実際の遠方での平面スピーカーの音圧特性は？

質問

コーン形振動板は点音源で球面波で伝達するので遠方で音圧低下が大きいが、
平面スピーカーは振動板面がフラットで面音源なので平面波で伝達するので遠くでも音圧低下が小さいと主張するこの記事などがあります。
http://www.just-tech.co.jp/livesound_r3/Exp1.htm
この記事の理論では、図のように30m遠方では平面スピーカーの高音が異常に大きくなるはずで高音しゃりしゃりの音になるのでは？と想像しますが、

平面スピーカーで距離での比較を実際に測定した、
周波数特性図などはあるのでしょうか？
なんでも良いので参考になるご意見などをお願いします。

回答No.5

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

御質問にありましたリンク先、残念ながら現実とかかなり違った「机上の空論」っぽいですねぇ。

距離による音圧減衰比較図（グラフ）では、通常のスピーカーと平面ユニットの比較ができる部分は２kHzだけに成って居ます。

１０kHzなどは、通常のスピーカーですら「指向性」が狭く、コーン型だろうが平面型だろうがドーム型だろうが、ほとんど変わらないと思われます。

また、ほんの数m範囲ならほぼ気になりませんが、１０m以上となりますと高域の減衰が顕著になってきて、４０mや１００mで、図の様な特性は有り得ないはずです。

この現象で特に顕著なのが「雷鳴」です。
かなり近い雷の場合、バリバリとかバチンとかにも聞こえますが、割と遠方の雷ですと高域が聞こえず、ゴロゴロという中低域の音だけが聞こえたりしますしね。

おそらく、３０m先では、高域の音の直進性が強く、減衰が少ない、しかし距離差による高域減衰が多少加わるので、極端に高域を強調した程の「シャリシャリ音」という状況には至らないでしょう。

実質的に、３０mや１００m（あるいはそれ以上）まで音を提供する場合、振動板形状がどうのこうの、と言わず、とにかく大面積にする事で狭い指向特性を持たせる方向と、防災無線等のように大型のホーンスピーカーを用いているのが現実です。

振動板自体を平面にしたユニットは、過去に各社が独自方式等で探求された時代も在ります。

それぞれに「良さ」は在ったのですが、同時に何らかの「弱点」も在ったので、徐々に減ってしまったのです。

リンク先の構造は、フォステクスも採用したタイプです。
http://audio-heritage.jp/FOSTEX/speaker/gz2001.html

このタイプは振動板の振幅を大きくできにくいので、低域にはコーン型を採用しています（と言っても、これもまた手が混んで非常に高額に成るエッジレスウーファー、、そんなんだから、こういう価格設定に成るんだよなぁ。。。）

なお、同じ動作原理で今でもヘッドホンは存在しています。
https://www.fostex.jp/products/t20rp-mk3n/

そうそう。ヘッドホンやイヤホンを耳から少し離すと「シャカシャカ音」に聞こえますよねぇ。これは単なる距離差だけではなく、装着したときの密閉異空間による影響を前提とした設計なので、また違った部分の極端な状況ですよ。

振動板形状だけで、平面波、球面波と決めつける事にはムリが在ります。
周波数（波長）により、一部の帯域がほぼ平面波に近いとか、一部の帯域は点音源と見なす事ができるとか、また振動板自体の波形だけではなく多数個使いによる合成波形で考えるべき範囲等や、大型ホーンのように、空間放射に決定的な違いが在ったり等、全体出考えませんと、、、、ネ♪

お礼

回答ありがとうございます。
リンク先は「明白な机上の空論」に間違いないと思います。

私も、1０kHzなどは指向性が狭くなるので、
コーン型でも平面型でもドーム型でも殆ど変わらなくて
１０m以上では高域の減衰が顕著になって図の様な特性は有り得ないと思います。

平面スピーカーでも音圧低下が少ない効果は、
振動板形状だけで平面波、球面波と決めつける事にはムリが在り、
一部の帯域が平面波近似とか、点音源近似とか、振動板自体の波形だけではなく多数個使いコラム型による合成波形や、大型ホーン等、全体で考える必要があり、それほど効果が出ないので？と思います。
メーカーもユーザーも指向性がするどくなるはずと思い込んでいるのでは？
文句があるなら無響室近似で、
1ｍと30ｍの周波数特性図を出して欲しいものですね。