スピーカーの不思議

質問

音楽の高い音も低い音も一つのスピーカーから出すことができますよね！？
でも周波数の違う音の集合体とも言える音楽が一つのコーン（膜）しかないところから出てくるのでしょうか？
値段の高いスピーカーは５．１ｃｈとかありますが，安いのでもそれなりに音楽は聞こえますよね！？周波数別にスピーカーを設けなくても聞けちゃうのはなぜなんでしょうか？
わかる方教えてください！！

回答No.8

sailor · ベストアンサー

多分質問の意味は色々な楽器などから出た複数の音が何でたった一つの膜の振動で再生できるのかという点がひとつでしょう。これは色々な音が交じり合った場合、それぞれの音の波が合成されて１つの波になっています。例えば低い音と高い音の二種類の音が出ていた場合、低い音では大きなゆっくりとした波になり、高い音では小さな早い波になります。この二つの波が重なると、二つの波は周期が違うため、波の山と谷は互いにずれて行きます。お互いの波が同じ方向のときは波が高く逆の方向のときは低くなります。このように高い音とも低い音とも違った波が合成されますが、スピーカーの膜はこの合成された波の通りに動いているのです。したがって色々な周波数が混ざり合っていても１つのスピーカーで再生できるのです。例えば楽器の音なども基本になる波の数（１秒間に何回の波が有るかを単位としてこれを周波数と呼び単位はヘルツです）はその楽器の音程を決めますが、楽器の音色は、この基本の周波数の整数倍の波がいくつも重なりあって出来ています。この基本周波数の整数倍の波を高調波と呼びますが、この高調波の強さの割合が音色を決めています。しかし幾つもの波が重なっていても、実際に音として出てくるのはそれらが合成された複雑な形をした一つの波なので、その波の形どおりに振動すればその通りの音が出るという原理です。単純な基本の波だけの振動では音叉や時報のときの音がそれに近いものです。因みにＮＨＫなどの時報の音は４４０ヘルツが２回、８８０ヘルツが一回です。

お礼

回答どうもありがとうございます！！
やはりスピーカーからいろいろな音が出るといっても結局は1つの波であるんですね！よくわかりました！！
じゃあ僕もお礼にひとつうんちくを。
アニメではじめて「ガーン。」と使ったのは巨人の星なんです！！

回答No.15

noname#91953

視点を変えてお答えします。
鼓膜は、一対しか有りません、しかも、大変小さな物ですし、高音、中音、低音用なんて有りません、フルレンジです。
詳しいことは、各回答者さんのお答えを参考にしてください。

回答No.14

saisho_wa_goo

> 周波数別にスピーカーを設けなくても聞けちゃうのはなぜなんでしょうか？

周波数別に鼓膜を持たなくても、１枚の鼓膜だけで同時に鳴っている全ての音程、音色を聞き分けられちゃう事を考えれば、納得して頂けるのでは？
基本的には、鼓膜やマイクの振動版と同じ動きを、コーン紙１枚にさせれば良いだけのことと思ってます。

回答No.13

wine2530

再度。
ギターをお持ちならすぐ実感できると思うのですが。

　例えば、低い方から３番目の弦を、開放音　"れ”で、弾くとき、
ピックで、弦の中央を弾くのと、弦の端っこ（右利き用だと右手に近い駒？）を
弾いたとき、音色が全然違いますよね。
その原因は倍音の発生が違うからです（と、私は思ってる）。

　楽譜の五線譜の下の”ら”は、すでに書き込みの有ったように、
４４０hzです。波形は基本波なら、正弦波にちかいです。
正弦波は基本的に倍音（ひずみ）を含まない音です。
オクターブ下の２２０hzだと、これを純粋の正弦波では、よほどの
音感の持ち主でないと、判断出来ないです。

　で、倍音には、偶数倍音と、奇数倍音があります。
（オーディオでいう、歪みです。）
スペクトルアナライザーなどの分析機があれば、
好み楽曲と、そうでない楽曲を表示させて見比べると、
へぇ。作曲者はここまで意識してたんだろうか。と。
偉大だなぁと。思ったりします。

　結局は、意識の中の問題で、
２cmＳＰのラジオから出る音でも、感激が生まれます。
ベースの音も、雷の音も、想像の世界で頭に再生されます。

　オーディオと言う魔物に入り込む前に、
生演奏をいっぱい耳にした方が善いと思います。

回答No.12

sailor

スピーカーシステムとはスピーカーとそれを入れる入れ物（エンクロージャーといいます）と接続のための端子などを組み立てたものです。例えば２ウェーシステムでは、高音用のスピーカー・低音用のスピーカー・入力された信号を高音部と低音部に分ける働きをするネットワーク・それらを組み立て１つのシステムにするためのエンクロージャー・アンプに接続するための端子などからなります。このようなユニットをさしてスピーカーシステムと呼びます。

回答No.11

c80s3xxx

周波数ドメインで考えるからやっかいなので，時間ドメインで考えればわかりやすいと思うんですけどね．
結局，信号電圧なら電圧がどう時間変化しているか，その通りにコーンの位置が正確に動いたら空気はどのように疎密化されるか，それがどう伝わるのか，というだけのことです．
実際には信号通りにコーンが動けるわけではないところで，チャンネル分けとかが出てくるわけですが．

お礼

回答どうもありがとうございます！！
結局そこなんですよね！？
信号通りに振動してもらうことを目的にチャンネル分けしてスピーカーを大小といろいろ設けているわけですね。

回答No.10

sailor

最後の５.１ｃｈなどの表記ですが、これは音源の数とその方式をあらわしています。最も単純なのが１ｃｈでこれはモノラルです。小型のテレビやラジオがこれにあたります。その次が２ｃｈで、左右２つのスピーカーシステム（スピーカーシステムの数であって、スピーカーその物の数ではない）で構成されます。さらにこれに非常に低い音のみを再生するサブウーファ（スーパーウーファとも言う）をプラスしたものが２.１ｃｈといいます。なぜサブウーファなどは１ｃｈと数えずに０.１と数えるかというと、サブウーファなどが再生する音域は非常に低い音であるため人間の耳ではどの方向からの音であるのかほとんど判別できないので、他の音源の位置がわかるものとは区別して０.１としています。さらに今ではかなり一般的になっている５.１ｃｈでは前側に右・中央・左、後ろ側に右・左それにサブウーファという組み合わせになります。この方式では前後左右いずれの方向からの音も、かなり忠実にその位置にあるように再生できる利点があります。例えば人ごみ中では音は前後左右すべての方向から聞こえますが、ほぼ忠実にその通りに再現できますので、映画などでは臨場感に大きな違いが有ります。また、音楽でもホールの残響音などを背後のスピーカで再生することによって臨場感を高めることが出来ます。勿論、そのためには録音する時もその方式合った録音の仕方が必要です。最近のＤＶＤなどでよく見かけるＤＴＳなどという表記はこの５.１ｃｈに対応しているという意味です。これらのソフトでは映画館のような臨場感ある音で楽しむことが出来ます。

お礼

またまた回答どうもありがとうございます！！！
５．１ｃｈのなぞが解明されました！よくわかりました，ありがとうございます♪
しかし，スピーカーシステムとは何なのかまだちょっとだけわかりません。。
その他は本当によく理解できました★
丁寧にお答えくださって感謝いたします。

回答No.9

sailor

二つ目の質問の周波数別のスピーカーの件は、音の高さによってスピーカーに要求される性能が違うからです。低い音を出すためにはできるだけ大きな面積の振動板が必要になるのです。これは低い音では振動の幅が大きく振動の数が少ないので、小さな振動板では周りの空気が振動板の近くを行ったり来たりするだけで、振動を効率よく音に変える事が出来ないからです。したがって低音用のスピーカーは面積の大きなものが用いられます。逆に高音では振動の幅は小さく振動の数が多いので、大きな振動板では重くて早い振動に付いて行けなくなってしまいます。また、大きな振動板を無理に早く動かそうとすると振動板がたわんで（プラスチックの物差し等の真中を持って、上下に動かして見ると、ある程度の速さまではまっすぐのままですが、速さが増すにつれ物差し自体がたわんでくるのがわかるはずです）しまい、与えられた力の通りに振動でき無くなって、部分的には逆の動きをしたりして、正しい波を作ることが出来なくなります。そこでそれぞれの周波数別に幾つものスピーカーに分けて使う意味があるのです。これはマルチウェーシステムといい１つのスピーカーのみで再生するフルレンジと区別しています。５.１ｃｈなどのｃｈ（チャンネル）とは別の意味です。

お礼

さらに回答どうもありがとうございます！！
高音と低音とでスピーカーを分ける理由がよくわかりました！！
しかも物差しの例えはわかりやすかったです♪
さすが専門家さんですね☆

回答No.7

wine2530

倍音をいかに綺麗に再生するか、どうかだと、思いますが。
ピアノなんか、一つの音程に複数の弦が張ってあります。
おまけに、弦を弾くハンマーは、弦の長さ方向の
中心部でなく、はしっこに近い場所です。
実際に鍵盤をたたいたときに、弦を手で押さえて（ミュート）
みたら、倍音の大事さが解ると、思います。

お礼

回答どうもありがとうございます！！
僕はギターはやるんですが，ピアノはよくわからないので倍音がよくわかりません。。
倍音について調べてみます！

回答No.6

tetsumyi

>周波数の違う音が一つのコーンしかないところから出てくる
このためにスピーカの製造に苦労しているところです。
普通の物体は質量と弾性によって固有振動数を持ちますがこれを最低限に抑えて振動するように研究がされています。
すごく軽くして振動しやすくすると同時に強度を持っていて固有振動をしないように適度に振動を吸収する材質としてコーン紙が選ばれています。
軽い空気はあらゆる音に振動して音を伝えますが空気を直接振動させるようなスピーカができれば理想的となります。

お礼

回答どうもありがとうございます！！
確かに振動させたいのに固有振動数によって邪魔されては困っちゃいますよね。そのためにいい材料の開発などいろいろ苦労されているんですね。日本ビクターがウッドコーンを発表したのも今までより再現性の高い性能が発揮されたからなんでしょうね！！

回答No.5

yokosuka02

(´・ω・`)なんか誤解してるぽ。

５．１ｃｈ　とか　２ｃｈ　はスピーカーのユニット数で、２ｃｈステレオか、３６０のサラウンドかのことで、下にある説明とはまったく関係ありません・・・

以下の方が説明してるのは、ひとつのスピーカー（箱）に対して、２個、３個スピーカーがついていたりするのはなぜか？　という説明です。

では、なんで、その箱が左右につずつ置いたり、後ろにも配置して、ぐるりと３６０スピーカーで取り囲んでみたりするのか？　ということですが、これは通常前からしか聞こえない音の空間を、後ろにも広げることで、より臨場感を高めたりするためです。

使用例として、主人公が１０００人の的に取り囲まれてイタとしましょう。そのとき、敵の足音がすべての方向から包みこむのと、前からだけしか聞こえないのでは、まったく臨場感が違います。
前者では、まるで視聴者自身が取り囲まれているような錯覚に陥ります・・・

ということなんですが、ちょっと質問がよくわからなかったです。
(..;)
０．１は規格上の理由など色々あったりするんですが、興味があったら調べてみてください。

お礼

回答どうもありがとうございます！
なるほど，つまりは臨場感を出すために自分を囲む配置をしていて，またスピーカーが分かれているのは音域をよりリアルに再現するためなんですよね。