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2018年11月27日 (火)

ケーブルで音が変わる理由 追加妄想3

 オーディオにおいて、ケーブルの交換によって音が変わる大きな原因は、ケーブルを伝わる縦振動(音波)がケーブルの種類によって変化することであると考えています。振動の発生源としてはコンデンサーやコイル、発振器が電圧によって振動することが考えられ、また、ケーブルを伝わった振動が音に影響する機構としてはコンデンサーやコイル、発振器が振動によって発電することが考えられます。

 電気的な性質以外でケーブルによって音が変わる理由としてはこれで十分に説明できると思いますが、さらに、ケーブル内では振動(音波・圧力)と電圧を変換する現象は起きているのかどうか、前回に続き、妄想していきたいと思います。今回は、ケーブルの振動(圧力・音波)により起電力を生じるかどうかについて考えます。

 なお、私の文章では「振動(音波・圧力)」や「縦振動(音波)」のように「振動」と「圧力(または応力)」と「音波」という用語は並べて書いていますが、3者は同一のものであり、周波数や文章の目的・内容によって使い分けられています。

 振動(圧力・音波)から電圧を生じる機構としては、まず、圧電性が挙げられます。これは、物質に圧力をかけたときに、結晶構造の非対称性に起因して電圧を発生する現象です。ケーブルの導線を構成する金・銀・銅には圧電性がありません。皮膜を構成する物質については多少の圧電物質があることが分かりましたが、それ以外の材料については調べられませんでした。圧電性に関する研究資料は、センサーなどに応用できそうな、強い圧電性を示す物質に偏っているためであるようです。このことについてはあるいは良く知っている専門家に聞けばわかるのかもしれません。おそらくはケーブル皮膜に使われる材料には強い圧電性のものはないということではないかと予想します。

 圧電性以外で振動(圧力・音波)により電気的影響が生じる事例としてはこちらに3例挙げました。

 この音響電気効果とコリジョン‐ドラッグ効果は半導体や金属を超音波が通過するときに生じる現象です。固体内を音波が通過している状態とは、固体内の一部分に圧縮応力がかかり、隣接する部分に引張応力がかかっている状態が生じ、それが波動となって移動していく状態といえます。このことが電気的な影響を生じている現象ということのようです。

 3つ目に挙げた、はんれい岩を一部圧縮して起電力を生じる例については、前述の2つとは異質のようですが、固体物質の一部分を圧縮することにより電気的影響を引き起こすという点では共通しています。

 そして、ケーブルを縦振動(音波)が通過している状態とは、ケーブルの一部が圧縮されて高密度となり、隣接する部分が引張されて低密度となりこれらが波動となってケーブル延長方向へ伝わっていく状態であるといえます。このことが電気的に影響しないのか、さらに妄想していきます。

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