拡声機や補聴器のハウリングハウリングは拡声機やカラオケ機器でよく経験されると思います。また、補聴器でもピーピーという音が出ることがありますがこれも同じハウリングです。このハウリングが起こる理屈はどれも同じですが、ここでは分かり易い拡声機で説明します。
拡声機やカラオケ機器(カラオケ機器も拡声機の一つです)では多かれ少なかれ、スピーカーから出た音がマイクロホンに入り、それが増幅されてスピーカーから輻射され、そしてそれがまたマイクロホンに入るということが繰り返されます。 そして、先にマイクロホンに入った音よりも、それが増幅され、スピーカーから出た音が再びマイクロホンに入る音の方が大きいと、それが繰り返される度に音が大きくなり、すぐにハウリング状態になります(再びマイクロホンに入る音の方が小さい場合には繰り返される度に音が小さくなるのでハウリングは起きません)。 マイクロホンとスピーカーが近かったり、音量を上げすぎたりするとハウリングが起こるのはこのためです。また、マイクロホンやスピーカーの感度特性によってもハウリングの起こり具合は大変異なります。
マイクロホンの指向特性
ハウリングを起こし難くするためによく用いられるのは単一指向性マイクロホンですが、双指向性マイクも無指向性マイクロホンに比べると優れています。 マイクロホンの接話特性(接話マイク) 接話マイクは、近くの音を収音することを目的に造られたマイクロホンの俗称です。そのため通常は大きな音に耐えられるものがそう呼ばれますが、近接音には高感度、遠い音には低感度になるように造られたマイクロホンもあります。このような特性のマイクロホンはハウリングに強いので拡声機にはよく用いられます。また、この特性を得るために少しの間隔で配置された2個のマイクロホン用いる手法がよく用いられます。この構造のマイクロホンは周囲のノイズを拾い難い特徴もあり、ノイズキャンセルマイクロホン、或いはその構造から差動マイクと呼ばれたりします。パワーメガホンには大抵このマイクロホンが使われています。 差動マイクでは2つのマイクユニットが数センチの距離で配置されています。そして二つのマイクユニット出力信号の差が出力されます。また、使用者は二つのマイクユニットのどちらかに口を近づけて話します。すると2つのマイクユニットで検出される音の大きさが異なるので出力信号を取り出すことが出来ます。しかし、遠くの音は2つのマイクユニットに殆ど同じレベルで届くので、この場合出力信号は殆ど現れません。従って遠くの音には低感度で近くの音には高感度のマイクとして利用出来ます。 遠くの音にどの位低感度かは、マイクロホンの構造によっても大きく異なります。例えばコンデンサーマイクよりもダイナミックマイクの方が遠くの音には低感度のようです。また、昔の電話機にはカーボンマイクが使われていましたが、このマイクロホンはその傾向が大変顕著だったと思います。 しかし現在は殆どの機器で、単体の接話特性は劣る(遠くの音にも高感度という優れた特性の裏返し)ものの安価で小型、しかも周波数特性の優れたコンデンサーマイクが多用されています。 スピーカーの指向特性
スピーカーもマイクロホンと同様に指向特性を持っています。
室内用拡声機にはテレビやラジオ等に使われているのと同じコーン型スピーカーがよく使われます。 スピーカーやマイクロホンの周波数特性
スピーカの周波数特性が一様でない、つまり周波数の違いで能率が異なると、拡声機用としては大変不都合です。 マイクロホンの周波数特性についても、スピーカーと同様のことが言えます。しかし、現在のマイクロホンの周波数特性はスピーカーに比べると大変優れているので、大きな問題になることはあまりありません。
補聴器(特に耳穴型)の場合は音響出力は非常に小さいのですが、マイクロホンとスピーカー(イヤホン)の距離が非常に近いので拡声機以上にハウリングが起きます。 耳穴型では、耳穴と補聴器の間に隙間があると、その隙間を通って音が耳穴の外にあるマイクロホンに届くのでハウリングが起き易くなります。 スピーカーとマイクロホンの距離が耳穴型より遠い耳掛け型はハウリング特性でやや有利です。しかし、高度難聴の場合は増幅度が大きいのでやはり起こります。耳掛け型でよく用いられるイヤーモールドは隙間を無くして音漏れによるハウリングを防止するのが目的です。 箱形補聴器ではマイクロホンとイヤホンの距離が遠いのであまりハウリングは起きませんが、イヤホンとマイクロホンが接近するとやはり起こります。
長い歴史を持つ拡声機や補聴器ですが、どちらもハウリングの問題は未だに一筋縄ではいかないのが実情です。
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