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オーディオあれこれ その6

                                           (有)ユニオン技研 小田切 高司

  ○ スピーカー編


 ここまでレコードに始まりアンプ、ハンダ、ケーブルなどオーディオに関してあれこれ書いて参りました。しかしオーディオに一番重要な、スピーカーについては触れていませんでした。 この章ではスピーカーについてあれこれ述べたいと思います。

 スピーカーとはご存知方も多いと思いますが、磁石とボイスコイルと呼ばれるコイルを組み合わせた磁気回路に、コーン紙という円錐形の振動版を接続したもので、音声などの電気信号がボイスコイルに流れる事で、磁石との間に引反発力による振動が生じ、その振動がコーン紙を振動させ周辺の空気に振動を伝える事で音声として発音させる、電磁気型のスピーカーが一番多く使用されています。
 その他特殊なものとしては、静電気による圧電効果を利用したコンデンサー型スピーカーや、コロナ放電を利用する放電型スピーカーなどが有ります。

 これまで何度か出てきました様に、人間は20Hz〜20KHzの周波数の音を聞く事が出来ます(と言われていますが、実際には20Hzや20KHzが聞こえる人は殆んどいないと思います)、となればスピーカーもこの周波数範囲の音は出せなくてはなりません。
しかしこれはスピーカーに取っては大変難しい作業なのです。
 レコード編でも説明しましたが音声を再生するには、周波数が低くなる程大きなエネルギーが必要になります。大きなエネルギーという事は、空気も大きく動くという事でスピーカーが空気に振動を伝えるにも、低音程大きく動く必要があります。
 この事は振動板(コーン紙)の大きさ(面積)にも関連があり、振動板が大きなスピーカーは、振幅は小さくて済みますが、振動板の面積が小さい場合は、その分大きな振幅が必要になります。
 しかしスピーカーの振幅は、ボイスコイルが動ける範囲という事ですので、せいぜい数mmの範囲でしかなく、余り大きな振幅を作る事は出来ません。そうなりますと振動板(コーン紙)の面積を大きくするしか方法がなく、充分な低音を再生するためのスピーカーは口径の大きなスピーカーが必要になります。
 実際のスピーカーシステムでも、口径の大きなスピーカーシステム程低音の周波数特定が良くなる傾向が有り、ハイグレードなスピーカーシステムでは38cmクラスの大型ウーファーを使用している製品が多く存在します。
 しかし、幾ら38cmの大型ウーファーを使用しても20Hzの低音を確りと再生する事は大変困難で、私の知る限りでは20Hzが完璧に再生できるスピーカーは口径80cmのウーファー位だと思います。

 一方高音の方は如何でしょうか。
高音とは周波数の高い音の事ですので、振動板を振動させるスピードも高速になります。 一般的なスピーカーの振動板は、コーン紙という丈夫な紙で出来ていますのでその質量も大きくなります。
ご承知の様に質量の大きなものを高速で動かすにはその分大きな力が必要になりますが、スピーカーのボイスコイルではその様な大きな力は出せません。従って、口径の大きなスピーカー程コーン紙の質量が大きいため、高音が出難くなります。
 そこで、スピーカーを低音用、中音用、高音用とそれぞれの用途に分けて低音用には口径の大きなコーン紙を使用し、中、高音用では口径の小さなものや、コーン紙ではなくアルミなどの軽くて丈夫な振動板を使ったホーン型や、ドーム型のスピーカーなども使用されています。



     




 スピーカーシステムは、スピーカー本体だけではなくスピーカーを収める箱(スピーカーBOX)も特に低音には、重要な要素となります。
 スピーカーが音を発する時は、コーン紙の振動をその周辺の空気に伝えますが、スピーカーの前面に伝わる振動と、後面(裏側)に伝わる振動では、片方ではコーン紙が出る(プラス)とその逆側では引っ込む(マイナス)事になり、プラスとマイナスで全く逆の動きになります。
 そうしますと、スピーカーから出て来る音は、前面の音と後面からの音とが打ち消し合って聞こえなくなってしまいます。低音程この傾向が顕著に表れ、スピーカーをむき出しで鳴らすと殆んど低音のない音になってしまいます。
 これを防ぐには、後面からの音を遮断する必要があり、この為にスピーカーBOXが必要になります。
 理想的には、スピーカー後面の音を全て吸収出来れば良いですけど、音を吸収する事は大変難しく、特に低音は持っているエネルギーが大きいためほとんど不可能な事です。
  吸収出来ないのであれば、後面の音をなるべく外に出さないように、しなければなりません。 箱全体が振動しないように丈夫な箱が必要になり、その大きさ(内容量)も大きなものが必要になります。
 そこで考えられたものが、いっその事後面からの音も積極的に利用するようにしたバスレフ方式と呼ばれる方法です。
 バスレフ方式とは、使用するスピーカーの最低共振周波数(f0、エフゼロ)付近で共振するように調整された、ポートと呼ばれる円筒形(四角柱もある)の筒をスピーカーBOXに設置して、後面から出る音の中で共振周波数付近の音をポートに共振させ、その音をスピーカーの音と共に出して、より豊かな低音が再生できるようにしたスピーカーBOXです。

 その他にも、フロントホーン型やバックロードホーン型など、いろいろなスピーカーシステムが有りますが、スピーカーやスピーカーBOXについて詳しく解説しますと本が書けてしまう程になりますので、ここでは割愛致します。 実際に数多くの解説本が出版されていますので、興味の有る方はそれらを参考にして下さい。

 以上は、オーディオマニアを対象とした大型のスピーカーシステムについて、簡単ですが説明致しました。
 しかし、大型のスピーカーシステムにはそれに見合う環境がとても重要な要素となります。 つまり、そのスピーカーシステムに見合うだけのスペースと、有る程度の音量も必要になりますので、多少の防音を施した所謂オーディオルームが必要になります。
 その環境が無い場合、高級なスピーカーシステムであってもその実力は充分に発揮出来ません



 BGMやPCオーディオなどでは、マニア向けのオーディオシステムとは別に、一寸した時に気軽に音楽を楽しむ事が出来ます。
 その様な時には、コンパクトなアンプやスピーカーが丁度良い感じがします。
 当社のコンパクトアンプUPA−10シリーズは、その様な時に最適なアンプとして開発致しました。

 パソコンショップなどではPCオーディオ用に、小型のスピーカーやアンプなどが数多く販売されています。でもそれらの物は、残念な事に殆んどオーディオを意識して作られたものではなく、ただ音が鳴れば良いという物も多く存在する事は悲しい事です。
 本章で説明しました様に、小型のスピーカーは低音再生に限界がありますので、大型スピーカーの様な腹に響くような太鼓の音や、地を這う様な重低音は有りません。
 しかし、低音を追求するという事ではなく、それなりにバランスの取れた質の良いスピーカーとUPA−10Eとの組み合わせでは、まるで本人が目の前で歌っているような錯覚を覚える様な事も可能になります。





オーディオあれこれ その1
(レコード編)
オーディオあれこれ その2
(プリアンプ編)
オーディオあれこれ その3
(メインアンプ編)
オーディオあれこれ その4
(コンパクトアンプ編)
オーディオあれこれ その5
(ハンダ・ケーブル編)
オーディオあれこれ その6
(スピーカー編)
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