オーディオ用語

書き始め

オーディオへの関心はあまりなかったので、老眼のひどく進んだ今となっては、オーディオそのものをいじり倒すよりも、動物の音声情報処理から波動力学までを関心対象としているが、とはいえ、何か実験をしたい訳ではなく、オーディオ越しに音楽を聴きながら、自分が作ったスピーカーについて不思議に感じたことを誰かと語ってみたいだけなので、まずは、オーディオのごく基本的なところ、じゃなくて、自分が気になったところから用語を収集することにする。

機器性能、特性

分解能、解像度

ダイナミックレンジ、情報量

出力レベル(dB)

スピーカー(or ユニット)の能率を表す。単位はデシベル(dB)

定義　

出力レベル = 20 log_10( P/P0 ) (dB)　　← log_10() を常用対数を返す関数とします。

基準音圧　P0=　2.0 x 10^(-6) (Pa)　　←　人の耳が認識可能な最小の音圧レベル

測定方法

スピーカーから 1 (m)の距離で 1 (W) (8オームのユニットの場合、実効電圧にして 2.83 (V)(ピークツーピークだと4V)に相当)で測定するケースが多い。この場合、(dB@2.83V/1m)などと表記される。

参考となる出力レベル値

120 (dB):　ジェット機の騒音レベル

110 (dB):　車のクラクションを2mくらいで聴いた時の音

90 (dB):　カラオケ屋、ブルドーザー＠5m

80 (dB): 電車の車内レベル

なので、オーディオを聴く音圧レベルは 40～70 (dB)くらいかと。

出力レベル差と音圧比、音響パワー比、距離の関係

デシベル表記は、ユニットの能率以外に、出力レベル差や音圧比を示すのに使われる

参考値

出力レベル差 6(dB), -6(dB) は、それぞれ音圧比として 2, 1/2倍に相当(音響パワー(単位時間あたりの音響エネルギー)では、4, 1/4倍相当)

20, -20dB は、同10, 1/10倍相当(100, 1/100倍相当)

3, -3dB は、同1.4, 0.7倍相当(2, 1/2倍相当)

10, -10dBは、同3, 1/3倍相当(10, 1/10倍相当)

距離は、音圧レベル差と同様の効果

距離が2倍になると、-6dBに音圧低下

その他の音質表現

摩訶不思議なこと

前に出る: 筆者は狭い部屋で聴いているせいか、いろいろ再生装置を変えても、同じ音源であれば、音は滅多に前後に動かない(微妙に前後の音場の奥行きの違いを感じることはあるが)。また、前に出てくることが好まれているようだが、私はそうは考えていないので、なんだか不思議である。たとえ、奥まってしまうことがあるとしても、良い音は良い音だと思うのだが。

良くない音

太い音になる: 筆者の2例中2例という貧弱なサンプル数に基づく経験談で申し訳ないが、「太い音」という表現がなされているデバイスは、どこか音質劣化している印象で、低音がブーストされていたり、高音が歪んで変な響きになっている恐れがあるので、要注意である。

音程

オクターブ、純正律、平均律

スピーカー

エンクロージャ: 　スピーカー・ユニットのダイアフラム(振動板)から生成された音波(多くの場合、ユニット背面側に生成される音波)を制御する音響装置。キャビネットとも呼ばれる。

主な種類

密閉型:  背面に生成された音波が外部に漏れないように抑制するために密閉されたエンクロージャ。

バスレフ型: キャビネット内の音波を利用して低音を増強する音響装置を備えたエンクロージャ。この音響装置の実体は、外部に貫通した筒(ダクト、バスレフポート)で、筒の内部に気柱共鳴により低音を生成する。この共鳴音は、ユニット背面で生成された低音とは振動の向きが反転(父は確かめてないが位相が180度ズレる)するために、ユニット前面から出された低音を増強する。

ダブルバスレフ型：バスレフ型のエンクロージャ内部に、1枚の内壁で隔てられた2個の空気室を設けて、空気室間をダクトでつないだエンクロージャ。特徴として、バスレフ型よりも全体の容積を大きくして、低音域を拡大し、より低い音まで再生できるように設計することが可能。ただし、100〜500Hz程度の周波数帯に内部共鳴による歪みが生じる点が欠点とされる。ユニットを設置する空気室を第一空気室、外部に開口したダクトを持つ空気室を第二空気室と呼ぶ。また、第一空気室と第二空気室の間を接続するダクトを第一ダクト、第二気室の開口ダクトを第二ダクトと呼ぶ。

パッシブラジエータ方式:  バスレフ型のダクトの代わりに、受動的に振動する振動板を取り付けて、特定波長の音波を増強する方式である。バスレフ型と異なり、エンクロージャ内部が外部に向けて開口していないので、小型の防水型・防じん型のBluetoothスピーカーなどで採用される。

その他:  共鳴管型やトランスミッションライン型、バックロードホーン型、背面開放型(オープンバッフル)など、多数の形式があるが、市販されているオーディオ観賞用のスピーカーで最も多く採用されているのは、最小限のコストで低音を増強可能なバスレフ型である。

構成部品名

バッフル: エンクロージャを構成する板は、ユニット背面の音波を制御することから、バッフル(制御板)と呼ばれる。特にユニットを取り付けるスピーカー前面の前面バッフルを指してバッフルと呼ぶことが多い。

吸音材：エンクロージャ内に発生する定常波やその他の望ましくない音を、エンクロージャ外部に漏れ出ないよう抑制するためにエンクロージャ内部に貼付・充填される綿状の素材。

主な種類

フルレンジ

ウーファー

ツィーター

調整

ブレークイン、エージング

ユニット: 新品導入時から振動板の動作を安定させるまでの音慣らし工程を指す。

新品導入時は、ダンパーやエッジの動きが硬く低音が出ないとされ、スピーカーのインピーダンスの周波数特性の変化としてモニタ可能とされる。

筆者の個人的な経験と憶測からすれば、小音量でも比較的短時間で低音の音量は安定するが、フルレンジ・ユニットの場合、高音が安定し解像度を評価できるようになるまでに、時間を要する、小音量で慣らしていると100時間くらいかかる印象で、ブレークインし終えるまでに音質が悪化したりする。そのような高音や解像度の変化に言及している人が少ないのは、原理が分からないからと思われるが、ダンパーやエッジの動きに加えて、ダイアフラムの特性も変化しているのかも知れない。(筆者はインピーダンスその他特性を計測していないので、単なる憶測で述べていることに注意。)

特性

T/Sパラメータ

調べ終えたら、別ページにまとめてリンクを張る予定、当分先ですが。

ノート001〜006まで目を通しても、実はあまり分かった気にならない。しかし、実用上は、値の分かっているパラメータを使って、依存関係にあるパラメータを計算で求める時に便利な計算式がたくさん掲載されている。

読むと、分かった気になる。

アライメントの呼称(QB3とかSC4とか)と利用条件の説明がシミュレーションに重要で、以下の引用先リンクも目を通したいが、さぼっている(大学で物理学を学んだのだが、ほぼすべて忘れて、理系の人間じゃないことを自覚させられる。)

Qes, Qmsをインピーダンスカーブから概算するための式。Fh, Flの読取り精度が低くなるので、FsやQtsの算出値と公表値を比較しながら調整。Excelシートなどで計算値を表示できるようにしておくと良い。(私は、横軸がlogスケールだとメモリの振られていない箇所から値を正しく読み取ることができないので、全然、精度出ないです。OM-OF101について、ONTOMO MOOKの記事からQes/Qms求めてみたけど、かなりズレます。)

Xmaxは、ボイスコイルの可動幅(片側、半分)で、ボイスコイル高とギャップの高さの差を2で割った値で、Max Linear excursionなどと記されることもある。Scan-Speakは、Linear excursion。

シミュレータで使用するパラメータ

WinISDで最低限必要なパラメータ

Qts, Vas, Fs, Sd, Mmsくらい？多くは、ユニットのスペック表に記載されている

Hornresp

Re: DC抵抗: テスタで実測可能

その他、気づいたものから加えていきます。

いろいろあるコネクタ類

スピコン(speakON)端子

RCA

XLR

伝送形式

バランス、アンバランス