スピーカーの仕組み

質問

自然の中にある音は複雑です。
その中には様々な波長の音が混じり合って自然の音を作り出している考えてます。
そこで音楽を聴いていて不思議におもったのですが、なぜ、スピーカーなどの膜振動だけで様々な波長を含む振動を生み出せるのでしょうか。
私の考えでは、膜振動は一つの波長のみ発生できると思っているので、不思議です。
たぶん、電気か何かがキーポイントだとおもいますが・・・わかりません。

もう一つ、変な質問をさせてください。
ベースについてです。ベースは生で聞く場合、遠くで聞いたほうがよく安定して聞こえます。なぜでしょうか。
波長が長いからでしょうか？そうしたらなぜ波長が長いと良く響くのでしょう。

私は物理が好きですが、これらの問題については理解できません。ご教授くださいませ。駄文でごめんなさい。

回答No.2

mii-japan · ベストアンサー

＞スピーカーなどの膜振動だけで様々な波長を含む振動を生み出せるのでしょうか。

さまざまな波長でさまざまに変化する複数の振動波は、(電気的に）複雑な変化をする一つの振動波に合成されます

スピーカは、その複雑な変化をする一つの振動波(電気）を空気の振動(音）に変換します

この合成・増幅・変換の過程では100％忠実にすることはできません、信号の微妙な食い違いを生じたり、人の耳には聞こえない（と思われる）領域の大幅な削除等も行われます

後半は　1の通り　しかし　（高域が減衰したことにより）安定していると感じるのは質問者の主観です
そのようには、感じない人もいます

回答No.4

noname#161749

フルレンジスピーカーでも、
広い再生帯域を得られるためのヒントは分割振動です、

一枚の振動版でも振動して再生する部位が違ってて、
中高音域はボイスコイル付近で、
低音域はコーン全体で再生するようになります。

お礼

たくさんの回答をありがとうございました。
非常に分かりやすかったです。
テレビでは光か色の三原色を使って、様々な色を映し出すが、スピーカーも同じように、様々な波長を足し合わせて、一つの波長にして再生している。人間も音は一つの波長として感じ取っているので、自然に聞こえる。と考えました。
すっきりしました。ありがとうございます。

回答No.3

tom-paris

生態学の専門でありませんが、最終的に音を感じるのは、耳の鼓膜、内耳振動です。
音の発生源、周波数は、それぞれ異なっていますが、音が聞こえる段階で複合された振動として、私たちは感じます。
糸電話の様に単純に考えれば、耳の延長が、音を拾う、マイクだと考えればと思います。
ただ、マイクは人間の耳より高性能でより多くの波長音を拾っていますが・・・。
シングルコーン一つでも、十分に伝わる音は再現出来ますが、低音域の径の大きいコーン、中帯域コーン、高音域コーンと別けて、音を発生させれば、より原音に近い音が再現できます。
ただし、聞こえて感じる音（体感振動など）は、個人差がありますが・・・。
ベースなどの低音域が生で、聞いたほうが安定しているのも、皮膚など体感音によるものと思われます。
俗にいう、空気が震えるといったものでしょう。
ライブ会場のスピーカは、お手持ちのスピーカより高性能です。
また、乱反射しにくいように、屋内会場は設計してあります。乱反射による音の乱れを防ぐためです。
電波の世界では、低振動の方が減衰率が小さいことがわかっていますが、可聴域音の周波数では、それ程影響を受けているとは、思えません。
電気信号の伝達段階では、これらは全くといっていいほど影響はありません。

回答No.1

chiezo2005

スピーカのコーンは膜は膜ですが太鼓の膜などとちがって，強度が高くしかもふちにダンパーがあるので明確な固有振動数を持ちません（ちょっと正しくない表現ですが）。
この硬い膜をボイスコイルで強制的に振動させて空気の振動に変換しています。ボイスコイルには音の波形に応じた電流がアンプから供給されます。ボイスコイルはマグネットの磁極の間の強い磁界から電流に応じた力を受けて，コーンを振動させます。

ベースの音は遠くで聞いたほうが安定して聞こえるというのは，単に，低い音のほうが空気中での減衰がすくないので，よく聞こえるためではないでしょうか？
船の霧笛が非常に遠くまでとどくのと同じです。