ムジカ公式ブログ MUSICA Official weblog

オーディオと音楽とすこしマニアック。 MUSICA are a new Hi-Fi brand from Japan.

インピーダンスの不思議 vol.7

2021-08-05 | オーディオ部品のうんちく

『インピーダンスの不思議 vol.6』の続きです。

次にプリアンプとパワーアンプのインピーダンスについて考えてみます。

プリアンプとパワーアンプは一般にRCAケーブル(ピンケーブル)で接続されます。

プリアンプの出力には当然、出力インピーダンスが存在しますし、

パワーアンプの入力には、入力インピーダンスが存在します。

一般にパワーアンプの入力インピーダンスは10キロオーム~220キロオームで

標準的な値は47キロオームです。

プリアンプの出力インピーダンスは100オーム~5キロオームくらいが多いのではないかと思います。

『思います』というのは、

実は、多くのメーカーがプリアンプの出力インピーダンスを公表していないのです。

なぜ公表しないのかというと

あまり細かいことを言わなければ、

出力インピーダンスが100オーム~5キロオームと変化しても

音質の変化は少ない・・・と考えられていたからでした。

逆に、パワーアンプでは多くのパワーアンプで47キロオームです。

真空管時代、パワーアンプの入力インピーダンスは

10キロオーム~220キロオームと広範囲に設定されていました。

パワーアンプの入力インピーダンスは高いほど、

パワーアンプと接続するプリアンプの負荷が軽減されます。

真空管時代はプリアンプの出力インピーダンスはそれほど低くありませんでしたので

入力インピーダンスの高いパワーアンプ=ノイズに弱い、高級品、玄人向け

入力インピーダンスの低いパワーアンプ=ノイズに強い、普及品、入門者向け、素人向け

と考えられていました。

半導体の時代になりプリアンプの出力インピーダンスを簡単に低くできるようになると

パワーアンプの入力インピーダンスは自然と47キロに集約されていきました。

とはいうものの、現在でも一部のアンプでは10キロオーム程度の

インピーダンスのパワーアンプも残っています。

これはノイズに強いという特性を生かしていて

オーディオマニアではなく、音楽好きの方でも使いやすいからです。

イギリスのクオード606をはじめとする

ヨーロッパ製の小型アンプは20キロオームですし、

当社のパワーアンプ pow64は10キロオームです。

次回に続きます。

 


≪8月のイベント『なんでも相談・リクエストの日!』≫

展示機でお聴きになりたい機器はどれでも再生できます。

愛聴盤をお持ちいただいてもOKです。

また、事前にご相談いただければ展示機がないモデルも

できるだけお聴きいただけるようにします。

そして、オーディオに関する疑問・質問にお答えします。

 日時:8月9日(月)、10日(火)10:00~16:00

 場所:大垣市上石津町一之瀬1996番地 ムジカ試聴室(ログハウス)

入場無料。事前申込の必要ありません。お気軽にお越しください。

 


≪8月の勉強会『パワーアンプの形式』≫

8月より従来のイベントに加え、『勉強会』を開催することになりました。

A級アンプとAB級アンプの違い、

デジタルアンプとアナログアンプの違い、

真空管アンプとトランジスターアンプの違い等を分かり易く解説します。

 日時:8月22日(土)13:30~15:00

    8月23日(日)10:30~12:00

    (密を避けるための措置で2回とも同じ内容です)

 場所:ムジカ試聴室(ログハウス)です。

入場無料で事前申込の必要もありません。お気軽にお越しください。

 


 

≪夏季休業日について≫

8月6日(金)まで  通常営業

8月7日(土)-8月8日(日) 事前予約ください(ご予約がない場合は休業日)

8月9日(月)-8月10日(火) 

          8月のイベント『なんでも相談・リクエストの日!』 事前予約なしでOK (10:00-16:00)

8月11日(水)-8月15日(日) 事前予約ください(ご予約がない場合は休業日)

8月16日(月)から  通常営業

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インピーダンスの不思議 vol.6

2021-08-04 | スピーカー

『インピーダンスの不思議 vol.5』の続きです。

現在、スピーカーのインピーダンスは高いものは16オームから

低いものは3オームくらいまであります。

標準的なのは8オームです。

16オームのスピーカーというのは、

主に真空管時代に開発されたスピーカーです。

当時主流だった真空管アンプには必ず出力トランスが必要ですが、

低インピーダンスの出力トランスは特性があまりよくありませんでした。

そのため16オームあたりに落ち着いたのだと思います。

その後、半導体アンプが主流になると

電源電圧が低い半導体アンプは低いインピーダンスのスピーカー方が

大出力を出せるということで8オームとなります。

そして、近年、ホームオーディオが衰退し、

カーオーディオのユニットを流用する時代になると

4オームのスピーカーがでてきました。

また、こういった時代の流れとは別に

20年ほど前、アポジー等のリボンスピーカーのように

極端にインピーダンスの低いスピーカーが流行った時期がありました。

インピーダンス3オームなんてものありました・・・。

しかし、インピーダンスが低くなるとパワーアンプへの負担は大きくなります。

4オーム以下のスピーカーを接続し、

ガンガン鳴らすと多くのパワーアンプは故障します。

そのためアポジーには、当時、低インピーダンスに強かった

クレルのパワーアンプが使われていました。

確かに、アポジーの音は平面スピーカー特有のナチュラルな音場を再現してくれますので

捨てがたいものはありますが、

そのためのアンプが100万円越えというのは・・・。

こうして、スピーカーのインピーダンスは時代とともに下がってきました。

しかし、昨今のデジタルアンプの普及によってオーディオ業界に

やっぱり8オームがいいなぁ~・・・という声が聴かれるようになりました。

デジタルアンプは出力に高周波カット用のコイルが入りますので

あまりインピーダンスが低いスピーカーを組み合わせると

ロスが増えて出力が目減りしてしまうのです。

ということで、この先10年くらいは4~8オームの時代が続きそうです。

次回に続きます。

 


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きゅうりの季節です。

裏の畑ではキュウリが豊作です。

 


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インピーダンスの不思議 vol.5

2021-08-03 | スピーカー

『インピーダンスの不思議 vol.4』の続きです。

それならば2オームであればもっと出力を取り出せる!・・・とおもいますが、

この場合、他の問題が発生します。

スピーカーケーブルはただの電線だからゼロオームというのは間違いです。

スピーカーケーブルにもインピーダンス(=直流抵抗)は存在します。

スピーカーを買うとおまけについてくる0.75スケアのケーブルを例に計算してみましょう。

0.75スケアのスピーカーケーブルは1mで49ミリオーム程です。

このケーブルを1m使用したとします。

インピーダンスは0.049✕1=0.049オームです。

パワーアンプの出力が前回と同じ12vで

スピーカーのインピーダンスが4オームの場合

そこに流れる電流は

I=E/R=12÷(4+0.049)=2.96アンペア

スピーカーユニットへ供給される電力は

P=I^2(二乗)R=2.96✕2.96✕4=35.0w

このケーブルを5mにしたとします。

インピーダンスは0.049✕5=0.245オームです。

パワーアンプの出力が前回と同じ12vで

スピーカーのインピーダンスが4オームの場合

そこに流れる電流は

I=E/R=12÷(4+0.245)=2.83アンペア

スピーカーユニットへ供給される電力は

P=I^2(二乗)R=2.83✕2.83✕4=32.0w

35wが32wに減ってしまいました。

つまり、9%目減りしたことになります。

次に、スピーカーのインピーダンスが2オームの場合を計算します。

1mのスピーカーケーブルに流れる電流は

I=E/R=12÷(2+0.049)=5.86アンペア

スピーカーユニットへ供給される電力は

P=I^2(二乗)R=5.86✕5.86✕2=68.6w

同様にケーブルを5mにしたとします。

インピーダンスは0.049✕5=0.245オームです。

スピーカーのインピーダンスは2オームですので

そこに流れる電流は

I=E/R=12÷(2+0.245)=5.35アンペア

スピーカーユニットへ供給される電力は

P=I^2(二乗)R=5.35✕5.35✕2=57.2w

68.6wが57.2wに減ってしまいました。

17%も目減りしてしまいます!!

スピーカーのインピーダンスを極端に下げると

スピーカーケーブルを少し長くしたでけでも

ロスがばかにならない値となってしまうのです。

次回に続きます。

 


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インピーダンスの不思議vol.4

2021-08-02 | スピーカー

『インピーダンスの不思議 vol.3』の続きです。

前回はパワーアンプのインピーダンスについて書きましたので

ついでにスピーカーのインピーダンスについて触れておきたいとおもいます。

スピーカーのインピーダンスは8オームが一般的ですが、

最近は4オームのものも増えてきました。

その理由は高級カーオーディオの普及です。

残念なことではありますが、現在のホームオーディオの市場は

拡大しているとはいえません。

しかし、カーオーディオは拡大しており

新しいスピーカーユニットの開発に積極的です。

ホームオーディオ用のユニットの標準的なインピーダンスは8オームでしたが

カーオーディオ用は4オームが標準です。

新たにカーオーディオ用として開発されたユニットをアレンジして

ホームオーディオ用に使用するメーカーが続出したため

最近のスピーカーでは4オームが増えてきているのです。

では、なぜカーオーディオ用のスピーカーユニットは8オームではいけないのでしょうか?

乗用車の電源は直流の12vです。

これを電源としてパワーアンプを動作させ、

8オームと4オームのユニットでどのくらいのパワーを出すことができるか計算してみましょう。

8オームのユニットでは

P=V^2(二乗)/R=12✕12÷8=18w

4オームのユニットでは

P=V^2(二乗)/R=12✕12÷4=36w

このようにユニットのインピーダンスが低い方がたくさんの出力を取り出すことができます。

(実際はロスとなる要素や様々なブリッジにしたりしますのでこの値にはなりませんが)

それでは2オームであればもっと出力を取り出せる!・・・とおもいますが、

そうすると他の問題が発生します。

それは・・・次回に続きます。

 


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インピーダンスの不思議 vol.3

2021-08-01 | スピーカー

『インピーダンスの不思議 vol.2』の続きです。

同じことがパワーアンプにも言えます。

アナログパワーアンプには真空管アンプと半導体アンプがありますが、

一般的なものであれば

半導体アンプの内部抵抗(出力インピーダンス)は0.1オーム以下です。

回路図ではこうなります。

Rの抵抗値が0.1オーム以下ということです。

仮にパワーアンプの無負荷出力が10v、

出力インピーダンスが0.1オームだとします。

この場合の合成抵抗は8+0.1=8.1オームです。

スピーカーに流れる電流はI=E/R=10÷8.1=1.23Aです。

スピーカーから出力される電力は

P=I^2(二乗)✕ R=1.23✕1.23✕8=12.1wとなります。

真空管アンプの場合はどうでしょうか?

真空管アンプの内部抵抗(出力インピーダンス)は1~30オームです。

仮に、出力インピーダンスが1オームだとします。

この場合の合成抵抗は8+1=9オームです。

スピーカーに流れる電流はI=E/R=10÷9=1.11Aです。

スピーカーから出力される電力は

P=I^2(二乗)✕ R=1.11✕1.11✕8=9.86wとなります。

半導体アンプでは12.1wだったものが9.86wしか出力しません。

しかし、今回計算式に使用した1オームという値は

真空管アンプとしてはかなり低い値です。

真空管の種類によってはもっと高くなるのが普通です。

一般論ですが、

KT88や6550といった近代管のアンプよりも、

2A3や300Bといった古典管のアンプの方が出力インピーダンスは高くなります。

プッシュプルアンプよりもシングルアンプの方が高くなります。

NFBがかかったアンプよりも無帰還のアンプの方が高くなります。

つまり、

300Bシングルアンプで無帰還のアンプと言えば、

マニアが喜びそうなアンプかもしれませんが

出力インピーダンスという点では最低のアンプということになります。

もちろん、出力インピーダンスが音質を決めるファクターのすべてではありませんが、

300Bシングルアンプで無帰還のアンプは少しでも出力インピーダンスを下げるために

電源を大きくしたり、出力トランスを大きくしたりします。

これらの努力によってなんとか使えるレベルのアンプに仕上げています。

だから、こういったアンプは高価なのです。

『300Bのアンプだから高価』ではなく、

『300Bのアンプを使えるレベルのアンプにするためにお金がかかっている』という

事実をユーザーは知るべきです。

趣味の世界ですので、

それらを承知の上で高価な300Bのアンプにこだわることは問題はありませんが・・・。

次回に続きます。

 


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