平面波での音圧と振幅関係

質問

ufonさんに教えて頂いた　音圧Pa(N/m2)=2π(2x3.14)ｘｆ(Hz)x空気密度(1.2kg/m3）ｘ音速(340m)x実効値(0.707)ｘ振動変位(m)の式で振幅の計算が出来るようになりました。
電気音響振動学にもこの式がありましたが詳しい説明はありません。

　平面波で音圧が20Pa実効値（120dB）の時に1000Hzでは振幅が0.011mm=11um(ミクロン)であり、
20000Hzで0.0005mm=0.5um(ミクロン）、　　20Hzで0.55mmとなりました。　
　｛低音ほど2倍（6dB)/octで振幅が増大している。｝
http://www.timedomain.co.jp/tech/hifi07/hifi07.html←この記事にそれらしい図があります。

　伝声管やホーンで作る音は平面波であり、
同じ音圧では低音ほど振幅が大きいと思うのですが、(振幅は同じと誤解していましたが）
明確に書いてある記事が無く推察しましたので不安なのです。
これで合っているのでしょうか？ご意見をお願いします。

回答No.1

ufon · ベストアンサー

同じ音圧では低音ほど振幅が大きくなります。前回の式の通りで間違いありません。20年ほど前に私の書いた本には書いてありましたが、絶版です。最近の私の本では騒音・振動環境入門(オーム社、平成22年)に少し書いてあります。

お礼

音圧が一定（フラット）の条件では

　密閉型イヤホンは弾性制御であり、振幅は周波数で変化せず非常に小さい。
（圧力型マイクも周波数に関係なく振動板の振幅が同じになるのが似ていると感じます。）

　ホーン型スピーカーは抵抗制御であり、振幅は周波数に逆比例し、低音ほどオクターブで6dB(2倍）大きくなる。
振幅差が20Hzでは20000Hzの1000倍であり、比較的小さいことが理解出来ます。（周波数が違っても振幅は変わらないと誤解していましたがすっきりしました。）

　動電型スピーカーは慣性制御であり、振幅は周波数の二乗に逆比例し、低音ほどオクターブで12dB(4倍）大きくなり、振幅差が20Hzでは20000Hzの100万倍であり、重低音を出すには振幅を大きくする必要がある。

　以上のことが分かりました。なお音の振幅（変位）のことを書いてある記事がほとんどありません。
スピーカーの本でさえ小学生にも分かるような詳しい説明が無いのは残念です。

　おかげで以上のことを理解できました。ありがとうございました。誤りはご指摘下さい。