振動板（音響）

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変換器です。振動板は通常、端に吊るされた様々な材料の薄い膜またはシートで構成されています。音波の変化する空気圧が振動板に機械的振動を与え、それが他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、マイクロフォンや人間の鼓膜が挙げられます。逆に、エネルギー源によって振動した振動板は空気にぶつかり、音波を作り出します。このタイプの振動板の例としては、スピーカーコーンやイヤホンの振動板があり、エアホーンにも使用されています。

ダイナミック型スピーカーでは、振動板はボイスコイルに取り付けられた薄い半剛性の膜で、磁気ギャップ内で動き、振動板を振動させて音を出します。スピーカーの振動板がすべて円錐形というわけではありませんが、コーンと呼ばれることもあります。振動板はヘッドフォンにも使用されています。

高品質のミッドレンジおよびベース ドライバーは、通常、紙、紙の複合材およびラミネート、ポリプロピレンなどのプラスチック材料、または鉱物/繊維入りポリプロピレンで作られています。このような材料は強度/重量比が非常に高く (紙は金属よりもさらに高い)、大きな変位でも比較的曲がり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インパルス) にすばやく反応し、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します。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、グラスファイバー、カーボン ファイバー、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 0.5 インチのピークツーピーク変位があり、最大加速度は 92 g です。

紙ベースのコーンは、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手段で簡単に変更できるため、他の一般的なコーン材料には見られ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 コイル信号を正確に再現しないと、音響の歪みが生じます。コーン/サラウンド アセンブリの理想は、i) コーン素材の音響的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-たわみ曲線が直線的であること、という特徴を持つ、直線性または「ピストン」運動の範囲が広いことです。コーンの剛性/減衰とサラウンドの直線性/減衰は、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す。理想的なサラウンドは、コーン/サラウンドのインターフェースからの振動伝達を完全に吸収するのに十分な減衰を備えた直線的な力-たわみ曲線と、長期の振動による疲労に耐える「強靭性」を備えています。ギタースピーカーで一般的に使用されているように、円錐部分と外側のサラウンドが 1 つのステップで成形され、1 つのピースになることもあります。

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ります。

マイクロフォンは、逆向きのスピーカーと考えることができます。音波が薄い振動板に当たり、振動板が振動します。^[1]マイクロフォンの振動板は、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、薄くて柔軟になる傾向があります。コンデンサーマイクでは、振動板はプレートの前に置かれ、帯電します。^[2]ダイナミックマイクでは、振動板はダイナミックスピーカーのものと似た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フォンとして使用でき、その逆も可能です。）^[3]

マイクの振動板は人間の鼓膜と同様の働きをします。

蓄音機の再生装置では、振動板は、通常、雲母またはアイシングラスでできた平らな円盤で、記録された溝からバットレスに伝わる機械的振動を音に変換します。音響録音の場合、再生装置は音を、記録媒体に溝を刻む針の動きに変換します。

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