従来のスピーカーの動作原理を解明しました。

ここ数年ズット点駆動スピーカーの動作原理を解明していたら、球面波とか平面波とかの性質がわかる様になったので、さて、従来のスピーカーの動作原理はどうなのか？と見たら、どうも分かりやすい説明が見つかりません。ならば、ということで、ここ数週間考えて、どうやら正しいであろうと思われる原理説明ができました、のを、前回の記事に書きました。最新版はサイトにあります。

確かにそもそも球面波とか平面波だけじゃあ説明は無理です。しかも、音の自然現象を言葉で表現するととてもややこしくなって、自分で書いた文さえ後で読んでも、本当に読みずらいだろうなあ、と思いますよ。なんとか分かりやすく書こうとは思うのですが、、。

音は目に見えないので，球面波とか平面波とか見た目の言葉じゃあ、間違いが起きます。ですので、新たに拡散波と、直進波という言葉を作りました。まあ、すべての音は拡散も直進もしますが、しかし、拡散と直進とは異なる性質ですよね。もうここから訳がわからないです。クールにならないと誤解が起きやすいのがスピーカーの動作原理ですから、また少したったらこれらも修正が入る可能性もありますが、多分これが最終版のような気もします。（何しろ早く、トーラスへ行きたい今日この頃）

《拡散波》の定義
放射状に拡散する音波。静止した小さい一つの点から出るのが球面波とします。

なぜこう言うのか？その理由は完全な球面波は現実には無いのです。球が伸縮するものが宙に浮いているものって現実にはあり得ません。球面波に似たものは有ります。球面波とは、現実にある物から想像したモデルの名前です。例えば焦点が振動する球面波、これを球面波と言ったら形が球じゃあないので球面波ではない、となったらなんと言いますか？球面波の性質は持っているのに球面波とは言えず、平面波である訳は無いのですから、これは拡散波と言えば正しくなりますよね。

さて、平行往復振動の場合、面上のどの部分も同じピストン振動をするので、一つの音が一つの点ではなく、無数の点から出る球面波で構成された音が、拡散波となるので、球面波の性質（球面波効果）は半減します。

タワミ振動から出る拡散波は、振動する焦点である、面積のない一点から出た球面波ですから、球面波の性質（球面波効果）を持っています。

《直進波》の定義
もともと音は真っ直ぐ進むのですが、ある面積で振動板の振動方向と同じ方向（これが重要）へ直進する音で構成された音の波を直進波とします。一本の細い直進波が独立しているものは直進波とはしません、ここがヤヤコシイ。
進む面の形が平面の時に平面波となります。
従来のスピーカーからは、振動板の形をした直進波の音が出ています。
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拡散波は直進波が拡散していて、直進波は拡散波で構成されていて、？
と、どうですか？理解できますかねえ。私はちょっと見ただけでは理解できません、苦笑。
大前提に球面波が理想的な音、ってのはあります。念のため。

本当にややこしいのですよ、この従来のスピーカーの動作原理、大変なものを作っていただいたものですよ。
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そもそも球面波と平面波、全く違う性質があるわけですが、実はどちらも見方によると同じものです。

平面波とは、平面が往復運動するわけですが、でも平面の外には拡散波が出るわけです。では平面をどんどん小さく見ていくとどうなるでしょうか？すると小さな点になりますね。小さな点から出るのは球面波です。その通り、実際の平面波も球面波の集まりです。

では球面波は？どんどん拡大してみていくとどんな形の球面波であれ平面波の組み合わせに見ることができます。その通りで、球面波は平面波の集まりとすると数学で音を解析できます。

これじゃあ混乱しますね。実際かなり混乱している論理が沢山あります。私自身も知らない内に勘違い多いし。


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では、なぜ球面波が理想的な音なのか？
それは理由がわかっていないのです。
今後の研究が必要です、それには人間工学の進歩も必要でしょう。

ただ言えるのは、自然界に完全な平面波を出せる機構は存在していないので、平面波は自然界にはほとんど存在していません。
平面波を出すのには、平面を平行往復運動させる必要があるのですが、自然界にそのような機構を作る生物、岩石、はあり得ません。平面を平行往復運動させるにはその平面の重さを無視できるくらいの強力な力で平行往復運動させなければなりませんが、そんなものが自然とできるはずがありません。

これに対して、球面波は平面波の組み合わせと見えるので、人工的に平面波を組み合わせて球面波を作っているのが今までのスピーカーでしたが、なんの事はない、最初から球面波を作れば何の問題もないのですよね。

それがタワミ振動で可能になるのでした。

近日中に分かりやすくビデオを作ります。
最近これが得意になっちゃったのでした。