車のスピーカーのインピーダンスとは?スピーカーのインピーダンスとオームの説明
インピーダンス i 一種の「科学的な」響きの言葉ですよね？一見すると、かなり紛らわしく、スピーカーを接続する上でどれだけ重要なのか (仮にあったとしても) わからないかもしれません。
車のスピーカーのインピーダンスとは? 結局のところ、それは本当に 重要であり、車両のサウンド、カーアンプなどに深刻な影響を与える可能性があります。掘り下げましょう!
スピーカーのインピーダンスとは?
オームで測定されるスピーカー インピーダンスは、音楽信号で動作するときの電流の流れに対するボイス コイルの総抵抗です。
バッテリーをショートさせてはいけないのと同じように、アンプやステレオにもいくらかは必要です。 ラジオまたはアンプが供給しようとする電流量を制限するスピーカー負荷インピーダンスの量。
電源を接続したときにポイント「a」からポイント「b」に向かう直線的なワイヤとは異なり、ボイス コイルのワイヤの巻き線は、インダクタンスと呼ばれる電気的特性を持つループを形成します。 周波数が変化するとインダクタンスが変化するため、インダクタンスは抵抗とは少し異なります。 これは誘導性リアクタンスと呼ばれます。
車のスピーカーの場合、これは実際のインピーダンス (総抵抗) が音楽の再生に伴って実際に少し変化することを意味します!ただし、良いニュースは、車のスピーカーをオーム定格に基づいて分類できることです。これは常にかなり近いためです。
スピーカーのインピーダンスについて話すとき、ほとんどの場合、人々はスピーカーのカテゴリ (一般的な範囲) を、家庭用またはカー ステレオ アンプに適合させるために使用されるものとして言及しています。
電気の世界では、オームはギリシャ記号のオメガ、または「Ω」で表されることがあります。スピーカーのインピーダンスはどのように機能しますか?
音楽信号 (交流で構成される) がスピーカーに印加されると、電流が密に巻かれたワイヤ コイルを流れるため、磁場が生成されます。興味深いことに、ワイヤのコイルは、電流の流れに抵抗する磁場を発生させます (抵抗、リアクタンスとも呼ばれます この場合）
同様に、モーターなどの他の多くの電気部品は、交流 (AC) が印加されるのと同じ電気抵抗を処理します。
総インピーダンスの計算方法 (お望みであれば!)
インダクタンスがどのように機能し、物理学が関係しているため、スピーカーの「インピーダンス」(総抵抗) は、抵抗と誘導リアクタンスの合計ではありません。代わりに、それは「代数的」合計であり、二乗和の平方根であることを意味します。三角法のクラスでこの種の数学を覚えているかもしれません.
スピーカーのインピーダンスは、測定されたコイル ワイヤの DC 抵抗と特定の周波数の誘導リアクタンスを足すだけの単純なものではありません。
代わりに、スピーカーのインピーダンスは、コイルのワイヤ抵抗と誘導リアクタンスの代数和から求められます。これは、それぞれを 2 乗し、2 つの数値を足した平方根をとることでわかります。
誘導性リアクタンスは一般に「Xl」と書かれ、「X sub L」と発音され、抵抗と同じようにオームの単位で測定されます。インダクタンスは「ヘンリー」と呼ばれる単位を使用して測定され、一般に「H」で表されます。マイクロヘンリーは「uH」、ミリヘンリーは「mH」などです。
容量性リアクタンスと呼ばれるコンデンサの対応する値もあります (Xc) しかし、それは通常、スピーカーのボイスコイルには当てはまりません.
車のスピーカーのインピーダンスの見分け方
ラベルがなくても、どこにも印刷されていなくても、車のスピーカーのインピーダンスを知る方法はいくつかあります。
知っておくべきことは次のとおりです。
- スピーカーのインピーダンスは、通常、スピーカーのマグネット、パッケージ、箱、および仕様に記載されています。 残念ながら、一部のメーカーはスピーカーに印刷していない可能性があるため、常にそうとは限りません。
- スピーカーでオーム定格 (インピーダンス) が利用できない場合は、オーム (抵抗) 機能に設定されたテスト メーターを使用してスピーカーのインピーダンスを測定できます。 これにより、耐性が得られます 2 オーム、4 オーム、8 オームなど、スピーカーのインピーダンス範囲/カテゴリを決定できるようにするボイス コイルの。
- スピーカーが再生されているときとは異なり、テスト メーターで抵抗を測定しても、合計はわかりません。 インピーダンス – スピーカー コイルの DC 抵抗です。ただし、車のスピーカーのオーム定格を把握するために必要なのはこれだけです。
簡単に言えば、スピーカーのインピーダンスがどこにも記載されていない場合、またはメーカーの仕様が見つからない場合は、測定することをお勧めします。
特にアンプ、カーステレオ、またはクロスオーバーとインピーダンスを一致させる必要がある場合は、これが最適な方法です.
車のスピーカーのインピーダンスを測定する方法
抵抗 (オーム) を読み取るように設定されたテスト メーターを使用して、車のスピーカーのインピーダンスを測定するのは簡単です。測定値を取得したら、スピーカーのオーム定格を知ることができます.
車のスピーカーのインピーダンスを測定するには、マルチメーター (複数の機能を備えたテスト メーター) または専用のオーム (抵抗) メーターが必要です。最近はデジタル マルチメーターが安価で簡単に手に入るので、そのうちの 1 つを使用することをお勧めします。
<オール>上で述べたように、ここでの目標は完璧なインピーダンス定格を測定しようとすることではありません.
正確に測定するわけではないことに注意してください 4 オーム、8 オームなど。近いオーム値を測定します。 スピーカーの実際のオーム/インピーダンス範囲を知るのに役立ちます。
注: コンデンサークロスオーバーが接続されたツイーターなどのスピーカーは開回路として機能し、測定に干渉します。それに対処する方法については、以下の私のメモを参照してください。
車のスピーカーを測定するためのテスト メーターの設定方法
一般的なテスト メーターに使用するテスト メーターの抵抗範囲設定の例をいくつか示します。
前述したように、スピーカーのインピーダンスを測定するときは、メーターで正しい抵抗範囲を使用することが重要です。これは、間違った設定では何も表示されないか、そうでないのにスピーカーが壊れているのではないかという誤った考えを与える可能性があるためです.
よくわからない場合は、テスト メーターのマニュアルを確認してください。多くの最新のデジタル メーターには、検出されたオーム測定値を自動的に調整する自動設定があり、それに応じて読み取り値と小数点以下の桁数が表示されます。他のメーターでは、正しい範囲を手動で選択する必要があります。
原則として、0 ～ 10 オーム (または同等) を含む最小範囲を使用してください。
測定値を取得したら、私のスピーカー インピーダンス チャートを使用して、リストされている次に近いスピーカー インピーダンス値を見つけてください。
ツイーターとクロスオーバー後のスピーカー インピーダンスの測定
ツイーターには、多くの場合、コンデンサの形でハイパス クロスオーバーが付属しています。正しい測定値を得るには、接続を外すか、周囲を測定する必要があります。 アンプやヘッドユニットからツイーターを外してください!
クロスオーバーが配置されているスピーカーのインピーダンスを測定することは問題です。これは、ハイパス フィルターとしてツイーターに一般的に使用されているコンデンサーが、コンデンサーの充電時に抵抗を測定すると、開回路のように動作するように見えるためです。
周囲を測定する必要があります 使用している場合はコンデンサーを取り外すか、コンデンサーのリード線またはツイーター ワイヤーを 1 本外します。
2 ウェイ スピーカーの場合、ウーファーにクロスオーバーが使用されている場合と使用されていない場合があります。多くの場合、インダクタが直列に接続されています。良いニュースは、スピーカーとインダクタの両端の抵抗を直接読み取っても、大きな違いはないということです。インダクタは小さい 抵抗値。
実際、通常はミリオーム (オームの 1000 分の 1) で表示されますが、これはほとんどゼロです。ただし、原則として、オームを測定する前にスピーカーをクロスオーバーから外すことをお勧めします。
車のスピーカーで測定されたオームとインピーダンスのグラフ
| 測定オーム* | スピーカーのインピーダンス定格 |
|---|---|
| 3.1-4.0 オーム | 4オーム |
| 6.0-8 オーム | 8 オーム |
| 1.2～2 オーム | 2 オーム |
| 4.0～6 オーム | 6 オーム |
| 0.5-1.0 オーム | 1 オーム** |
| 12～16 オーム | 16 オーム** |
このチャートを使用するには、テスト メーターの測定値から取得したスピーカー抵抗の測定値を取得し、それを使用してここでの測定値と比較します。車のスピーカーは、上記の一般的な範囲のいずれかに該当する必要があります。
*これはおおよその範囲であり、ほぼすべてのスピーカーをカバーする必要がありますが、わずかに異なる場合があります.**1 Ω はまれですが、Bose プレミアム アンプリファイド システムなどの一部のカー ステレオ製品で見られます。 16 オームのスピーカーは家庭用またはギター アンプ システムに使用されることがありますが、あまり一般的ではありません。
8 オームのスピーカーを 4 オームのアンプまたはラジオに接続できますか?
このグラフは、4 オームのスピーカーの代わりに 8 オームのスピーカーを使用するとどうなるかを示しています。 8 オームのスピーカーは機能しますが、価格が高くなります。 8 オームのスピーカーは 4 オームのアンプに対応していないため、4 オームのスピーカーよりも最大 1/2 の電力出力 (および低い音量) しか受信できません。
アンプやカーステレオに適切に適合していないスピーカーを使用すると、マイナーまたはメジャーな結果が生じる可能性があります。
4 オームの代わりに 8 オームのスピーカーを使用しても問題はありません。 ただし、4 Ω スピーカーの 1/2 の出力しか生成できず、音量が小さくなります。また、カットオフ周波数がシフトするため、スピーカーのクロスオーバーでは適切に機能しません。
たとえば、4 オームのスピーカーの代わりにホーム ステレオの 8 オームのスピーカーまたはサブウーファーを使用すると、4 オームのスピーカーを使用する場合よりも音量が小さくなることに気付くでしょう。これは、スピーカーが音量を上げるために、より多くの電力出力を必要とするためです。
カーアンプとカーヘッドユニットは、ホームステレオレシーバーやアンプとは異なり、動作する供給電圧があまりありません。つまり、より多くの電流を流して同じ量の電力を生成するには、インピーダンスの低いスピーカーが必要です。
また、音量を上げると同じ音量レベルにならないため、8 と 4 オームのカー スピーカーを混在させることはお勧めしません。つまり、サウンドは適切ではなく、特定のポイント以降、一部のサウンド周波数が貧弱になることに対処する必要があります。
どちらが優れていますか:8 オームまたは 4 オームのスピーカー? 2 オームまたは 4 オームのスピーカーはどちらが優れていますか?
8、4、および 2 オームのスピーカーは、必ずしも互いに「優れている」とは限りません。正解は、アプリケーションと、使用されているステレオまたはアンプによって異なります。 最適なインピーダンスは、アンプまたはステレオのインピーダンス仕様に正しく一致するインピーダンスです。
伝統的に、家庭用および一部の劇場用スピーカーには 8 オームが使用されています。 4 オームのスピーカーは一般的に車用に使用され、2 オームのモデルが時々使用されます (通常はサブウーファー)。
例:
- 8 オームのスピーカーはホーム ステレオ システムで使用され、必要な電流は 4 オームのスピーカーの 1/2 です。つまり、スピーカー アンプを駆動するための高電圧電源を備えた家庭用電気システムを利用できるため、より細いスピーカー ワイヤを使用できるということです。
- 4 オームのスピーカーが使用されるのは、カー ステレオやアンプ (特に自動車のヘッド ユニット) の電源が 12 V と非常に低いため、スピーカーで大量の電力を生成できないためです。スピーカーのインピーダンスを 8 から 4 に下げるということは、同じ出力電圧で電力を 2 倍にできることを意味します。
実際、広告で誇張されたピーク電力定格が表示されているにもかかわらず、カー ステレオはチャンネルあたりわずか 15 ～ 18 ワットの RMS しか出力できません。 これは、スピーカー全体で電力を生成するために 12V 電源でしか動作できないためです。
カーアンプは、スピーカー信号を増幅するためにより高い電圧を生成する内部電源を使用することにより、4 オームまたは 2 オームのスピーカーに大量の電力を供給することができます。それがなければ、車のスピーカーを大量のパワーで駆動して、多くの人が楽しんでいるブーミーな低音を得ることはできません.
2 オームと 1 オームのスピーカーはいつ使用されますか?
工場で取り付けられたアンプは、改良された電源を使用するアンプの設計にお金をかけずに、2 オームまたは 1 オームのスピーカーを使用してより多くのパワーを開発することがあります。
2 オームや 1 オーム (そう、1 オーム!) のカー オーディオ スピーカーは、カー サブウーファーやメイン スピーカーの特殊なケースを除いて、めったに使用されません。工場で取り付けられたプレミアム増幅カーオーディオシステムの中には、インピーダンスの低いスピーカーを使用して「本物の」アンプを「ごまかし」、お金を節約するものがあります。
これは、通常行われているようにアンプに内部電源を供給することなく、2 または 1 オームのスピーカーを使用して各スピーカーでより多くの電力を生成するためです。 している間 技術的には動作しますが、単に適切なアンプを使用する代わりにはなりません。
故障したスピーカーをアップグレードまたは交換するときに、標準の4オームスピーカーと互換性がないなど、他の問題を引き起こします.また、まともなアフターマーケット アンプが 4 オームのスピーカーでできるほど多くの電力を生成することもできません。つまり、それでも交換する必要があります。
スピーカー インピーダンス マッチング
オーディオ電子機器の損傷を回避するとともに、予算に見合った楽しみ (およびパワー) を最大限に引き出すには、スピーカーのインピーダンス (アンプが出力で見るインピーダンス負荷) を一致させることが重要です。
そうしないとどうなるかを理解するのに役立ついくつかの簡単な理由を次に示します。
- アンプまたはラジオの最小抵抗定格に適切に適合したスピーカーを使用することで、設計どおりの最大出力を実現できます。
- より高いを使用する 指定されたスピーカーインピーダンスよりも機能します。ただし、スピーカーはあなたが支払ったフルパワーを開発することはできません.前述したように、スピーカーはより多くの音量を出すために、より多くの電力を必要とします。つまり、これにより音量が失われます。
- 指定されたインピーダンスよりも低いスピーカーを使用すると、アンプやステレオが過熱し、出力トランジスタに永久的な損傷を与える可能性があります。やめてください！
場合によってはアンプが より低いスピーカー インピーダンスが使用されている場合、破損する前に自動的にオフにすることができます。アンプを台無しにしてしまったのに、まだダメージが残っている場合もあります。
ほとんどのカー ステレオには、過熱や高電流の自己保護回路が組み込まれていないため、出力段が破壊される可能性があります。
サブウーファーのインピーダンス オプション
カーオーディオのサブウーファーの場合は少し異なりますが、同じルールが当てはまります。アンプのサブウーファーチャンネルは通常、タップで多くの電力出力を持っているため、たとえば 4 オームのサブと 2 オームの最小の 2 オームのサブを使用する場合、必ずしも問題になるとは限りません。
ただし、原則として、サブウーファーのインピーダンスを一致させて、支払っている電力を得るのが最善です.
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