スピーカの倍音と周波数特性について

Question

オーディオのスピーカのカタログに横軸が周波数、縦軸が音圧の周波数特性が記載されています。
この特性がスピーカの再生できる音の周波数範囲と一般的には判断されています。
この周波数特性がたとえば２０Ｈｚ～２０ｋＨｚまで再生可能と記載されている場合､たとえば１１ｋＨｚの基音を入れた場合、その倍音である２２ｋＨｚや３３ｋＨｚは再生出来ないということなのでしょうか？
多くの音響の話を見たところ、倍音は音の良否に大きく関わっていると書かれています。

ほぼ同じ周波数特性を持つ２ウェイのスピーカユニットとフルレンジスピーカユニットがありますが、明らかに聴感的に２ウェイの方が楽器の解像度が高いです。
また同様に同じ周波数特性を持つ１万円のスピーカと２０万円のスピーカユニットを比較しても､同様に２０万円のスピーカユニットの方が楽器の解像度が高いです。
これは倍音の再生能力が周波数特性にあらわれないということなのでしょうか？
また倍音の再生能力が高いスピーカーの方が、より解像度の高い音を再生出来るということなのでしょうか？
おそらく倍音だけが影響しているということでは無いと思いますが､上述の周波数特性から倍音の再生能力を知ることが可能かどうかを教えて頂けると幸いです。

nao4230 · Accepted Answer

＞その倍音である２２ｋＨｚや３３ｋＨｚは再生出来ないということなのでしょうか？

「再生する」＝「出力する」という解釈で回答します。
周波数特性は、ある周波数以上の信号を出力できない、というものではありませｎ。
ある周波数以上では低周波より出力が小さくなるということです。

＞倍音は音の良否に大きく関わっていると書かれています。
音の良否は主観的なものです。周波数特性とは直接関係しません。

＞１万円のスピーカと２０万円のスピーカユニットを比較しても
解像度という言葉が曲者ですね。
たぶん、値段を言われて騙されています。２０万のスピーカでも
床がぼこぼこのプレハブ小屋で聞いたら、1万円のスピーカ以下です。

＞楽器の解像度
解像度の定義が分かりませんが、個々の楽器の音が分離するかどうかということですか？
同じ割合で倍音を足し算しても、位相が違っていると同じ信号にはなりません。
一般に高周波域では位相が大きく回転するため、スピーカによっては音が歪んで聞こえます。

そもそも周波数特性は正弦波を入力として、出力の正弦波の振幅を無響室で測ります。
なので音楽を聴く状況とはかなり違います。
「音がいい」かどうかは伝搬時間や反響も関係かなり関係します。

周波数特性は周波数成分ごとの伝達特性なので、倍音の再生能力を客観的に示しますが
「音の良否」を示すものではありません。

yhr2 · Answer

＞その倍音である２２ｋＨｚや３３ｋＨｚは再生出来ないということなのでしょうか？

スピーカーにとっては、意図しない倍音が発生してしまうことは、設計上「避けるべき」ものになります。「倍音」という美しい呼び方ではなく「（第ｎ次）高調波」と呼ばれます。
振動板の「分割振動」などで、「避けたいのに発生してしまう」というのが現実でしょう。その結果「音が濁る」「解像度が落ちる」ということになります。

理想は入力波に対して「何も足さない、何も引かない」出力波が得られることです。「高調波は小さいほどよい、ないのが理想」ということでしょう。

angkor_h · Answer

再生レベル対周波数特性は、その周波数の規定入力電力に対する再生レベルの値を示しています。
倍音については、その倍音周波数で見なければなりません。
その周波数が特性上限以上にあれば、その再生レベルは不詳領域になるので、再生能力を見る(推し量る)ことはできません。
高域を意図的にカットしている(スピーカー保護)のか、出せる範囲は制限していないのか、これがフルレンジの性能に左右していると思います。

過去に、CD普及当初ではアナログレコードに対して殺伐とした音だと、音楽マニアからは酷評がありました。
CDは20kHz以上を全く含まない(サンプリングの定理から)のに対して、アナログレコードはレベルが下降しながらもそれ以上を含むので(可聴外までも)、豊かな音と評価されたのでしょう。
真空管アンプと共にいまだにアナログレコードマニアが多いのはそのためだと思います。

倍音の有無は音源にあり、それが楽器の音色です。
スピーカーは、その倍音の伸びをどこまで再生音に含むのか、それが再生レベル対周波数特性になります。
しかし、特性内においてもその倍音特性は、アンプや多スピーカーシステムによって位相ずれが発生し、音色に影響していると思います。

daaa- · Answer

＞再生出来ないということなのでしょうか？

グラフで分かると思いますが、できません。正確には、音圧が下がって使い物にならない。

＞倍音だけが影響しているということでは無い

御意。スピーカーユニットって、箱含めてですか？　箱含むなら、話はもっと複雑。

スピーカの倍音と周波数特性について

＞その倍音である２２ｋＨｚや３３ｋＨｚは再生出来ないということなのでしょうか？

＞その倍音である２２ｋＨｚや３３ｋＨｚは再生出来ないということなのでしょうか？

再生レベル対周波数特性は、その周波数の規定入力電力に対する再生レベルの値を示しています。

＞再生出来ないということなのでしょうか？

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