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オーディオ&ホームシアター 用語集  - た行 -
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た行
ダイナミック型スピーカー
ダイナミックパワー
ダイナミックレンジ
ダンピングファクター
チャンネル
チャンネルデバイダー
ツィーター
定位
定格インピーダンス
定格感度レベル
定格周波数範囲
定格出力
定在波
デカード
デコーダー
デジタル
デジタルアンプ
デジタル録音
デシベル
デバイディングネットワーク
電磁誘導
透過率
等感度曲線
同軸ケーブル
動特性
トランス
トロイダル型トランス
 
  本文
ダイナミック型スピーカー
磁界の中にコイルを配置し、そのコイルに電流を流すことによって音を発生させるスピーカーの総称です。

フレミングは、導線をマグネットのS極とN極の間に形成された磁界の中に置き、この導線に電流を流すと、左手の親指と人差指、中指を互いに直角の関係になるように立てとき、親指の指す方向に導体が動くことを発見しました。(人差し指が磁界の向きで、中指が電流の向き)
ダイナミック型スピーカーは、この原理を使って導体(コイル)を動かしますが、コイルでは空気をうまく動かせないので、コイルに振動板を接合して効率的に空気を動かして音を発生させます。

ダイナミック型スピーカーの動作原理

フレミングの左手の法則

この方式はスピーカーの原点というべきもので、長い歴史を有し、市場に出ているほとんどのスピーカーがこの方式を採用しています。
 
■ダイナミックパワー  →参照 出力
0.02秒間という短時間に取り出せる出力のことで、定格出力実用最大出力よりも大きな値が得られます。
音楽は常に同じ音量ではありません。時には大きく、時には小さく、常に音の大きさが変化します。そんな音楽を演奏する際、平均してどれくらいの音量が得られるか(連続出力)も大切ですが、一瞬の間に取り出せる出力も重要な項目です。そういった理由からダイナミックパワーがアンプの仕様書に記載されるようになりました。そういったことから、ダイナミックパワーをミュージックパワーと呼ぶこともあります。

なお、ダイナミックパワーは、負荷インピーダンスや歪率、周波数範囲、駆動チャンネル数などの測定条件はメーカーが任意に設定できますが、その測定条件は仕様書に明記する決まりになっています。
 
■ダイナミックレンジ
最大音量と最小音量の比をデシベルで表わしたもので、数値が大きいほどその差が大きいことを意味します。
CDの理論上のダイナミックレンジは96dBで、オーケストラは80dBとも90dB以上とも言われています。
 
■ダンピングファクター
アンプがスピーカーの振動板の勝手な動きを制動する能力を表わす指数で、負荷(スピーカー)インピーダンスとアンプの出力インピーダンスの比で表わされます。イニシャルをとってDFと書かれることがあり、単位はありません。

DF=負荷インピーダンス(通常8Ω)÷アンプの出力インピーダンス

スピーカーの振動板は慣性の法則で同じ動きを続けようとしたり、共振により特定の周波数で勝手に動こうとします。この動きを早く止めるには、その運動エネルギーをいち早く消費させる必要があり、それにはスピーカーの入力をショートするのが効果的です。そこで、実際の演奏状態では、スピーカーにはアンプが接続されますから、アンプの出力インピーダンスがスピーカーのインピーダンスに比べてどれほど小さいか、つまり、どれくらいショート状態に近いかでアンプの制動力を表わそうというのがDFの考え方です。

なお、実際の演奏状態ではアンプとスピーカーユニットの間にはスピーカーケーブルやクロスオーバーネットワークが介在し、これらのインピーダンスはアンプの出力インピーダンスに加算されるため、実動状態でのDFはスペックよりも小さくなります。
一般的にダンピングファクターは40以上であれば問題はないと言われています。
 
■チャンネル
海峡とか水路という意味を持っていますが、オーディオでは回路とか信号の経路のことを指します。
2チャンネル録音とは2種類の信号を別々に収録・記録したもの。2チャンネルアンプとはひとつの筐体の中にアンプを2台(2回路)搭載したものを指します。そして、2チャンネル再生とは、2チャンネル録音のソースを2チャンネルアンプと2台のスピーカーで再生することを指します。
一方、テレビでは各放送局に割り当てられた周波数帯域を指します。
 
■チャンネルデバイダー
マルチチャンネル・アンプ方式において周波数帯域を分割するフィルターを搭載した装置のこと。
スピーカーの特性に合わせて、遮断周波数や減衰特性が選べるようになっています。
 
■ツィーター
高音用スピーカーのことで、この音域が小鳥のさえずりに似ていることから名付けられました。
なお、2ウェイ・スピーカーシステムにおいては、2〜3kHzくらいから上の、中音域も受け持つことが多いです。
 
■定位
音源(音像)の位置のことで、音を聴いて音源の方向や距離を認識できることを指します。
スピーカーから再生された音を聴いて楽器や歌手の位置が明瞭に手に取るように分かることを定位が良いといいます。
 
■定格インピーダンス
スピーカーのインピーダンスは右図のように周波数によって異なります(図は3ウェイスピーカーシステムのインピーダンス特性です)。そこで、最低共振周波数よりも少し高いところでインピーダンスが最も小さくなる値を定格インピーダンスと呼び、スピーカーの代表値として扱います。
以前はこれを公称インピーダンスと呼んでいました。

市販されているスピーカーは、2Ω、3Ω、4Ω、5Ω、6Ω、8Ωといった既定の値を表示することになっていて、実際のインピーダンスがこれらの値と異なるときは、それに近いインピーダンス値が表示されます。

3ウェイスピーカーのインピーダンス特性
なお、この定格インピーダンスは接続するアンプが安全に動作するかを判断する上で重要ですから、アンプの仕様書に記載されているアンプのスピーカー適応インピーダンスに合致していることを確認してください。
 
■定格感度レベル
スピーカーが電気エネルギーを音のエネルギーに変換する効率の目安となるもの。
スピーカーに1W(ワット)の信号を入力して、スピーカーから1m(古くは50cm)離れた位置での音圧レベルを測定して表示されます。
ただし、スピーカーは周波数によって同じ1Wを入力しても、得られる音圧レベルは異なるため、周波数特性の比較的平坦な箇所の平均的な音圧レベルが表示されます。単位はdB/W/mです。
 
■定格周波数範囲
スピーカーの再生能力は周波数が低くなるにつれて、あるいは高くなるにつれて落ちていきます。そこで、比較的再生能力の高い周波数の範囲がどれくらいかを具体的に示そうというのが定格周波数範囲です。

なお、測定には1Wの信号が用いられます。8Ωの負荷に対する1Wは約2.828Vなので、8Ωのスピーカーでは、低音から高音まであらゆる周波数にわたって2.828Vの信号をスピーカーに印加して得られる周波数特性を測定し、それによって定格感度レベルを求め、定格感度レベルから一般的には15dB落ちた周波数範囲が示されます。(図ではf1〜f2)
しかし、すべてのスピーカーが15B落ちた周波数を表示しているかどうかは定かでなく、15dB以上レベルの下がったポイントの周波数範囲が表示されることもあるようです。

定格周波数範囲

※なお、10dBダウンの周波数範囲を表示したものを特別に「実効周波数範囲」と呼びます。
 
■定格出力  →参照 出力
30秒以上連続して取り出せる出力のことですが、負荷インピーダンスや歪率、周波数範囲、駆動チャンネル数はメーカーが任意に設定します。なお、メーカーが測定条件を任意で選べる項目は、仕様書にはその条件を明示する決まりになっています。

本格的なアンプでは負荷インピーダンス:8Ω(もしくは4Ωとの併記)、周波数範囲:20Hz〜20kHz、歪率:1%以下、駆動チャンネル数:2チャンネル(ステレオアンプの場合)が測定条件として採用されることが多いです。
 
■定在波
音波は気圧の変化(空気の圧縮と膨張)が隣接する空気の気圧を次々と変化させながら空中を進行する波で、通常、部屋の中では、隣接する空気を変化させながら進行し、壁に当たって反射され、その反射音はまた空気中で減衰しながら空気中を進行し、壁で反射されということを繰り返します。

ところが、反射率の高い、向かい合った2つの壁面が平行であると、音波はその間で反射を繰り返し、同じ場所を行ったり来たりします。このとき、互いに反対方向に進む2つの音波の中で「圧縮と圧縮」、「膨張と膨張」とが位置的にも、レベル的にもほぼ一致する音波は進行せずに、同じ場所で圧縮と膨張を繰り返すという奇妙な現象が現れます。このような現象を定在波といいます。
定在波となる音波の周波数は、平行した2つの壁面間の距離をLとすると、
周波数=n×340/2L  (nは1、2、3・・・右下の図の中の式をご参照ください)
となります。
この定在波は、厚くて重い材質でできた、音を反射しやすい壁が広い面で平行している部屋で発生しやすく、発生すると、「腹」と呼ばれる圧縮と膨張を繰り返す部分と、気圧が変化しない「節」と呼ばれる部分が現れます。
そのため、腹となる場所では大きな音圧が得られるが、節となる場所では音圧は感じられません。

定在波
 
■デカード
10倍または1/10のこと。
例えば、1,000Hzの1デカード上は10,000Hz、1デカード下は100Hzとなります。
 
■デコーダー
DVDBDには、別々に収録した前方や後方のチャンネルの音が、ある規則(デジタル音声フォーマット)に則って、ひとつの流れのデジタル信号として記録されています。このデジタル信号を元の個別のチャンネルの音に復元する回路のことです。
なお、デコーダーから取り出される信号は、まだデジタルのままで、さらにDAコンバーターを介してアナログ信号に戻されます。
 
■デジタル
デジタルとは「指の」とか「数字の」という意味で、連続して変化する量を、飛び飛びに数値化したものです。ここでデジタルの概念を理解していただくために、気温観測を例にとってもう少し詳しく説明しましょう。

私たちが行なう気温観測とは、時々刻々と連続して変化する温度を、時間を決めてその瞬間瞬間の値を測定し記録することです。
1日に1回、毎朝 10時に測定すれば、1年間の気温の大まかな変化を把握できます。しかし、これでは1日の中の温度変化はわかりません。
1日の温度変化を記録するには6時間毎、あるいは3時間毎、1時間毎と、測定する回数を増やせば増やすほど1日の温度の変化をより正確に把握できます。
この時間を決めて一定の間隔で温度を測定し、データを採取することをサンプリング(標本化)と言います。

次に温度を何桁で記録するかが問題となります。もしも本当の温度が15.00000001・・・℃なら15.0℃と記録したのでは若干の誤差があります。つまり、実際の瞬間瞬間の温度を誤差なく完璧に記録しようとすれば無限の桁数が必要になります。しかし、日常生活においてそんな低い桁まで必要はなく、せいぜい小数第1位まで記録すれば何ら支障はありません。
このように有限の桁数に置き換えることを量子化と呼びます。

気温のデジタル化

こうして記録されたデータ、これがデジタルです。
この気温観測からデジタルの性格が見えてきます。まず、サンプリングする回数を増やせば増やすほど、温度の変化を克明に記録でき、次いで、桁数を増やせば増やすほど、より正確な温度が記録できるということです。

ここでオーディオに話を切り替えましょう。
オーディオ機器が扱う音楽信号は非常に低い周波数から高い周波数まで広範囲に亘っています。一方、デジタル信号を正確に元のアナログに戻すためには、1サイクルの間に最低2回のサンプリングが必要と言われています。
この2つの事象から、オーディオ信号をデジタル化する上での課題は、低い周波数の音ではなく、高い周波数の音ということになります。例えば、10Hzの音は1秒間に20回サンプリングすれば正確に元の音に戻せますが、20kHzの音は4万回もサンプリングする必要があるのです。さらに高い周波数の音を記録しようとすれば、もっとサンプリングの回数を増やさねばなりません。
ちなみに、1秒間にサンプリングする回数をサンプリング周波数と呼びます。CDのサンプリング周波数が44.1kHzなのは、20kHzの音を正確に記録するためなのです。

一方、量子化に当たっては、「0」と「1」の2種類の数字を使用する二進数(二進法)が用いられます。それは機械が「0」から「9」の10種類の数字を用いる十進数が苦手だからです。
二進数の場合、1桁だと「0」か「1」、言い換えれば「音がある」か「音がない」という2通りの大きさしか記録できませんが、桁数を1桁増やすと「00」「01「10」「11」の4通りの大きさが記録できます。

ビット数とその組み合わせ
この二進数の桁数をビット数と言い、ビット数を増やすことでより細かに音の大きさの違いを記録することができるようになります。
ちなみに、CDは16ビットですから、2の16乗、つまり65,536通りの音の大きさを記録することができるのです。

なお、デジタルにおける「0」と「1」は、電気信号ではパルスの「ある」「なし」、CDなどのディスクメディアでは凹み(反対側から見れば凸み)の「ある」「なし」といった形で記録されます。
 
■デジタルアンプ
アナログアンプがソース機器から送り込まれてきた、連続して変化するアナログ信号をそのまま増幅するのに対して、デジタルアンプはアナログ信号を一旦デジタル信号(パルス波形)に変換し、このデジタル信号を増幅したのち、再びアナログ信号に戻します。

デジタル信号を増幅することによるメリットは

・電力効率が高いので省エネであること。そして発熱量が少ないので小型化しやすい という点が一般的に挙げられますが、
・コストをそれほどかけなくてもスピーカー駆動力を高め易い
・電源の負担が軽減される
・歪の出方は刺激的でなく人にとってやさしい(設計がまずいと、逆に刺激的な硬い音になりやすい欠点があります)

といった点があります。しかし反面、

アナログアンプとデジタルアンプの違い
・デジタル信号はアナログ信号にとって有害なノイズ(デジタルノイズ)であるため、その影響を受け易い
・電源電圧の変動に対してアナログアンプ以上にシビアに反応する
といったデメリットも抱えています。
これらのデメリットをいかに克服するか、それが音のいいアンプを完成させる上での課題であり、設計者の腕の見せ所でもあります。

なお、デジタルアンプにはアナログ量をパルスの幅に置き換えるPWM(Pulse Width Modulation=パルス幅変調)方式と、パルスの数に置き換えるPDM(Pulse Density Modulation=パルス密度変調)方式 とがありますが、ほとんどの製品はPWMがを採用しています。
 
■デジタル録音
連続して変化する音(アナログ)を、デジタル信号に変換して記録すること。
経年変化に因る音質劣化や編集などの作業における音質劣化が起こりにくいのが特徴です。
ところで、一口にデジタル録音と言っても、記録メディアに記録されるデジタル信号の方式にはさまざまな種類があります。
CDはPCM(Pulse Code Modulation)という方式で、SACDはDSD(Direct Stream Digital)という方式で録音されています。
 
■デシベル
アンプの出力を1ワットから2ワットに上げたときに感じるのと同じ音量の変化を10ワットで得ようとすると、それは11ワットではなく、2倍大きい20ワットにしなければなりません。
つまり、人間の感覚はワットという絶対値に反応するのではなく、1ワットが2倍の2ワットに変化したときと同じ変化を10ワットで感じるのは、同じ2倍の20ワットというように、相対値に反応します。
(1mの木が2mに成長すれば、ずいぶん大きくなったと感じますが、1,000mの山が1m高くなっても大きな変化とは感じないのと同じです。)

そこで, 人間の感覚に合わせたモノサシとしてデシベルが使用されるわけですが、デシベルには必ず基準値があって、その基準値に対してどれくらい大きいか、あるいは小さいかを対数計算した値が用いられます。
その計算式は以下の通りですが、大まかな計算をするには下の簡易表、特に赤字部分を覚えるだけで十分です。

電圧や電流、音圧を扱う場合   dB=20log10(測定値/基準値)
電力などエネルギーを扱う場合 dB=10log10(測定値/基準値)

測定値/基準値1/101/51/31/2123510100
dB値電圧・音圧など-20-14-10-60610142040
電力など-10-7-5-303571020

赤字部分を覚えたら、あとのdB値は次の要領で求められます。
・測定値(比較される値)が基準値より小さいときは−(マイナス)を付けてください。2倍は6dBなので、1/2倍は-6dB
・電力などのエネルギーは電圧の半分です。
・計算例(電圧の場合)
20倍は2倍×10倍=6dB+20dB=26dB  倍率は掛け算ですが、デシベルは足し算になります。
34dBは20dB+14dB=10倍×5倍=50倍
   あるいは 20dB+20dB−6dB=10倍×10倍×(1/2倍)=50倍
 
■デバイディングネットワーク
2ウェイ、3ウェイなどのマルチウェイ・スピーカーシステムに用いられる、周波数分割用の回路のことで、略して、ネットワークと呼ばれることが多いです。
この回路は、アンプとスピーカーの間で使用されるもので、その回路はスピーカーシステムの回路部品として、スピーカーキャビネットの中に納められます。この回路に使用される素子は、主としてコイルとコンデンサーですが、場合によって抵抗も使用されることもあります。

2ウェイのスピーカーシステムの場合、アンプから出力された信号は、ウーファーには高域をカットするローパスフィルターを介し、ツィーターには低域をカットするハイパスフィルターを介して送り込まれます。
3ウェイの場合は、ウーファー用とスコーカー用、ツィーター用のフィルターで構成されます。ウーファーの音域は2ウェイよりも低域に移行し、ツィーターは高域に移行して、その間をスコーカーが埋めます。
スコーカー用のフィルターは、低域をカットするフィルターと高域をカットするフィルターを組合わせたバンドパスフィルターで構成されます。

なお、ウーファー用の高域をカットするローパスフィルターが稀に省略されることがありますが、ツィーターやスコーカー用の低域をカットするフィルターは、スピーカーの破壊から守るため必ず挿入されます。

フィルターの減衰特性は6dB/octと12dB/octが主として採用されます。
  

2ウェイ 6dB/octネットワーク
  
2ウェイ 12dB/octネットワーク
 
■電磁誘導
ファラデーによって発見された磁気と電気間の現象で、銅線を巻いたコイルの中に、磁石を入れたり出したりすると、コイルの両端に起電力が発生します。この現象を電磁誘導といいます。
MM型カートリッジやMC型カートリッジなどはこの電磁誘導を利用したもので、レコードに機械振動として刻まれた音声を電気信号に変換します。
 
■透過率
音波は光と同様に直進します。しかし、壁などの障害物があると、一部は反射され、一部が障害物の中で吸収され、残りが透過します。
透過率は入射エネルギーに対する透過エネルギーの比をいいます。透過率が大きいほど、音波をさえぎる遮音能力が小さいことを意味します。

音の進行
 
■等感度曲線
人は物理的に等しい音圧レベルの音が耳に入ってきても、周波数が異なると同じ大きさに感じません。この聴こえ方の違いを表すのに用いられるのが等感度曲線で、同じ大きさに感じる音圧レベルを線で結んだものです。
等感度曲線に関しては多くの学者が研究発表してきましたが、もっとも有名なのが、フレッチャー氏とマンソン氏によって発表された等感度曲線です。

ここで等感度曲線の読み方を簡単に紹介しましょう。
下から3番目のカーブは、50Hzでは音圧レベルが70dB付近、1,000Hzでは40dB、10,000Hzでは50dB付近を通っています。これは1,000Hzで40dBの音圧レベルの音と同じ音に感じるには、50Hzでは約70dB、10、000Hzでは約50dBの音圧レベルが必要であることを意味しています。
このグラフを見ると、人は1、000Hzから5、000Hzにかけてもっとも感度が良く、周波数が低くなるにつれ、また高くなるにつれて感度が低下し、その傾向は音圧が下がるほど顕著になることがわかります。

多くの研究結果も、若干の違いはあるものの、この傾向は同じで、人は音圧が下がれば下がるほど、低音と高音、とりわけ低音が聴きとりにくくなることがわかります。
オーディオでボリュームを下げたとき、音が寂しくなるのは、この人間の低音と高音が聴きとりにくくなる聴感特性が一因です。

フレッチャー・マンソン・カーブ

ちなみに、騒音の大きさを表すのに用いられるホーンは、その騒音の音の大きさと同じ大きさに感じる1,000Hzの音圧レベルで表したものです。
 
■同軸ケーブル →シールド線
 
■動特性
静特性に対するもので、オーディオ機器が実際に扱う音楽信号や、それに模したレベルと周波数が常に変動する信号に対する特性のこと。
動特性は機器の実際の動作状態に近い性能を表すもので、 機器の真の実力を表すのに有用な特性ですが、定量化しにくく、測定限界も人間の耳に及ばないため、一部のハイエンド・オーディオ・メーカーによって研究がなされてきましたが定着しませんでした。そのため、カタログではもっぱら静特性が表示されるに止まっています。
 
■トランス
電圧を変換する変圧器のこと。
コイルに交流電流を流すと、その周囲に磁界ができ、この磁界の中に別のコイルを置くと、そのコイルに交流電圧が発生します。この原理を利用して変圧を行なうのがトランスです。
なお、交流を流す側を1次、交流が発生する側を2次と呼び、1次側の電圧をE1、巻数をN2、2次側をそれぞれE2、N2とすると次の関係が成り立ちます。

トランスの原理
なお、トランスにはEI型トランストロイダル型トランスがあります。
 
■トロイダル型トランス
ドーナツ状のコアにコイルを巻きつけたトランスのこと。
コアはつなぎ目がなく、急激に折れ曲がる箇所もないため、磁束漏れが少なく、変換効率も高いので、立ち上りの良い音が再現できると言われています。

しかし、コイルをムラなく巻くには高度な技術を必要とするため、巻きムラが大きいと、その特徴が活かされないので、「トロイダル型トランス=音が良い」という方程式が必ず成立するとは限りません。

トロイダル型トランス
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