スピーカーの振動板には、さまざまな色艶や形状のバリエーションがあります。 それは、用途に応じて素材や構造を使い分けているからです。 前回のスピーカーと素材のお話では、スコーカーやトゥイーターなどの中〜高域の振動板の中でも「ドーム型ユニット」の振動板においてはスピーカーメーカー各社が独自の素材と技術を開発している割合が高く、それは布や紙パルプの「ソフトドーム」と金属製の「ハードドーム」に大別できることを解説しました。
アルミ合金製やチタンなど、素材をそのまま加工して製造される製品もありますが、金属振動板の上にさまざまな材質をコーティング、あるいは析出*させて、より高度な特性を得たものもあります。 今回はそんな「金属＋α」な素材の振動板について、オーディオライターの炭山アキラさんに解説していただきました。
*析出：温度の変化や化学反応を利用して、素材に溶け込んだ物質を固体として取り出すこと。
振動板の硬度を高めるために
ダイヤモンドは世界で最も硬い素材として知られますが、炭素の原子が地球内部の高温・高圧化で、その名も「ダイヤモンド構造」と呼ばれる結晶となったものです。
ところが1980年代の一時期、日本のスピーカーには、スコーカーやトゥイーターに「アモルファス・ダイヤモンド」をコーティングした、ドーム型の振動板が流行しました。 アモルファスというのは、ガラスのように特定の結晶構造を持たないもののことをいいますから、「非結晶」の「ダイヤモンド（ダイヤモンド構造の結晶を持つ炭素）」という、矛盾極まる名前の物質だった、ということになります。
その物質の正体は、「Diamond Like Carbon（DLC）」と呼ばれるもので、ダイヤモンドに次ぐ強度を持つ、非結晶質の炭素コーティングです。 コストがかかる処理なので、現在は振動板に用いられている例を探せませんでしたが、日本のフェーズメーション社が、カートリッジを取り付けるヘッドシェルにこの処理を施しています。
余談になりますが、スピーカーに採用されなくなってから四半世紀もの後、安全剃刀の刃に「アモルファス・ダイヤモンド」コーティングの商品が出てきたのにはたまげました。 やはり日本の振動板技術は時代を先んじていた、というべきでしょうか……。
セラミックで硬度UP
金属振動板の延長として、表面にセラミックを析出させることで硬度を増し、フラット＆ワイドレンジの実現を目指したものがありました。 いくつかの社から出ていましたが、代表的なものとしてVictorの製品が挙げられます。 同社のスピーカーは日本のオーディオ全盛期に、高品位のパルプコーンとソフトドーム、そして楽器のように豊かな響きを持つキャビネットを持つSXシリーズと、セラミック振動板と高剛性キャビネットで近未来のオーディオを目指したZEROシリーズがあって、それぞれ対照的な表現を聴かせていたものです。
ちなみにVictorには主にウーファーやフルレンジに用いられる振動板の素材として、木の薄板を高度に加工して作られる「ウッドコーン」ならびに「ウッドドーム」振動板もあります。 Victor（現・JVC）はもう高級オーディオからはほぼ撤退状態ですが、一体型の音楽システムや、イヤホンなどにこのウッド振動板が用いられ、人気を博しています。 また、ユニットメーカーのパークオーディオは、Victorとは全く別の手法でウッドコーンを開発、活発に商品化を進めています。 それぞれに、とても独特な味わいを持つ銘品だと、個人的に感じています。
セラミック振動板というと、ドイツのThiel & Partner社では、アルミニウムの振動板を高度に処理することでアルミナ*化し、純粋のセラミック振動板を製作しています。 この社のユニットは、世界の超高級スピーカー・メーカーで採用されていますから、独特の白く逆ドームに近い形状の振動板は、お見覚えの人もおられることでしょう。
*アルミナ：酸化アルミニウムのこと。 高強度、高硬度で耐摩耗性にも優れた素材。
金属振動板に加工を加えたものというと、アルミに窒化チタンの被膜を生じさせたものもあります。 金色に鈍く輝くトゥイーターを見たことのある人もおいでかと思いますが、その多くが窒化チタン振動板です。 これもセラミックに分類されるようですね。 非常に硬い素材で、振動板にも用いられますが、耐摩耗性の高さから切削工具の刃先などにもコーティングされるようです。
人工ダイヤモンドの振動板
金属振動板の表面にDLCをコーティングするのはVictorも行っていましたが、同社はそれを結晶質のダイヤモンドとすることに成功します。 さらに、3cm口径のドーム型トゥイーターでは基材なしのピュア・ダイヤモンド振動板を開発、1990年発売のSX-1000LABOでは、セラミック振動板の表面へ結晶を生成させる形ではありますが、8cm口径のドーム型スコーカーも結晶質ダイヤモンド振動板としたのが画期的でした。
その後、前述のThiel & Partnerをはじめいくつかの社が開発に成功し、供給を開始したせいもあって、現在も世界の超高級スピーカーが、トゥイーターやスコーカーにダイヤモンド・ドームを採用していますが、それらが30年以上も前の日本へその起源をたどることができる。 日本のオーディオ業界にとって誇るべきことだ、と私は思っています。
スピーカーの振動板素材について、長い旅を続けてきました。 広大なオーディオ界ですから、私がまだまだ知らない素材、書き漏らした素材もたくさんあると思いますが、このあたりで一旦筆を置くこととします。
Words：Akira Sumiyama