【PA基礎⑩】スピーカーについて

PAのあれこれ
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どうもー!!Joe満(ミツル)です!!

PAについて記事を書いておりますが、今回の「スピーカーについて」でひと段落着く感じですね♪♪

初めの記事でも上げたように、PAの最終段階がスピーカーとなります(´∀`)

マイクミキサーG.EQP.AMPスピーカー

というのが大きな流れでしたね(´ω)

ちなみにこの記事のイラスト、情報などは「PHILE WEB」林 正儀先生のオーディオ講座から大いに参考、引用させて頂いております。

林 正儀のオーディオ講座 - PHILE WEB

スピーカーの役割

以前からも述べているように、スピーカーの主たる役割は・・・

電気信号(音声信号)空気の振動(音)に変えるっ!!

というものになります(´∀`)

まず大前提に「PAとは音を大きくする」ものという認識が必要です。

より多くの人に音を届けるためですね。

その上で、「音」という形の無いものを、加工、調整しやすい「電気信号」に変換します。これがマイクの役割でしたね(´ω)

ここから、ミキサー、G.EQ、P.AMPという機材を使用して、混ぜて、調整して、大きくして…最終的にはスピーカーから「音」が出るという訳です。

スピーカーの仕組み

では、どうやって電気信号を空気の振動に変えるのか??

実は、マイクの時と全く反対のことをして、空気の振動を作り出しますっ!!

マイクでは、「フレミングの右手の法則」をつかいましたが、スピーカーでは、「フレミングの左手の法則」を使用しますっ!!

磁石(磁場)の周りにコイルがあって、そのコイルに電気(電流)を流すと、コイルが動く(力)ってヤツですね(´∀`)

言わば、スピーカーの構造は「モーター」と同じなのです。

このような構造のものを「ムービングコイル」と呼びますが、スピーカーによっては・・・

  • リボン型
  • コンデンサー型

などもあります。んが、しかし!

PAで主に使われるのは「ムービングコイル型」なので、他のものには触れずに話を進めマース(´ω)

ユニットとエンクロージャー

スピーカーは構造上、ユニットエンクロージャーに大別されます。

ユニットは、実際に振動する部分で、エンクロージャーはユニットを入れる箱の部分ですね(´∀`)

ユニットの種類

まずは、ユニットの種類について、見ていきましょう(´∀`)

ユニットは大きく分けて3種類あります

上の図のように、大きく分けて3種類ありますが、どれもマグネットとコイルが元になってます。

3種類全てが「ムービングコイル型」ってことですね♫

コーン型スピーカー

一番、一般的なスピーカーユニットですね♫

重低音から高音まで、幅広く使われるユニットとなります。口径が大きいものほど低音が得意で、小さくなるほど、高音が得意となります。

コーン紙という大きなものを動かすため、細かい動きが苦手となり、高音には少し不向きです。また、能率も良くないです。

しかし、パワーを出すには持ってこいな感じなので、PAでは必須ですね♫

ドーム型スピーカー

一番、自然な形で、音を出すことができるタイプです。

コイルと振動板の口径が近いため、コイルの振動をダイレクトに空気の振動に変えることができます。

中音から高音用のスピーカーに使われます。

ホーン型スピーカー

上の図からも分かるように、ドライバーホーンから形成されます。

ちょうどメガホンを口に当てて声を出すのと同じ構造です♫

ホーンにより、音を大きく、遠くまで飛ばせるというわけです。

そのため、能率が良いです。また振動板が小さく、細かな振動が得意なため、高音向きなユニットとなります。

エンクロージャーの種類

エンクロージャーは「キャビネット」とも言います。

ただの箱ですが、これがないと(ユニットだけだと)前面と後ろ面から出た音がちょうど逆相となり、特に低音が打ち消しあってしまい、スカスカな音しか出ません((((;゚Д゚)))))))

振動板による音の出る様子(ユニットの前からも後ろからも音は出ている)

話は逸れますが、ギターアンプでも、マーシャルのアンプなどは「ヘッド」と「キャビ(ネット)」があります。ちなみにギターアンプとは、「アンプ内蔵のスピーカー」のことを言います。アンプは、あくまでも増幅器(音を大きくするだけのもの)ですね。

話は戻りまして・・・( ̄▽ ̄;)

エンクロージャー(キャビネット)の種類を挙げてみます♪♪

  • 密閉型
  • バスレフ型
  • ホーン型

PAでもっとも使用されるのは、バスレフ型ですね♫特にサブウーハーなど低音用ではバスレフ以外の選択肢はないように思います(^_^;)

とはいえ、ホーン型のスピーカーなどもあったりします。

アルテックのフロントホーン型PAスピーカー

ちなみに、密閉型以外のものは、ユニットの後ろから出る音も位相反転させて利用するという構造になっています。

バスレフ型では、この位相反転を生かして、低音を補っているため、豊かな低音が得られるわけです♫

マルチウェイとフルレンジ

スピーカーのイメージを浮かべた時に、どんな形を想像しますか??

一概には言えないかもしれませんが、1つのキャビネットに2~3個程度のユニットがあるものを思い浮かべるのではないでしょうか??

その場合は、マルチウェイシステムになります(´∀`)

マルチウェイシステム

1つのキャビネットに複数のユニットを入れるメリットは、

それぞれのユニットの仕事を軽減させて効率よくする!!

ことになります(´ω)

高い音、真ん中の音、低い音など、担当を分けて、それぞれ得意なユニットがその音だけを出せば良いわけです。

所謂、分業ってヤツですね(´∀`)

  • ツイーター・・・高音域担当
  • スコーカー・・・中音域担当
  • ウーハー・・・低音域担当

振動板の大きさにより得意なものが変わります。

振動板が大きいもの(口径という)は低い音を出すのが得意です。逆に口径が小さいものは高い音を出すのが得意なわけです。

ちなみに高い音というのは細かい振動により、生まれますし、低い音になるほど、振動が大きくなります。

1秒間に振動する回数によって音の高さが変わり、これを表したものが「周波数」です。

1秒間に440回、空気が振動し続けると440Hzの音が出ます。ざっくり言うと・・・ですけど。

まぁ、「音」については改めて記事を書くつもりですっ!!

マルチウェイシステムの欠点は、位相干渉が起こることです((´д`)) ブルブル…

ツイーター、スコーカー、ウーハーなど別々のスピーカーから出た音の足並みが揃ってないと、お互いの音を打ち消し合ったりすることがあるのです。

二人三脚みたいなイメージだと思って下さい。足並み揃えないとズッコケてしまうような感じです。

マルチウェイシステムにおいて、下記のような種類に大別されます!

  • LCネットワーク方式
  • チャンネルディバイダー方式

LCネットワーク方式

こちらは、電子回路で、音域を分けるやり方です♪♪

コイルとコンデンサーを使って、高音、中音、低音に分けます(๑•̀д•́๑)

スピーカー内部に回路を組み込むので、追加の周辺機器は必要なく、スピーカーに音を入れれば、勝手に音域が分けられ、ツイーターやスコーカー、ウーハーなどにそれぞれの音が送られますス..ス…(゚Д゚(゚Д゚ノ(゚Д゚ノ)ノスゲー!!!

調整などは不要です。逆に言えば、調整することができません(´ω`)

高音域と中音域の境をどこにするか?などは決まっているため変えられません。これは、メリットであり、デメリットでもあると言えます。

チャンネルディバイダー方式

こちらは、「チャンネルディバイダー」という機器を接続して、音域を分ける方式です♪♪

高音、中音、低音をどのように分けるかを設定することが出来ます。つまりは、ツイーター、スコーカー、ウーハーにどれくらいの音域を受け持たせるかを細かく設定出来ます。

合わせて、位相音質調整などができる機器が多いです。

特徴としては、高音、中音、低音にそれぞれP.AMPが必要になるため、P.AMPのチャンネル数が3ウェイなら3倍、4ウェイなら4倍、準備しなければなりません・・・( ̄▽ ̄;)

結構、大変なことです。しかし、その分パワーが出せます(´∀`)

また、先程も述べましたが、細かな調整をすることが出来ることがメリットと言えます。

フルレンジスピーカー

フルレンジスピーカーとは一つのキャビネットに一つだけ(1種類だけ)ユニットを入れたスピーカーのことをいいます♫

下記の記事など面白いです。フルレンジスピーカーが位相干渉などなく良音だという記事ですね(´∀`)

【フルレンジスピーカーとは】なぜ高音も低音も出る?複数ユニットとの違いは? - 特選街web
ひとつのドライバーユニットだけで音を出すことができるフルレンジスピーカー。多くのスピーカーが複数のユニットを使っているのに、なぜ高音から低音まで出すことができるのか、わかりやすく解説する。また、「理想のスピーカー」といわれるフルレンジスピーカーだが、複数のユニットを使ったスピーカーと比較して、音質や音色に違いはあるのだ...

PAでいえば、フルレンジスピーカーで小中規模のPAで大活躍なスピーカーとして有名なのがBOSEの802というスピーカーになります。

一つのキャビネットにフルレンジのユニットが8個内臓されたものになります。

音量、音質ともに優れていて、非常に扱いやすいPA用スピーカーですね。

まとめ

はじめにも申しましたが、本記事のイラスト、情報は「PHILE WEB」の林正儀先生の記事から参考、引用させて頂いております。

めちゃくちゃ分かりやすいので、ぜひご覧になって下さい!

林 正儀のオーディオ講座 - PHILE WEB

スピーカーについては、まだまだ語りつくせない部分が大きいところではありますが、また、小出しにしていこうと思っております。

自宅で楽しむオーディオとPAで扱うスピーカーでは、違いがあったりしますので、当ブログでは、PAを基本とした情報を上げていきたいと考えていますっ!!

今後とも宜しくお願い致します。

コメント

音楽、大好き40歳男性。岡山県在住。専門学校講師。
中学入学と同時にギターを始める。今でも演奏するが、上手くはない。
趣味は、音楽制作や映像制作。暇さえあれば商品レビューを見ている。
映像・音響・照明などの裏方を生業にしている。
独りよがりな情報発信をしているが、結果的に誰かの役に立ちたいと考えている。
取得資格:舞台機構調整技能士1級、第二種電気工事士、秘書検定2級

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