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◇ スピーカー接続方法 ハイインピーダンス接続とローインピーダンス接続 配線

◇ スピーカー接続方法 ハイインピーダンス接続とローインピーダンス接続 配線

 ▼ 複数のスピーカーが接続できるハイインピーダンス接続 ▼

 

1台のパワーアンプに複数のスピーカーが接続でき、しかも長距離伝送が行えるハイインピーダンス接続は、多くの設備音響で用いられています。ハイインピーダンス接続とは、スピーカーシステムにスピーカートランスを取り付けることでインピーダンスを数百Ωから数kΩに上げてパワーアンプと接続する方式です。ローインピーダンス接続に比べて、はるかに少ない電流でスピーカーシステムを鳴らすことができます。すなわち多数のスピーカーシステムが接続できるようになるということです。例えば、出力が200W×2チャンネルのパワーアンプと、スピーカートランスの取り付けにより定格入力が10Wになったスピーカーシステムの場合、1チャンネルあたり最大20台、2チャンネル合計で最大40台のスピーカーシステムが接続できます。異なる定格入力のスピーカーシステムを混在させて接続するこ ともできます。ハイインピーダンス接続した場合のパワーアンプ側の最大出力電圧は100Vまたは70Vで動作させるのが一般的です。

 

ローインピーダンス接続での複数スピーカーの接続方法

ローインピーダンス接続では、スピーカーのインピーダンスはパワーアンプの最大負荷インピーダンス以上でなければなりません。しかし図-2のように接続することでローインピーダンス接続でも複数のスピーカーの接続が行えます。(8Ωの直列接続を2系統並列接続し、総合インピーダンスは8Ωとなります)

 

ただし、図-2のシステムにおいてスピーカーの1つ、たとえばスピーカーAが故障した場合、直列接続されているスピーカーBの音が出なくなります。その際ス ピーカーCとスピーカーDでパワーアンプからの出力を受け持つこととなり、CとDに急に負荷がかかります。場合によっては破損してしまう場合もありますの で、ローインピーダンススピーカーの直列・並列接続には注意が必要です。

ハイインピーダンス接続での複数のスピーカーの接続方法。

ハイインピーダンス接続の場合、図-3のように並列接続を行います。

 

全てのスピーカーを並列接続するため、1台のスピーカーが万が一故障した場合にも他のスピーカーに影響を与えることはありません。ま た、「パワーアンプの定 格出力≧スピーカーの合計W数(×1.2)」の関係が成立していれば、例えば1Wのスピーカーが200Wのパワーアンプに1台だけ接続されている場合で も、スピーカーは破損することはありません。言い換えると、スピーカーの増設や撤去が容易で、増改築の多い商業施設や交通施設等において利便性の高い接続 方式と言えます。

 

◆ ローインピーダンス接続 メリットとデメリット

 

ローインピーダンス接続(2~16Ω)は最も一般的な接続方法です。アンプからスピーカーまで電気信号を伝送する際、短距離の場合はケーブルの抵抗によるロスが非常に少ないため、トランスを使用しないローインピーダンス接続が音質的に有利です

 

[ ローインピーダンスの特徴 ]
 メリット ・ スピーカートランスを必要としない    ・ 音質的に有利
 デメリット  ・ 長距離伝送では伝送ロスが多い     ・ 複数のスピーカーの接続等に制約がある

 

 

◆ ハイインピーダンス接続のメリット

 

スピーカーにトランスを取り付けることでスピーカーのインピーダンスを数百Ωから数kΩに上げた接続がハイインピーダンス接続です。ハイインピーダンス接続の場合、アンプ側は100V(または70V)の出力電圧で動作します。

 

[ ハイインピーダンスの特徴 ]

 

メリット①  複数のスピーカーを駆動可能

 

= 1台のパワーアンプで複数のスピーカーを駆動可能 =

 

・ハイインピーダンス接続 は、駅や劇場、商業システムなど多くのスピーカーを使用する設備音響で、1台のパワーアンプで多数のスピーカーを駆動するために考え出された接続方法です。

 

・ハイインピーダンス接続ではパワーアンプ最大出力時に100V(または70V)の電圧で駆動されるため、ローインピーダンス接続に比べてはるかに少ない電流でスピーカーを鳴らすことができ、多数のスピーカーを接続できます。

 

 

メリット② 容易なインピーダンスマッチング

 

= 全てのスピーカーを並列接続可能です。=

 

接続するスピーカーの合計W数とパワーアンプの定格出力との間に、以下の関係が成立するようにスピーカーの数やW数を選択します。

 

パワーアンプの定格出力 ≧ スピーカーの合計W数( ×1.2 ※)

 

例えば、XH200の片チャンネル(定格出力200W)に対して、10Wのスピーカーなら16台まで、1Wのスピーカーなら166台まで接続できます。20Wx4台、10Wx4台、5Wx5台、1Wx20台という組合せも可能です。

 

ハイインピーダンス接続では、このようにインピーダンスマッチングを考慮しなくても、電力数だけで簡単に計算を行うことができます。

 

※トランスの1次側インピーダンスの偏差や将来のトランスタップ変更、スピーカーの追加を加味して20%程度のマージンを持つことをお勧めします。

 

 

 メリット③ 定格入力の異なるスピーカーの混在

 

ローインピーダンス接続で、3Wのスピーカーと30Wのスピーカーを並列接続すると、3Wのスピーカーは破損する危険性が非常に高くなりま す。ハイインピーダンス接続では、異なる定格入力を持つスピーカーを混在して使用でき、定格入力の小さいスピーカーが破損することはありません。

 

 

 メリット④  ケーブル抵抗に影響されない長距離伝送が可能

 

通常のローインピーダンス接続は伝送距離が短い場合に使用されます。この場合、ケーブルの抵抗分によるロスは無視できますが、非常用放送など伝送距離が長くなる場合にはケーブルの抵抗が増大します。たとえば図のようにケーブルの抵抗分が8Ωとなった場合はスピーカーのインピーダンスと等しくなり伝送効率は理論値で50%まで悪化します。

一方8Ωのスピーカーにトランスをつけてハイインピーダンス化(仮に1kΩ)するとケーブルを長く引き回して抵抗分が8Ωになった場合でもスピーカー側は1kΩであり、図のようにアンプの出力はほとんどロスなくスピーカーに伝送されます。

 

 

 

◆ シーリングスピーカーの公称指向角度

公称指向角度

図4に公称指向角度120°のスピーカーのカバーイメージを示します。受音面における公称指向角度の端では、スピーカー直下(軸上)に比べて 12dBSPL音圧が低くなっています。スピーカーのカバーエリアを検討する際には、受音面で6dBSPL落ちとなる範囲を基準に考えていきます。受音面 で6dBSPL落ちとなる角度は、モデルや周波数により異なりますが、おおよそ公称指向角度の0.7~0.8程度と考えておきましょう。

◆ シーリングスピーカーの配置パターン

 

   シーリングスピーカーの配置パターンとしては、5つの基本的な考え方があります。

   間隔を広くすればそれだけ音圧にムラが生じます。

 

 


 

画像出典元:ヤマハミュージックジャパン

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