ウーファーの接続方法について

現在既に完成しているシステム（メーカー設計）のスピーカーシステムのウーファーユニットをシングルボイスコイル（SBC）から、デュアルボイスコイルタイプ（DBC）に変更したいと考えています。

今回変更するウーファーは交換前のウーファーと全く同じ特性の物で、変更前は８Ωのもで、交換後は８Ω×２です。

すでに現在のシステム（SBC）で設計されたネットワークに対して、DVCのウーファーをどのように接続するのが良いでしょうか？

抵抗を用いてインピーダンス補正しようと思ったんですけど、やめた方が言いという意見を頂いたんで、補正無しで接続しようと思ったんですが、やはりシリアル接続するにしてもパラレル接続するにしてもインピーダンスが変わってしまうため、ネットワークやアンプ、音に影響が心配です。もし補正なして接続した場合どのような影響が考えられるでしょうか？

ちなみに低音を増やそうとは思っていません。
変わった質問で申し訳ありません。
よろしくお願いします。

No.4 ベストアンサー 回答者： Yorkminster 回答日時： 2008/02/25 15:30

その状況で「シングルVCからデュアルVCへ交換」というのが、まだよく分からないのですが...（もしかして、「デュアルVCのユニットのうち1本だけ使っているのを、2本パラにして良いか」という意味ですか？）

結論としては、いずれにせよ、AM-033の2つのVCをシングルで使ってもパラレルで使っても特に問題はないと思われます。先の回答の通り、音量は変わりますから（その分アンプの出力も変わるわけですが）、好みに応じて使えば良いのではないかと思います。

>> 実際はフルレンジになるんですかね？同メーカーの111ADです。 //

フルレンジですね。

>> 付属のネットワークは111ADに直列で100μFのコンデンサが入ってました。カットオフは265Hz,18dB/octになるのかな…？ //

コンデンサ1個なので、-6dB/octのハイパスです。カットオフは200Hz前後になります（メインスピーカーのインピーダンスによって変わる。111ADは公称6オームなので、260Hz前後です）。AM-033の再生周波数の上限が200Hzとあるので、これと合わせるためです（メインスピーカーが8オームなら、ぴったり200Hzでクロス）。

この場合、クロスオーバー周波数以下ではAM-033のみ、以上ではメインスピーカーのみに電流が流れることになります。AM-033のVCをパラレルにした場合、低域側（～200Hzまで）では公称4オーム、高域側（200～以上）では公称6オームとなるので、全体としては公称4オームで通る、というわけです（より正確にいえば、クロスしている部分ではアンプから見ると並列接続になりますから、その範囲ではアンプから見たインピーダンスが下がります。しかし、VCのインダクタンスによってインピーダンスの上昇があるので、実際にはあまり問題になりません）。

ネットワークに紛れ込んでいる電球は、その筋ではちょっと有名なもので、保護回路の一種です。低域での過大入力（=振幅が大き過ぎてユニットの可動範囲を超える）に対して、音声信号を光と熱に変換してユニットを守るというわけです。コンデンサ（111ADの10uF）は、ハイパスフィルタでしょう（コイルと電球はインダクタンスによって高域を遮断するから）。抵抗器はインピーダンス補正用と思われます（AM-033の方はよく分かりません...）。

この回答へのお礼

お返事ありがとうございます！！

>> もしかして、「デュアルVCのユニットのうち1本だけ使っているのを、2本パラにして良いか」という意味ですか？

そうです！一つのユニットで、片チャンネル辺りのコイル数をこのように数えると勘違いしてました。勉強不足ですいません(>_<)

>>メインスピーカーのインピーダンスによって変わる。
やはり、このような場合でもカットオフはユニットのインピーダンスによって変化するんですね！
詳しく説明いただき、スピーカーのインピーダンス計算方法が理解できました。インピーダンスは実際にその周波数帯域で駆動しているユニットのインピーダンスに依存するんですね！

>>ネットワークに紛れ込んでいる電球は、その筋ではちょっと有名なもので、保護回路の一種です。
なるほど！PA用に使用される可能性の高いスピーカーですからね！このような対策がされているのは納得できます！
この回路もBOSEサウンドの一つの要因かも知れないですね！

しばらくパラの状態で聞いていて、ソースによってはちょっと低音が強すぎるかなと感じる物もありますが、自分が気になる楽器（ギター）に関しては、とてもいい感じに聞こえるようになりました
インピーダンスの問題も解決でき、安心して気持ちよく音楽を楽しんでいます！
今回、こんな素人にわかりやすく説明していただいて本当にありがとうございました。
今回でさらにオーディオという分野に対しての興味が大きくなりました。
本当にありがとうございました！！m(_ _)m

お礼日時：2008/02/28 16:13

No.3 回答者： Yorkminster 回答日時： 2008/02/24 18:35

少しずつ状況が飲み込めてきましたが、この際なので分かる限りの情報を出して下さい。

特に、以下の点が分かると回答しやすいです。

1. そもそも何のスピーカーなのか
（ホームユース？　カーオーディオ？ 等）

2. それぞれのスピーカーの型番等
（検索してスペックが分かる場合。ネット検索ではスペックが分からない場合は、カタログから転記して下さい。カタログスペックが分からない場合は口径や形式(ドーム型、コーン型など)、最低共振周波数などを分かる範囲で。）

3. ネットワークの構成（コンデンサ1個ならその値）

>> シリアルではウーファーの音量が更に減ってしまったように感じたので（以下略） //

これは、当然そうなります。8オームに2.83Vを印可すると、オームの法則（I=E/R）より0.35A流れますから、P=I*Eより1.0Wとなります。したがって、アンプの出力は1.0Wです。スピーカーの能率が90dB/W/mと仮定すると、1W消費させているので90dBの音圧が得られます。

直列にすると16オームですから、2.83Vを印可すると電流は0.18Aとなり、消費電力は0.5Wとなります。電力が半分になるということは、デシベルでいえば-3dBという意味なので、87dBの音圧が得られます（音圧が3dB下がると半分の音量に聴こえる）。

並列にすると4オームですから、2.83Vを印可すると電流は0.71Aとなり、消費電力は2.0Wとなります。電力が倍になるということは、+3dBという意味なので、93dBの音圧が得られます（倍の音量に聴こえる）。

つまり、シングルに比べて、シリアルだと半分の電力で半分の音量（同じ音量を得るにはアンプの出力電圧を2倍にしなければならない）、パラレルだと倍の電力で倍の音量（同じ音量を得るには半分の電圧で良い。反面、同じ電圧をかけると電流が2倍に増えるので、アンプの負担が増える）、ということです。これは純抵抗の場合であって、スピーカーに直接当てはまるわけではありませんが、基本的にはこう理解して間違いありません。

（ちなみに、2.83Vに固定しているのは、一般的なアンプが定電圧方式だからです。定電圧方式とは、増幅率は入力電圧に対する出力電圧の比率(たとえば10mVを1Vに増幅するなら100倍)で決めてしまい、「その結果電流が何アンペア流れようが知ったことではない=アンプから取り出せる電流の上限を超えると壊れる」という増幅方式です）

>> この場合スピーカ全体のインピーダンスって何Ωになるんでしょう？？コンデンサ無視の合成抵抗で2.4Ω？？ //

そうはなりません。公称4オームで通るはずです。上記2、3を補足していただければ、もう少し正確に回答できます。

この回答へのお礼

お返事ありがとうございます！
とってもわかり易い説明を頂いて、大変勉強になり感謝しています！

スピーカーはホームユースというかPA用というのか、BOSEのAM-033です。自分が言っていたネットワークとは、このAM-033付属の専用ネットワークの事です。また前回ツィーターと書いてしまったんですが、実際はフルレンジになるんですかね？同メーカーの111ADです。
付属ネットワークとユニットの接続ケーブルは自作して、１つのネットワークで左右のチャンネル１台ずつAM-033を鳴らしています。ケーブルはカナレ製で、ちょっと長さは測れないんですが、ケーブル両端のインピーダンスは0.1Ω以下でした。

次にスペックですが、現在ホームページに載っているものはマイナーチェンジ後らしく、自分の使用しているAM-033は
インピーダンス:8Ω(各チャンネル)
最大入力:50W(rms),150W(peak)
周波数特性:40～200Hz
ユニット:13cmドライバー(デュアルボイスコイル)
能率:メーカー発表が無く不明です
最低共振周波数:メーカー発表が無く不明です

111ADは
インピーダンス:6Ω
最大入力:45W(rms),150W(peak)
周波数特性:65Hz～17kHz
ユニット:11.5cmフルレンジドライバー
能率:86dB SPL、1W、1m
最低共振周波数:メーカー発表が無く不明です

付属のネットワークは111ADに直列で100μFのコンデンサが入ってました。カットオフは265Hz,18dB/octになるのかな…？

その他AM-033内にはLANPという電球のような素子とコンデンサ(容量不明。ピコオーダー程度)がユニットに直列に入ってました。
また111AD内には10μFのコンデンサと、9.1Ωの抵抗、容量不明のコイルとAM-033同様のLANPが直列に繋がったものの３つが並列接続されたものがユニットに直列に接続されていました。


なるほど！スピーカーのスペックで能率ってのがあるのは知っていたんですけど、コレがインピーダンスに関係していることをはじめて知りました。能率ってのはアンプのボリュームの位置で判断するのではなく、実際に出力されている電流で判断する物なんですね！
本当に勉強になります！！

>>公称4オーム
アンプの適応内に納まっててとりあえずホッとしています。

お礼日時：2008/02/25 11:56

No.2 回答者： Yorkminster 回答日時： 2008/02/18 02:15

>> もし、どうしても２つを使って駆動したい場合、最適な方法はあるのでしょうか？ //

そもそも、「特性がまったく変わらない上に、デュアルボイスコイルである必要のない用途で、デュアルボイスコイルのユニットに入れ替える」ということ自体が理解に苦しみます。「ウーファーが壊れたが同じものがなくて、同じ特性のデュアルボイスコイル版はまだ在庫があった」ということですか？

なぜ片方を開放しておくといけないのか不勉強ゆえに分かりませんが、シリアルでもパラレルでもインピーダンスは変わるので、「ネットワークを変更したくないが2本とも使いたい」というのは無理です。

どうしてもやるなら、シリアルで公称16オームのユニットにして、16オームの無誘導抵抗器をパラレルに噛ませるくらいです（が、インピーダンス特性が純抵抗と同じはずがないので、カットオフが多少ずれる可能性はあります）。ただし、同じ音圧を得るのに、アンプの出力は4倍必要になります（ユニットのインピーダンスが倍になるので-3dB、抵抗器が半分を熱に変えるのでさらに-3dB）。したがって、ウーファーとツイーターが別アンプでない場合には、けっきょくネットワークの変更が必要です。

よって、「何も変えたくないがボイスコイルだけはもう1本増やしたい」なら、開放しておく以外に方法はありません。「開放しておくのがダメだ」というなら、ネットワークやアンプをいじるしかありません。

この回答へのお礼

アドバイスありがとうございます。
そして、お礼が遅くなり大変申し訳ありませんでした。

最初左右のチャンネルをDVCのウーファー１発で鳴らしていたのを、左右それぞれにウーファーを接続したくて、全く同じウーファーをもう一台購入し左右１台ずつ接続しようとしていました。
わかり易いように余計なことを省いて質問させて頂いたのが、逆にわかり難くなってしまって、本当に申し訳ありません。

アドバイスを頂いて、やはり発熱等を考えて抵抗無しで組んでみました。最初はアドバイスどおりSVCで動作させていたのですが、どうも音が変わった気がして気に入らなかったので、とりあえず、ネットワークを分解して調べたところ、ウーファーにはフィルターが入っておらず、入力がそのまま出力されている状態でした（ツィーター側にはハイパイスが入ってました）ので、カットオフへ影響が無いと判断し、バランス無視でパラレルとシリアル接続を試しました。
シリアルではウーファーの音量が更に減ってしまったように感じたので、パラレル接続したところ、多少ウーファーの音量は上がりましたが、もともと低音の少なかったシステムだったので、割とバランスがいい音になって、とりあえずパラレルで使用してみようと思います。

現在、DVCのウーファーのパラレル接続（４Ω）とコンデンサーを直列に接続しただけのツィーター（６Ω）のパラレル接続です。
この場合スピーカ全体のインピーダンスって何Ωになるんでしょう？？コンデンサ無視の合成抵抗で2.4Ω？？
とりあえず通常音量では保護回路は働かないんで、大丈夫でよね・・・
ちなみにアンプは４Ωまで対応なんですが(>_<)

お礼日時：2008/02/24 03:01

No.1 回答者： Yorkminster 回答日時： 2008/02/17 20:44

同じ特性なら、片方のVCだけを繋いで、もう片方のVCは開放しておけば問題ありません。

この回答へのお礼

お返事ありがとうございます。
やはり、その方法一番ですかね？
あるホームページで片方のみの接続はダメと書いてあったので、その方法は外していたんですよね。
勝手なことを言ってすいませんが、もし、どうしても２つを使って駆動したい場合、最適な方法はあるのでしょうか？
なんか片方を解放しているのが、どうも気持ち悪くて…

すいません。
よろしくお願いします。

お礼日時：2008/02/18 00:16