音の波長とは

どうもこんにちはshetakeです。
今日は作業でなく
机上の空論の授業になります。
以前にちょっとだけネタ振りとして言葉に書いた
「音の波長」について書いてみようと思います。

「ルームアコースティック　その3　検証編」の時ですね。


※
勉強中のお話や経験、考え方等をちらちら書いていこうと思います。
間違ってることも書くかも知れません。（できれば間違ってたら言って欲しいですｗ）これも自身の成長には必要な事なので。

投稿後にミスに気付いたので一部修正しております。

波長とは
簡単に言えば音の波ですね。
どんなケースか様々でも何となくくらいはこういう波の波形って目にしたことはあると思います。

図のグラフだと
縦軸が音の大きさ
横軸が時間を示します

赤い線が右へいくにつれ（時間が経過するにつれ）上がって、ピークを越えたら下がって、再び元の高さ（ゼロ位置）に戻る。
この1往復で「一つの波長」とみます

もうひとつ表を出します。
波長の長さを表した表です。

ここで意味わからんｗってなってる人も
この後説明致します。

では一例として
1000Hzに着目してみましょう
340mmとありますね。

正弦波ってわかりますか？サイン波とも言います。
ピーとかの単一の音。
好きな周波数でググってみたらその音の正弦波の音が聴けると思います。

で本題先程の340ｍｍ（34cm）が１サイクルとなるわけですが
この正弦波を聴くのに一番効果的なリスニングポジション（スピーカーとの距離）は最初に波が上がったピーク
表では縦の補助線引いてますが波長の1/4の距離、つまり8.5cm離れて聞くと最大限の音が聴けます。
逆に1/2の17cm離れて聞くと音が消えます（厳密には視聴環境による反射音も発生してるのでスピーカーからの直接音が消える）
音が小さくなります。

画像使いまわしですいません。

でここで本題です。
以前にちょろっと書きました。

「大体のクルマはドアウーファーは400～600Hzあたりが落ち込みやすいそうです。
これはそのあたりの周波数の波長によるものらしいです。」

この落ち込んだ周波数を見てみようと思います。
ざっくり500Hzで見てみます。

前提のお話
こちらはボクのミニのスピーカーとの距離です。
(物理的な距離の話でタイムアライメントの入力値では無いです。）
見ればわかるとは思いますが
上段　ツイーター
中段　ミッドレンジ
下段　ドアウーファー

の下段のドアウーファー
左128cm　右107cm
この数値で見ていきます。

図に描き足していくとこんな感じになります。
理想とする90°位置サイクルのこの図だと450°付近とは程遠い感じです。
位相の話になりますのでここではいい加減に言いますが
縦軸のゼロより上で音が到達していれば「正相」下なら「逆相」と捉えたらいいと思います。
つまり両方が逆相のピークですらない何とも言えない位置にいる事になります。

ゼロに近づく程音量は下がります。
図で言えば右の方が音量は低いのですが

周波数特性と並べてみましょう。
左の波長のグラフだとよりゼロに近いのは右側の107cm

右の周波数特性での実際の音量は500Hzだけで見れば左が62dB　右が61dBくらいでしょうか。※（投稿した後で書いた事の間違いに気付いてこの部分訂正してます)


あとはここに室内環境による音の反射
「定在波」と言われるやつが加算されます。
反射した音が原音と重なりその周波数の音をちょうど重なれれば大きく、うまく重ならなければ小さく（相殺とかキャンセリングとか言いますね）

ボクの場合だと440hz～480Hzあたりの反射がうまくコントロールできたら・・・・

クルマにもよりますが大雑把にいえばどの車もドアスピーカーとリスナーとの位置関係って似たようなもんだと思います。
だからこそ
「大体のクルマはドアウーファーは400～600Hzあたりが落ち込みやすい」と言われるのです。

今ついているスピーカー
「低音でてないな」とか
「中音薄いな」とか
そう感じる事があるのなら主にこういうことが原因である可能性は非常に高いです。
そういう時にじゃあ
今よりいいスピーカーに換えたらよくなるんじゃないかって言うのは
「無し」だと思います。
音色が変わって良く感じる事があったとしても
スピーカー換えても位置関係変わりませんから・・・
その時の考え方としては（これはボクの考えでの予想）スピーカーの形状を変える、サイズを変える、等ですね。
形状は一般的にはフェイズプラグ仕様かセンターキャップ仕様か逆ドームも少ないながらもあったような気はします。フェイズプラグやセンターキャップの大きさ、形状がが変わるだけでもいいとは思います。
二つ目はスピーカーの口径を変える。
大きくするか小さくするか。
いずれにせよそのあたりに着目して交換スピーカーを選べば定在波の反射具合も変わり変化は望めるかも知れません。

ちょっと話が逸れましたが
周波数特性を知り
ダメなところを見つけ出し
波長を元に考えてみる。
その結果を元に取付状態を改善したり
反射の具合を変えて改善したりと
これがルームアコースティックだと思っています。
ＤＳＰチューニングだけではどうにもならないんですよね。
だからこっちの路線で頑張ってるんです。

まだこの辺の勉強始めたばかりではありますが
ご要望であれば相談に乗ります。
問題解決ができるかはわかりませんが
一緒に解決に向けて努力することはできます。
何度かお声を頂いたことはありますが
「こういうやつない？」
「こういうの作ってくれない？」
こんな相談でも構いません。
できる限りの対応はさせて頂こうと思ってます。
be on soundは通常のオーディオ、デッドニングのショップと違い
そういうユーザー様に頼られる存在になりたい。
と思い日々活動しております。