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2016年11月05日 (土) | Edit |
さて、発達した現在の技術で作られたアンプ等の電気回路は、非常に安価であっても、音楽帯域の信号を再生するには全く十分なクオリティを有しています。全く十分に広帯域であり、全く十分に高S/Nであり、全く十分に低歪みです。ですから、値段が100倍もするのにブラインドテストで聞き分ける事ができない(あるいは負ける)。。。なんて事が起こります。ソース側も、実用的にはCDレベルで全く十分でしょう。圧縮しても、ほとんどの人が聞き分けられないはずです。それが事実です。

電気/電子技術が十分に進化した現代において、音楽再生で最もネックとなっているのが、多分に機械的要素を持つスピーカです。スピーカは電気信号→磁力→振動板の機械的振動→空気の振動という複雑な変換を行う一種の機械部品です。今時の電気回路で発生する歪みなぞ、スピーカでの複雑な変換によって生じる歪みに比べれば桁違いに小さい屁みたいなもんです。

マイクロフォンは、スピカとは逆の変換を行いますが(というか、スピーカはマイクロフォンとは逆の変換を行うために作られた機械です)、小さな振動板で検出できる微小空間の圧力変動を変換するに過ぎません。音源からの圧力波は球状に全方向に拡がりますが、マイクロフォンは振動板に届いた球面の中のほんの小さな領域の圧力だけを電気信号に変換します。ですから、あのように小さな振動板でも可聴帯域下限の音を信号に変換できます。

耳の中または耳のすぐ近くの非常に限られた小さな空間を駆動するだけで済むイヤフォンやヘッドフォンであれば、この信号をほぼ逆に変換できるため、非常に低い音まで小さな振動板で再生できます。極端な事を言えば、録音に使ったダイナミック マイクロフォンを耳に突っ込んで逆に信号を流すのと似たようなものですからね。このため、本当に忠実な音(音場)を「再現」する必要があるプロフェッショナルな現場(例: 自動車の室内音の感応評価等)では、ダミーヘッドマイクとヘッドフォンを使ったバイノーラル録音/再生方式が使われるのが普通です。

スピーカーでは、マイクロフォンの小さな振動板で拾われた微小空間の圧力変動を、再び部屋の中で球面に拡がる圧力変動に拡大しないといけません。なぜなら、マイクロフォンが拾った微小領域の圧力変動をスピーカから遠く離れた位置にある耳まで届ける必要があるからです。音波は、耳に到達するまでに全方向へ球面状に拡がるため、大きな空間全体を駆動しなければなりません。このため、マイクが拾ったエネルギに比べてスピーカが発生しないといけないエネルギは遙かに大きくなり、大出力の増幅器が必要になります。そして、バカデカイ ウーファとかバスレフとか帯域の分割(マルチウェイ可)とかが必要になります。これらは全て必要空悪です。マイクロフォンが帯域分割しますか?チッチャナ振動板1つで全ての音を拾いますよね。さらに、再生場の条件は録音した時とは全く異なります。音波がスピカから耳に届くまでに部屋の影響を強く受けてしまうという事です。このように、スピーカによるステレオ再生は、ソモソモ、何かを「忠実」に「再現」(逆変換)できるシロモノでは全くありません。生演奏の「サイゲン」をツイキュしようにもツイキュのしようが無いという事です。

繰り返しますが、イヤフォン/ヘッドフォン再生はスピーカ再生に比べて圧倒的に音(および音場)の再生方法として優れています。スピーカがどう逆立ちしても太刀打ちはできません。ですから、昨今ヘッドフォン再生が主流になりつつあるのは(というか既に主流?)全く自然な成り行きであるかのように私には思えます。あとは音源がヘッドフォン再生専用に作られるようになれば理想的でしょう。私は、特に交響曲はバイノーラル録音で聴いてみたいと思います。そういう盤出ないかなぁ? いろいろ試してみましたが、交響曲をステレオスピカで聴くのはかなり無理があるように思えて仕方ありません。交響曲を真剣に聴く場合、私は密閉型ヘッドフォンを使います。

なお、LEANAUDIOはスピーカ再生をイヤフォン再生に近付けようとした試みです。だって、オウチで一日中イヤフォン使うのって鬱陶しいですからね。。。ヘッドフォンが主流となっても、家庭で気軽にリラックスして音楽を楽しむためのスピーカ再生に対する需要はなくならないでしょう。しかしヘッドフォン再生で耳が肥えたリスナを満足させる音楽再生クオリティ(マニヤ達の言うオンシツではない)が求められると思います(私自身がそうであったように)。

結論ですが、
家庭用の小型スピーカに残された最大の課題は、イヤフォン/ヘッドフォンなみの低音再生を達成する事でしょう。中高音域は全く十分なレベルに達していると私は思います。低音では大量の空気を大きく動かす必要があります。これには大きな振動板を使うのが手っ取り早いのですが、装置が極端に大型(そして高価)になり、家庭用として適しません。一方、小さな振動板で低音を再生しようとすると、振動板振幅が大きくなります。そして、機械的に大きく動かすと、機械的な問題(サスペンションの非線形性)によって音に歪みが生じます。これを克服するには、スピーカに優れた機械的特性が求められます。つまり、大きく動いても運動が頭打ちにならないロングストロークで直線性の高いドライバが必要だという事です。これには高度なメカニカル エンジニアリングが要求されます。スピカはれっきとした機械部品だという事です。

一方、ソフトウェア的アプローチも重要です。スピーカを保護するために、内蔵DSPを使って大音量時の過大振幅を制御する技術は、ご紹介したBluetoothスピーカに既に組み込まれています。私が理想的だと考えるのは、共鳴を使わない密閉型スピーカをイコライザでブーストし、音量に応じてブースト量(ブーストの下限周波数)を制御する方式です。さらに高度な方法として、ダイナミックに低音信号の振幅を抑制する事が考えられます。通常、極低音の信号レベルはどの楽曲でも大きくないのですが、稀に生じる極端に大きな低音信号にだけ音量(アンプボリューム)に応じたコンプレッションをかけるといったような方法です。

つまり、メカトロ化が、これからの家庭用オーディオ スピーカのキーワードとなるでしょう。

追記
元々メカニカル エンジニアであったMark Fenlon氏が設計するMarkAudio製ドライバは、上記の機械的特性において明らかに他に抜きん出ており、特に大振幅時の低音再生クオリティがずば抜けて優れている事は、当ブログで計測データを示しながら再三ご紹介してきた通りです。未だに、これに匹敵するドライバは現れないようです。

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