サブウーハーに要求される能力は？

最近、サブウーハーの話題が幾つか投稿されています。私も、「 サブウーハーの置き場所はどこでも良い？」という日記をアップしましたし、Auro3Dさんは「低域の強化（SWの能力差）は、聴感上どのような効果として現れるのか―ELAC　SUB3070二台導入」を日記にされています。

Auro3Dさんの日記に触発されて、拙宅でもサブウーハー１台から３台に増やして、効果があるので驚いている次第です。２台新たに購入する資金的余裕はもちろん無いので（笑）、背面側の２ch用のSPに付いているアクティブウーハーを利用しています。アクティブウーハーのLFEインプットを利用して、既設のサブウーハーのシグナルを分岐して使っています。３台体制での、サブウーハーの周波数特性が以下のグラフです。２０Hzまでは再生できていますが、既設のサブウーハーのみの方が周波数特性だけを見ると優秀かもしれません（汗）。

[:image4:]２台SWを追加した後の、サブウーハー３台体制時の周波数特性(95Hz以上はフィルターでカット)

では、何故改善されたのか・・・？？
そこで、サブウーハーにどのくらいの能力がいるのかを考えてみました。

拙宅の平均音量は８０dBくらいです。大きな音のピーク付近で、音量８５dB位。最近訪問させて頂いた浜松の御宅でも、概ね、このくらいの音量でした（実は、不躾にも騒音計を持ち出して計らさせていただいなのです、汗、笑！）。決して、爆音ではありません。SPから試聴位置までの距離は２m弱。拙宅のSP配置はこちらをどうぞ。

ソースによって異なるので、mini-DSPのマイクとREWで低音がどーんと出てくるパートの周波数特性を測ってみました。

（１）まずは、Great Jazz Trioのアルバム（CD）で、後半にTony Williamsのドラムソロのバスドラムがドスンドスンと唸る部分、数秒間の平均です。
[:image5:]
[:image1:]ドラムソロの周波数特性

この部分の平均音量は８５dBくらいですが、周波数特性を見ると、４５Hz付近に１０７dBくらいのピークがあります。まあ、でもこれなら、４０Hz位まで低音がしっかり出るSPなら、問題はなさそうです。爆音＋１０dBくらいで聞くと、結構厳しい音圧かもしれません（汗）。

（２）マーラーの交響曲＃１の最終楽章の冒頭、グランカッサ（SACD,マルチ）
[:image7:]
[:image2:]
マーラー交響曲＃１グランカッサがドドーンと鳴る部分の音圧

これは、４０Hz位に１１４dBのピークがあり、かなりの音圧です。救いは３０Hz以下の音圧は急減少していることでしょうか。

（３）映画「Prometeus」(DVD,下の写真はBDですが）の冒頭、宇宙船の影が地面を覆い、滝に近づいていくシーン。部屋が揺れるよーな超低音が出ている部分の数秒間の平均です。
[:image6:]
[:image3:]

これには驚きました。３０Hz位に１２０dB近い音圧のピークがあります。２０Hzでも１００dB近い音圧。これはサブウーハーにとってかなり厳しい音圧では無いかと思います。

それで次に、市販のサブウーハーがどのくらいの音圧を出せるのかを調べてみました。AudioHolicsのサイトに、Subwoofer Shootoutという調査結果がありましたので、そのデータをプロットしたものが以下の図です。サブウーバーのユニット口径（インチ）と31.5Hzの最大音圧の関係です。白抜きの赤丸は密閉、塗りつぶしはバスレフです。何れもユニットの数は１個。複数ユニットのデータは省きました。CEA2010のスタンダードでの測定だそうです。屋外のような床面しか無い場所で、一定の歪み条件を満足しながら、２mの距離で出せる最大音圧です。

[:image8:]
ユニットの口径と最大音圧

やはり、「面積は力なり」のようです（爆）。
口径が大きくなるほど顕著に最大音圧は増加しています。18インチのSWは全て密閉型でした。同じ口径なら、当然ですが、バスレフ型が5−１０dB大きな音圧を出せるようです。

驚くことに、非常に大きなSWであっても、１１５dB辺りが得られる最大の音圧です。「えっ、上のプロメテウスの３０Hzの音圧出せないやん！・・・・」と一瞬目を疑いましたが、測定は屋外のような壁のない場所ですので、屋内だともっと音圧は出せるはずですね（ホッ、笑）。壁一枚で２倍（６dB）アップくらいだと考えられるので、１０dB位はアップするのではと、思います（恐らく、汗！、よくご存知の方おられたら、レスお願いします）。

そう考えると、少し余裕をみて、１１０dB程度出せれば十分プロメテウスをクリアーしそうです（部屋のサイズによる）。部屋が大きくなって、サブウーハーからの距離も大きくなるとさらに大きなSW、もしくは複数台必要となるはずです。30畳、40畳で天井高も高いと、壁の効果も小さくなるし、SW時からの距離が２mより大きくなると、SWへの負担はどんどん大きくなります。

（拙宅での経験）
１）かなり以前、10インチ（25cm）のウーハーが対抗面に２つ付いた、バスレフのサブウーハーを使用していた頃の話ですが、この時は、プロメテウスの超低音による部屋の揺さぶりは結構行けてました。バスレフ10インチ１発だと、上の図から、105dB付近、10インチ２発でその＋６dB（２倍）と見積もると、約１１０dBです。この経験値は上の図に一致する感じですよね！
２）つい最近は、音質重視で、12インチの密閉、MFB制御のものにしていました。この場合はプロメテウスの揺さぶりはもう一つと感じていました。SWのレベルを上げても、あまり変わらなかったことを経験しています。これは、上の図から、能力限界に達していたとも解釈できます。12インチの密閉だと、１０５dBくらいが限度のようですので。部屋の効果を考えても１２０dBはキツかったのでしょう。
３）SW３台体制にして以降、プロメテウスの揺さぶりはばっちり回復しました。Great Jazz Trioのトラムは、予測通りというか、そうなって然るべきだと思いますが、ほぼ変化なし。マーラーのグランカッサは深みがより出るようになりました。

Auro3Dさんが言われている、SWの強化（グレードアップ）による中高音の変化も、確かにあります。が、それは、また後のお楽しみに・・・ということで（笑）！