よんまる
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 自作PCでPCオーディオを楽しんでいます。  ハンドルネームはかつて憧れのMPUであったMC68040にちなんでいます。  多数の情報を集積し、最高の音を目指します。  私の駄文をつらねた…

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持ち家(戸建) / 専用室 / オーディオルーム / ~6畳 / 防音なし / スクリーンなし / ~2ch
 5.5畳しかないごく普通の部屋です。  狭いので全景を撮るのが大変です。  近年の住宅であればごく普通の装備ですが、窓はペアガラス、壁にはグラスウールが入っているので、音漏れはわりと少なめで…
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日記

ケーブルによって音が変わる理由 追加妄想

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2018年11月07日

 オーディオ、特にオーディオケーブルによる音質変化について、電圧と音波(縦振動)の変換現象がキーであるとするタイムドメインの由井社長が提唱(Facebook等に断片的に書かれている)している仮説について取り上げました。そして私は、由井所長の書いた文章を読んだうえで、確実にそれなりの量で発生していると思われる物理現象に絞ってオーディオ特にケーブルで音が変わる理由についてまとめてみました

 音波(縦振動)と電圧を変換する場としてはオーディオ機器や柱上トランス内部にあるコンデンサーやコイル、発振器と考えこれらにおいて電圧からの不要振動の発生および振動からの不要電圧の発生が起こるとしました。この場合、ケーブルの機能は電流と音波(縦振動)を伝達することとなります。そして、ケーブルによって音質が変化する理由はケーブルの機械的性質によってケーブルを伝わる音波(振動)の波形が変化するためであるということになります。そして、ケーブルによって大きく音質が変わる原因としては、振動が伝わる経路としてケーブルが比較的長い距離を占めるということが一つの原因であると考えられます。

 この仮説によって、ケーブルで音が変わる理由はほぼ説明できることになりますが、ケーブルが受動的に振動を伝えるだけではなくて、より積極的に温室変化に関与していることを期待したくなります。そこで、音に与える影響としてはより不確なものや、私の妄想などもを書き足してみようと思います。


 圧電性以外に、縦振動(圧縮引張応力、音波)と電圧(起電力)の相互作用が起きる現象が他に知られていないか、ちょっと調べてみました。すると、次のようなものが見つかりました。


音響電気効果
結晶内の自由電子が音波の影響を受ける現象。半導体結晶に超音波を照射すると、音波の進行方向に電位差が生じることが知られている。
(コトバンクより)



コリジョン‐ドラッグ効果
超音波が金属試料内を通過するとき,金属内の電子系のエネルギー状態が,格子が静止しているときのフェルミ分布からずれて,各瞬間にその時刻のイオンの速度 vi だけずれたフェルミ分布*をとろうとする.この現象をいう.
(コトバンクより)
 

火成岩の不均一圧縮に伴う起電力の発生
http://www.scc.u-tokai.ac.jp/iord/bulletin/files_for_bulletin/32_45-takeuchi.PDF
 この論文は、岩石試料の一部を圧縮することにより発生する起電力について述べています。花崗岩とはんれい岩について、不均質圧縮をすることによる起電力の発生を観測していますが、圧電鉱物である石英を含む花崗岩よりも石英を含まないはんれい岩のほうが起電力が顕著であったことから、石英の圧電現象が主要因とは考えにくく、正孔の移動により発生したものと考えています。


 これらを見ると、圧電現象以外にも縦振動(圧縮引張応力、音波)と電圧(起電力)の相互作用が存在しているようです。このように広範な現象であるのならば、ケーブル内でも圧力と電圧の変換現象がみられても不思議ではありません。そして、固体物質に圧力を印可した場合に、電気的に何が起きるかという問題は、意外と研究されていない印象を持ちます。およそ固体物質は荷電粒子からできており、地球のような固体からなる高密度の天体が存在できるのも、電磁気力のおかげです。振動によってオーディオの音質が変化する原因、ケーブルによって音質が変化する理由もより広範な圧力ー電圧の相互変換作用が広く関係していることも考えられます。

 もちろん、ここにあげたような効果が、音質の変化に定量的にどのくらい効くのか、検証ができないため、あくまで妄想の域にとどまるものであることはお断りしておきます。
 といいながらも、次回はさらにケーブルによって音が変わる理由についての妄想を膨らませていきたいと思います。

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