スピーカーのネットワークの計算方法とは?自作したい人は必見のコイルとコンデンサーの違い

オーディオ機器で音楽を聴いていると、自分にとってもっと好みの音質にしたいと感じるようになってきますよね。 スピーカーのネットワークは、部品さえそろっていれば比較的簡単な回路のため、初心者でも自作することができます。 今回はスピーカーネットワークの基本的な知識について紹介します。

スピーカーのインピーダンスってどういうもの?

出典:www.denshi-trade.co.jp

スピーカー内を流れる電流は、一方向のみに流れている「直流」と、電流が流れる方向が双方向になる「交流」の二つがあります。

直流の電流を流した際に発生する抵抗値のことを「レジスタンス」と言い、インピーダンスとは、交流電流を流したときに出る抵抗値のことを言います。

この抵抗の単位は「Ω(オーム)」で表され、1Ωよりも100Ωと数字が大きくなるごとにより電流が流れにくいということになります。

オームの法則

・電力(W)=電圧(V)✕電流(A)
・電圧(V)=電流(A)✕抵抗値(Ω)
・抵抗値(Ω)=電圧(V)÷電流(A)

音響機器の信号は「電力(W)」で受け渡しを行っています。このとおり、電力は電圧と電流の積によって求めることが出来ます。

たとえば10Wの電力を送る場合、電圧が1V、電流が10Aとします。

この時は「1V÷10A=0.1Ω」となり、抵抗値は0.1オームという計算式になります。この抵抗値こそがインピーダンスなのです。

しかし、これを10Vで1Aという方法で転送するとなると

10V×1A=10W

つまり同じ10Wで送ったとしても、抵抗値は10オームということになります。

同じ信号を送るにしても、100倍のインピーダンスの違いが出てくるのです。

出典:encrypted-tbn1.gstatic.com

単純に、電圧信号同時の受け渡しであればインピーダンスが高い方が効率も良いですが、数値が高ければ高いほど、ノイズを拾いやすいという弱点があります。

インピーダンスが低いと、信号を送るために必要なパワーが多くなりますが、かわりにノイズが少ないというメリットがあります。

そのため、効率のみで考えるとハイインピーダンスが優秀であり、ノイズの少なさを考えるとローインピーダンスの方が良いと言えるため、それぞれに良さに違いがあります。

出典:www.globalpc.co.nz

もっとも良いとされているのが、出力する側と入力する側のインピーダンスが全く同じという場合です。これによってロスが一番少ない方法で音を伝えることができます。

出力する側のインピーダンスよりも入力する側のインピーダンスが低いという場合は、音の信号の伝達がうまくいかなくなるため、音の歪みや高音域が劣化してしまいます。

そのため、オーディオスピーカーといった音響機器に使う場合は、出力側よりも入力側のインピーダンスが低いということは避けましょう。

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