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2018年12月5日(水)『「コヒーレント」な音波を求めて』

今週の音楽:
今週は、なるべく自然に録音され、加工が少ないボーカルの音源を探しました。
エッセイの、「コヒーレントを考慮した位相と振幅が整った音」はこんな感じの曲でも効果が出ます。
シャンソン歌手、金子由香利さんの「街」という曲です。

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今週のエッセイ
『「コヒーレント」な音波を求めて』
(位相干渉のない音源を実現する)

前回に続いて、理想音源についての話です。
前回紹介したある先生の話には続きがあって、「曲面振動板は、仮想点音源が存在する点音源と同じで理想的なコヒーレントな音波を発生する」と、語っています。

前回は点音源にこだわった話でしたが、今回は「コヒーレントな音波」にこだわって、位相干渉のない音源の世界を訪ねてみましょう。

コヒーレントとは「二つ(または複数)の波の振幅と位相の間に一定の関係があること」を意味していて、わかりやすく言えば、音波の「位相と振幅が整っている状態」です。
オーディオの世界でも、スピーカーから発射する音波を理想的にして、音質を向上するための研究がされてきました。
この「位相と振幅が整っている状態」のために様々な取り組みが行われてきました。

今回は、この究極の正しい音源のためにチャレンジされた方法と、それが実際に製品化されたものを紹介したいと思います。
音波を位相と振幅が整ったままリスナーに届けるためには、「発音源の周囲に反射や回折を起こすものを取り除く」ために点音源にする、というのが前回の方法です。
それは呼吸球という方法で、試作ではありますが実現されたのですが、残念ながら小型スピーカーなので、再生帯域は狭く、ラジカセレベルの周波数帯域です。

今回紹介するものは、市販されています。完全にオーディオ帯域をカバーしていて、音楽を楽しめるものです。
このスピーカーは、反射や回折を避けて「コヒーレントな音波」実現のため、それらを起こすものを取り除いた結果、全くの平面のスピーカーユニットを作り、平面の板に取り付けます。こうすると最も平坦で、反射や回折が起こりません。

写真のように、HSー10000という製品があります。1978年に発売された製品です。
詳細は下記をご覧ください。
https://audio-heritage.jp/LO-D/speaker/hs-10000

スピーカーボックスは直方体をしていますので、これを壁面に埋め込むと理想的に広帯域の「コヒーレントな音源」ができる、というわけです。
エンクロージャーは無限大バッフル使用を前提に設計されているのです。
オーディオの歴史の中で、平面スピーカーがブームになった時代に作られた製品で、キャビネット前面バッフルは幅90cm高さ180cmだがこれを無限大バフル(広い平面の壁面)に取り付けて使用するように設計されています。

壁面に埋め込まれたこのスピーカーは理想的に広帯域の「コヒーレントな音源」ができる、というわけです。
使用ユニットは、低域には30cm平面型、中低域には6cm平面型、中高域には3.5cm平面型、高域には1.8cm平面型、超高域には0.9cm平面型のスピーカーユニットを搭載している4ウェイで、30cmの平面型パッシブラジエーターを搭載しています。

全てユニットは基本的にはコーン型のユニットを使っていて、コーン型の凹面には発泡樹脂を充填した平面振動板を使っているのです。
このスピーカーの音ですがオーディオフェアで聞きました。このスピーカーシステムを、さらに広大な板壁に取り付けて聞かせてくれました。限りなく「フラットな音」でした。
ライブ録音や、音源に残響を付加するなどをしていない、ボーカルを聞くと、周波数の山谷が無く風のよう「爽やかで広大な音場」を感じるとともに、ボーカルでは吐息が感じられ、他では聞けない生の音を感じました。

実は、生の声にはかなり低い周波数が入っていて、その低音の正確な再生が吐息などの生々しさを実現します。今週の音楽はそんなボーカルを選んでいますので聞いてください。

ところで、スピーカーの特性を向上させるために平面を用いて、測定したり音の問題点を発見する手法はことは昔から行われてきました。スピーカーの周波数特性の測定には、JIS箱と言われる平面のバッフルで測定されますが、そのためです。

あるメーカーは、パフォーマンスのために、野球のグランドのような平地にスピーカーを取り付けて測定した例もあるほどです。
普通のオーディオスピーカーでも、例えば、本棚の中に埋め込んでスピーカーを平面にして聞くことで、それに近い音が味わえます。是非、お試しください。

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