今回ご紹介する町田和明氏は、「東の金田、西の町田」と称せられる事も有る程の、アンプ製作界の巨匠です。ただし、訳有って、ヨーロッパでは高い知名度ながら、日本国内ではそれほどでもありません。それも含めて、詳しくは過去に何度か動画で詳しくご紹介していますので、ぜひご覧ください。
本記事は、町田和明氏ご本人より資料提供や解説をいただき作成したものです。
ヨーロッパで紹介された町田理論を公開します
ダイナミック型（動電型）スピーカーは、1800年代末に基本原理が発明されて以来、現在に至るまでオーディオ再生の主役であり続けています。振動板素材の進化や磁気回路の強化など、無数の技術的改良が重ねられてきましたが、その根幹である「フレミングの左手の法則（ラプラスの力）」を用いた動作原理そのものを根本から疑い、見直すアプローチはオーディオ界において一種のタブーとされてきました。
町田氏の技術理論は、このオーディオ界における一種の「タブー」に切り込み、音楽信号という「瞬間的な現実（la réalité instantanée）」をいかに正確に捕捉し再生するかという、トランデューサーの真のあり方を電磁気学・物理学の深淵から追求しています。
今回は、当ブログやチャンネルでも度々ご紹介している自作アンプ界の巨匠、町田和明氏が提唱し、ジャン平賀氏を通じてフランスのオーディオ誌（STEREO PRESTIGE & Image）でも高く評価された「町田理論」を詳細に解説します。当記事は、そのSTEREO PRESTIGE & Imageでの記事を日本語に翻訳した内容を参考に構成しました。電磁気学と物理学の深淵からスピーカーの動作にメスを入れたこの理論は、私たちが普段耳にしている「音の正体」と「見過ごされてきた歪み」を浮き彫りにします。
なお、ジャン平賀氏は、かつて日本に在住していたという経歴を持っています。日本在住時に行っていた主なビジネスは、オーディオ機器や真空管の輸入販売事業（オーディオ商社経営）です。
その後フランスへ戻り、現地の高名なオーディオ雑誌の編集長として日本の優れた音響技術（金田式アンプ、オンケン、ゴトウユニットなど）をヨーロッパへ紹介し、日欧のオーディオ文化を繋ぐカリスマ的な存在となりました。
そのジャン平賀氏が、町田氏の卓越した設計・製作技術と、そこから生み出される異次元のサウンドに着目しました。平賀氏のプロデュースにより、町田氏の作品（特に真空管プリアンプなど）がドイツなどの欧州の著名なオーディオフェア・イベントに出品されることになりました。
また、その後も、海外から町田アンプの音を聴きに来る訪日客が少なくなかったそうです。こうしたことから、町田氏は日本よりも海外での知名度が高いといわれてきました。
理論を理解するための物理学の基礎知識
町田理論の核心に触れる前に、まずは前提となる基礎的な物理法則を再確認しておきましょう。これらは高校〜大学教養レベルの電磁気学ですが、スピーカーの動作を正しく理解するために不可欠な要素です。
① 磁界の基礎とビオ・サバールの法則
電流が流れると、その周囲には磁界が発生します。直線状の導体に電流を流した際、その周囲に「右ねじの方向」に同心円状の磁界が発生するというのが「ビオ・サバールの法則（およびアンペールの右ねじの法則）」です。
直線の銅線を流れる電流と、周囲に発生する同心円状の磁界
② 物質の磁気的性質（強磁性・反磁性・常磁性）とB-Hカーブ
物質は磁界の中に置かれたときの反応によって、大きく3つに分類されます。スピーカーの磁気回路やボイスコイルを構成する素材も、例外なくこの性質に支配されています。
- 強磁性体（鉄、コバルト、ニッケルなど）： 外部磁界と同じ方向に強く磁化する物質。磁界を取り去っても磁力が残る性質があり、この磁化プロセスを描いたものが「ヒステリシスループ（B-Hカーブ）」です。このヒステリシス自体が、オーディオにおける非線形歪みの一因となります。
- 反磁性体（銅、銀、金、鉛など）： 外部磁界に反発するように、わずかに「逆方向」に磁化する物質。
- 常磁性体（アルミニウム、白金など）： 外部磁界と「同じ方向」にわずかに磁化する物質。
残留磁化と遅れを示すヒステリシスループ（B-Hカーブ）
③ ヘルムホルツ・コイルの原理
コイルを用いて均一な磁界を作り出すための古典的な手法です。2つのコイルを適切な間隔（コイルの半径と同じ距離）で配置することで、コイル間の中心部に極めて均一で直進性の高い平行磁界を形成することができます。逆に言えば、コイル同士の距離が適切でない場合、磁力線は歪んでしまうという事実を示唆しています。
町田理論の核心：ボイスコイル内で起きている「悲劇」
ここからが町田理論の真髄です。上記の物理法則を踏まえた上で、実際のダイナミック型スピーカーのギャップ内（磁気回路の隙間）でボイスコイルに何が起きているのかを解説します。
銅製ボイスコイルの「反磁性」による磁界の歪曲
一般的なボイスコイルには「銅」が用いられますが、前述の通り銅は「反磁性体」です。反磁性とは、外部から磁界を与えられた際、わずかに逆方向の磁化を生じる性質です。従来、ギャップ内の磁力線は銅線を素直に貫通すると考えられてきました。
しかし現実には、銅が磁界に反発するため、ギャップ内の磁力線は障害物を避けるように大きく歪曲してしまいます。これにより、ボイスコイル全体に前後の均一な推進力が働くのではなく、導体の上部には「反発力」、下部には「吸引力」という相反する力が同時に生じます。
さらに、導体の側面には目的とするピストン運動とは異なるベクトル（横方向）の力が働き、ボイスコイルが移動する際に「身震い」や「横ブレ」を起こす原因となります。ボイスコイルは単なる直進運動をしているわけではなく、電流の向きが変わるたびに側面の寄生的な力による外乱を受け続けているのです。
銅の反磁性によってギャップ内の磁力線が迂回・変形し、横ブレの力が掛かる様子
このように、ボイスコイルに使用される銅線そのものが磁界をわずかに乱すため、コイルに働く力も完全に一方向ではありません。
ボイスコイルには、主たる駆動方向の力だけでなく、横方向あるいは斜め方向の成分も発生します。そのため、ボイスコイルの運動は、単純なピストン運動として考えることはできないのです。
ボイスコイルに働く力は、本当に一方向なのか？
ダイナミック型スピーカーでは、ボイスコイルに電流を流すと、磁界との相互作用によって力が発生し、コイルとそれに結合された振動板が前後に動きます。しかし、実際のボイスコイルに働いている力を細かく見ていくと、話はそれほど単純ではありません。
銅線は反磁性を持っているため、磁界の中に置かれたボイスコイルの周囲では、磁力線が単純に一直線に走るわけではなく、部分的に歪みます。その結果、コイルの断面全体に働く力も、完全に同じ方向を向いた一方向の力にはなりません。
大きく見ると前後方向への力が支配的ですが、その一方で、コイルの一部には横方向、あるいは斜め方向の力も発生します。つまり、ボイスコイルは「ピストンのように完全に一直線に動いている」と考えるほど単純ではありません。ボイスコイルの運動には、本来の駆動方向以外の力も含まれているのです。
アルミ素材（常磁性）の力学的優位性
一方で、アルミニウムや白金などは「常磁性（paramagnétisme）」を持ちます。これは磁界と同じ方向に弱く磁化する性質です。
銅の代わりに「常磁性体」であるアルミニウムをボイスコイルに用いた場合、挙動は大きく異なります。磁力線は銅のように大きく変形して導体を迂回するのではなく、導体断面を比較的素直に貫通します。アルミは磁界と同じ方向に弱く磁化するため、磁力線は導体を迂回せず、比較的素直に断面を貫通します。
特に低周波数帯域においては、銅線と比較して横方向の不要な変位（横ブレ）が少なく、より理想に近い安定した駆動力への変換が可能になります。
逆起電力（FCEM）と非線形な力の干渉
音楽信号を入力してボイスコイルが動く際、電流の向きが変わるたびに慣性による「逆起電力（Back-EMF）」が発生します。これは単なる電気的な抵抗にとどまらず、入力信号に対して時間的な「遅れ」を伴う逆方向の磁界をボイスコイル周辺に発生させます。
逆起電力は、ボイスコイルの動きを自分自身で乱す
逆起電力が重要なのは、それが単に「逆向きの電圧が発生する」という電気的な現象だけではないからです。
ボイスコイルに音楽信号を流す
↓
ボイスコイルが動く
↓
その運動によって逆起電力が発生する
↓
信号電流とは逆向きの電流が生じる
↓
その電流によって、さらに別の磁界が発生する
という循環が起こります。しかも、この逆起電力による磁界には時間的な遅れがあります。そのため、ボイスコイルはアンプから与えられた信号だけに従って動いているわけではありません。
自分自身が動いたことによって発生した電気的な作用からも、常に影響を受けながら動いているのです。
音楽信号がボイスコイルに加えられたとき、ボイスコイルの運動は、入力された信号による力だけで決まるのではありません。逆起電力によって発生する力も加わることで、瞬間的な運動が複雑になります。
逆起電力の重要な点は、単にアンプから見た負荷が変化するということだけではありません。ボイスコイルが動くことで発生した逆起電力が、再びコイルに流れる電流や磁界に影響を与えるため、「電気信号がボイスコイルを動かす」という一方向の関係ではなく、ボイスコイルの運動が電気側へ戻ってくる相互作用が生じます。
したがって、実際のボイスコイルの動きは、入力された音楽信号だけから単純に決まるものではありません。「電気信号 → 電磁力 → 機械的運動 → 逆起電力 → 電流・磁界 → 再び機械的運動」という循環の中で決まっていきます。
複雑なトランジェント（過渡特性）を持つ実際の音楽信号が入力されると、主たる駆動力に対して、この遅延した逆方向の力（二次的な力）が絶えず干渉し、ボイスコイルの動きを乱します。インパルス入力時に、ボイスコイルが正しい方向へ動く前に、信号振幅の半分ほど一瞬「逆方向」へ引かれてしまう現象が頻発しますが、これこそがシステムを不自然に制動し、音楽の微細なニュアンスやディテールを吸収・平滑化してしまう致命的な欠陥となります。
実測データ：出力トランス一次側における電圧波形（80Hz正弦波入力時）
通常、アンプに理想的な正弦波を入力すれば、出力トランス一次側でも滑らかな波形が観測されるはずです。しかし、この実測データでは、80Hzの基本波の上に、何らかの歪みや「濁り」のような不要な成分が乗っていることが視覚的に確認できます。これこそが、スピーカー側から逆流してきた逆起電力のアンプへの干渉を示す動かぬ証拠なのです。
スピーカーは「正しい音程」で鳴らせないことがある？
スピーカーの問題は、音の大きさや周波数特性だけではありません。例えば、440Hzの信号を入力しているにもかかわらず、スピーカーが448Hz付近で鳴ろうとしながら、440Hzとの間を行き来するような現象があります。
これは、周波数特性の中にある小さな谷の部分などで、スピーカーが特定の周波数を安定して再生できなくなることで生じる「周波数の歪み」の一例です。さらに、880Hzの信号を停止した後にも、単純に音が消えるのではなく、残留した信号が徐々に830Hz方向へ滑りながら消えていく現象も生じています。
つまり、スピーカーの再生では、入力された音楽信号がそのまま瞬時に音になるとは限りません。定常状態では周波数そのものがずれることがあり、音が消えていく過程では、残留振動の周波数まで変化することがあります。
こうした現象は、一般的な周波数特性だけを見ているだけでは捉えにくい、スピーカーの「瞬間的な振る舞い」の一端です。
実際の音楽信号では、さらに複雑な現象が起こる
ここまでの説明では、理解しやすいように単純な正弦波を例にしてきました。しかし、実際の音楽信号は、このように規則正しい正弦波が連続しているわけではありません。
楽器が音を発した瞬間には急激な立ち上がりがあり、その後も倍音成分や振幅が時間とともに変化します。特に重要なのが、音が発生した瞬間や消える瞬間に生じる過渡的な変化です。
スピーカーがこうした瞬間的な変化を正確に再現できなければ、定常状態の周波数特性だけを測定しても分からない音の変化が生じる可能性があります。
つまり、スピーカーの再生能力を考えるときには、「何Hzまで再生できるか」だけでなく、信号が変化した瞬間に振動系がどのように動くのかを見る必要があります。
ボイスコイルの「密巻き」がもたらす磁界の融合
「ヘルムホルツ・コイル」の原理が示す通り、コイル間の距離を適切に保つことで中心部に均一な平行磁界を得ることができます。しかし、スピーカーのボイスコイルは「密巻き（隙間なく巻かれた状態）」です。スピーカーのボイスコイルのように「密巻き（隙間なく巻かれた状態）」にすると、隣り合うコイル線同士の磁界が干渉し、融合してしまいます。
隣り合うコイル線同士の磁界が干渉・融合することで、本来水平方向に働くべき合成磁力線が「ボイスコイルの軸方向（垂直方向）」に向いてしまいます。密着している部分は互いに磁気的に対立して「溶接」されたような状態となり、正しい駆動力に変換されません。実質的にはボイスコイルの露出している一部の面だけしか駆動に寄与していません。一般的な2層巻きボイスコイルはさらに複雑な問題（六角形断面のワイヤーを綺麗に重ね合わせることの物理的不可能性など）を内包しています。
密巻きされたコイル同士の磁界が干渉し、本来の駆動力を阻害している状態
ボイスコイルの形状も、磁界との関係を左右する
ボイスコイルでは、単に強い磁界を作ればよいというわけではありません。重要なのは、導体の各部分がどのような磁界の中に置かれ、そこに発生した力が最終的にどの方向へ働くのかということです。
コイルの形状や巻線の配置によっては、導体の一部で発生した力が、必ずしも効率よく振動板の駆動に利用されるとは限りません。逆に、導体の形状と磁界を適切に組み合わせることで、より多くの導体を有効に駆動へ利用できる可能性があります。
この考え方から、通常の円形断面を持つボイスコイルだけでなく、平たいリボン状の導体を使う方式にも注目することができます。
構造的な解決策と、振動板への伝達モードの実態
リボン型（平面駆動）導体の理想的な力学
これらの構造的欠陥に対するひとつの物理的解答が「リボン型」導体です。導体をギャップ内に「平置き」にした場合、発音面積と駆動面積が等しくなり、メインの駆動力ベクトルと合成ベクトルが完全に一致する理想的な状態となります。
一般的なコーン型スピーカー（従来のダイナミック型スピーカー）は、駆動面積（ボイスコイル）に対して発音面積（コーン紙）が150〜200倍も大きく構造的に無理を強いていますが、リボン型（フランスのOrthophaseに代表されるような水平配置の全面駆動型など）は、ボイスコイルが抱える横ブレや磁気干渉の影響を劇的に受けにくい、極めて合理的なトランスデューサー形態と言えます。
ボイスコイルから振動板への予測不可能な振動伝達モード
以上の電磁気学的な外乱を受けたボイスコイルの動きは、法則通りの単純な「ピストン運動」として振動板へ伝達されるわけではありません。巨大な面積を持つ振動板と空気の粘性によって「てこ作用」や「ロール現象」が働き、システム全体の回転軸（スパイダー付近）は極めて不安定になります。
その結果、振動板には純粋な前後運動だけでなく、以下のような極めて複雑な振動モードが同時に伝達されます。レーザー干渉計を用いた定常的な正弦波の測定では一部の挙動を可視化できても、実際の複雑な音楽信号の入力時（瞬間的な現実）においては、従来のシミュレーションソフトでは捉えきれないほど複雑怪奇な挙動を示しているのです。
- 楕円運動によるブレ： 中心軸が定まらず、すりこぎを回すような挙動。
- 波状の同心円振動： 池に石を投げた波紋のような振動。
- スパイラル状（螺旋状）の振動： 複雑なトルクが掛かることによるねじれ振動。
ピストン運動だけでなく、螺旋状や波状の複雑な挙動を示すコーン紙
ボイスコイルから伝わる振動は、単純な前後運動ではない
この図からも分かるように、ボイスコイルから振動板へ伝わる振動は、単純に振動板全体が前後へ動くだけではありません。
振動板には、軸方向の振動だけでなく、部分的な変形や波状の振動、同心円状の振動、さらに螺旋状や回転を伴うような複雑な運動が発生する可能性があります。
そして、実際の音楽信号では入力される信号そのものが時間とともに変化するため、これらの振動も一定ではありません。つまり、スピーカーの振動板は、単純な「ピストン」として動いているのではなく、電気信号によって発生した複雑な振動が、時間軸に沿って次々と変化していると考える必要があります。
これが、スピーカーの瞬間的な再生を考えるうえで重要なポイントになります。
まとめ：スペックには現れない「現実の音」を直視する
町田理論は、私たちがオーディオ機器を評価する際、静特性の周波数特性グラフや単純化されたシミュレーションには決して現れない「ダイナミック時の微小な電磁気学的・力学的な破綻」こそが、音質を決定づける核心的要因であることを教えてくれます。
銅の反磁性から生じる駆動力の乱れ、密巻きコイルの磁界融合、そして逆起電力が引き起こす制動の遅れ。これらが合わさって発生するスパイラル状の複雑な振動伝達モードの実態は、今後の高音質再生やスピーカー開発において、避けては通れない、極めて重要なパラダイムシフトを提示しています。
そして、このスピーカー側の根本的な問題に対処するためには、アンプ側からの「逆起電力制御」が極めて重要になってきます。当ブログやYouTubeチャンネルでも実践している「町田式・逆起電力対策回路」などのアプローチは、まさにこの物理現象に対する実践的な解答と言えるでしょう。
（参考・引用：STEREO PRESTIGE & Image n°69 “Mieux comprendre Jean Hiraga”2013.10月）
↑↑町田理論の一部は、季刊管球王国第100号で紹介され、追試も行い効果を確認しています。
管球王国では、研究家・評論家の新忠篤（あたらし ただあつ）氏が、逆起電力吸収回路を回路図含めて解説しています。
特許の詳細をご紹介
町田氏の逆起電力対策については、特許が取得されています。
以下その概略です。
特許番号: 特許第6997478号
発明の名称: アンプ装置、オーディオ装置、及びアンプ装置の制御方法
出願日: 2021年4月22日
特許の要約（by Gemini）
解決しようとする課題（発明の目的）として→
スピーカ等の音声出力装置を駆動した際、音声信号の入力後もボイスコイルの慣性運動が続くことで逆起電圧（Back-EMF）が発生する。
出力トランスを備えるアンプ装置（真空管アンプ等）において、この逆起電圧がトランスの二次巻線から一次巻線へと逆流して伝達され、一次側に接続された増幅素子の動作に悪影響を及ぼし、結果として出力されるオーディオ信号に歪みを生じさせる（音質を劣化させる）という課題を解決する。
以降、「解決手段」「制御方法」「効果」と続きます
※ご興味のある方は、特許番号からお調べ下さい。
本記事に関して、随時加筆していく予定です
今回は、上にも記載しましたが、ジャン平賀氏が町田さんから教わった内容を、母国フランスにてSTEREO PRESTIGE & Imageに記事としてまとめたものを母体としています。
AIを使って、フランス語の記事を日本語に翻訳した内容などを再構成しました。
町田さんご本人が見たところ、まだ一部足りない部分があるとのことです。
よって、そうした内容がまとまり次第、記事は加筆していく予定です。
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