空気振動が前面へ漏れてしまいます。したがって、基板とスピーカとの間にはナットを入れないようにしましょう。

Raspberry Pi Zero Wを取り付け、電源コードをハンダ付けする

Speaker pHATにRaspberry Pi Zero Wを取り付けます。写真の赤のコードが5V、黒がGNDです。

ただし、Raspberry Pi Zeroシリーズの5V電源には過電流保護の部品が入っていません。そこで、ヒューズを挿入しました。

ヒューズは0.3A以上、かつACアダプタからの供給でヒューズが溶断できるものを選びます。音楽を聴くような場合は、0.5Aくらいのヒューズを使用し、1.0AくらいのACアダプタを使用すれば良いでしょう。1時間に、数回程度、音声で時報や警報、連絡事項などをアナウンスする程度であれば、0.25Aくらいでも良いでしょう。ボクは長さ20mmのミニガラス管ヒューズを使用しました。

GPIOコネクタ部をより美しく

GPIOコネクタのハンダ付け部は、FMラジオのチューニングのようなデザインになっています。ピンを基板のギリギリまでニッパで切断し、ハンダを丸く盛ると、より美しく仕上がります。ただし、若干、挿抜耐回数が下がるかもしれません。製作後にHATを取り外さないのであれば、問題ないでしょう。

レベルメータの動作の様子(動画)

音楽の再生方法や、テキストの音声読み上げ方法については、下記の前回の記事をご覧ください。
(前回) Pimoroni製Speaker pHATの使い方
by ボクにもわかるRaspberry Pi
https://bokunimo.net/raspi/