カーオーディオ改造:初心者から精通者まで
原車オーディオの音に立体感がなく、音場が狭く、ボーカルが貧弱だと感じていませんか?
一度オーディオをアップグレードしたにも関わらず、高音が十分に明るくなく、低音が迫力不足だと感じていませんか?
原車オーディオで音楽を聴くよりラジオを聴く方が良いと思っていませんか?
上記のいずれかに該当する場合、車載オーディオのアップグレードが必要かもしれません。カーオーディオ改造方法が分からない方は、当社をフォローください。毎週月・水・金に「カーオーディオ改造:初心者から精通者まで」をテーマにレッスンを提供します。数分の読書で簡単にカーオーディオ改造を学べます!
一、音響学知識(三部構成)
(一)音
音とは空気分子の振動です。物体の振動(「音源」と呼ぶ)が空気分子を振動させ、それが耳に入り鼓膜を振動させることで、中耳・内耳などの聴覚器官の共同作用により音を感知します。全ての空気分子振動が音を形成するわけではなく、一定の法則性(「波」と表現)があります。以下に「音波」を簡潔に説明します:
(二)音波
静かな水面に石を投げると周囲に拡がる波紋が形成されます。これは目に見える直観的な「波」です。空気分子振動による音波はより複雑で、音源から三次元的に拡がる疎密波です。空気分子は音源から耳まで移動するのではなく、元の位置で振動し隣接分子を連鎖的に振動させます。これが音の高速伝播(空気中331m/秒)の原理です。
分かりやすい例として、麦畑の波(麦浪)は音波に類似しています。粒子の振動方向と波の進行方向は平行です。波は媒質を介して伝播するため、田んぼの端で麦浪は停止します。音波の媒質は空気分子であるため、真空中では伝播しません。
(三)音の周波数
音波の1秒間振動数を周波数と呼びます:
20Hz~20KHz:可聴音
20KHz超:超音波
20Hz未満:超低周波音
超音波・超低周波音は人耳で聴取不可です。地震波・津波は超低周波音です。コウモリなど人間より聴覚が鋭敏な動物は超音波を「聴く」ことができます。
単一周波数の「純音」は稀で、楽器の単音は周期的複合音、音声は非周期的複合音です。
周波数の直観的理解:
大太鼓の「ドンドン」音:約数十Hzの低周波
人間の音声周波数帯域:主に200Hz~4000Hz
銅鑼・鈴の音:約2000Hz~3000Hz
音声では女性声は男性声より高く、子供声は成人声より高い。「ああ」は低周波、「いい」は中周波、「しし・すす」は高周波です。これは実際の音響調整において、ユーザーの補聴器装着前後の周波数反応テストに有用です。
二、音の基本特性
(一)音波の伝播特性
音波伝播中に反射・屈折・回折・干渉が発生:
(1)反射と屈折:音波が異なる媒質の境界面に達した際に反射を生じます。障害物がある場合、一部は障害物内に進入し屈折します。
(2)回折:音波が壁面など障害物に遭遇した際、一部は障害物の縁を回り込んで伝播を継続します(回折現象)。
(3)干渉:同一周波数の音波が相互に重なり合い、特定領域で増強/減衰を引き起こす現象です。
上記3特性の他に、吸収・透過現象、共振現象、減衰現象などの特性があります。
(二)音の三要素
音は主に音量・音高・音色の三要素で特性を表現:
(a)音量(ラウドネス):音の強弱に対する主観的感覚。主に音波の振幅で決定。
(b)音高(ピッチ):音の高低に対する主観的感覚。主に周波数で決定。
(c)音色(ティンバー):音質の特徴に対する主観的感覚。主に周波数スペクトル構造で決定。
音の三要素
可聴音の強度と周波数範囲
三、人耳聴覚の基本特性
(一)人耳の可聴範囲
可聴音・聴覚閾値・痛覚閾値が人耳の聴覚範囲を決定:
(1)可聴音:正常人が聴取可能な周波数20Hz~20kHz(可聴周波数帯域)。
(2)聴覚閾値:可聴音は一定強度が必要。正常人の聴取可能強度範囲は0~140dB。聴取可能最小音圧レベルを聴覚閾値と呼び、周波数に依存。良好な環境下での正常聴力の若年層は、800~5000Hz帯域で閾値が約0dB(音圧0.00012パスカル相当)です。
(3)痛覚閾値:耳に痛みを感じる音圧レベル(約140dB以上)。周波数依存性低い。通常120dBで不快感、140dB超で痛覚、150dB超で急性損傷リスク。
(二)聴覚等ラウドネス特性
異なる周波数の純音に対するラウドネス感覚特性(等ラウドネス曲線で表現):
(1)人耳は3~4kHz帯域の音に最も敏感。低域・高域では感度低下。
(2)音圧レベル上昇に伴い等ラウドネス曲線は平坦化。特に低域で音圧レベルの差異が顕著。このため再生時(特に小音量時)は等ラウドネス制御回路による補正が必要。
(三)聴覚閾値特性
人耳が異なる周波数の音に対して異なる感度を示す特性。正常人の可聴音圧範囲は0~140dB。800Hz~5kHz帯域の閾値は0dBに近いが、100Hz以下/18kHz以上の信号に対する感度は大幅に低下。
(四)聴覚マスキング特性
強い音が弱い音を遮蔽し聴取不可能にする現象。周波数領域マスキングと時間領域マスキング:
(1)周波数領域マスキング:大振幅周波数信号が隣接周波数の小信号を遮蔽。
(2)時間領域マスキング:時間軸上で強信号が前後の弱音を遮蔽。
一度オーディオをアップグレードしたにも関わらず、高音が十分に明るくなく、低音が迫力不足だと感じていませんか?
原車オーディオで音楽を聴くよりラジオを聴く方が良いと思っていませんか?
上記のいずれかに該当する場合、車載オーディオのアップグレードが必要かもしれません。カーオーディオ改造方法が分からない方は、当社をフォローください。毎週月・水・金に「カーオーディオ改造:初心者から精通者まで」をテーマにレッスンを提供します。数分の読書で簡単にカーオーディオ改造を学べます!
一、音響学知識(三部構成)
(一)音
音とは空気分子の振動です。物体の振動(「音源」と呼ぶ)が空気分子を振動させ、それが耳に入り鼓膜を振動させることで、中耳・内耳などの聴覚器官の共同作用により音を感知します。全ての空気分子振動が音を形成するわけではなく、一定の法則性(「波」と表現)があります。以下に「音波」を簡潔に説明します:
(二)音波
静かな水面に石を投げると周囲に拡がる波紋が形成されます。これは目に見える直観的な「波」です。空気分子振動による音波はより複雑で、音源から三次元的に拡がる疎密波です。空気分子は音源から耳まで移動するのではなく、元の位置で振動し隣接分子を連鎖的に振動させます。これが音の高速伝播(空気中331m/秒)の原理です。
分かりやすい例として、麦畑の波(麦浪)は音波に類似しています。粒子の振動方向と波の進行方向は平行です。波は媒質を介して伝播するため、田んぼの端で麦浪は停止します。音波の媒質は空気分子であるため、真空中では伝播しません。
(三)音の周波数
音波の1秒間振動数を周波数と呼びます:
20Hz~20KHz:可聴音
20KHz超:超音波
20Hz未満:超低周波音
超音波・超低周波音は人耳で聴取不可です。地震波・津波は超低周波音です。コウモリなど人間より聴覚が鋭敏な動物は超音波を「聴く」ことができます。
単一周波数の「純音」は稀で、楽器の単音は周期的複合音、音声は非周期的複合音です。
周波数の直観的理解:
大太鼓の「ドンドン」音:約数十Hzの低周波
人間の音声周波数帯域:主に200Hz~4000Hz
銅鑼・鈴の音:約2000Hz~3000Hz
音声では女性声は男性声より高く、子供声は成人声より高い。「ああ」は低周波、「いい」は中周波、「しし・すす」は高周波です。これは実際の音響調整において、ユーザーの補聴器装着前後の周波数反応テストに有用です。
二、音の基本特性
(一)音波の伝播特性
音波伝播中に反射・屈折・回折・干渉が発生:
(1)反射と屈折:音波が異なる媒質の境界面に達した際に反射を生じます。障害物がある場合、一部は障害物内に進入し屈折します。
(2)回折:音波が壁面など障害物に遭遇した際、一部は障害物の縁を回り込んで伝播を継続します(回折現象)。
(3)干渉:同一周波数の音波が相互に重なり合い、特定領域で増強/減衰を引き起こす現象です。
上記3特性の他に、吸収・透過現象、共振現象、減衰現象などの特性があります。
(二)音の三要素
音は主に音量・音高・音色の三要素で特性を表現:
(a)音量(ラウドネス):音の強弱に対する主観的感覚。主に音波の振幅で決定。
(b)音高(ピッチ):音の高低に対する主観的感覚。主に周波数で決定。
(c)音色(ティンバー):音質の特徴に対する主観的感覚。主に周波数スペクトル構造で決定。
音の三要素
可聴音の強度と周波数範囲
三、人耳聴覚の基本特性
(一)人耳の可聴範囲
可聴音・聴覚閾値・痛覚閾値が人耳の聴覚範囲を決定:
(1)可聴音:正常人が聴取可能な周波数20Hz~20kHz(可聴周波数帯域)。
(2)聴覚閾値:可聴音は一定強度が必要。正常人の聴取可能強度範囲は0~140dB。聴取可能最小音圧レベルを聴覚閾値と呼び、周波数に依存。良好な環境下での正常聴力の若年層は、800~5000Hz帯域で閾値が約0dB(音圧0.00012パスカル相当)です。
(3)痛覚閾値:耳に痛みを感じる音圧レベル(約140dB以上)。周波数依存性低い。通常120dBで不快感、140dB超で痛覚、150dB超で急性損傷リスク。
(二)聴覚等ラウドネス特性
異なる周波数の純音に対するラウドネス感覚特性(等ラウドネス曲線で表現):
(1)人耳は3~4kHz帯域の音に最も敏感。低域・高域では感度低下。
(2)音圧レベル上昇に伴い等ラウドネス曲線は平坦化。特に低域で音圧レベルの差異が顕著。このため再生時(特に小音量時)は等ラウドネス制御回路による補正が必要。
(三)聴覚閾値特性
人耳が異なる周波数の音に対して異なる感度を示す特性。正常人の可聴音圧範囲は0~140dB。800Hz~5kHz帯域の閾値は0dBに近いが、100Hz以下/18kHz以上の信号に対する感度は大幅に低下。
(四)聴覚マスキング特性
強い音が弱い音を遮蔽し聴取不可能にする現象。周波数領域マスキングと時間領域マスキング:
(1)周波数領域マスキング:大振幅周波数信号が隣接周波数の小信号を遮蔽。
(2)時間領域マスキング:時間軸上で強信号が前後の弱音を遮蔽。