スピーカー
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/04/20 03:54 UTC 版)
エンクロージャー
エンクロージャーとはスピーカーユニットを取り付ける箱のことである。音には障害物の向こうに回り込む性質（回折）があり、低音になるほど顕著である。このため、ユニットをむき出しのまま使うと、裏から出た低音が前に回り込んで打ち消しあい、低音が小さくなってしまう。そこで、ユニットをエンクロージャーに取り付けることで裏から出た音を遮断する。ユニットをエンクロージャーに組み込んだものをスピーカーシステム（または単にスピーカー）と呼ぶ。ほとんど全てのスピーカーはこの状態で市販されている。
エンクロージャーは、振動板の反作用によって振動する。また、内部で音が反射して定常波が発生する。これらは音質を悪化させるため、補強材や隔壁で強度を確保し、フェルトなどの吸音材で定常波を吸収する。このエンクロージャーの設計によってスピーカーシステム全体の音質が決定され、製品の個性となる。
箱の材質は固有の振動を持たないことと加工性と強度が要求されるため、通常は木質材料（単板、MDF、パーティクルボード、合板）が使われる。樹脂製や金属製のものもあるが、樹脂製は小型で安価なもの、金属製は小型のものや高級品に限られている。
エンクロージャーには数多くの方式があるが、市販品のほとんどは「密閉型」か「バスレフ型（位相反転型）」である。いずれにせよ、自然な聴感のためには周波数特性が広い範囲でなるべく平滑なことが求められる。特に低音については、ウーハーの最低共振周波数fo付近の共鳴特性の鋭さを示すQoが0.7前後になることが求められる。
以下に主な方式を記す。
- 密閉型 - 箱を密封し、振動板背面から発せられる音の影響を完全に遮蔽する。癖の少ない素直な音質が特徴である。反面、エンクロージャーが過小でスピーカーユニットの磁気回路が非力な場合、振動板の動きが制限され、低音の少ない詰まった音になりやすい。
- バスレフ型 - エンクロージャーの前面や背面に筒状の貫通穴（ポート／ダクト）を設け、ヘルムホルツ共鳴の原理でユニット裏面から発せられた低音を共振、増強する。これが振動板の前面から発せられた低音に加算され、豊かな低音が得られる。反面、共振周波数よりさらに低い低音がほとんど出なくなる。また、設計が悪いと低音のダンピングが悪くブーミーと言われる音になったり、バスレフの開口部で風切り音が出たりする。
- バックロードホーン型 - エンクロージャーの内部に、少しずつ太くなってゆく音の道（ホーン）が折りたたまれており、箱のどこかにホーンの出口がある。振動板の裏側から出た音のうち低音はホーンで増強され、中音高音は折り曲げ構造により減衰し、出口から放射される。バスレフ型に比べて低音増強効果は大きいが、反面、バスレフ型ほど低い帯域まで低音を増強させる事は困難である。設計や製作に手間がかかる。自作スピーカーや、海外メーカーの超高級品に使われている。
エンクロージャーの形式は、スピーカーユニットとの相性がある。スピーカーには振動板の重さ、動きやすさ（コンプライアンス）、磁気回路の強さなどによって最低共鳴周波数の共鳴の度合いを示すQo値が定まる。Qo値が大きいほど共鳴が大きくなる。
例えば振動板が重くなると振動が止まりにくくなりQo値が上がる。またコンプライアンスは低いほどQoが上がり、磁気回路が弱いほど制動が弱くなるためQoが上がる。システムとしての低音の再生が平滑で自然な聴感となるQo値を0.7とするために適切な組合わせが必要である。
- 平面バッフル - 振動板重量が軽く、かつ磁気回路が弱いユニットに向く。磁気回路が強いユニットでは過制動になり低音が不足しやすい。
- 密閉型 - 十分な低音を得るに振動板重量が重く、かつ磁気回路が強いユニットに向く。振動板重量が軽く、かつ磁気回路が弱いユニットを用いる場合は、背圧の影響を抑えるため内容積を大きく取る。
- バックロードホーン - 振動板重量が軽く、かつ磁気回路が強いユニットに向く。振動板が重いユニットとの組み合わせは、低音過剰になりやすい。磁気回路が弱いユニットではホーンを駆動するのに能力不足で、音質に悪影響がある。
- バスレフ型 - 設計によりユニットの適合範囲が広い。振動板重量が軽く、かつ磁気回路が弱いユニットを用いる場合は、密閉型の場合よりも内容積が小さくて済む。振動板重量が重く、かつ磁気回路が強いユニットでは、低音過剰になりやすいのでポートを小型にして効果を弱める。振動板重量が軽く、かつ磁気回路が強いユニットでは、ポート断面積を大型にして低音増強効果を強める反面、あまり低い帯域の低音増強は避ける。
なお、ユニットの前にラッパ状の曲面（ホーン）を取り付けたスピーカーを「フロントロードホーン型」と呼ぶ。これは上記の各エンクロージャーと組み合わせて使用されるものであり、エンクロージャーの方式を指す用語ではない。指向性をコントロールでき能率に優れている反面、大型になりやすい。超高級スピーカーや大型の自作スピーカー、コンサート用の大音響スピーカーに利用される。
注釈
- ^ 英語ではloudspeakerのほうが正式の呼称である。「speaker」では基本的には「話す人」とか「演説者」という意味になってしまい、誤解を受けやすいので、装置を指す場合は英語ではloudspeakerと呼ぶことを好む。装置を「speaker」と呼ぶのは、あくまで話す側にとっても聞く側にとっても、装置を指しているとはっきり分かっている時に限って使う、省略的な呼称である。
- ^ (大橋力 2008)は、対象者に高音を聴かせ、その時の脳波を測定する事によって、当人が音を聴いたと自覚が無くとも、間違い無く音を聴いている事を実証した。
出典
- ^ 大辞泉
- ^ Colin Barras (2008年10月31日). “Hot nanotube sheets produce music on demand”. New Scientist. 2011年2月1日閲覧。
- ^ a b 石井大策「スピーカ振動板材料 : 主要材料と技術動向」『日本音響学会誌』第66巻第12号、日本音響学会、2010年、616-621頁、doi:10.20697/jasj.66.12_616、ISSN 0369-4232、NAID 110007989165。
- ^ 日本音響学会 1996.
- ^ http://www.manabi.pref.gunma.jp/bunrui/gakupro/08000392/
- ^ “DIATONE70周年 スペシャルサイト 特別コラム Vol.02「オーディオ再生の現在 ハイレゾデータが変えたものと変わらないもの」（貝山知弘）”. 三菱電機 (2016年11月). 2016年11月12日閲覧。
スピーカーと同じ種類の言葉
- スピーカーのページへのリンク
