スピーカーの仕組みとは？わかりやすく解説！

スピーカーは、さまざまな部品が組み合わさってできています。

主な部品は、次の3つです。

スピーカーの基本的なつくりは、ボイスコイルを囲うように磁石（マグネット）が配置されており、その先に振動板（コーン紙）がくっついているような構造です。

まず、音声の電気信号がボイスコイルに電流として流れます。
そうすると、ボイスコイルの外側に配置された磁石の力とボイスコイルに流れる電流の力が影響し合い、ボイスコイルが振動します。

ボイスコイルの振動は、その先に取り付けられている振動板に伝えられ、空気の振動が発生し、それが音となって伝わる仕組みです。

電流の強さが大きくなると振動板も強く震え、空気に触れることでより音が大きくなります。
また、スピーカーに使用するマグネットの強さや大きさで音の表現の幅も決まります。

これらの、音を出すための構造・仕組みをまとめて「スピーカーユニット」と呼びます。

スピーカーユニットには種類がさまざまあり、形や仕組みによって主に次のようなタイプに分けられています。

タイプごとの特徴について解説しますので、詳しく見ていきましょう。

コーン型は、振動板が円すいの形をしたスピーカーユニットのことを指します。
最も一般的なスピーカーの形です。

薄い材質でも剛性（変形しにくさ）を保つことができる形なので、軽量化がしやすいほか、円すいの深さによって音の幅や音質を変えられるといった特徴があります。

コーン型の振動板の材質は紙製が一般的ですが、フィルムや金属など幅広い素材が使われます。

ドーム型は、振動板がドームの形（半球状）をしたスピーカーユニットのことです。
振動板がスピーカー内部にあるボイスコイルを覆うような形状になっており、球面状に音を放射します。
主に高音域の再生に用いられます。

ドーム型は、振動板に金属や樹脂などが使われた「ハードドーム」、綿などの繊維系の素材が使われた「ソフトドーム」があります。

ホーン型は、スピーカー内部の振動板から発生した音をホーンと呼ばれるラッパのような形状をした開口部から、効率良く音を響き渡らせるスピーカーユニットです。

スロートと呼ばれるホーンの一番細い部分で音圧を高め、開口部に向けて一定の比率を保ちながら音が広がっていく仕組みです。

主に中高音域用のスピーカーに使用されます。
低音域も出したい場合は、ホーンのサイズを大きくする必要があります。

リボン型は超高音域に特化したスピーカーユニットで、音声信号が流れる金属製の薄い振動板が使用されます。

繊細なサウンドの表現が得意で、CD音源よりも音質に優れたハイレゾ音源用の再生機器に適したタイプです。

スピーカーごとにスピーカーユニットを搭載している数は異なります。
スピーカーユニットの搭載数によって、主に次の3種類に分かれます。

それぞれどのような違いがあるのか見ていきましょう。

フルレンジスピーカーは、1つのスピーカーユニットからすべての音を出す仕様で、「シングルコーン」とも呼ばれます。
1つのスピーカーユニットで全帯域をカバーするため、音域が混ざることなくクリアな音を出すことができます。

構造がシンプルで音質がクリアである一方、低音や高音に弱いといったデメリットもあるため、音にこだわりたい場合には不向きです。

2ウェイスピーカーは、音域の異なる2つのスピーカーユニットを搭載したもので、高音域に対応したツイーターと低音域用のウーファーが使われています。

低音域と高音域をカバーできるため、フルレンジスピーカーよりも優れた音質を楽しめる点が特徴です。

性質の異なるスピーカーユニットを使うことから、音が混ざり合って濁ったような音にならないよう、ネットワークと呼ばれるコイルやコンデンサーの電子回路を活用して不要な音域を取り除きます。

しかし、すべての音域をカバーするには限界があるため、音に強いこだわりがある場合は、物足りなく感じてしまうかもしれません。

3ウェイスピーカーは、2ウェイスピーカーに搭載されている高音域のツイーターと低音域のウーファーに加えて、中音域のスコーカーを搭載したものです。
フルレンジスピーカーや2ウェイスピーカーに不足していた部分を補うことができるため、広範囲の音域に対応し、高音質を実現します。

さまざまなメリットがある一方、設計が複雑で大型になりやすく、価格も高くなります。

スピーカーは、受け取った音声信号による電流の力と磁石の力でボイスコイル、その先の振動板を動かして音を発生させる仕組みです。

使われる磁石の強さや大きさによって音の表現の幅が変化します。

スピーカーユニットの種類には、コーン型やドーム型、ホーン型などがあり、種類によって形が異なるほか、音質や音域の幅が異なります。

スピーカーユニットの搭載数にも違いがあり、搭載数によってクリアな音が実現できるものや幅広い音域がカバーできるといったものなどさまざま。
スピーカーに興味のある方は、ぜひ仕組みを知って、音の聞こえ方の違いも体感してみてくださいね。

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