テクノロジー

ケブラー:Bowers & Wilkinsが1974年以降選択しているコーン素材。それには立派な理由があります。

真の音楽的アクションが現れる領域はミッドレンジです。だからスピーカーの品質においてスムーズな中音域は非常に重要です。Kevlar®を見てみましょう。これは1974年以来Bowers & Wilkinsで使用してきたコーンの材料です。これには十分な理由があります。まず、基本となる織布に硬化樹脂を埋め込みます。これはコーンの形成プロセスで硬化します。その後コーンにポリマー・コーティングを施します。これにより繊維を密封して減衰力を強化します。これでセミフレキシブル・コーンができあがります。このコーンには従来の材料には見られない独特のブレイクアップ動作スタイルがあり、全音域のすべての周波数で安定した分散パターンを維持します。リスナーに聞こえるのは、遅れや時間による音のぼやけが非常に少ない音です。


澄んだ音を出すだけではありません。リスナーがたくさんいてもどの人でも同じ澄んだ音が聞こえるのです。 ケブラー® は、デュポン社製の合成アラミド繊維で、おそらく防弾チョッキに使用されていることで最もよく知られているでしょう。実際、強度と銃弾のエネルギーを分散する能力における機械的特性が同じであることも、スピーカー・コーンにとってメリットがあります。 Bowers & Wilkins は、DM6スピーカーの導入に当たり、1976年にコーン素材として、ケブラー® をいち早く使用しました。当時は、スピーカー開発のための科学は、今日の場合ほどあまり発達しておらず、有望材料を試し、ドライバーの反応を測定し、結果を聞くというものでした。そこで、ケブラー® が当時、特に重要な中音域において、他の材料よりも優れた結果をもたらすことはわかっていましたが、コーンが実際はどのように反応するのか – 実際になぜコーンがよりよい音を出すのか - については本当のところ、詳しい真実はわかりませんでした。

当社のリサーチ・ディレクターであるピーター・フライヤー博士は、スピーカーに応用されるレザー干渉の分野を長きにわたってリードしてきました。私たちはこの技術を使用して、ドライバーの振動板がさまざまな信号に反応してどのように動くのかを調べることができます。最も役立つ信号のうちの2つが、正弦波(単一周波数における純音)と、インパルス(一度にあらゆる周波数を含むクリック音)です。正弦波について単一周波数での反応を調べると、その周波数での振動板に定在波または共振が即座に見られます。また、それにより、音がコーンから離れる時にどのように分散するか示されます。たとえば、高い周波数では、半たわみ振動板が動きを見せる場合があり、その際は、放射が外部からはほとんどなく、ほとんどが中央部から来ることになります。

放射面積のこの効果的な縮小は、純粋なピストンの分散に比べ、ドライバーの分散を拡大するというメリットがあります。まさにこのとおりのことがケブラー®コーンで起こっています。その効果的な放射面積は、周波数が高くなるにつれ次第に減少し、結果として、その分散は非常に硬い素材の場合よりも周波数が高いほどはるかに均一となります。ドライバーのインパルス応答はその時間位相がどれほどそろっているかを示しています。入力信号が停止した後に振動板が継続して振動すると、しばしば時間の不明瞭化 – 音響効果の一つ - 、またその結果として起こる信号の明瞭性の低下につながる場合があります。しかしながら、振動板の動きが遅延したとしても、それが必ずしも、リスナーに対して遅れて音が送信されることになるわけではありません。

2つのドライバーのインパルス応答を比較してみましょう。コーン素材は別として、これらのドライバーは同一のもので、1つはプラスチック・コーンを備えています。プラスチックは均質です;つまり、機械的特性があらゆる方向で同じということです。2番目のドライバーは織ったケブラー®でできたコーンを備えています。これは、剛性を制御する樹脂と、減衰を追加し、素材を密閉するPVA化合物で処理されています。ケブラー®は編んであるため、そのコーンの機械的特性は、繊維方向の角度によって異なります。どちらのコーンも半横転のゴム・サラウンドにより、通常の方法において外縁で終わっています。インパルス信号を用いた後に、さまざまな位置で2つの異なるコーンのレーザー・スキャンを同時に調べた場合、振動板の円錐形は次第に失われてしまいます。


信号を用いた直後は、どちらの場合でもコーンの中央だけが動き始めました。プラスチック・コーンでは、円形の屈曲波がコーンの中央から広がり始めます。しかしながら、ケブラー®コーンでは、波面が織り模様による正方形の形を取り始めます。これらの屈曲波がコーンとサラウンドの間の接合部に到達した場合、コーンに反射して戻るエネルギーもあれば、通過してサラウンドに入るエネルギーもあります。これは2つの素材に機械的特性の違いがあるからです。これは窓の外を見る状況と似ています。外からの景色だけでなく、部屋の中が反射して見えます。それは、ガラスと空気の光学性質が異なるためです。

サラウンドがドライバーのシャーシまたはバスケットに取り付けられている場合は、さらに反射が起こります。これらの反射波がコーンの中央に到達すると、再び反射して戻り、これを繰り返すことになります。これは、材料内での減衰により、最終的にエネルギーが分散するまで続きます。プラスチック・コーンの波面は円形のため、繰り返し反射したこれらの波は、同心円状のパターンを形成し、リスナーに遅延音を放射します。この遅延音は最初に受信した音に追加され、音響効果を生み出します。ケブラー®では反射が起きますが、端部周辺では異なる時間で発生し、コーンの運動パターンはより不規則になります。コーンが前進する総面積は常に、後退する総面積によって、よりバランスが取れており、リスナーに届く音として実際に放射されるこの遅延エネルギーははるかに少なくなります;つまり、空気はコーン表面で不規則に揺れ動くだけなのです。

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