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解決済みの質問

アンプとスピーカーの組み合わせ最適電力は?

Y社のhttp://www.yamahaproaudio.com/japan/ja/products/poweramps/ps_series/faq.jsp の中で、
スピーカーの PGM許容入力 と同等の出力のアンプが良いらしいです。
PGM許容入力が記載されていない場合は、MAX(PEAK)許容入力の半分
(またはNOISE許容入力の2倍)が基準となりますとあります。

PGMはJEITA RC8124Bスピーカーシステムの1分オンで2分オフでの最大入力のことと思うので、記事のスピーカーPGM許容入力が、定格40W(RMS連続)の2倍の最大入力80Wと仮定するとアンプは定格80Wが良いことになります。
でも、アンプ定格出力の音楽のピークが80Wで歪無くて平均電力が1/8の10Wならスピーカーは壊れないけど、ハウリングで最大正弦波が発生して80Wが出ると、スピーカーが壊れると思います。

この辺が理解できていないので経験などアドバイスを宜しくお願いします。

投稿日時 - 2016-04-24 20:16:39

QNo.9163318

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

再び iBook-201 です♪

コメントを頂、ありがとう御座います。
少し言葉足らずで、少々誤解を与えてしまったかもしれませんので、私の失敗事例について補足致します。

最大80Wユニット4発に50Wのアンプでスピーカーが壊れた。。。。

個人的想像では、低域の大きな振幅による機械的問題で、実際の測定条件とは全く違ったから、と理解しています。

一応、測定方法には幾つかの指標が在って、それを厳格に守っているかは確証が無いにしても、どのような指標が在るのかは、知っておいた方が良いでしょう。
例)
http://www.toptone.co.jp/technology/
http://www.otk.co.jp/save/user_uploaded/powerhandling.pdf
(本物の各国規格などを引っぱり出してくると、あまりにも難しくて、私にもなかなか理解出来にくかったりしますので、メーカー等の簡単な説明を持ち出してみましたぁ。)

さて、コメントに在りました
『注意すれば1000Wのアンプで1Wスピーカーでも使えるし、逆でも使えるのですが、
AC100Vコンセントに100W電球を連続で119Vで使うと200W入力になって壊れるのは当然ですよね。』

1000Wのアンプで1wのスピーカーを鳴らす事は、全くおっしゃる通りですが、
100V100W電球を、119Vで使うと、200Wじゃなく、119Wと言うのが単純計算です。
(概略120Wの意味だったのかな?)

440Hz信号での破損は、FE-83というユニットで、アンプは100Wの物でした。1m程の距離で聴いていて、カセットデッキのレベル調整等を行なっていたんです。
割と大きめの音だったのは事実ですが苦痛に感じない程度だったので、1Wも入っていないんじゃ、、、と油断していました。
大人に成った今、ユニットの特性図をよく見ますと、公称88dB/w/mと書かれていますが、400Hzから600Hzにディップが在るので、「聴いた感じ」では、もしかすると2Wとか4Wくらい、連続再生していた可能性が考えられます。
(このユニットの耐入力は、7W(Mus.)と成って居ます。)
追伸:私が利用した非常に古いFE-83も、何度かモデルチェンジした現行のFE-83Enも、同じ仕様に思える。。。
http://audio-heritage.jp/FOSTEX/unit/fe83.html
http://www.fostex.jp/products/fe83en/
個人的には大好きなユニットで、ウン十年の間にかれこれ8ペア(16本)は購入しています。基本的なサウンド個性は同じで、センターがとんがった最新型は、高域端がさわやかに伸びている、逆に言えば、旧型の方が高域にシッカリした重量感が在った、という微妙な違いが感じられます。
あくまで、個人的感想ですが、近距離で大音量や量感豊かな低音を求めない範囲でなら、女声ボーカルにおいて独特な魅力を感じて、いつまでも手放せない大好きなユニットの一つダッタリします(笑)

あと、帯域制限した測定用のピンクノイズと、一定周波数だけが大きいパワーという場合では、スピーカーユニットに加わる負担は、かなり違ってくると考えて良いと思います。

まぁ、プロ現場、PA環境等であれば、アンプの危険表示、ピークランプの点灯具合で、アンプもスピーカーもおおよそ安全限度がワカルように、という事から、

『スピーカーの PGM許容入力 と同等の出力のアンプが良いらしいです。
PGM許容入力が記載されていない場合は、MAX(PEAK)許容入力の半分
(またはNOISE許容入力の2倍)が基準となりますとあります。』

と言及している。
こいう考えで良いと思います。

投稿日時 - 2016-04-27 18:57:00

お礼

定格入力では歪以外では熱的にも振動板異常も無く使えるからと、
ユニットの表示は定格入力の表示が多いようです。

ユニットを組み込んでスピーカーシステムとした状態では、今度はPGMなどの定格出力の2倍表示して大きく見せるのは、教えて頂いた消費電力の1/8出力表示が関係して、音楽再生では平均実効値rmsと波高値との差が大きいのでピークで定格出力の時に平均電力では1/8しかないのが普通だからと言うことと、
スピーカーがPGMでピークが少々ひずんでも耳には分かりにくいので良いだろうとずるい考え方のように思えてなりません。
高級品にはPGMなどでなく、定格(連続rms)表示のものもあるようです。

さらに疑問が出てきたのはPGMの場合はピークが出せている時に平均入力が1/8なら、定格の1/4で試験すれば良いはずなのに定格の2倍で試験をするのは音楽だけでなく、ハウリングや連続正弦波などで連続で使うことも考慮しているように思います。

100V100W電球を100Ωとして、141Vで使うと、141Vx141V/100Ωで200Wですね、単純計算なのにぼけて間違っていました、済みません。

アンプとスピーカー関係については、
私みたいに理解出来ていない人が多いように感じますので、
もっと検討していきたいと思います。

回答ありがとうございました。

投稿日時 - 2016-04-27 21:34:45

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回答(6)

ANo.5

はじめまして♪

単なるオーディオ好きから、素人PAにも手を出しちゃった者です。

まず、アンプの最大出力を超える信号を出す様な場面では、異常な歪み、主に高域側の異常信号が発生し易いので、一般的なマルチウエイスピーカーの高域ユニットを焼損しかねません。

そして、スピーカー側の耐入力も、高域側は弱いのですが、案外定位域側の弱さも在って、スペク値の半分以下でも壊れてしまう事が、有り得ます。


運用範囲で、どの程度安全マージンを考えた利用にするか、という部分で、大きく変わって来ます。

基本的に、スピーカー工作(自作)が趣味の一つでもあるのですが、フルレンジユニット、単体では耐入力が80W、ボックス1本に4発取り付けて、計算上では耐入力320Wというスピーカーを作って、定格出力50W+50Wという、YAMAHAのA100aと言うアンプで屋外コンサートに運用したんですが、左右で8本有るユニットが、1本焼けてしまいました。

(利用ユニット)
http://www.roktal.com/unit/16f100.html

(利用アンプ)
http://zigsow.jp/portal/own_item_detail/163953/

非常に過酷条件で運用したので、スピーカーもアンプも万が一のために、代替機を準備していたんですが、真夏の炎天下で、10時からリハーサル、12時からイベントスタートで、1時から大音量のBGM再生、2時から4時までのど自慢(カラオケ大会)、4時から8時まで午前にリハをしたアカペラコンサート。

まぁ、よく音が止まる事無く、利用出来たのはかなりラッキーだと考えられます。
(アンプは終了後、1時間ほどは「アチチ」で触れなくて撤収、片付けが出来なかった。。。。)

いろんな条件が在るのですが、一定の周波数だけが強いという、ハウリングはスピーカーの「耐入力」数値の半分以下、時には1/10程度でも破損し、破損の過程、ほんの0.01秒とかの状況によっては、アンプも道連れに亡くなる。という可能性は低くありません。

まだまだ若輩だった頃、多くの親戚からもらった予算で、目一杯あれこれ考えた末に高価なプリメインアンプを近所の電気屋さんから購入しました、2ヶ月もしない時、テスト信号440Hzを安価なスピーカーで鳴らしながらアレコレ試していた所、スピーカーユニットからジュワンと言う異音が出てアンプの保護回路が動作。
聴いていて異常な程の音量じゃないから、おそらく1~2Wだった、と想像出来ますが、スピーカーユニットのボイスコイル(VC)が完全に焼け溶け、沈黙後に異臭が。
しかし、その後アンプが復帰し無い。。。。購入した電気屋さん、技術が得意な人でしたので検査してもらったら、「アンプのパワーTrが全部焼けている。保護回路が動作したんだけど、一瞬遅かったんだろう」と。
(この経験を詳しく書き込み出しますと、書き込み可能文字数では済みませんので、省略します。)

アンプの出力も「一定条件」で得られる測定数値にすぎません。
スピーカーの数値はさらに狭い条件下の「最大能力」と言う物だったりする。

使い方次第ですが、高度なHi-Fiオーディオでは、耐入力8Wのスピーカーに1000Wのアンプを組み合わせるとか、耐入力800Wのスピーカーを最大1W程度の管球アンプを用いる。という事は、なんら異論は在りません。
しかし、PA環境であれば、充分な安全マージンとして、いろいろ考えた上での運用が求められるのだろう。と思います。

投稿日時 - 2016-04-25 22:42:06

お礼

片チャンネルで、ユニット最大入力80Wで4発で320Wなのに50Wアンプ
で焼損したのはアンプ出力が歪がある80W位だったり、ユニットの表示が瞬間最大入力電力で定格が20Wrmsだったかも?位しか私は想像できません。
他の方の回答で大出力のあとで、小音量BGMにすると振動板による放熱効果が無くなって焼いたかもの説明は説得力があると感じました。

一定の周波数だけが強い正弦波のハウリングはスピーカー定格出力電力が出るはずなのでスピーカーの定格許容入力電力がそれ以下だと焼損するので注意がいると思います。

テスト信号正弦波440Hzは歪が無い最大は定格出力電力なので、
パワーTrが全部焼けているのは2倍位の電力が出ていたかも?

注意すれば1000Wのアンプで1Wスピーカーでも使えるし、逆でも使えるのですが、
AC100Vコンセントに100W電球を連続で119Vで使うと200W入力になって壊れるのは当然ですよね。
スピーカーでは、歪む部分も出るけどの、PGMや、MUSICや、最大や、MAX、などの定格の2倍表示をするからややこしくなるのだと思います。
1分2倍電力で2分休憩するPGMや最大のテストは、合計すると定格電力と同じ電力です。

回答ありがとうございます、勉強になりました。

投稿日時 - 2016-04-26 21:05:10

ANo.4

JEITAには細かい規定がありますがとりあえず大まかに、
スピーカーの定格入力はSN-1を100時間鳴らせる電力のことです。
パワーアンプの定格出力は正弦波信号を歪なく(その機器で表示している歪率以内で)出力できる電力のことです。

そうすると定格入力20Wのスピーカーを定格出力20Wのアンプで鳴らせば良さそうに思われますがそうではありません。
アンプが20W出力できるのは正弦波信号であって、SN-1のように幅広い帯域を持った信号では歪なく出力できるのは10W程度かそれ以下になると思います。このような信号を無理に出力を上げるとクリップして多量に高調波を発生し、まずツィーターを飛ばすことになるでしょう。
よって、定格入力20Wのスピーカーを安全に20Wで鳴らすためのアンプの出力は、40Wは必要になるわけです。もちろん、数Wも出さないよという場合は、もっと小さいアンプでいいのです。

SN-1のような帯域を持った信号と正弦波のような単信号の違い、波形がクリップすることで高調波が出るといった理屈は、電気のことを多少かじらないと理解できないかもしれません。

なお、Yamahaが表示している「NOISE許容入力」がJEITAの「定格入力」に近いようです。

そのYamahaでも、このような説明がされています。
------------------------
スタジオのモニターシステムなど、一瞬のピークでもクリップしないことが求められるシビアな環境では、もっと高出力のアンプを選択することもあります。また、設備のBGMなどで必要な音圧レベルが低い場合は、もっと低い出力のアンプを選択することもあるでしょう。ただし、出力が低いアンプを使用する場合は、アンプでクリップさせないようにご注意ください。スピーカーの許容入力より低い出力のアンプであっても、アンプでクリップしてしまうとスピーカードライバーを容易に破損させる可能性があります。
------------------------

投稿日時 - 2016-04-25 11:46:50

お礼

詳細回答ありがとうございます。
スピーカーもパワーアンプの定格出力も歪なく連続で出力できる電力です。

SN-1のように低音と高音を低下させた狭い帯域のピンクノイズをさらにリミッターでCFを3以下に下げて音楽に似せた帯域を持った信号でもアンプでは正弦波がCF1.4なので歪なく出力できるはずですが、スピーカーで試験ノイズはCFが2以上と思いますので少し歪むと思います。
ノイズ信号は多数の正弦波の合計ですが、正弦波と同じに実効値RMS表示です。

定格入力20Wのスピーカーを安全に20Wで鳴らすためのアンプの出力は、20Wで良いはずですで、小音量では小さいアンプで良い。

NOISE許容入力試験は歪が分からないので普通は正弦波測定のはずですが、説明がJEITAの最大格入力テストと錯誤しているのでは?と思います。
言われるようにNOISE許容入力を定格許容入力としているようです。
PGMやMUSICや最大許容入力電力ではピークで歪が出るはずです。

プロはアンプ出力を注意して使うので一瞬のピークでもクリップしないようにPGM入力と同じかそれ以上使うこともあるでしょうし、
もっと低い出力のアンプを選択する場合は、アンプで完全にクリップさせると高音の歪成分が多くなり定格電力の2倍弱電力が出るので、アンプでクリップしてしまうとツイーターなどスピーカードライバーを破損させることがあります。
スピーカーのPGM許容入力では連続して鳴らすことが出来ないのに定格の2倍表示に出来るので多い表示で紛らわしいです。
振幅の小さな高音部ではPGMでも歪まないかも?で実用的でも、歪が無い定格入力でピーク信号を再生するのが正しいはずと思うのです。

投稿日時 - 2016-04-25 18:19:53

ANo.3

スピーカーの許容入力を超えてアンプが出力を出すとスピーカは壊れますよ。
ハウリングもそうですが、マイクが風に吹かれたり叩かれたりするとスピーカが飛びます。
素人がマイクを叩く、なんてとんでもないことをされると音響さんは恐怖です。
PAでスピーカを飛ばす、なんてことはチョクチョクあります。
それでホール等ではリミッターを入れます。

投稿日時 - 2016-04-25 07:51:38

お礼

回答ありがとうございます。
風に吹かれると飛ぶことがあるのですね。
PAではリミッター、コンプレッサーを入れることが多いらしいです。
スピーカーのPGM入力は定格の半分のはずですので、
アンプの定格とスピーカーの定格が同じの方が安全ですよね?

投稿日時 - 2016-04-25 17:39:04

ANo.2

そのスピーカーを大音量で鳴らすなら、その取り合わせてよいと思います。

しかしハウリングを心配する使い方、つまりカラオケやSRを大音量で使うのなら、アンプシステムはがらりと変える必要があります。
スピーカーが3ウェイならチャンネルデバイダーを使って3チャンネルのマルチアンプを組みます。
40Wのスピーカーシステムなら、ウーファーの入力は40W、ミッドは10W、ツィーターは5Wといったところでしょう。それぞれのスピーカーに合った出力のアンプをそろえれば、ハウリングでスピーカーを飛ばす心配も減るはずです。

投稿日時 - 2016-04-25 00:03:37

お礼

回答ありがとうございます。
メーカー回答なら、
アンプ出力40Wには定格20W(PGM40W)のスピーカーを使うことになるので連続で鳴らすとスピーカーが壊れるのは当たり前と思うのですが。

投稿日時 - 2016-04-25 07:49:50

ANo.1

>スピーカーの PGM許容入力 と同等の出力のアンプが良いらしいです。

オーディオメーカーの言うことなど、信用してはいけませんw
あながた1Wしか使わないなら、1W出るアンプで足ります。十分ということです。2Wでも10Wでも1000Wでも、1W出るアンプなら十分なのです。”と同等の出力”など必要ありません。

投稿日時 - 2016-04-24 23:27:31

お礼

居間では1W以上使うことが無いから同等出力など必要ないですね。
でもホームシアターでは平均15W位で鳴らすことがあります。
この場合やPAなどで大音量にする場合ではどうなるのでしょうか?

回答ありがとうございます。

投稿日時 - 2016-04-25 07:37:42

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