パワーコンプレッション、そしてスピーカーが発熱によって音を変える理由

メカニズム

ムービングコイル型ドライバーは、入力電力の大部分を音ではなく熱に変換します。プロ用コーンドライバーの一般的な変換効率は数パーセントであり、残りはボイスコイルを、そしてよりゆっくりと磁気回路を加熱します。銅の抵抗率は1ケルビンあたりおよそ0.39パーセント上昇するため、コイルが20度から200度摂氏まで上昇すると、そのDC抵抗は約70パーセント増加します。

感度は抵抗に追随します。アンプが電圧を保持している状態では、より高温のコイルを流れる電流が減少し、それに伴って力も減少し、音響出力も比例して低下します。70パーセントの抵抗上昇は、影響を受ける帯域でおよそ2.3 dBのレベル損失をもたらします。マルチウェイシステムでは各ウェイがそれぞれの速度で発熱するため、損失はスペクトル全体で均一ではありません。低域、中域、高域のバランスは、プログラム内容と時間とともに変化します。

ショーにおいて重要な理由

システムはサウンドチェック時に、サウンドチェックレベルで、冷えたコイルの状態で調整されます。パフォーマンスが始まって2時間が経過すると、激しく駆動されたリグの低域コイルはコンプレッションドライバーよりもはるかに高温で動作しており、観客が聴く周波数特性はもはやエンジニアが承認した特性ではありません。この効果は十分に緩やかなため、オペレーターは耳で補正しますが、通常はレベルをさらに上げることで対応し、それがコイルをさらに加熱します。

DynaControlのアプローチ

DynaControlは、システムDSP内で各ボイスコイルの熱モデルを、各ウェイに実際に供給される信号によって駆動します。コイルの形状、熱質量、放散定数から、モデルは温度を継続的に推定し、それを帯域ごとの予測感度変化に変換し、その逆数を緩やかに作用するゲイン補正として適用します。エクスカーションは並行してモデル化されるため、補正がレベルを追求するあまりコイルを機械的限界を超えて駆動することはありません。

その意図は狭く具体的です。システムが発熱するにつれて、調整されたバランスを維持することです。この補正は出力を生み出すのではなくアンプのヘッドルームを消費するため、DynaControlはシステムの最大レベルを引き上げるものではありません。最大レベルに近づくにつれて、システムがそれ自身らしい音であり続けるようにするものです。