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[低音強化・実践レクチャー]“サブウーファーボックス製作の極意”とは?

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超低音がしっかり鳴ると、音楽の臨場感や質感が上がる。当特集では、そうなる理由から超低音の鳴らし方までを解説している。現在は「単体サブウーファー」に焦点を当てている。今回は、これを組み込む「ボックス」について考えていく。

◆どんな「ボックス」を用意するかでも、得られる低音の質が変わる!

さて、「単体サブウーファー」とはこれまでも説明してきたとおり、サブウーファーユニットが裸の状態で売られているもののことを指す。なのでこれを使おうとするときには、「ボックス」と「外部パワーアンプ」とを別途用意する必要がある。ゆえに導入のハードルは低くない。しかしそれだけに「低音の鳴り方を自らプロデュースする」という楽しさを味わえる。用意する「ボックス」と「外部パワーアンプ」のタイプや質により、サウンドの方向性が変わるからだ。ゆえに多くの愛好家は、敢えてこれを使っている。

というわけで今回から2回にわたり、どのような「ボックス」を用意するべきか、そして「ボックス」によってどう音が変わるのかを解説していく。

それらを説明するにあたりまず、「ボックス」の役割から紹介しよう。「ボックス」の役割はズバリ、「スピーカーユニットの裏側から放たれる音エネルギーを閉じ込めること」だ。スピーカーは振動板を前後に動かして空気を震わせて音を伝えるのだが、その営みはスピーカーの表裏で同時に行われている。つまりスピーカーは、表側からも裏側からも音を発する。

で、この2つの音は耳で聴く分には同じ音ながらも実は、音波としては真逆の関係にある。音は、池に石を投げ入れたときにできる波紋のように上下動を繰り返しながら空気中を進むのだが、表側から放たれる音の波形は0度のところからスタートするのに対し、裏側の音は180度のところからスタートする。

◆波形として真逆の関係にある音同士が同一空間で交わると、「打ち消し合い」が起こる!?

なお、波形が逆の関係になる理由はシンプルだ。答は「表側と裏側とでは振動板の動き方が逆だから」だ。表側から見て振動板が前に出ているとき、それを裏側から見ると振動板は引っ込んだ状態となっている。

で、このように耳で聴く分には同じでありながら波形として真逆の関係にある音同士が同一空間で混ざると、「打ち消し合い(キャンセリング)」が起こってしまう。音が消えてしまうのだ。「ボックス」は、これを防ぐためにある。裏側から放たれる音を箱の中に閉じ込められれば、打ち消し合いは起こらない。

このことを踏まえると、どのような「ボックス」を作るべきかが見えてくる。「ボックス」には主に2つの基本性能が求められる。1つは「気密性の高さ」で、もう1つは「堅牢さ」だ。

それぞれがどういうことなのかを説明していこう。まず「気密性」が求められる理由は以下のとおりだ。空気が漏れるようなことがあれば「裏側の音を閉じ込める」役割を十分に果たせなくなる。そしてさらには、「空気によるサスペンション効果」の効き目も弱くなる(このことについては最後に説明する)。

「堅牢さ」が求められる理由は次のとおりだ。もしも「ボックス」が頑丈ではないと、サブウーファーユニットの裏側から放たれる音エネルギーにより「ボックス」自体が共振する。となると異音が発生し表側から放たれる音を濁してしまう。

◆基本性能を押さえた上で、「容量」を調節して鳴り方をコントロール!

続いては、「ボックス」により音が変化することについて説明していこう。鳴り方を変えられる要素はいくつかあるが、まず問題となるのは「容量」だ。

「容量」が鳴り方に影響をもたらす理由は以下のとおりだ。ボックス内の空気は、スピーカーにとって「エアサスペンション」として機能する。なので「ボックス」を小さめに作るほど「エアサスペンション」の効きが上がり、大きく作るほど効き目が緩やかになる。

結果、小さい「ボックス」では振動板がキビキビ動きやすくなり締まった低音を鳴らしやすくなる。リズム感もよりシャープになる。しかし、低域側の再生レンジは狭くなる。逆に「ボックス」を大きく作ると振動板がゆったりと動けるようになり、伸びやかな低音を出しやすくなる。そして低域側の再生レンジも広がる。

ちなみに「単体サブウーファー」は普通、メーカーによっておおよその「推奨容量」が定められている(カタログ等で示されている)。メーカー的に、その製品が性能を発揮できる条件を提示しているというわけだ。で、「ボックス」の製作においてはそれを踏まえた上で、小さめに作ってタイト感を上げたり大きめに作って伸びやかさと再生レンジを広げたり、このような工夫が凝らされる。

今回は以上だ。次回は「ボックス」にはどのようなタイプ違いがあるかについて説明していく。お楽しみに。

《text:太田祥三》

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