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演奏会場で音楽を聴いているとき、私たちはステージ上の様々な位置で演奏される楽器の音やボーカルを自分の両耳で聴き取っています。また、そのような直接音だけでなく、会場の壁や天井で反射して聴こえてくる間接音もごく自然に聴き取っています（これがいわゆる“空気感”や“雰囲気感”と言われるものを生み出します）。
このとき、人間の脳は実に素晴らしい働きをして私たちを楽しませてくれます。左右２つの耳に入ってくる音の強度と位相差を瞬時に判断し、それらの音の聴こえてくる角度や距離を三次元的に測量して、私たちが知覚できるようにしているのです。ステージに向かって左前方の楽器から出ている音、右後方の楽器から出ている音、会場内で反射して後方から来る間接音など、多彩な場所から来る様々な音源の位置を脳はミスなく聴き分けて立体的に知覚させてくれます。これは音楽に全身を包み込まれるような体験となります。
ごく基礎的なステレオ録音では、右マイクと左マイクという２本のマイクを利用して音楽を録音します（現在ではもっと多数のマイクを使った多重録音が一般的でしょうが、それも突き詰めていけば結果として左右２本のマイクで録音したのと同じことです）。この右マイクは聴衆席に座っている人の右耳、左マイクは左耳に相当します。レコードやCDなどの左右チャンネルには、その２つのマイクに（つまり聴衆席にいる人の２つの耳に）入ってくる音が正確に収録されています。
では、このようにしてステレオ録音した音楽を、元通りに再現するにはどうしたらよいのでしょうか? 言うまでもなく、左右一組のスピーカーを備えたステレオ装置で再生すれば再現できるはずです。右側のスピーカーからは聴衆席にいる人の右耳に入ってくる音が出ており、左側のスピーカーからは左耳に入ってくる音が出ています。ステレオ装置の音を聴く人の右耳と左耳に、それらの音が漏れなくすべて正確に届いていれば、演奏会場にいる人とまったく同じ体験をできると考えられます。
ところが、現実には、左右のスピーカーから出た音で「クロストーク」が発生しています。下の図をご覧ください。
「右耳には右スピーカーからの音だけ」「左耳には左スピーカーからの音だけ」が聞こえていると考えるのが暗黙の大前提ですが、現実にはその仮定には無理があります。スピーカーからはあんなに大きな音が出ているのですから、右スピーカーから出ている音の多くは左耳にも聞こえてしまい、その逆も同じです（図で点線で示した「kＬ」「kＲ」）。このクロストークの大きさ（定数k）は、スピーカーの配置や聴取位置によって変動しますが、最大で50%ほどになることもあるそうです。
このため、右耳と左耳に聞こえてくる音は、聴衆席にいる時とは違った音になってしまい、本来のステレオ感や雰囲気感が失われます。
ナチュラルな音楽を自宅で楽しむには、次のいずれかの方法で、スピーカーから出た音が両耳に届くまでに発生するクロストークを解消するのが早道です。
どちらの方法も、左右の各チャンネルについて逆位相の信号を発生させることで、クロストークを解消します。これは、最近のヘッドホンやイヤホンに装備されているノイズキャンセリング機能と同じ仕組みです。そのようなイヤホンでは、周囲の雑音をマイクで拾い、それを逆位相にした信号を発生させることでノイズを打ち消しています。
用意するもの：
高橋先生の言葉を借りると「安物の小さいスピーカー」「ぼろスピーカー」で十分とのことです。実はこれにはワケがあり、高音域が減衰しているほうがこの方法には好都合なのだそうです。
とりあえず試すには2W程度のVRで良さそうですが、大音量で鳴らす場合は10Wか30Wのホーロー・ボリュームを用意すると安心です。
接続方法：
副スピーカーの＋端子に接続するコードは、アンプから引っ張ってこないでも、メインスピーカーの＋端子から拝借すれば十分だと思います。
配置方法：
副スピーカー２台は、それぞれ左右のメインスピーカーのすぐ横に置くとか、上に重ねるとか、とにかくそのあたりに置けばOKです。
調整方法：
まずは音を出してみて、副スピーカーから音が出ていることを確認します。そして、その音量がメインスピーカーからの音量の半分くらいになるようにVRを回します。あとは、実際に聴きながら、ナチュラル感やリアル感が最高になるポイントを徐々に微調整していけばよいと思います。配置や調整は厳密である必要はなく、ごく大雑把で大丈夫です。
また、副スピーカーとして高音までよく出るものを使う場合は、外側に向けて壁に反射させ、高音域を減衰させるとよいとのことです。
高橋先生によると、この理論を応用してリアルなステレオ再生を実現させたオーディオ機器は、これまでにいくつかのメーカーが販売したことがあるそうです。
たとえば、かなり昔にダイナコ社はプリアンプの入力部分に簡単な工夫を施して実現したそうです。1990年頃にはカーバー社やヤマハ社が回路の工夫でこの方法を実現し、ポークオーデオ社はスピーカーBOX内にサブスピーカーを内蔵させたものを発売したとのことです。
私はこの「ナチュラル・サウンド復元法」にたいへん興味を惹かれ、その素晴らしくナチュラルでリアリティ溢れる音楽再生に魅了されましたので、なんとか回路を工夫して、プリアンプの入力部分か、プリアンプとパワーアンプの間に挿入してみようと考えました。そうすれば、サブスピーカーを置く必要なしに、メインスピーカー１組だけで自然な響きを再現できるようになります。
そこで、オペアンプを利用してこの理論を電子回路化することにしました。機能としては、(1) 反転増幅回路で逆位相の信号を発生させ、(2) ローパスフィルター回路で高音を減衰させます。(3) また、ちょっとした工夫で低域も減衰させます。このような回路で生成した「クロストーク打ち消し信号」のレベルをVRで適度にしぼり、反対チャンネルにミキシングして出力します。
高橋先生は、ちょっとした考察と測定をして、左右チャンネルのクロストーク量では5000Hz以上の高域が減衰していることに気付いたそうです。各スピーカーから反対側の耳へ入る音は鼻や頬などの頭部構造を通るため高域が遮られ、自然に減衰しているとのことです。また、低音はもともと方向感が弱いため、クロストークの影響を受けにくいと考えられます。そのため、電子回路には上記の (2) と (3) を盛り込みました。
このようなナチュラル・サウンド（NS）復元回路を組み込んだオーディオ装置を、NS工房では2005年5月以降、NS-1、NS-2、NS-3という名称で製造・販売してきました。
現在は、NS Enhancer というオーディオ装置を製造・販売してします。これは、従来のNS-2に相当する機能を持つ製品です。
副スピーカー法を最初に試してみたとき、まるで左右のスピーカが存在しないかのごとく、自分の前方からリアリティ溢れる響きが身体全体を包み込んでくれるような素晴らしい体験をしました。本当にコンサートホールにいるような錯覚を覚えるほどです。たいした音量でないのに部屋全体に音楽が充満しました。
フルオーケストラでは、楽器群の定位が非常に明瞭になり、しかも響きがいっそうナチュラルです。私がアンプの試聴でよく使うホルスト作曲「惑星」では、今までティンパニはステージの中央の奥にあるものと思っていました。でもこの方法で聴くと、ステージに向かって少し右よりの奥にあることに気づいたほどです。
さらに新鮮な驚きは、弦楽四重奏を鳴らしたときです。今までは左右のスピーカの間にこじんまりと音場が形成され、４つの弦の定位がいまひとつ不鮮明だったのですが、この「ナチュラル・サウンド復元法」で聴きますと、ステージ上に丸く並んだ演奏者たちが目に浮かぶようなしっかりした定位感で、それをステージの間近で聞いているような印象でした。
妻がよく聴いているボサノバやポップス系のヴォーカルも試聴してみました。数人の演奏者が様々な楽器を演奏しながら歌やコーラスをしているような曲では、今まではどの楽器奏者がどのパートを歌っているのか判別するのがかなり困難でした。でも、この方法で鳴らしてみると、どこにどんな楽器奏者がいてどのパートを歌っているのかハッキリ分かるので、２人とも驚いてしまいました。
簡単にまとめてみると、ナチュラル・サウンド復元法には次のような効果があります。
私がNS回路を考案する基礎となった副スピーカー法によるサウンドステージ回復法をご教示くださった高橋教授は、「NS回路のように -kR と -kL を利用してクロストーク打ち消しを行なう手法では、クロストーク打ち消し信号をμ秒の単位で遅延させると、今まで不可避と考えられていたヤングの干渉をかなりの程度まで解消できる」という事実を発見なさいました。これは思わぬ「副産物」です。
ご承知のとおり「ヤングの干渉」とは元々、光が波の性質を持つことを証明する現象として発見されたものですが、オーディオ装置で聞く音も波ですので、同じ現象が起きます。それは「2箇所の異なる位置から発生した波がぶつかる箇所で激しい凹凸のある波が発生する」という現象です。これをオーディオ分野に当てはめると、ステレオ再生の2台のスピーカーから出た音が聴取者の耳の位置でぶつかると、元々の音楽ソースには含まれていない高音域の音や歪みが発生し、音が濁ってしまうと言い換えることができます。
NS回路のローパスフィルター段ではCとRを使用していますので、CR時定数に基づく遅延が発生します。試作段階でCとRの組み合わせの候補をいくつかに絞り、私と妻でその中から音がいちばんよいと思えるものを選んで製品化しました。すると、驚くべき偶然として、そのCとRの組み合わせで発生する遅延の量が、ヤングの干渉を解消するのに必要な遅延とピッタリ一致していたのです。
というわけで、NS回路は、ステレオ再生において特に左右スピーカーの中央付近に定位する音像の音の濁りや歪みを最小限に抑える働きを併せ持っています。これは、副スピーカー法では実現できない、NS回路特有のメリットです。
（公開: 2026/3/15）