触覚トランスデューサー

触覚トランスデューサまたは「バス シェイカー」は、低音域の音を聴くだけでなく感じることができるという原理に基づいて作られた装置です。一般的なスピーカーと比較できますが、振動板がありません。代わりに、別の物体が振動板として使用されます。シェイカーは、低周波の振動をさまざまな表面に伝達し、人々が感じることができるようにします。これを触覚音と呼びます。触覚トランスデューサは、サブウーファーを補強したり、場合によってはサブウーファーの代わりに使用したりできます。触覚トランスデューサの利点の 1 つは、適切に設置されていれば、サブウーファー スピーカー エンクロージャーと比較して、ノイズがほとんどまたはまったく発生しないことです。

ベースシェイカーは、座席、ソファ、床などの表面にしっかりと取り付けられます。シェイカーには小さな重りが内蔵されており、ダイナミックスピーカーに見られるボイスコイルで駆動されます。ボイスコイルは、アンプからの低周波オーディオ信号で駆動されます。一般的なシェイカーは、通常、25～50ワットのアンプの電力を扱います。ボイスコイルは、重りとシェイカー本体の両方に力を加え、後者の力は取り付け面に伝達されます。触覚トランスデューサーは、ホームシアター、ゲーム用チェアやコントローラー、商業用映画館、またはアーケードゲーム、遊園地の乗り物など の特殊効果に使用できます。

ベース シェイカーに関連する新しいタイプのトランスデューサーは、リニア アクチュエーターと呼ばれます。ピストンのようなこれらの電磁装置は、振動を伝達するのではなく (座席、プラットフォーム、または床内に取り付けることにより)、垂直面でホーム シアターの座席を持ち上げることにより、動きを直接伝達します。この技術は、忠実度の高いサウンドの動きの増強を伝達すると言われていますが、一方「シェイカー」では、リアルな効果に近づくために、強力なイコライゼーションや複数のユニットが必要になる場合があります。

「バーチャル リアリティ」ライドで普及している家庭用の油圧 (ロング スロー) リニア アクチュエータとアウトボード モーション プロセッサを採用した製品もあります。これらの製品は、モーションに伴う標準サウンド トラックに加えて、モーション信号の手動構成と同期再生を必要とする点で、触覚トランスデューサとは根本的に異なります。

1960 年代から触覚トランスデューサのさまざまな設計が発表されてきましたが、そのほとんどは「シェーカー」のカテゴリに分類されます。シェーカーは、最終的な質量 (椅子やソファなど) にボルトで固定された質量 (通常は磁石) を動かすことで、激しい振動を生み出します。この簡単な例として、一般的な携帯電話で利用できる振動があります。触覚音を生成する別の方法として、「リニア アクチュエータ」を使用します。これは、家具を揺らすのではなく (通常は上下に) 動かします。リニア アクチュエータの主な利点は、振動だけでなく実際の動き (地面の変位) を実現することです。

2010 年代には、触覚音トランスデューサーが進化し、より高い周波数を取り込み、より高い忠実度を実現しています。人間の触覚周波数範囲は、地震などの非常に低い周波数である 1 Hz から、聴覚障害のある人の場合は 5 kHz までです。ほとんどの人にとって、触覚受容の上限は 2 ～ 3 kHz です。これらの 2010 年代のデバイスは、これらの周波数を生成するために、以前の「シェーカー」よりも高い解像度を備えている必要があります。ほとんどの人間の触覚解像度は 2 Hz で、これは知覚できる周波数の最小の変化です。この拡張された帯域幅の主な用途は、バイオリン、ギター、人間の声、映画の効果音 (スターウォーズのスピーダーなど) などの楽器の振動特性を再現することです。また、高周波数は骨伝導による聴覚の増強にも使用できます。これは、大音量の音楽にさらされて聴力が損なわれた人への配慮です。

触覚音は、人工的な環境のリアリティを高めるためによく使用されます。たとえば、ホームシアターやビデオゲームのセットアップで、触覚音トランスデューサーを椅子やソファーに取り付けると、より「その場にいる」感覚が得られます。このような用途では、トランスデューサーは多くの場合、 A/V レシーバーのLFEチャンネルに接続されます。触覚音は、低周波を感​​じ、聞くことができるように、サブウーファーと組み合わせて使用​​されることがよくあります。広帯域触覚音を実現するには、すべてのチャンネルを合計して、トランスデューサー アンプにフルレンジの信号を提供します。グラフィック イコライザーを使用して、効果をさらに変更することもできます。

音楽演奏では、ドラマーは、従来のステージモニターを使用する代わりに、ドラム スツールに取り付けられた触覚サウンド トランスデューサーを使用して、演奏している感覚を「感じる」ことがよくあります。低周波のドラム音を適切に再現するために必要なステージ モニターのサイズとパワーは高価で持ち運びが困難ですが、触覚サウンド トランスデューサーは小型で、はるかに少ないパワーで作業を完了できます。また、サウンド エンジニアは、モニター スピーカーがステージの音量を大きくする可能性があるため、大音量の強力なサブウーファー モニター キャビネットよりも触覚トランスデューサーを好む場合があります。

ニコラス・コリンズは、より広い周波数スペクトルを送信できるワイドレンジドライバーを含む、いくつかの触覚トランスデューサーについて説明しています。^[1]作曲家のデイヴィッド・チ​​ューダーは、作品「レインフォレスト」（1968年）で触覚トランスデューサーを使用しました。彼は「ローレンスター」ワイドレンジドライバーを使用して、あらゆる種類の異なるスピーカー彫刻を作成しました。触覚トランスデューサーは、金属製のバケツなどの大きな物体に取り付けられ、これらの物体を振動させます。これらの彫刻の振動は、接触型マイクによって拾われ、一般的なスピーカーシステムによって増幅されます。^[2]より最近の例としては、サブリナ・シュローダーの作品^[3]が挙げられます。彼女は触覚トランスデューサーをバスドラムに配置しています。リン・プークは、観客の体に小さな触覚トランスデューサーを取り付けています^[4]また、キャロラ・バウクホルトは、バイオリンのためのドッペルベリヒトゥングという作品で、いわゆるバイオリンスピーカーを使用しました。これらは天井から吊るされたバイオリンで構成されており、それぞれに小さな触覚変換器が取り付けられています。^[5]