定格6オームのアンプに3オームのスピーカーをつなげてしまいました。

Question

数年前にYAMAHAのDSP-AX1200というアンプを買いました。正直、このあたりは無知で、スピーカーなんて＋と－の線をつないで音が出ればいいのだと思っていまして、余っていた３オームのスピーカーをつなげています。ソニーの5.1chシステムのスピーカーだけ流用しました。アンプ＋DVDプレイヤーはいらないので知り合いにあげました。

この状態で4年ほど使用しています。大音量で今まで何度も使っていますが、今のところ音がおかしいとは感じられません。

今度は今までのスピーカーを２つ直列につないで一つのスピーカーとして使用すればいいのでしょうが、それではスピーカーが足りなくなってしまいます。
今のスピーカーの音で特に不満はないので、お金をかけない為にも、このスピーカーの前に抵抗を挟むなどで対応させることはできるのでしょうか？

また、６オームのスピーカーと８オームのスピーカーを混在させて、レベルの調整で問題なく使えるのでしょうか？　6オームのスピーカーだけ音が大きすぎるというのがなく、同じ音量で聞けるようになればいいと思っています。
調整で効くなら、車用の安いスピーカー（4オーム）を二つ使って作るのもいいかなとも思います。

考えている方法は下記になります。
・今のスピーカーに抵抗を入れて対応する。
・今のスピーカーを直列にしてインピーダンスを合わせて足りないスピーカーを足す。
・上記の足りないスピーカーを４オームスピーカーの直列で対応する。

この３つになります。どうするのがいいでしょうか？ご意見をいただければ幸いです。

また、アンプ部分に故障があるかどうかを調べる方法はあるのでしょうか？　全スピーカーからきちんと音は出ますし、音質がおかしいこともありません。
今のところ壊れていないのかもしれません。

よろしくお願いいたします。

ASIMOV · Accepted Answer

＞スピーカーのインピーダンスというのはオームで表されるということはテスターで測った抵抗値が基準になっているという考えでいいのでしょうか？

残念ながら、普通のテスターでは計れません
昔は、周波数を可変出来る発信器と交流用の電圧計等を使って計ってましたが、今はＡＤコンバーターとコンピューターで簡単に出来る様です(^_^;)
そうやって計った物が、この図です

http://www.dynavector.co.jp/lecture/crossover/imphosei_hi.html

この図で、周波数が高くなるとインピーダンスが増える理由はYorkminsterさんの解答の通りです

一般に、スピーカーのカタログに書かれているインピーダンスはＲの値です

もう一つｆoの処にピークが有りますが、これは共振周波数と言われるもので、このスピーカーの持っている固有振動の周波数です
この周波数では、コーンの動きとボイスコイルに働く力の方向が逆になるため、ほとんど動かなくなります
その為、大きな抵抗となり、この様なピークが出来ます

ruto · Answer

(1)８０W６Ωのアンプに６Ωのスピーカーを繋ぎ、８０W入力すると、
スピーカーに流れる電流Iと電圧Eは次の様になる。
I＝（８０／６）^0.5＝3.65A、
E＝（８０×６）^0.5＝21.9V（正弦波の実効値）
(2)次に同アンプに３Ωのスピーカーを繋いでアンプの電流を同じにする電圧及び入力Pを求めると。
I＝3.65A
E＝10.95V
P＝40W

　即ち、３Ωのスピーカーの場合はスピーカーに４０W入力で６Ωのスピーカーと同じ状態になる。
　３Ωのスピーカーに４０W迄の入力ならアンプは問題ないことになる。
　参考
電力＝（電圧）^2／抵抗＝（電流）^2×抵抗
に成ります。

ASIMOV · Answer

＞FOSTEX FF-85K

FE-83は使ったことがあります
長岡氏は、FE-83をツィーターにしたシステムを発表したことが有るくらい
高域が良く出るフルレンジです
FF-85Kはどうか判りませんが、FE-83の系統なら、ツィーターは要らないかも知れませんね

Yorkminster · Answer

当方も簡単な電子工作くらいはやりますが、専門は法律ですので...

アンプに関しては、現在主に2種類の増幅方法があります。1つが定電圧型、もう1つが定電流型です。前者は出力電圧が一定になるようにし、出力の大小は電流量によるもので、後者はその逆です。

一般的には定電圧型のアンプが多いようです（歪みやノイズを減らすために負帰還をかけることが多いので、イマジナリーショートで定電圧になる）が、定電流型の方が音楽信号の増幅としては正しいという意見もあります（音楽信号は横軸に時間、縦軸に音量をとるから、音量の増幅とは縦方向の振幅すなわち電圧を増幅することである、ということ）。

もっとも、いずれの方法にせよ、基本的には「電力＝電圧 X 電流」ですが。

>>定格の1/2のスピーカーなら通常使用では問題ないということになる

この部分ですが...
アンプの定格出力が 80w/8ohm とすると、これは「8ohmの負荷に対して連続80wが取り出せますよ」という意味です。このアンプが、仮に定格出力 160w/4ohm であれば、1/2の負荷に対して2倍の出力が可能です。
しかし、もし 120w/4ohm であれば、1/2の負荷に対しては1.5倍までの出力しか提供できません。これは、低インピーダンスに弱いことを示します。
DSP-AX1200の定格出力は6ohm負荷時のものしか参照できなかったのですが、したがって、これだけでは負荷が変わったときにどの程度まで耐えられるかは判断できません。上記のように、複数のインピーダンスと定格出力の関係が明らかであれば「このくらいまでは大丈夫」というアタリがつけられますが、常に正しい推定とは言えないわけです。

なお、他の方へのご質問に応えて恐縮ですが...

>>スピーカーのインピーダンスというのはオームで表されるということはテスターで測った抵抗値が基準になっているという考えでいいのでしょうか？

これは違います。同じオームを用いますが、意味が異なるからです。

抵抗値を直流（これは周波数0という意味ですが）で検査する場合、周波数は当然変化しませんので一定の値を示します。スピーカーの場合、直流抵抗という値で示されることがあります（ユニットのデータシートを見れば記載があることがあります）。

これに対して、音楽信号は交流ですから、さまざまな周波数の信号が含まれます。たとえば、100Hz：8ohm、250Hz：10ohm、500Hz：14ohm、1kHz：20ohm・・・・といった具合です。このことから、この変化をインピーダンスカーブと呼んだりします。

ウーファーユニットは、低音は再生できますが高音は再生できません。これは、振動板の重さが原因で素早く振動できないという意味もありますが、周波数が高くなるほどインピーダンスも高くなり、つまり抵抗値が増えるので、音量が取れなくなるという意味もあります。

周波数が高くなってインピーダンスが上昇するのは、主に、ボイスコイル（振動板を駆動する電磁石となるコイル）が、文字通りコイル状に巻かれているからです。コイルは高周波を遮る効果があります。（したがって、ボイスコイル以外の方法で振動板を駆動することをウリにしたユニットもあります。）

Yorkminster · Answer

>>３オームということは、もっと低くなっているということ

必ずしもそうとは限りません。最低2.7ohmくらいかもしれませんし、あるいは2.0ohmを切っているかもしれません。これは、実機で測定してみないと分からない部分です。当方のスピーカーも公称8ohmですが、実際にどのようなインピーダンス特性なのかは知りません。

>>10Wのスピーカーなら同じインピーダンスのスピーカーよりも電流は少なくなると思うのですが

すでに#4で回答されている通りですが、スピーカーのワット数というのは2種類あって、通常許容入力と瞬間最大許容入力です。前者は連続して流し続けられる電力、後者は一瞬の大入力に耐えられる最大値を表します。
つまり、許容入力10Wのスピーカーは「連続して10W以上で使わないでね」という意味であり、音量とは関係ありません。（許容入力が大きいということは、連続してより大きな音を再生し続けられる、というだけのことです。）

アンプから見ればスピーカーは負荷装置ですから、インピーダンスが高いほど負担が軽くなります（インピーダンスが低くなるほどショートの状態に近づく）。抵抗の両端に同じ電圧をかけたとき、抵抗値の小さなものの方が電流が多く流れるのと同じです（中学校の理科の時間に実験しましたよね？）。

ASIMOV · Answer

＞極端な話ですが、10Wのスピーカーなら同じインピーダンスのスピーカーよりも電流は少なくなると思うのですが

アンプから見れば、スピーカーのワット数（許容入力）はあまり関係有りません、負荷としてはインピーダンスが問題です
インピーダンスは単位（Ω）で判るように交流的な抵抗です
抵抗＝負荷ですから、抵抗が小さいほど電流が増え、アンプにとっては、負荷が増えます

ただ、音楽というのは、いつも一定の出力で鳴っているわけでは有りませんよね
強弱があります
スピーカーの能率（デシベル）にも拠りますが、うるさく無い程度の音量で平均２～３Ｗと言われています
一時的には、２０～３０Ｗの出力が有ったとしても、熱が発生するのは、あくまでも平均値に拠ります

ASIMOV · Answer

＞アンプに相当負荷がかかっている状態で今は使えてるけどってレベルなんでしょうか？それとも今まで問題ないなら今後も大丈夫ということでしょうか？

低インピーダンスが原因で故障するケースは、過電流により、パワートランジスターが、熱暴走を起こす場合か、慢性的な高熱で、劣化するかです

どちらの場合も、そうなる前に、過電流防止回路が働いて、一時的に音が出なくなります
そのような、症状が今まで出ていないと言うことですので、案外負荷が小さかったと判断されると言うことです

気になるのでしたら、大音量で鳴らしているときに、アンプのパワートランジスターのヒートシンク（放熱器）に触って見てください
これが、触れないくらい熱くなっていると、危ない事になります(^_^)

Yorkminster · Answer

アンプの適合インピーダンスを下回ったからといって、直ちに故障するとは限りません。インピーダンスが低い分、電流が流れやすくなり、したがってアンプが出力できる電流量を上回ったとき、故障の原因となります。
また、公称8ohmと記載されていても、部分的には4ohmくらいまで下がっているスピーカーも少なくありません（インピーダンスは交流に対する抵抗なので、周波数によって抵抗値が変わります）。
ただし、定格6ohm以上と記載されているアンプに公称6ohm未満のスピーカーを接続し、故障した場合は、保証期間内であっても無償保証が受けられなくなる可能性はあります。

>・今のスピーカーに抵抗を入れて対応する。
不可能ではありませんが、音質的にはかなり影響があると思われます。また、スピーカーに30wの電力が消費されているとすれば、同じ3ohmの抵抗を直列に繋いだとき、こちらで消費される電力も30wですから、少なからず発熱します。容量が大きいものは外寸も大きく、見た目に美しくありません...

>・今のスピーカーを直列にしてインピーダンスを合わせて足りないスピーカーを足す。
・上記の足りないスピーカーを４オームスピーカーの直列で対応する。
スピーカーは数が増えるほど調整が難しくなります。音源位置がズレることによって音像が乱れますし、音波の相互干渉や、わずかな時間差によっても音が悪くなります。

故障が心配ということであれば、公称6ohm以上のスピーカーに買い替えるというのが最も懸命ではないかと思いますが....


なお、
>６オームのスピーカーと８オームのスピーカーを混在させて、レベルの調整で問題なく使えるのでしょうか？
という点については、インピーダンスの問題より能率（音圧レベル）の方が問題になります。能率が同じならインピーダンスが違っても問題ありませんし、能率が異なればインピーダンスが同じでも問題となる可能性があります。

ASIMOV · Answer

＞大音量で今まで何度も使っていますが、今のところ音がおかしいとは感じられません。

なら、そのままで良いと思います

＞３オームのスピーカー

って、本当に３Ωですか？．．．今まで見たこと無いので(^_^;)

＞・今のスピーカーに抵抗を入れて対応する。
＞・今のスピーカーを直列にしてインピーダンスを合わせて足りないスピーカーを足す。
＞・上記の足りないスピーカーを４オームスピーカーの直列で対応する。

いずれも、音質的には悪くなります

最良の選択は、インピーダンスの合うスピーカーに変える事です

定格6オームのアンプに3オームのスピーカーをつなげてしまいました。

＞スピーカーのインピーダンスというのはオームで表されるということはテスターで測った抵抗値が基準になっているという考えでいいのでしょうか？

(1)８０W６Ωのアンプに６Ωのスピーカーを繋ぎ、８０W入力すると、

＞FOSTEX FF-85K

当方も簡単な電子工作くらいはやりますが、専門は法律ですので...

>>３オームということは、もっと低くなっているということ

＞極端な話ですが、10Wのスピーカーなら同じインピーダンスのスピーカーよりも電流は少なくなると思うのですが

＞アンプに相当負荷がかかっている状態で今は使えてるけどってレベルなんでしょうか？それとも今まで問題ないなら今後も大丈夫ということでしょうか？

アンプの適合インピーダンスを下回ったからといって、直ちに故障するとは限りません。

＞大音量で今まで何度も使っていますが、今のところ音がおかしいとは感じられません。

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