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パワーアンプの周波数特性について

パワーアンプのスペックに周波数特性が記載されているものがありますが、20hz~20khzというアンプならば、いくらスピーカーの特性が40hz~50khzでもスピーカーの能力を引き出せないということですか?

http://www.soundhouse.co.jp/products/detail/item/158096/


また、記載があるものと無いものがありますが、無いものはどう判断すればいいのでしょうか?

投稿日時 - 2015-12-06 19:27:42

QNo.9091608

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回答(8)

ANo.8

はじめまして♪

『スピーカーの能力を引き出せないということですか?』
スピーカーの能力とは、何でしょう。
確かに「広い帯域」をまかなえる事も、一つの能力ですが、元の信号とは違うが測定上で観測出来る、という事では、ちょっと困ってしまいます。

スピーカーの場合、低域限界は非常に難しいのですが、高域限界の部分は「共振」などをウマくコントロールすると人間の可聴帯域よりも高い周波数帯まで充分なレスポンスが得られる事が多い。これが、スペック値を目的とした「異音」であれば、非常にガッカリ。しかし本来聴こえる範囲のサウンドクオリティーを高めた結果、大きく余裕度が得られた。というならば、大歓迎です。

さて、パワーアンプ側ですが、通常の半導体アンプであれば、20Hz以下から、100kHz以上くらいの帯域確保が容易に得られます。
中には、0Hz(直流)や、電波帯のMHz範囲まで増幅出来る設計も在るのですが、人間に聴こえない範囲を制限しないと、異常音が出ているはずなのに聴こえないから気がつかずに大きなトラブル(スピーカーの焼損や、アンプの破損など)という危険性も出て来ます。

このため、放送用や拡声用の場合は、あえて「帯域制限」をし、安全性を高める、という考え方に寄る設計製品も多数存在します。
また、リンク先の製品は「デジタルパワーアンプ」と呼ばれる部類の製品で、内部の動作クロック(パルス周波数)によって、利用出来る高域限界が自ずと決って来ます。大半は人間に聴こえない高周波(動作クロックによる)が一緒に出力されてしまい、そのままでは電波帯の出力として利用が出来ませんし、ほぼ確実にスピーカーを破戒するため、一定以上の高周波を制限する出力フィルタが使われています。
このフィルタ特性で信号の最高域出力が制限されていても、通常の可聴対域内の信号がピュアで組み合わせるスピーカーの特徴をより引き出して、スピーカーの弱点を充分にカバーすれば、結果的に「良い音」が得られます。

現代の半導体式PA用パワーアンプであれば、基本的に可聴帯域をカバー出来る。という製品が一般的で、基本的に20Hzから20kHzは問題なく利用出来る。と考えて良いでしょう。
真空管(管球)アンプの場合は、多くが「出力トランス」を装備しますので、案外「トランス」というバンドパスフィルターの制限によるケースも多々あります。
(1Wのときは、20Hzから20kHzだけど、20Wでは40Hzから20kHzなんていう事も多く、わりと、こう言う状況が実用面と音として好まれる場合も在ります。)

大音響のPA環境であれば、80Hzから8kHzまでを、綺麗に出せば音楽的に充分満足できる状況が得られます。(最低限度の、音楽の内容、感動を届けられると言うなら、400Hzから4kHzでも可能)
いろいろな考え方が在りますので、オクターブで考察されている大先輩回答者様のお考えに対して、私の考えとは少し違っても、異論とは全く思っていませんし、単なる数字の違いだけで根底は同じ(だろう)と、むしろ賛同しています。

近年話題の「ハイレゾ」も、普通の人には聴こえない「超音波」を「出す」のが目的でもメリットでもなく、可聴帯域、通常音がより精密に再現出来るという事が重要。
ましてや、「可聴帯域」と呼ばれる数値も、かなり個人差で違いが有って、極低域で体調不良を感じる人も居れば、テスト用の単信号では数キロHz以上は音として感じない、という人も居ます。
高域側の単信号テストでは、ほぼ加齢による影響がメインだと言われていて、逆に生後間もない赤ちゃんは、通常の人間には聴こえない、超音波の「犬笛」に反応する事が多かったという実験結果も有るそうです。

オーディオは科学でもありますし、工業学でもあるのですが、音に関しては人間の知覚、感受性などの脳科学分野も在るのだと思います。
低音、特に100Hz以下の低い周波では、音楽的に大きく感情が揺さぶられる、基本ビートとも感じられたりしますが、地震や地鳴り、多量の水流に寄る轟音など、自然界の不安要素としての感じ方も在ります、非常に周波が高い部分は、通常の自然界には普通に存在しますが、「言語」を使ったコミュニケーションを主体とした人類にとって、成長とともに聴こえる「声」にはほとんど含まれていない高音域を重要な情報と言えない、という選択に寄って聴感が変化するのでは、という意見も在ります。

小さい頃から屋内で育ち、テレビ等、ほぼ狭帯域のスピーカー音しか聴き馴染んでいない人にとっては、広帯域再生音がとても新鮮に感じるか、あるいは平常の音とは違うとして拒絶する、という場面も在るそうです、特に低音域の部分では、中にはめまいや吐き気など、体調不良を伴う人も出たりするそうです。
(私は、小さい子供の頃から、盆踊りの大きな太鼓を楽しんで聴いていたりしたので、内蔵が揺さぶられる様な本物の低音感が、好きですけれどねぇ~☆)

高域側に対する、私が経験した事例ですが、まだ小学生か中学に入ったばかりの頃、近所の歯科医でオーディ好きの人がオーディオルームに時々誘ってくれて、いろんな体験を挿せてもらえました。その中で、大型の4ウエイスピーカーに、スーパーツイターを組み合わせてみる。というチャレンジ。オーナー様はおそらく当時40~50代、私は10代前半、もう一人おそらく20代という3人で、あれこれ実検?! 
当時のオーディオファンとして、測定器という分野は自作派以外には珍しい物でしたが、Technicsのワーブルトーン発信器と専用測定マイクを組み合わせた物を使い、リスニングポイントで測定実検等も組み合わせながら、後置き追加のスーパーツイター、レベルや位置を探求していたのですが、ワーブルトーンの8kHzでオーナー様は「メーター振れてるけど、聴こえない」と。20代と思える人は12kHzで「やっと聴こえる」と。私はこの機器が出せる16kHzもチャンと聴こえたんですが、スーパーツイターの置き位置をおよそ5mm単位で前後したときの音の変化は、全く判らなかった、、、オーナー様は、「かなり違うが、どれが良い?」と言うのですけれど、20代の人は、有る範囲で「コッチが良さそうだ」と。なにか違いを感じ取っていたようです。

可聴範囲以上の高音域は、ムダ。ではなく、聞こえないハズの帯域、当時はアナログレコード盤での再生でしたし、スーパーツイターの受け持ち帯域はレコード再生のカートリッジが再現出来る最高位域以上だけ、という場面の実検。

テスト信号では、超高域がほぼ聴こえない人の方が、20kHzを超える帯域のスーパーツイターを塚する事で、音楽再生では「音の違い」を最も大きく感じていたのは、当時の私には理解出来なかった。。。。
後日談で、導入されたオーナー様は、ウッドベースや、ピアノの低域側が好み、という、ジャズトリオ等を好んで聴いていて、20代と思えた人はご自身でEギターを楽しんでいて、オーナー様の音源の中で、ジャズのクラリネットやサックスなど、メロディー系楽器の音を中心に聴いていたそうです、私は「高音に違いが在るはず」と言う事で、もっぱらドラムのシンバルの音に鈍な違いが。。。と思って聞き込んでいたし、、、
(若かったなぁ~、って。今では、微笑ましい経験の一つと思っています。)

周波数範囲だけが、音の能力ではありません。
人間で言えば、性別/年齢/身長/体重というくらいの「数値」で、信頼出来る友人知人になるか、好きか嫌いという、判断材料の断片には成るかもしれないが、これだけではどうにも成らない。

経験的に、デジタルパワーアンプは低域側のスピーカー駆動力は、アンプの価格や重量からは裏切られる程の好ましい音に鳴るケースが大半(個人的感想では、全部)です。
しかし、よほど良く出来た高価なデジタルアンプでも、中高域側の「音色感」には、なかなか感度する程の組み合わせには、まだ巡り合っていませんねぇ。(少々、音が固いと言いますかねぇ。。。)

なお、あくまで、個人的感想にすぎませんし、高価なデジタルアンプは自分で購入して使い込んだ、という経験も無いので、他で聴いた印象や、そこからの憶測に過ぎません。

パワーアンプで、さらにPA用であれば、基本的に20Hz~20kHzは問題なく再現出来ますし、中には直流(0Hz)から電波領域のMHz単位まで、という製品(Hi-Fiオーディオではデジタルアンプや管球アンプ以外、むしろ普通)が存在しますが、周波数範囲とアンプのサウンドクオリティー、スピーカーの駆動相性は別の事だと考えて良いでしょう。

周波数帯域の記載が無いアンプ、通常スペックに表記しなくても、問題にならない。という考え方の製品と、いろんな条件下で「恥ずかしくて表記しない」という製品も在るかもしれないので、「表向き」の表示スペックだけじゃなく、詳細な仕様書や製品マニュアルなどで、一応確認しておくのが、素人ではない、プロ(あるいはソレと同等の技術と知識を持つ人)が使う業務機器の大前提ダッタリします。

投稿日時 - 2015-12-07 20:32:38

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ANo.7

周波数の値はそこでスパッと切っているのか減衰しているのかでも違うでしょう。
また、スピーカーが50khzあってもソースに50khzの音が入っていなければ意味がありませんししプリアンプが50khzまで対応していなければこれまた意味が無いとなりませんか?
それに、スピーカーは40hz~ですからアンプの20hz~39hzまではまともに再生できないということです。
それはいいんでしょうか?
まあ、業務用のパワーアンプにそこまでのオーディオ性を求めるのは酷というものです。
何しろ本来の用途が違うのですから・・・
それならオーディオ用のパワーアンプを使いましょう。

投稿日時 - 2015-12-07 09:49:38

ANo.6

パワーアンプの周波数特性は普通は-3dB(70%)に低下する所であって、50kHzまで出ているかも?です。

でもスピーカーの特性はアンプより悪いのが普通ですのでアンプ能力を引き出せません。。
超高級品はアンプと同じ-3dB表示が在り、-10dB(30%)に低下する周波数表示が普通で多いけど、-15dB(20%)とか、-20dB(10%)位なものもあるみたいですし、
ハイレゾの超音波領域では50kHz表示が-40dB(1%)位も在る?ようです。
スピーカーの仕様は当てになりませんので測定して確認することが重要です。

スピーカーの周波数特性を実際に測定して、-3dBに低下する周波数特性が40hz~50khzのもので比較検討する必要があると思います。

投稿日時 - 2015-12-07 08:49:36

ANo.5

デンパ、などと呼びます。人には聞こえない見えないものですが、その人にとっては何かを言ってきたり動かしたりするものらしいです。そういう人にとっては50kHzはとっても大切な領域なのでしょう、わかりませんが。

投稿日時 - 2015-12-07 03:57:30

ANo.4

>いくらスピーカーの特性が40hz~50khzでもスピーカーの能力を引き出せないということですか?

いくら Speaker の Spec' が 40Hz~50kHz まで表示されていようと、そんな広帯域の再生音を実現できる部屋なんぞ一般家庭には有り得ないのですが(^_^;)……。

人間の聴力は一般的に 20Hz~20kHz の約 10 Octave とされており (勿論 20Hz 以下や 20kHz 以上を聴き分けられる人も存在します)、音楽鑑賞には最低限 160Hz~5kHz の 5 Octave 程度が保証されていれば良く、高音質とされる Audio 鑑賞にはその上下に 1 Octave 広げた 80Hz~10KHz、音階や音質など判らないものの振動としての感触を求めれば低域側に更に 1 Octave 広げた 40Hz~10kHz 程度の再生能力があれば充分です。

音楽は周波数特性という Hz ではなく、音階という Octave で考察するべきものですよ。

Speaker をこの 5~8 Octave 帯域で余裕を持って駆動させる電気回路は更に上下方向に 1 Octave 広げた 20Hz~20kHz の帯域で完全な動作を保証できるものであれば良いでしょうから Amplifier や Recorder といった電気機器の性能保証は 20Hz~20kHz 表示でも良いのです。

Speaker の Spec' 表示に 20kHz 以上の帯域を含めるなんて何の実用性もなく、近年のハイレゾ商戦で謳われる迷信に過ぎません。

近年の Amplifier は IC (Integrated Circuit:集積回路) Chip が用いられており、殆どの IC Chip は 50kHz どころか 1000kHz (1MHz) を超える領域まで Flat な特性を持つに至っています。……でも、Audio 機器としての Spec' 表示には必要ない領域ですので明示していないだけに過ぎません。

一方、電気回路の世界では 50kHz 以上もの高周波領域ともなるとほんのちょっとした電気抵抗や電気容量 (Condensor 容量) の存在でも大きく乱れが生じる領域ですので、いくら 1000kHz (1MHz) まで Flat な IC Chip が用いられていると言っても本当にそんな領域まで保証されているわけではありません。

例えば Amplifier の Speaker 出力端子と Speaker Cable、Speaker の Cable 接続端子と Speaker Cable、Speaker 内部の配線部分で異種金属同士の接触による蓄電効果で 1μF にも満たない静電容量が生じていたとしても、10kHz~20kHz 以上では大きく位相が変化して電送電圧が降下する Low Pass Filter (High Filter) 現象が生じます。……更に 1 Octave 上の 40kHz では 12dB 以上 (電力比で 1/16 以下に) も変化してしまうのです。

これほどまでにほんのちょっとした違いで激変してしまう領域ですので 20kHz 以上の特性なんて Speaker に求めること自体、無意味なものなのです。……そもそも音波の波長を考えてみれば聴収者がほんのちょっと首を動かしただけでも波形が激変する領域ですし……。

因みに CD (Compact Disc) には 22.05kHz 以上の音波は一切記録されていません……原理的に記録できない仕組みになっています。

Web Site などに Upload されている音楽 Data も「20kHz 以上の超高周波領域まで制御できる極めて特殊な Synthesizer などを用いたり、後処理で高周波 Noise Data を付加した『非圧縮』Data」でもなければ 20kHz 以上の音波など含まれません。……圧縮 Data では 20kHz 以上なんて聞こえない領域はばっさり Cut しますし、そもそも生楽器収録用の Studio Microphone は 20kHz 以上の音波を正確に電気信号に変換することを目的として設計されているわけではありませんので……。


>スピーカーの能力を引き出せないということですか?

Speaker を「音楽鑑賞」の目的ではなく「高周波再生装置」の目的で使用するのであれば Amplifier も含めて 20kHz 以上まで特性が保証された System を用いて、再生環境、すなわち部屋の環境も子細に検討すべきでしょうが、Speaker を「音楽鑑賞」の目的で使用するのであれば Amplifier の Spec' に 20kHz 以上を求めても殆ど役に立ちませんし「Speaker に 20kHz 以上の Spec'」なんて何の意味もありません。

Speaker とは 40Hz 以下や 10kHz 以上の音波を放射できるからと言って「良い音」がすると推測できるものではないのです。

良い音がする Speaker とは 160Hz~5kHz の 5 Octave ほどで素晴らしい音色感を示すものであり、欲を言えば更に上下 1 Octave の 80Hz~10kHz 帯でも、或いは更に低域側に 1 Octave 広げた 40Hz~10kHz 帯まで問題のない反応 (音色ではない) を示すものを指します。

1 台何百万円もする Recording Studio の大型 Monitor Speaker System もそうした帯域での音色感や反応性能を重視して作られているものであり、20kHz 以上の高周波帯域まで保証しているものではないのですから……。

ちなみに「必要最小限は 5 Octave、欲を言えば 7 Octave か 8 Octave」と言いましたが、10kHz~20kHz は 10000Hz (10kHz) ではなく 1 Octave と考えるべきであり、40kHz まで広帯域化したところで 10kHz 以上に 2 Octave 広がっただけに過ぎません。……しかもその 2 Octave は人間の耳には殆ど聞こえない帯域です。

従って 40Hz~10kHz の 8 Octave が 40Hz~40kHz の 10 Octave に広がったところで計算上は「 10 Octave ÷ 8 Octave= 1.25 倍」の 25% 拡大……実際には殆ど耳に聞こえない帯域ですので、聴感上は数% も拡大しているわけではないのです。……殆どの人には 40Hz~40kHz の 10 Octave よりも聴覚以外の身体振動として感じる極低域を含む 20Hz~20kHz の 10 Octave の方が広帯域に感じるでしょうね。

まぁ Spec' (特に周波数特性) なんて「問題を生じるほど低性能」でもない限りはアテにするものではありませんよ。

それよりも御自分の聴力、感性を信じ、実際に聴いてみて後悔しない音の System を「足と耳」を駆使して得るべきです。

Maker の広告で喰っている雑誌で Maker の太鼓持ちをして喰っている評論や、その意味など解らない客層相手に「今度の Amplifier は出力 5000mW ×2 の大出力!、Speaker は周波数特性 20Hz~50KHz ±20dB の超広帯域!」みたいな無意味な数値で購買欲を煽る Maker Catalog に踊らされず、Audio (音) の感性を磨いてください。

かく言う私も子供の頃は Cassette Deck の周波数特性が 10KHz から 13KHz、15KHz、18kHz、20kHz と進歩して行くのに胸をわくわくさせたものですが(笑)、初めから 20Hz~20kHz の Flat な性能を持たせることができる上に周波数特性に殆ど変わりはないにも拘わらず Bias/Equalizer 調整や Tape Maker/型番の違いで大きく音色が変わる Open Reel Tape Deck を使い初めてからは周波数特性 Spec' なんぞに一喜一憂しなくなりました。……40Hz~10kHz の 8 Octave が 40Hz~20kHz の 9 Octave へと広帯域化したとことで、たった 1 Octave しか広がっただけに過ぎず、聴感上は周波数特性の広帯域化と音質向上とに殆ど因果関係を感じませんでしたので(^_^;)。

素敵な Audio Life を(^_^)/

投稿日時 - 2015-12-06 23:46:47

ANo.3

20hz~20khzとは、それが全てでは無いのです。減衰量が一定値の範囲で20hz~20khzと表記してるので、それが限界ではありません。

一方スピーカーも同じくなのですが、この場合、40hz以下は音が出にくい、一方高温は余裕があるので良いと判断します。因みに低音に付いては、この周波数帯ではそれ程気にしなくて良いです。詰まり音よりも振動の部類になります。

記載が無いのは書く程の性能では無い、或は記載忘れです。

URLのアンプは音質は二の次で、書いてある通り沢山のスピーカーを鳴らすのを目的としてます。

投稿日時 - 2015-12-06 21:21:12

ANo.2

引き出せます。20hzから20khzの既定の音圧が出るということです。ですが、オーデオは聴感の問題です。物理的特性だけでは、良し悪しは判断出来ません。飽く迄も実際聞かれて音を確認されることが大切と思います。特に特性が記されていないものは、聞いてみるのが一番と思います。

投稿日時 - 2015-12-06 20:06:36

ANo.1

特にPA用のアンプなので、高周波まで出るスピーカーの能力は引き出せないですね。

高級スピーカーを使うのなら、オーディオ用のアンプで探しましょう。

投稿日時 - 2015-12-06 19:42:14

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