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スピーカー

すぴーかー

音声信号を音に変換する部品。磁石とコイルの反発・吸引を用いるものと、圧電素子の電圧印加による変形を用いるものとある。
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概要

増幅された音声信号を音に変換する部品。市販されているものはたいてい箱型の筐体に入れられた形をとっており、また筐体内にアンプが内蔵されていることも多い。最近ではBluetoothレシーバーを内蔵し、スマートフォンなどからワイアレスで音楽再生できるようにした機種も出ている。

pixiv内ではブックシェルフ型スピーカーのように筐体に入ったものが描かれたイラストが大半を占めている。

おおまかな構造

一般的なスピーカーは磁石の傍にコイルがまいてあり、そのコイルは振動板となるコーンに取り付けられている。これに音声電流を流すとコイルに磁力が発生し、その向きや強さに応じて振動する。それがコーンを伝わって音となる。
薄さや小ささを重視する用途では圧電素子に電圧をかけると、わずかに変形することを利用して音を出すものもあり、超高級機では電荷を帯びたもの同士の引力や斥力(セーターなどでこすった下敷き髪の毛が引きつけられるのと類似した原理)を利用したものもある。

筐体に入れる理由

スピーカーはコーンの正面だけではなく反対側からも音が出る。この音は位相が逆であるため、そのままでは正面からの音と後ろから出た音が変に重なり合うなどして音が歪んでしまい都合がわるいので、筐体に取り付けて反対側からの音を封じ込めたり、うまい具合に共振させて外へ出す。またパソコン用のものでは、上記の理由のほかに磁力による害を防ぐため防磁対策を施した筐体に入れている。
ほかにもスピーカーそのものに触れたり、何かがぶつかったりするとスピーカーが損傷してしまうため防護用に網が貼られていることがある。スピーカー正面の防護は体育館用などでは特に頑丈にしてあり、球技などで飛んできたボールの衝突による損傷を防いでる。

構造による別用途

スピーカー(圧電スピーカー含む)は、その動作原理上音を電気信号にすることができる。そのため、インターホントランシーバーではそれを利用してスピーカーをマイクと兼用している。

使用上の注意

スピーカーに直流を加えるとコイルに音声信号よりも遥かに大きな電流が流れてしまい、焼けてしまうのでスピーカーに直流を加えてはならない。アンプからの出力を計るとごく僅かに直流が出力されているが大抵アンプから出力される直流はほんの僅かであり、スピーカーの許容範囲内に収まっていれば問題ない。

圧電スピーカーに関しては構造上直流は通さないので、上記のスピーカーほど神経質になる必要はないが、あまりお勧めはしない。

変り種スピーカー

フェイズドアレイレーダーの原理を利用してスピーカーを多数並べ、それぞれのスピーカーから位相をずらして音を出し、特定の場所のみ音が聞こえるようにしたり、壁面の反射も利用して後ろにスピーカーが無いのに後ろからも音が聞こえるようにしたものがある。
また、騒音を消すために専用のマイクから入力された騒音と逆の位相になるように信号処理をして音を出し、騒音を軽減するものがある。これはアクティブ消音装置とよばれる。

関連タグ

アンプ ヘッドホン イヤホン

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