音響学の分野において、振動板は機械的振動を音に、あるいはその逆に変換することを目的とした変換器です。一般的には、さまざまな材料で作られた薄い膜またはシートで構成され、その端が吊り下げられています。音波の空気圧の変化によって振動板に機械的振動が生じ、それが別の種類の信号に変換されます。このタイプの振動板の例としては、マイクロホンや人間の鼓膜などがあります。逆に、エネルギー源によって振動した振動板は空気と衝突し、音波を発生させます。このタイプの振動板の例としては、スピーカーのコーンやイヤホンの振動板、エアホーンなどがあります。
電気力学型スピーカーにおいて、振動板とはボイスコイルに取り付けられた薄く半硬質の膜のことで、ボイスコイルが磁気ギャップ内で動き、振動板を振動させて音を発生させます。振動板はコーンとも呼ばれますが、すべてのスピーカーの振動板が円錐形というわけではありません。振動板はヘッドホンにも使用されています。
高品質の中音域および低音域ドライバーは、通常、紙、紙複合材および積層材、ポリプロピレンなどのプラスチック材料、または鉱物/繊維を充填したポリプロピレンで作られています。これらの材料は強度対重量比が非常に高く(紙は金属よりも高い)、大きな振幅時にも比較的たわみにくい傾向があります。これにより、ドライバーは音楽の遷移(つまり、急速に変化する過渡的なインパルス)に素早く反応し、音響出力の歪みを最小限に抑えることができます。
質量、剛性、減衰の点で適切に設計されていれば、紙製のウーファー/ミッドレンジコーンは、より高価な材料で作られた多くの特殊なドライバーよりも優れた性能を発揮できます。振動板に使用されるその他の材料には、ポリプロピレン(PP)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK) 、ポリカーボネート(PC)、マイラー(PET)、シルク、ガラス繊維、炭素繊維、チタン、アルミニウム、アルミニウムマグネシウム合金、ニッケル、ベリリウムなどがあります。直径 12 インチ (300 mm)の紙製ウーファーは、60 Hz でピークツーピークの振幅が 0.5 インチで、最大加速度は 92 gになります。
紙製のコーンは、世界中で販売されているコーンの約85%を占めています。紙(セルロース)は化学的または機械的な方法で容易に加工できるため、他の一般的なコーン素材にはない実用的な加工上の利点があります。
コーン/サラウンドアセンブリの目的は、ボイスコイル信号波形を正確に再現することです。ボイスコイル信号の再現が不正確だと、音響歪みが生じます。理想的なコーン/サラウンドアセンブリは、i) コーン材の音響破壊が最小限であること、ii) コーン内の定在波パターンが最小限であること、iii) サラウンドの力-変位曲線が直線的であること、という特徴を持つ、広範囲にわたる直線性、すなわち「ピストン運動」を実現するものです。コーンの剛性/減衰特性とサラウンドの直線性/減衰特性は、再現されるボイスコイル信号波形の精度に重要な役割を果たします。これが、高忠実度ステレオの核心です。
サラウンドは、樹脂処理された布、樹脂処理された不織布、ポリマーフォーム、またはコーン本体にオーバーモールドされた熱可塑性エラストマーで構成されている。理想的なサラウンドは、コーンとサラウンドの界面からの振動伝達を完全に吸収するのに十分な減衰力と、長期にわたる振動による疲労に耐える「靭性」を備えた、直線的な力-変位曲線を持つ。ギター用スピーカーでよく見られるように、円錐部と外側のサラウンドが一体成形される場合もある。
他のタイプのスピーカー(静電型スピーカーなど)では、コーンの代わりに薄い膜が使用される場合がある。
マイクロホンは、スピーカーの逆のようなものと考えることができます。音波が薄い振動板に当たると、振動板が振動します。[ 1 ]マイクロホンの振動板は、スピーカーの振動板とは異なり、できるだけ多くの音を吸収する必要があるため、薄くて柔軟性があります。コンデンサーマイクロホンでは、振動板はプレートの前に配置され、帯電されます。[ 2 ]ダイナミックマイクロホンでは、振動板はダイナミックスピーカーのコイルと同様に、磁気コイルに接着されています。(実際、ダイナミックスピーカーは基本的なマイクロホンとして使用でき、その逆も可能です。)[ 3 ]
マイクロフォンの振動板は、人間の鼓膜と似たような働きをする。
蓄音機再生装置において、振動板は通常、雲母または魚膠でできた平らな円盤であり、録音溝から支柱に伝わる機械的振動を音に変換する。アコースティック録音の場合、再生装置は音を針の動きに変換し、その針が記録媒体に溝を刻む。