人には聞き取れないような、超低音をだすにはどうすればよいのでしょうか？

質問

美術大学の制作で、スピーカーを用いて制作したいと思っています。
スピーカーの上にアクリルで出来たケースをおき、その中に水をはり、音が出る事によって、水面に波紋があらわれる　という事をやりたいと思っています。
効果的に波紋を出すには、どのようなスピーカーが適しているのでしょうか？
また、できれば人の耳には聞こえないような超低音をだしたいです。そんなスピーカーは存在するのでしょうか？
オーディオ機器に全く詳しくないので、どうすればよいのかわからず困っています。
回答よろしく御願いします。

回答No.8

Yorkminster

>> この作品は、スピーカーだけで水面を揺らしているのではないのでしょうか？ //

そのように見受けられますが、構造的にはかなり計算され、また、試行錯誤が重ねられたもののように思われます。

組み立てている過程の写真を見る限り、30cm程度のウーファー2個を組み込んだスピーカーボックスが3個あり、それぞれの上に薄い膜のようなものが張られています。これを台に取り付け、その上にまた薄いシートを広げている様子が分かります。つまり、スピーカーは「膜」を振動させており、その結果水槽の底面が上下に動くことで波が起こされているように思われます。

それ以上のことは分かりませんが、しかし、アクリルのような固いケースにスピーカーを貼り付けても、これと同じ効果は期待できないでしょう。

また、他の回答者も指摘されていますが、超低周波とはいえ1秒間に10サイクルくらいの振幅はあるので、それなりに大きな水槽でないと波紋がよく分からなくなるでしょう。そうなると当然水の量が増える訳で、スピーカーもサイズも大きくしないとエネルギーが足りなくなります。

どんな水槽にどんなスピーカーを使うのが良いのかは知りませんが（敢えていえば、振動板面積が大きく、振動系質量が大きく、最大ストローク幅が大きく、耐入力の大きい、いわゆるサブウーファー型のドライバーでしょう）、できるだけ構造を似せつつ（いちばん確実なのは完全なコピーを作ることでしょう）、試行錯誤して最適な組み合わせを見つけるしかないと思われます。

回答No.7

srxmk3pro

音楽によって水面に波紋がおこるのが目的なら、こうした商品はいかがでしょうか？
http://plusd.itmedia.co.jp/lifestyle/articles/0606/21/news024.html
http://www.takenaka.co.jp/news/pr0410/m0410_03.html

過去にも同様の発想の製品がありました。
http://audio-heritage.jp/DIATONE/diatonesp/act-10.html
http://www.bodysonic.cc/technology/gt_bsp_mj.htm

回答No.6

tiltilmitil

「人には聞き取れないほどの重低音」だと、波長は数メートルになります。つまり、波の山と山の間が数メートル。仮に重低音で水を動かしたとしても、水槽の大きさが数十メートルないと綺麗な波としては見えないでしょう。水面がゆれているように見えるだけ。

回答No.5

debukuro

水をそのような低周波で振動させたいのなら振動体を水中に置かないと無理です
なぜならそのような振動を水に使えることができる容器がないからです
容器自体を振動させるか上のスピーカーから音を出す

回答No.4

Yorkminster

いまいちあなたの制作意図が見えないのですが、要するに「音を視覚的に表現する手段として水の波紋を利用したい。音は、耳に聞こえない超低周波を使いたい」という趣旨でしょうか？

まず、端的にいって、いったん空気中に放出された音波（音響エネルギー）を利用して水を動かすのは、容易ではないというか、水が動く以前に人間の耳が壊れます。鼓膜の重さが何グラムあるのかは知りませんが、水槽の水の数1000倍～数万倍は軽いでしょうから、「音として聞こえる」としても「水槽の水が動かせる」訳ではありません。

したがって、現実的には、水槽の水自体は機械的振動によって直に動かしてやる必要があるでしょう。その際にスピーカーを使うことができない訳ではありませんが（スピーカーを水槽に固定する）、小型のスピーカーではパワー不足です。先述の通り、水槽の水は数キロ～数10キログラムありますが、スピーカーの振動板は数グラム～数10グラムしかないので、運動エネルギーが小さいからです。

つまり、水槽が大きければ大きいほど、大きな（振動板の重い）スピーカーを使わないと、効率的に波紋を作ることはできないでしょう。現実的には、高音を完全に捨てて低音の振動だけに特化したアクチュエーターのようなものがあれば良いのでしょうが...あるいは、そもそも「超低周波を使う」ことを諦めれば、ある程度の解決策はあるでしょう。

>> 単音の信号 //

われわれが「音」と認識しているものは、様々な周波数の音波が重畳的に組み合わさったものです。俗に「低音」といわれているものでも、かなりの高周波まで含んでいます。それら高周波を排除しないと、全部が波紋になってしまうので、非常に見づらくなる訳です。

端的にいえば、自然界に存在する「音」ではなく、電気的に生成された信号を使わないと、はっきり何Hzの振動だとは認識できない、ということです。

なお、「大太鼓の音」だからといって超低周波が豊富に含まれているとは限りません。実際に含まれているかどうかは、スペクトラムアナライザなどで視覚化しないと分からないでしょう。

お礼

詳しく回答していただき、ありがとうございました。

イメージ的にはこういったものです。
http://www.ondulation.net/

この作品は、スピーカーだけで水面を揺らしているのではないのでしょうか？
何度も質問を繰り返してしまい、申し訳ないです(:_:)

回答No.3

ASIMOV

＞思っていた以上に水面が動かなくて、スピーカーではむりなのかな

どうやって、「超低音」の信号を入力しているのでしょうか？
きれいな波紋を出すには単音の信号が必要だと思いますけど

＞そんなスピーカーは存在するのでしょうか

どんなスピーカーも「超低音」で振動はします
ただ、スピーカーによって口径が小さかったりストロークが短かったりするので、空気の振動に変換できない場合が有るだけです
今回は、振動板とアクリルのケースが至近距離なので、振動は十分に伝えられるとは思います
あとは、必要な信号が入力されているかどうかだと思います

お礼

本当に音響の事何も知らなくて恐縮なのですが、単音の信号とはどういうことでしょうか？

今はただ、太鼓音など少しでも低音が出そうな効果音のCDをMDコンポから流している状態です...。

回答No.2

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

国内メーカーのフォステクスに直径８０センチという大型のスピーカーが売られています。

マニアックなオーディオファン以外にも大学や省庁の研究機関で振動実験用にコンスタントに売れているそうですよ。

一般的には　２０Hz～２００００Hzが人の聴覚として聞こえる範囲と言われています（フレッチャー、ラウドネスなどでご存知でしょうね）

しかし、高度なオーディオでは２０Hz以下も２０KHz以上も聞き分けられる場合が有るというのも事実です。

世界最大のパイプオルガンは設計上１６Hzを基音としています。

でも、今の人たち、テレビやラジオやパソコンで、５０Hz以下の音を体感しているのでしょうか？　
　多分、発信器で５０Hzを出した場合、「低音」として認知される人はかなり少ないかもしれません。
　ましてや　１オクターブ下の２５Hzは、、、、

なお、水面を動かすために、音が聞こえないと言う事でしたら、４０KHz以上の高音（超音波？）を　二つ組み合わせて、周波数の差で超低域振動をもたらす事も可能でしょう。（例えば　４００００Hzと４０００８Hzで　８Hzの超低域振動を誘発させる事が可能です。　水槽のサイズによる水面の波（横波？）に共振すれば波が暴れて周りが水浸しにも出来るかもしれませんね。

定常的な丸い波紋観察でしたら、水槽のサイズと音速から温度係数を考えて計算すれば一般的なスピーカーでも共振が得られるはずです。　空気の温度と水の温度差も考慮して下さいね。（まぁ　発信器の周波数を微妙に調整すれば共振現象を得られると思いますので、概算で周波数を得ても良いでしょ。）

回答No.1

debukuro

スピーカーの問題ではなく低周波発生器の問題です
人間の可聴域は１６ヘルツから１６キロヘルツといわれています
１秒間に１６回以下で振動するものを使えばいいのです
電気振動よりも機械振動の方が簡単です
ぎざぎざがついた棒を回転させてそのぎざぎざに物差しを当てると振動するでしょう
スピーカを使うなら一般的なウーファーを使えばいいです
その程度の用途なら普通のスピーカでも使えます

お礼

回答ありがとうございます。
できれば、音の振動でやりたいと思っています。
思っていた以上に水面が動かなくて、スピーカーではむりなのかな、と考えつつあります(:_:)