インピーダンスとは?ロー出しハイ受けって何?【今さら聞けない用語シリーズ】

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パワーアンプと(パッシブ)スピーカーを接続する際のインピーダンスについて

PAなどで、パワーアンプと複数のスピーカー(電源を必要としないパッシブタイプ)を接続する際にも、このインピーダンスを配慮する必要があります。なぜかを説明するその前に、パワーアンプとパッシブスピーカー(以降:スピーカー)の接続について考えてみましょう。

パワーアンプとスピーカーを接続して最適な環境で音を出すためには、パワーアンプの「出力(RMS)」と、スピーカーの「許容入力(PGM)」が適切に組み合わされている必要があります。

たとえばアンプの出力が1000Wなのにスピーカーの許容入力が50Wしかなかったら?

相性の良くないアンプとスピーカー

アンプのボリュームを上げていくと、いわゆるスピーカーが「飛ぶ=破損する」という危険があるわけです。最悪の場合火災といったこともありうるので、アンプとスピーカーの適した組み合わせは非常に大切ということができます。ということで守らなければいけない基本条件は

アンプ側の出力(RMS) < スピーカーの許容入力(PGM)

ということになります。ただし「常にフルテンでは使わないだろう」という前提で、実際はアンプ側の出力を大きくして余裕を持たせるといった選択も無いわけではありません。

このようにアンプのLRにそれぞれ1台ずつスピーカーを接続する際は、アンプの「出力」とベストな組みあわせの「許容入力」を持つスピーカーを選べば良いわけですが、ここでも大切なのがスピーカーのインピーダンス。というのは接続するスピーカーのインピーダンスによってアンプの出力も変わってくるからです。

アンプの出力

パワーアンプの出力表記には「RMS」「PEAK」といった種類があります。RMS(Root Mean Square)は「連続して出力できる値」ということで、「PEAK」はその名の通り「瞬間最大でここまで出ますよ~」という意味になります(RMSの2倍程度)パワーアンプの説明書には以下のような数値が記されていますね。

  • 出力パワー (RMS)
    • 230W+230W( 8Ω) 、 350W+350W (4Ω)

この場合は、接続するスピーカーが8Ωなら230W(✕2台)、4Ωなら350W(✕2台)を連続して出力できるということを意味します。抵抗が少なくなれば出力が大きくなるということですね。

ここではスピーカーとアンプの組み合わせを考える場合、アンプ側は「RMS」の値を対象にしていますが、表記されている「出力(W)」がPEAKなのかRMSなのかマニュアル等で確認しておきましょう。

スピーカーの許容入力について

スピーカーの許容入力の表示には「RMS」「PGM」「PEAK」の3種類があります。メーカーによってはRMS(NOISE)、PGM(MUSIC)PEAK(MAX)などと表記される場合もあります。

例)ヤマハのスピーカー

ヤマハのスピーカー PGM、MAX表示

それぞれの値の大小関係は「RMS < PGM < PEAK 」となります(だいたい「1:2:4」の関係)。

ここではアンプと組み合わせる際は「PGM」の値を目安にしていますが、たとえば「8Ω で RMS:250W、PGM:500W、PEAK:1000W」のスピーカーの場合、

  • 「PEAK」⇒ 1000Wの入力を超えると壊れます!
  • 「PGM」⇒ 500Wの入力を続けていると壊れていきます!

という意味になります!したがって繰り返しになりますがスピーカーと接続するアンプの出力の目安は、

アンプ側の出力(RMS) < スピーカーの許容入力(PGM)

が基本条件ですので(例外あり)この場合は、8Ω 500W(RMS)出力以下のアンプであれば安全だろう・・ということですね。ただしアンプ側が非力すぎてもダメ。小さいアンプが一生懸命頑張って大きなスピーカーを鳴らそうとすると、歪み(クリップ)が生じ、スピーカーを痛めてしまう危険性があります。やはり適度な組み合わせが大事ということですね。

パラレル(並列)接続の場合

コンサート会場等で2本のスピーカではカバーしきれない時などは複数のスピーカーをパラレル接続する場合があります。その際はシステム全体のインピーダンスが変わりますので注意が必要です。たとえばステレオパワーアンプのLRにそれぞれ8Ωのスピーカーを2台づつ接続した場合を考えてみましょう。

パラレル接続のイメージ

パラレル接続のイメージ(イメージです)

パラレル接続というのは回路的には

パラレル接続の配線イメージ

パラレル接続の配線イメージ

といった配線になっている接続方法です。スピーカーのリアパネルには下記のようにパラレル接続のために2つの接続端子が備わっていますね。これはアンプからの信号入力用と、もう一台のスピーカーに接続するための端子となります。

スピーカーのリアパネル

さてこの様に左右2台のスピーカーを接続した場合は、それぞれのチャンネルが4Ωのインピーダンスとなります(計算方法は後述)。したがってこの場合はアンプ側の出力は4Ω時の際のRMSを考慮しなくてはなりません。たとえば

300W + 300W(4Ω時)RMS

175W + 175W(8Ω時)RMS

という出力を持つアンプの場合は、片チャンネルの2本のスピーカーのPGM合計値が300W以上あれば安全ということになります。

計算方法(合成インピーダンス):

並列接続の際はシステム全体のインピーダンスの逆数がスピーカーインピーダンスの逆数の和となります。スピーカー2台のインピーダンスをR1,R2とし、全体をRとした場合は

合成インピーダンスのイメージ

インピーダンス合成のイメージ

となります。したがって8Ωのスピーカー2台(R1,R2)の合成インピーダンスは

1/R=1/8+1/8=1/4 ※R=4Ω

となります。同じインピーダンスのスピーカーを2台並列に接続した場合は半分になるということですね。8Ω、4Ωの場合は

1/R=1/8+1/4=3/8 ※R=約2.66Ω  となります。

なお直列の場合は単純に足し算でOKです。

以上、機材の接続は適切におこなって「良い音」で音楽を楽しんでいただきたいと思います。それでは~

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