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ホーンスピーカーについて

年末というのはどうしてなのか、どこもかしこも忙しいですので、今回もブログが簡単なものとなり申し訳ございません。

私は個人的にホーンスピーカーが好きなのですが、ホーンとは元々どんな物であるかちょっと知ったかぶり解説いたしますので、もし間違っている等等はお聞き流しください。


さてホーンとはつまり野球などの応援のメガホンそのものであります。

音道を途中で一旦狭くして、その後少しづつ広がる、いわゆるラッパであります。

ホーンのメリットは、音の能率が上がり制動がよく効きますので、小音量のエネルギーを大きく、かつ、遠方に飛ばせます。

デメリットとしては、指向性(音が聴けるサービスエリア)が狭くなり、周波数帯域が狭く、ある一定の周波数の範囲でしか使えません。


ホーンはラッパ部でそうなるかといいますと、ちょっと違うのです。

HORN-1.jpg

ドライバーユニット中では、上図みたいに振動板より先の音道が急に絞られます。

その音道が狭くなる事で空気の噴射力を利用してラッパ部に伝えるので、結果的に音量が上がる訳です。


そのために能率上がって聞こえる音も大きくなるため、w数の小さいアンプでも比較的大音量となります。

結果として振動板の振幅(ストローク量)も減らせるわけです。


このように書くとより低音も再生できそうですが、先に述べたように周波数帯域が狭くなる性質とは、ホーン用語でいう<<カットオフ>>という数値記載されてますが。

これはホーン固有の周波数の遮断特性です。

EXHORN.jpg

このグラフの様に高い周波数は綺麗な直線的な特性なのですが、カットオフ付近では音圧が極端に乱れ、その後ストンと落ちます。

そのため広帯域の信号を入れても、カットオフ以下の帯域の低音が出ません。

このような性質上ホーンスピーカーは、カットオフ周波数の約2倍位で切る高音ユニットのみに採用されることが多いのです。


そこで低音を出そうとカットオフ周波数を下げるには、長くて開口部の広いホーンが必要となるので、最終的の巨大化してしまい部屋に入りません。

そのような苦肉の策としてバックロードホーンの様に、途中で折り返し使う場合ございますが、内部での乱反射も無視できず位相が非常に乱れる欠点もあります。


そこでこんな簡単な裏技がございます。

KONHORN.jpg

これは円錐ホーンで、曲線で構成していない直線のホーンです。(ようするにメガホンみたいなもの)

グラフでは表記してませんが、高い周波数は平坦に見えますが特性は実際は悪いのです。

ところがカットオフ周波数付近で極端な乱れなく、減衰は早めではありますが、低音に行くにしたがって急にストンと落ちないところを逆に利用します。

低音用ホーンに使えば、高い音の乱れの回避と、ホーンの大きさも小さくて済みます。

MISE.jpg

以前少しだけ御紹介しました自作ウッドホーンの構造は基本的に直線のみなので、周波数特性的な性質はいまいちなのですが、意外と低音域までホーンの音色が使えますよ。

理想的な低音ホーンはカットオフ0Hzなので、そうなると無限延長となってしまいます。

さすがにこれでは作れるわけにいかないので、適当に妥協した形状で寸法出す事になります。

意外とこんないい加減な寸法でとってもさほど問題ないわけです。


厳密にはホーン内部での様々な音の干渉や位相の乱れなども生じ易く、周波数特性や位相、また音圧レベルを考えると、それはもう大変な事になってしまうのですが、ちょっとしたセッティングのつもりで考えてもなかなか面白いかもしれませんね。

自分で音楽を楽しむホーンであれば、優秀な性能のホーンでなくても満足できてしまう事も多いのです。

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