音の位相に関する概念
逆位相を利用した騒音対策
最近、交通騒音や工場騒音、家庭騒音等が問題となっています。
道路騒音を軽減するために道路側に設置したマイクで道路騒音を拾い、これをアンプ等によって逆の位相信号とし、道路騒音に対し同程度の音量を道路騒音のする方向へ向かって放射します。すると、道路騒音の音波の位相とマイクで拾って逆位相にした道路騒音の相乗効果により、騒音が軽減されるシステムが導入されております。
これは音(音波)の位相の正逆関係をうまく利用した考え方です。
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音の性質
音には発音時前に進む音と、逆に後ろに進む音があります。これを前に進む音を正位相の音、後ろに進む音を逆位相の音と仮定します。
仮に同じ位相の発音源を持つものが二つあった場合同時に同じタイミングで同じ音量で音を出した場合、この発音物の前では二つの音が重なって1つの場合より大きく到達いたします。これが逆に片方が後ろへ進む音の場合は先ほどの発音物の前で聞く音は1つの時より小さい音となります。
このように音には相互に影響しあう性質があります。
さて、電気楽器はと言えば・・・
電気楽器は主に戦後より開発され現在は電子、電気楽器も多く生産され世の中にあふれるようになっています。テレビからもラジオからも街の中も音楽であふれ、携帯用の音響機器もものすごい数が市場に投入され老若男女が音楽を楽しまれております。
電気楽器に代表されるエレキギターやエレキベースは開発当時(1950年代位から)より現代に至るまで絃を電気信号に変換するピックアップは基本的に磁石とコイルによる発電効果を利用したものが製造されています。
このピックアップを搭載した楽器はピックアップの製造過程、設計段階で出力される電気信号の電圧がプラス出力とマイナス出力の二種類が存在いたします。
これを増幅するアンプも位相に関して
入力した信号がそのままの位相で出力されるもの、逆に反転して出力されるものの二種類が存在いたします。中には2チャンネルの入力を持つアンプ等で、片方の入力より入った信号が内部回路が非反転で出力するチャンネルと、反転して出力されるような構造の物も多く存在し現在いたします。このようなアンプは世界中の多くの場所で使用されています。
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一般に位相に関しては、現在も製造者間では一般に統一されていない状況のため、世界中の多くのバンド形態として演奏されている方々の演奏時に、アンプや楽器の種類により位相が違う物が混在した場合は音の相互作用で弊害が多く発生し、音楽的では無くなっている状況をよくみかけます。
音を拡大するアンプ等は現在に至るまで基本的には開発された当時の回路を基本としているためこのよう問題は続いています。 |
ミキシングエンジニアとミュージシャンの意識のギャップ
約1960年から1980年位までのCDなどを聴いてみても逆位相の状態で録音された物を多く存在いたします。
バンド演奏時もバンドの中での音の位相が本来同相の場合ならここちよい演奏ですが逆相の場合はおたがいに邪魔し合い不愉快な音として表現される事ともなっています。
私どもは多くの演奏家や音響の専門家にこの位相の事を聴いて調査いたしましたところ音響専門家は音響装置側自体は全て位相を揃えており位相の問題は演奏家の問題との意見が多くありました。
一方演奏家に関しては音の位相に関してはは殆どの方々が意識になく位相が原因とは意識としては持っていないが感覚として「演奏がしずらい」とか「音がおかしい」などと位相がおよぼす結果に関しての「悪い感覚としてとらえている、 |
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と感じている」旨の意見が多く聴かれました。
このようにいくら音響専門家が音響機器の位相をそろえて音楽家の音を拡声しても元の楽器の音の位相が逆のものと正しいものが存在し、影響をあたえていては正しい音として観客に伝わっていない事が多く発生しております。
音楽演奏家と音響の専門家、操作するオペレーター等の相互の考えの違いや
知識不足などもあり現場は音の位相に関しては混乱しているのが現実です。
音楽に関しては最近はロックなどのように大きな音で演奏しますから音が大きく出されるほど逆相の影響も相当あり逆位相が与える影響の結果としてより一層の音の混乱を招いています。
位相切換器として考案、開発。
このような状況が電気楽器発明のころから現在まで続いております。これを解消させるための楽器自体の音の位相を操作する専用機器は現在のところ見かけられないため楽器用の位相切換器として考案、開発いたしました。
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また同時に人の耳では判別しにくい自然界に存在する音波(音の波)及び電気楽器類より出力される電気楽器信号の位相を簡単な操作で検出でる音波位相検出器および位相検出器と位相切替器を搭載し、位相が常に正しくなるように自動で切り替える位相検出切替器も開発しております。検出器は楽器や音響機器、マイク、スピーカー等あらゆる音を発生するものが測定できます。両者とも、特許出願中です。
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