ハウリングはなぜ高音でのみ発生するのですか？

質問

カラオケなどでマイクとスピーカーが近くにある場合、よくハウリングという現象によりキーンという音を出しますが、
これはなぜ発生するのでしょうか？
ハウリングというものはスピーカーから出た音がマイクに入り、その音がまたスピーカーから出てきて・・・というポジティブフィードバックによるものですが、
人間の可聴音は20 kHzほどですよね？
OPアンプ回路ではゲインノイズピークというものがあり、これが発振の原因になるわけですが、多段でアンプを組むことによりゲインノイズピークを抑えることは可能ではないでしょうか？ましてや20 kHzくらいの帯域であれば容易に可能だと思うのですが・・・

それとも音の指向性が原因なのでしょうか？高音の方が低音と比べて音は真っ直ぐ飛びますが、それにより高音だけ低音よりも
ポジティブフィードバックしやすい特性をもっているということなのでしょうか？

回答No.3

okweb-goo · ベストアンサー

舞台音響を手がけています。
ハウリングが高音のみ発生というのは間違いです。舞台など広い空間では下は１００Ｈｚぐらいから平気でハウリます。これは現場を手がけるミキサーは常識です。
特に低音は直進性がなく、機材や大道具の振動まで伴うので、ハウリの出所を見るけることが高音ハウリより難しいことが多いです。

物理を専攻していませんので詳しくは説明できませんが、人間の可聴音が20KHzなことはこの問題とは関係ありません。
またマイクロフォン、ミキサー、アンプやスピーカおよび伝送路がいくら高性能でも必ず周波数特性は暴れますし、もちろん現場の反射特性も大きく関係します。
ちなみに私は信用していませんが「ハウリングキャンセラ」などというデジタル処理でリアルタイムキャンセルする機器も最近はあります。

お礼

皆様ありがとうございます。

大体理解出来ました。

つまり音速が光速と比べてものすごく遅いために、短い距離であっても位相が容易に遅れてしまい、ポジティブフィードバックになりやすいということなのですね。

でも、一つ気にかかるのはNO1様の回答で
「ループ経路の最高周波数の減衰し始める手前の周波数となります。」
というところなのですが、これはなぜこの周波数でのみ発振が起きるのでしょうか？
実際にカラオケなどではキーーーンというある一つの音でのみ発振が起きており、和音になっていたり、発振音がマイクの向きによってころころ変わったりするという現象を見た覚えがありません。

音速が遅いために位相の遅延が起こりやすいの原因なのあれば、高周波全体に渡って発振が起きても良さそうな気がするのですが
そうではないのでしょうか？

回答No.2

tance

ハウリングは発振の一種ですが、発振ループの中に音響部分が入っています。
全部電気で正帰還になる、普通の電気の発振現象との大きな違いは、空気です。
スピーカから出た音波がマイクに届くとき、その位相は、スピーカ～マイク
の距離や部屋の反射の具合や周波数（波長）によります。

また、スピーカの特性も高い周波数ではたくさんのピークがあり、それらの
集大成として、ナイキストの発振条件を満たす周波数で発振する訳です。
つまり、いろいろな状況で正帰還になったり負帰還になったりしています。

ちなみに、10kHzの波長は約3.5cmくらいなので、マイクの位置をちょっと
動かせば、必ず発振条件に合ってしまいます。高音だと壁からの反射などが
加わって、特定の周波数でピークが生じることがあるのも一因です。

大きなホールのような所では低音のハウリングも起きます。

回答No.1

KEN_2

ハウリングは何故発生するかは、質問者様の承知されている通りの経路で発生します。
何故高音で発生するかと言うと、ハウリングの最初の起点になるのは低周波やクリック音でもハウリングのループ経路の最高周波数に上昇して、ループ経路の周波数特性が減衰し始める手前の周波数がハウリング周波数となります。
スピーカーやマイクが20Hzから20KHzの周波数帯域であった場合10KHz付近から減衰し始めるのでこの周波数がハウリング周波数となります。

音の指向性は関係なく、ループ経路の最高周波数の減衰し始める手前の周波数となります。