スピーカーの設計と製造の両方において大きな進歩がありましたが、スピーカー・ドライバー技術の基本は100年近く変わっていません。 Edward Kellogg と Chester Rice による 1925 年のダイナミック・ドライバーは、携帯電話からホーム・シアター・システムまで、今日市場に出ているほぼすべてのラウドスピーカーの基礎となっています。
編集者注：この記事は2021年3月12日に更新され、より多くの技術情報を含んでいます。
スピーカーの仕組み：基礎
スピーカー・ドライバーは、スピーカーを機能させる生の電気音響コンポーネントです。 トランスデューサーとして、その機能はエネルギーをある形から別の形に変換することです。 具体的には、このトランスデューサーは、携帯電話やターンテーブルのカートリッジなどの再生機器から増幅された電気波を、耳が感知できる空気中の音圧波に変換します。
Wikipedia
The speaker driver: a simple yet brilliant electromagnetic motor
アンプからスピーカー背面の2つの端子に信号を供給します。 この端子は、永久磁石の極の間の円形の隙間に吊り下げられた円筒形のコイルに電流を流す。 このコイルは、ファラデーの法則により、電流の流れが信号の方向と交互に変わり、磁界の中を行ったり来たりする。 スピーカーコーンの中心は一端に取り付けられており、コイルが動くことによって前後に駆動されます。 このコーンの端は、気密性の高いサスペンションまたはサラウンドによって保持されています。 コーンが動くと、周囲の空気を押したり引いたりします。そうすることで、空気中に音と呼ばれる圧力波が発生するのです。 ドライバーだけで音が出るのなら、箱は何のためにあるのでしょうか。
各 Fluance Ai40 ブックシェルフ型スピーカーは、1″トゥイーターと5″ドライバーを搭載しています。 それはあなたの方に移動し、空気を押し、正の圧力を作成すると同時に、それはその背後にある空気を引っ張り、負の圧力を作成します。 再生される信号の周波数に対応する波長がドライバーの大きさに対して大きい場合、ドライバーの両側から発生する圧力は効果的に打ち消し合います。 そのため、有用な距離であれば、低周波（ベース）は聞き取れなくなるのです。 これを自宅で試すには、ドライバーをエンクロージャーから取り外してみてください。
スピーカーがすべての周波数でうまく機能するには、スピーカー・コーンの背面から発生する圧力波がコーンの前面から発生する圧力波を打ち消すのを防がなければなりません。 ドライバーを大きくて硬いシート状のもの（バッフル）に取り付ければ、同じ効果が得られます。 バッフルは低周波のキャンセルを防ぐために大きくする必要があるので、ほとんどの用途で非現実的です。
すべてのスピーカー・ボックスが箱型というわけではありません…
ドライバーの機械的特性とボックスのサイズの組み合わせが、組み立てられた密閉型スピーカー・システムの低周波の挙動を決定します。 超技術的なことは抜きにして、ボックス内の空気はコーンが押したり引いたりするバネのような働きをし、そのシステムには共振周波数があり、それ以下では出力がかなり低下します。
スピーカーは気密でなければなりません。 これは、バスレフ・エンクロージャと呼ばれるものです。
バスレフ・エンクロージャは、開いたビール瓶に空気を吹きかけると音が鳴るのと本質的に同じように機能します。 瓶の中の空気の体積が変化するため、瓶の中の液体の量によって音が変化するのです。 瓶の首のガラスを伸ばせば、音も変わる。
このバスレフ型スピーカーは、後方にバス・ポートを備えています。
正しく調整すると、通常ラウドスピーカーの応答がロールオフするポイントのすぐ下で共振を起こし、システムの低音性能を効果的に拡張することが可能です。 この機能を正しく動作させるために、ポートのチューニングは、特定のエンクロージャーの特定のドライバー用に計算されています。 パッシブラジエーターを使用するラウドスピーカーは、同じ基本原理で動作しますが、質量を負荷した非パワーのスピーカーコーンが、密閉された空気容積で低音の共振を発生させるのです。
ツィーターとウーファー
さて、ほとんどのラウドスピーカー、特に小さな携帯用ラジカセより大きくなると、複数のスピーカー・ドライバー、通常は大きなドライバーの上に小さな直径のものが乗っていることに気づかれたかも知れませんね。
これらのスピーカーは、上にトゥイーター、下にウーファーという2つのサイズのスピーカー・ドライバーを持っています
スピーカーが異なるサイズの複数のドライバーを使用するのには、いくつかの理由があります。 1 つのドライバでほぼすべての可聴域をカバーできるのは事実ですが、それにはいくつかの制限があります。 これはビーミングとして知られています。
周波数が高くなると、関連する波長が短くなります。スピーカー・ドライバーは通常、放射コーンの直径に等しい波長の周波数でビーミングを開始します。 これは、スピーカーと軸が合っている場合にのみ、高い周波数が聞こえることを意味します。 これでは、バランスの取れた音や良いスピーカーとは言えません。 シンプルな解決策は、特定の周波数範囲、つまり可聴域の異なる部分（低音と高音、または低音、中音、高音）を再生するために、それぞれ異なるサイズのドライバを使用することです。
スピーカーの仕組みを知る価値がある理由
スピーカーの背後にある科学を知らなくても、スピーカーを聴いて楽しむことができます。 しかし、オーディオ機器に本格的にお金をかけようとするならば、まず、ある程度の知識を身につけるのが得策です。 ちょっとした基礎知識があれば、ある設計上の決定がなぜなされたのか、それが音にどのような影響を与えるのかを理解することができ、また、偽ブランド品のセールスマンも見分けることができます
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