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.7

iBook 2001（@iBook-2001）

回答＃５のiBook-2001です♪

お礼コメントを頂、ありがとう御座います。

ちょと視点を変えてみたのですが。。。。
『実際の遠方での平面スピーカーの音圧特性は？』
と言う事で、現実的な状況を想像してみました。

通常のリスニング環境では、スピーカーとリスナーがほんの数mですよねぇ。
より平面波が崩れにくいという事から、例えば畳み一枚分の平面駆動ユニットが在ったとして、３０m先で見た場合、視覚的に数m先のコーン型２０cmユニットと同じ様なサイズに成ってしまうんじゃ？？？

って。事は空気と言う働きから、その地点まで平面波としての要素は大きく持続出来ずに、通常のスピーカーと同じになる。と考えちゃうのは、乱暴過ぎますかねぇ（汗）

波長の長い低音域は拡散しやすく、中音域に比べて距離による減衰がとても大きいのですが、拡散し切ってしまった後は減衰しにくく、かなり遠方まで届くのは、遠方の祭り太鼓や打ち上げ花火の音等でだれもが経験している事と思います。

空気中を伝わる高音域は減衰が大きく、拡散をかなり抑えたとしても、避け様が無いので、平面スピーカーだからドウのという話では無いと思います。
単に、より狭い指向性を持つので、平面波に近い状態を多少維持しやすく、減衰が多少少ない。という程度でしょうから、高域が強調されたハイ上がりの音とはならないと考えられます。

畳み一枚、いやその数倍もの平面駆動ユニットでフルレンジ再生が可能であれば、３０mとは言わず、１００m先でも「そこそこバランスが良い音」が得られるかもしれませんねぇ。。。
（ま、現実は大規模なスピーカーを積み重ねた屋外コンサート等がメインで、コストや耐久性などの観点から、平面スピーカーは実際に多用されていないのが現実です。）

あとは、シーメンスのブラットハラーに毒されちゃっているのかも。。。
https://www.nhk.or.jp/museum/book/kiki100sen03.html
（あくまで、１９２０年代頃の評価ですから、、、、）

お礼

ありがとう御座います。

例えば1ｍ角位の平面駆動ユニットが在ったとして、３０m先で見た場合、視覚的に数m先の平面駆動２０cmユニットと同じ様なサイズに成ってしまうことは音響工学理論でも正面軸音圧特性理論に在ります。
振動板直径/測定距離の比が大きいと数ｍ近辺では高音が低下するが、遠方になるほど高音低下が改善されるけど、ハイ上がりにはならないと思います。

本来の平面波とは音波が広がらないで永遠に音圧が低下しないのですが、
音は球面波で発生して、500Hz位では5ｃｍ前位から平面波近似（音圧、粒子速度、振幅）特性で周囲に広がって行き、距離に比例して低下するようです。
平面波近似と完璧な平面波との区別を明確にし、
球面波音源では低音ほど空気を大きく動かしても音圧が出ない無効振幅がある（50Hz～高音では1ｍ以内？）範囲があり、平面波近似特性で球面状に音が広がる区別などが必要と思います。

低音でも高音でも距離に比例して音圧減衰しますが、特に高音域は百ｍ以上遠方位では空気粘性による減衰があるそうですが、100ｍより近距離位では高音減衰が微小なので考慮しなくても良いのでは？と思います。
数ｍ角もの平面駆動ユニットでも普通のスピーカーでも
見晴らしが良い屋外では１００m先でも数ｋｍでもバランスが良い音が得られても、反射や吸音などする建物や樹木があると高音が減衰して低音域だけが聴こえることが多いと思います。

シーメンスのブラットハラーは2km先でも音が聴こえたとの記事がありましたが、100dBのPA用スピーカーでも0.05％に減衰して34dBになる計算になり、砂漠で静かな所では十分聴こえるはずです。