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ここでは一般的にウーファーと言われるサブウーファーについて書きます。
サブウーファーとは、その名の通りメインスピーカーを補う役割を果たします。
基本的にメインスピーカーで再生しきれない低音をサブウーファーで補い、 低音の再生帯域を広げる為にシステムに組み込みます。 サブウーファーを組み込めば、メインスピーカーから無理をして低音を再生する必要が無くなり、 ミッドレンジの負担も軽減され、質感も良くなります。

カー用サブウーファーの大きさは様々で、13cm〜56cm、過去にはもっと巨大なものまで存在しました。
良く使われるサイズとしては、20cm〜38cmといったところでしょうか。
単体で見ると20cmのウーファーより38cmのウーファーの方が表面積が大きく低音再生に有利。
ただ、小型のウーファーを複数使えば表面積を大きく出来、低音の再生レンジを広げられる。
レスポンスは振動板が小さい小型が有利。これはミッドレンジと同じ理由。 スピード感のあるキレのいい音を求めるなら小径ユニット、それを複数使うのがいいし、ゆったり深い音を求めるなら大口径ユニットがいい。
実際、パイプオルガンの音や映画の爆発シーンなどにはかなりの超低音が入っている。
かなり大型のユニットで無いと再生しきれない数ヘルツ〜数十ヘルツの音だったりする。
5,1CHシアターを組んでる人やDVDオーディオを再生するヘッドを持っている方でしたら、 大型ユニットを組んでみるのもいいかも。場所に余裕があればの話ですが。 カーオーディオでは大型ユニットを組むのは難しいので、 デジタルヘッドをお持ちの方ならクロスオーバーなどで超低音を減衰させてあげると ウーファーが暴れずにしっかり鳴ることも。
無理させてもいいことありませんから。

同じメーカーでも音圧向きモデルと解像度を重視するモデルが出てたりする。
どちらを選ぶかは好み。 ガンガン鳴らすエネルギッシュが好きなら音圧タイプを選べばいいし、
サブウーファーとして自然なつながりを求める、音質を求めるならば、解像度を重視した物を 選べばよい。
音圧向きはメタル系の軽量、高剛性なユニットが多く、 音質向きは高内部損失の繊維系が多い。
複合材が使われることも多く、高剛性で高内部損失なアルミサンドイッチ材があったり
ハニカム構造材や発泡性材料などさまざまです。

サブウーファーといえばボックス。
一部フリーエアー対応の物もありますが基本は箱に入れて鳴らします。
それは、スピーカーのところでも触れたようにユニットの前面と背面から音が出るから。
前面の音の波と背面の音の波は丁度逆の波形で、そのまま重なると音を消しあいます。
低音は波長が長いから特に打ち消しあいが起こりやすい。
なのでバッフルを含めたエンクロージャー(箱)が必要となってくるわけです。
その箱の構造によって音の出方が変わります。 一般的にはシールド、バスレフ、バンドパス、パッシブラジエーターを使った物が 知られているでしょうか。 その他の分類には音響管や音響ホーンなどがあります。
シールド型は背面からの音を完全に遮断できます。
密閉された箱なのでなかの空気が振動板の動きを 抑えます。
容量が大きい箱ほど低音再生域は広がりますが音圧は低下していきます。
あまりにも大きいと歯切れの悪いボヨーンって音になってしまいます。
逆に小さい箱ほど振動板を抑える空気バネの力が強くなる為締まった音となり、大きな信号を入力しても ユニットがオーバーストロークで壊れる心配はなくなってきますが、あまりにも小さい箱だと 詰まった様なゴンゴンって音になってしまいます。 バランスの良い所で製作するのが普通です。
バスレフ型はシールドと違い、振動板の背面から出た音を積極的に利用したもので、 ボックスの一部に穴を開けてポートと呼ばれる音を通る通路を作り、そこで特定の周波数で共振して 背面の音が振動板前面から出た音と同位相となり放出されます。 背面の音も使うことにより、より音圧が稼げるというわけです。
ただ、特定の周波数以下は表の音と背面の音が打ち消しあうので減衰が早くなります。
バンドパス型はシールド型のボックスの前面にバスレフのボックスをくっつけた形。
ユニットは見えなくなります。 バンドパスと言われるのは、音の特性からで、ちょうど3WAYのシステムのミッドレンジの様な 高い音と低い音を切ったような特性です。
その設定した周波数の間は音圧が著しく上がります。それに音を消し合うことが無いので バスレフほど特定の周波数以下が衰退しません。 ただ、設計がバスレフより複雑で、ユニット交換がとてもし難い欠点があります。 パッシブラジエーターは、バスレフのポートの変わりに振動板だけの、駆動部を持たないスピーカー ユニットがサブウーファーユニットと同じ箱に取り付けられます。 これはユニットを使う為、箱の設計だけではどうにもなりませんね。 チューンナップウーファーに使われていたり、一部メーカーではそのウーファー専用設計で ペアで使うものが販売されていたりします。

ウーファーボックスを作るなら振動を抑える為にボックス強度を強くしよう。
余分な振動は音の打ち消しあいで情報量が下がったりするから。 20mm厚のバッフルやボックスを作るなら10mm厚の板を接着剤で密着させて使ったり、 バッフル面を支える柱を立てたり、梁を入れたり。 箱を作ったら、穴から叫んでみよう! 響く様だと定在波と呼ばれる波が発生している。
実際はもっと低い音でないと意味無いかもしれないが。
その定在波対策のためにボックス内にわざと凸凹を付けてみたり、吸音材を入れてみたり、 定在波が発生しにくい様にウーファーボックス内に並行になる面を作らないように設計する。 振動板の動きを邪魔する定在波が無くなれば、いい方向に向かいます。 ウーファーボックスの設置ですが、向ける方向はイロイロ試してよい方向に。 動いたりしないようにしっかり固定した方がよいでしょう。 ウーファーボックスに足を付けて、車体のフロアーに伝わる振動を抑えるという設置の仕方もあります。 すでにウーファーボックスが付いてるならボックスの下に角材2本入れて、ボックスとフロアーに隙間を つくってみよう。フロアーの共振が多かった車でしたら、ぜんぜん音圧が変わってくるはず。 逆にサブウーファーのコーンをフロアーに向けて、フロアー自体を振動板として使う方法もあります。 サブウーファー自体が動く時に発するノイズや余分な高音をカットできる為、いい結果になることも。 ただ、イロイロな物が共振して上手くいかない車もありますが。

カーオーディオとしてみれば、サブウーファーはとても重要だと思う。 ロードノイズに音を消されやすいのも低音だし、 人間は低い音を聞き取りにくい。 ホームの様にメインスピーカーを特殊なボックスに入れることも難しい。 ドアやキックパネルにボックスを作っても、容量的に小径ユニットでないと無理。

まだサブウーファーを付けてなかったら、お手軽なチューンナップウーファーでもいいから システムに入れてみて。ガンガン鳴らさなくても雰囲気や迫力がぜんぜん違ってくるから。
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