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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:オーディオスピーカーの高校物理学的考察について)

オーディオスピーカーの高校物理学的考察

sirasakの回答

  • sirasak
  • ベストアンサー率27% (347/1282)
回答No.1

スピーカーの理論はオーディオの科学など少数記事しかなくて、音がどのように出ているのか分からない人が殆どです。 教科書に書いてないと分からない人が多いようです。 音は空中4π空間に出ますが、箱の一部に付けたスピーカーが振動して音を出すので周囲に音が散らばりますが、高音は指向性が鋭いので正面に強く出ても低音はのれんに腕押し状態になるので巨大振幅にしないと均等な音圧が出ません。 楽器、声、スピーカーは皆同じ原理で、出る音は周囲に広がる球面波です。 高音は直ぐに、低音は数m離れると平面波に変化して音圧低下が少なくなり、数kmでは完全な平面波になり非常に音圧が低下しません。 本来4π空間の360度全方向に回折していく音ですが、スピーカー理論は無限大壁バッフル2π空間(舞台、野原も)に音が広がる理論が多い。 メーカー測定は4π空間の360度全方向と同等の無響室での測定が仕様書に明記されます。 質問1 理論上では機械の技術革新が向上すれば低音で大音量高音質で口径1cm位では数メートルくらいの振幅が必要になり実現しないはず。 高音だけで良いならそれ以下のワイドレンジスピーカーが携帯電話などで普及しています。 質問2 20cmクラスのハイエンドモデルは低音共振周波数Fsが低目にはなってきているが十分でなくて低音が出にくいものが多いと思います。 低音を出るようにすると感度が低下するし、振動板が大きく動くので許容入力電力が小さくなるのでメーカー競争に負けるのです。 質問3 空気を揺さぶる点においては「大きいうちわ」と「小さいうちわ」のような違いがあるのです。同一スペックであれば「仕事量」も同じなのでこれまた同一現象です。 但し大音量の低音を出すには大口径ウーファーの方が振幅が小さくて済むし、大きな箱でFs上昇が少ないからです。 小口径では音圧が小さくて臨場感が減りますが同等低音が出ます。

sai_play
質問者

お礼

 ご回答有難うございます。 素人発送なのですが、底面直径30cm、高さ30cmの三角錐の頂点より1cmで水平に切断して、頂点側を左側に倒します。真横からみると1cmコーンSPと30cmコーンSPとの相似関係のように見えます。光などは原子レベルのお話のようですが、横方向をX軸とすると、まるで、残りあと29cm内での事象に思える気がするのですが・・

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