理想的なスピーカーを探し求めて、
jazzを聴くスピーカー
ジャズマンへの道

タワミ振動とは、
自然な音を出すための最も有効
な方法だ、と自然の摂理は教えています。

その3



,


現在のオーディオシステムの解決すべき問題点

こうして、理想的なスピーカーを探し求めるという事は、ジャズを聴くのに適した、ウッドベースの音をリアルでクリアに再生できるスピーカーを探し求める事となった訳です。

そこで、日本にあるあらゆるスピーカーを試聴致しました。しかし、残念ながら私の考えていたようなスピーカーにはなかなか巡り合いませんでした。

ならば、自分で開発するしかない、という事で改めて現在のマイクで音を録ってスピーカーで再生するオーディオシステムを再検討した結果、大変大きな問題が有る事に気が付いたのです。
現在のオーディオシステムの問題点
自然界に聞こえる音、楽器が出す音などの立体的に聞こえる音をマイクで録った音は、立体感のないモノラルの音としてデータ化されます。なぜならボイスコイルは前後方向の単一の方向にしか運動できないので、マイクの振動板が位相の違いにより複雑な運動をしたとしても、すなわちどこから音が来たのかの情報は無視されて、モノラルの音がマイクの中心の点へ来たと仮定して動作するからです。

多分多くの人は、「マイクはその場所の現実の音を拾ったんだから、その振動板が往復振動して得られた信号を忠実にスピーカーの振動板が往復運動して音を再生 出来る事こそが最も理想的なオーディオシステムだ」と思っているでしょうけれど、実はこのままでは少し問題が有ります。

これをこのまま従来のスピーカーの振動板を平行往復運動させると、振動板の面積内からは同じ位相の音が再生されますが、元の場所には振動板の広さの同じ位相の音があった訳ではないので、この音は不自然な音となってしまいます。

又、スピーカー振動板の前から出る音と、背面から出る逆位相の音とが、特に低音に関して打ち消しあってしまうためにボックスに設置する必要がありました。

この様に、現在のスピーカーではどうしても原理的にこれ以上高い再生機能を望めないので、もし理想的なスピーカーを求めるのであれば、異なる原理で動作して、片チャンネルでも立体感のある音を出せるスピーカー、あるいは、低音の再生能力の高いスピーカーなどを模索する必要があるのです。

,

r



問題の解決策〜点音源スピーカーのススメ

問題解決の為に、現在理想的なオーディオシステムとしていわれる点音源にはどのような性質があるのかを詳しく再検討してみました。
点音源の球面波効果
例えば左右の耳の位置が図のように中心からずれている位置にいる時に点音源から球面波が拡散する場合、最初にt1の方向へw1の波が右耳へ到達します。この時右耳の全面にほぼ瞬時に波は伝わります。続いてt2の方向へw1の波はw2として左耳の右端へ到達し、続いてt3の方向にw2の波がw3として左耳の左端へ到達します。すなわちこのような特別な配置に限らず、どの様な位置で聞いたとしても、音源に近い方の耳へくる音より、遠い方の耳にくる音の方が、音の滞在する時間が長くなり、右と左の耳では同じ音が複雑にズレています。このような音の性質を球面波効果とします。

形体によっては音源の大きさと焦点の大きさとが異なる場合もありますが、球面波効果があるのは焦点の大きさが点の大きさの場合であり、振動板が平行往復運動して音を出す場合は振動板の大きさが焦点の大きさとなり、球面波効果は望めません。

この位相のズレをマイクでは反応できませんが人の耳は外耳の音の反射を利用して片耳でも方向を聞き分けられるようですから、球面波効果を聞き分けられるのは十分可能でしょうし、このような機能が耳にあるからこそ私たちは音を立体に感じられているのでしょう。

このように、点音源のスピーカーで再生すれば片チャンネルでも立体的に聞こえる音で再生することができ、今までのオーディオシステムの大きな問題点が解消されるので、理想的なスピーカーへ一歩近づける可能性が出てきます。

,

r



タワミ振動は点音源振動
〜 自然な音を出せる最も有効な方法

さて、もし前記のような点音源が現実にあるとしたらそれは球の伸縮振動であり、表面はタワミ振動しています。ならば、同じ様なタワミ振動で、理想的な点音源を実現出来るであろう事を確認してみます。

靴音、机を叩いたときの音、ピアノの音、コントラバスの音、などから音が出るのは、床、机、ピアノの響板、コントラバスの本体、などの物体になんらかの力が加わり発生したタワミ振動が空気中に伝わるからです。
この様なタワミ振動とは点音源が振動しているのと同じ事だと理解できます。
タワミ振動は点音源振動
図のモデルにおいて振動板は1と2の位置で固定されている時になんらかの力が加わり振動板が伸びて振動板Aまでタワむとします。この時に振動板は1と2で固定されているので、振動板Aは中心Aの円弧(球の一部の事もある)となります。続いて振動板は伸び続けて振動板Bまでタワむとします。この時振動板Bは中心Bとする円弧となります。つまり、振動板がタワむ振動は中心の位置が振動する円弧の事となります。

すなわち、例えば振動板が1と2で固定されていない場合でも、なんらかの関係で円が正円にならなかったとしても、たとえどんな複雑なタワミ振動だとしても、タワミ振動とは中心の位置が振動する円弧,あるいは円弧の組み合わせとみなす事ができます。この後、振動板が下へタワんだとしても同じように中心の位置が振動する事に変わりはありません。

円弧とはすなわち点音源の音源、中心とは大きさゼロの焦点の事なので、タワミ振動は焦点が振動する点音源、タワミ振動は点音源振動と理解でき、球面波効果も期待できます。ただし振動板の後ろ方向へも音は出るので、正確に言えば前へ出る正相の半球面波と、後ろへ出る逆相の半球面波となります。

すなわち、点音源を実現するには、振動板の平行往復運動ではなくてタワミ振動を利用すれば可能となるのです。ですからタワミ振動からは球面波の自然の音がするわけです、、、?

一寸待って下さい、という説明をしてきたのですが、実はタワミ振動とは最初から最も自然な音が出せる方法なのでしたね。何故だかわかりますか?その理由は自然界にある物体から音が出るときは,ほとんどタワミ振動で音が出ているからです。

タワミ振動とは、自然な音を出せる最も有効な方法であると、自然の摂理は教えているのでした。

,

r


img img