インピーダンスについての質問

Question

カーオーディオ店で勧められたカースピーカーが３Ωのものでした。　所持しているアンプの出力は４Ωと記載されています。このアンプに繋げて問題ないものでしょうか？４Ωのアンプに４Ωのスピーカーをつなげた場合とではどういった違いがあるのでしょうか？　Ωについて検索したのですが　なかなか初心者にも理解できる説明しているサイトがみつかりません。どなたかご教授ください　よろしくお願いします

Yorkminster · Accepted Answer

インピーダンスというのは、交流に対する抵抗値のことです。交流電流とは、一定の周期（これを周波数という）で電圧のプラスマイナスが入れ替わる波状の電流を指し、音声信号もこれに当たります。周波数によって抵抗値が変わるので、その中の代表値を「公称インピーダンス」として表示する決まりになっています。

ところで、多くのアンプは、電圧を基準に動作するように作られています。つまり、増幅率20倍だと、0.1Vの入力に対して2Vの電圧を出力端子に生じます。この数字は、スピーカーのインピーダンスに関係しません。その結果、4オームのスピーカーに対しては、0.5Aの電流が流れます（このとき、出力は1Wということになる）。同じく、8オームなら0.25Aで0.5W、2オームなら1Aで2Wということになります。つまり、スピーカーのインピーダンスが低い方が多くの電流が流れることになります。

アンプの方の「４Ω」というのは、その値以上の公称インピーダンスを持つスピーカーであれば、安全な動作を保証するという意味です。たとえば、25W/4オームのアンプであれば、出力端子に生じる電圧の最大値は10V、出力できる電流の限界は2.5Aということです。ここで、3オームのスピーカーに10Vをかけると、電流は3.3A必要とされます。つまり、このアンプの限界を超えています。こうなると、アンプが過電流で故障する原因となります。

したがって、逆にいえば、2.5Aまでは大丈夫なので、約7.5Vまでは使っても良い範囲ということになります。単純にいえば、「ボリュームを上げすぎなければ大丈夫」です。

ただし、最初にも書いた通り、インピーダンスは周波数によって変わります。公称3オームなら、部分的には2オーム近くまで下ることもあり、逆に10オーム以上に上がっている部分もあると考えられます。一般的には、音声信号が密になる中低音でインピーダンスが下っているので、上で求めた7.5Vよりも低いボリューム位置で限界がきます（たとえば2オームまで下っているなら5Vが限界付近になる）。

ですから、爆音に浸って使うのでない限り、おそらく問題は生じないと思われますが、万が一故障した場合にはアンプ（ヘッドユニット）のメーカーに文句は付けられません。心配なら、アンプの定格を店に伝えた上で、故障の心配はないという言質を取っておいた方が良いでしょう。

cqw32653 · Answer

だいたい回答は出揃っていると思いますが、ご参考に。

この質問掲示板でも、インピーダンス負荷の安全性については、過去に類似の質問が無数に出ています。
そして、回答はいつも決まっていてだいたい２種類に分類できます。
・実用上は大丈夫だと太鼓判を捺す楽観派
・メーカー保証外なのに簡単に大丈夫と断言してよいのかという慎重派

ここで一番大切なのは、保証外の使用をしているのだから、全ての責任は質問者様が負うことになる。ということです。全ては自己責任です。

・メーカーの保証外責任ですから、メーカーに苦情は言えません。
・「大丈夫」と言葉上で言ってくれた人に責任を問う事もできません。
・4ohm以上を使っていて壊れたならば、メーカーに責任が生じますので苦情を言えます。
　（ただし保証期間内のみ）

極端な低インピーダンスをつないだ場合、常用域パワーでも終段に負担が掛かるのは事実です（それはスピーカーがリアクタンス負荷だから）。

もちろん繋いですぐに壊れるというものでも無いでしょうが、故障確率は間違いなく上がりますし、終段の経年性能劣化が早まるということも頭のすみには置いておいた方がよいでしょう。

カーオーディオのヘッドユニットに抱き合わせで内蔵されているようなさほどパワーのない簡易的なパワーアンプは低負荷に脆弱です。真夏には苛酷な熱環境にも置かれ、ただでさえ厳しい動作を強いられています。ホーム用の高級大パワーアンプと同列に見ない方がよいかも知れません。

tosibo-ff · Answer

ここで問題になるのは低すぎるインピーダンスのスピーカーにつなぐと電流が流れすぎてパワーオーバーになってアンプが壊れる、若しくは音質が悪くなるということですが、普通に家庭で音楽を聴くならまず問題ありません。公称インピーダンスというのはすべての周波数の中で一番低いものをいいます、したがってほとんどそれより高いインピーダンスになっているわけですし、しかもサイレンの音を出すならともかく(フルパワーでならすことになる)音楽ではまったく問題になりません(数十分の一のパワーです）のでご心配なく。

noname#130062 · Answer

初心者が簡単に理解できる答えは「アンプの出力より小さいインピーダンスのスピーカーを繋ぐとアンプがこわれるのでやってはいけない」となります。
現実的に壊れるかどうかは専門家でも答えは簡単に出ないと思います。
それは「アンプもスピーカーも大丈夫な状態で使うことができるかどうか」の判断がむずかしいからです（２ウェイ以上だとアンプの出力不足で出力が歪んでツイーターを壊すこともあります）。
一番いいのは勧めてくれた店員さんに文書で大丈夫だと保証してもらうことでしょう。そういう組み合わせに通じている人なら過去に実績のある「実用上問題無い製品の組み合わせ」から勧めている可能性もあります。

docmaloy · Answer

自称オーディオマニアです。

電気工学的にはNo.２の方のご回答通りで間違いなく、対処法も問題ありません。
No.３のご回答には多少の不安があります。
まず電気の事が質問者さんが理解しているか？鉄板で覆われた（たぶんドア付近）ところに並列の抵抗を結線することによるショートが非常に心配ですので、私としては薦められません。

たぶんご検討中のスピーカーはカーオーディオ専門のスピーカーだと思いますが、何もカー専用に固執することはありません。
一般のオーディオスピーカーには同じ価格でより高性能なスピーカーが沢山あり、インピーダンスでも最近は４とか６Ωが寧ろ主流となっていますので、そちらも一度検討されては如何ですか？
精神衛生上にも心配しながら聴くよりもいいと思います。

私の車も当初ボーズのスピーカーが６個ついていましたが、一般のオーディオ用ＪＢＬに変えました。
アンプもスピーカーも４Ωで、絶好調です。

inara1 · Answer

どうしても心配なら、スピーカと直列に１Ωの抵抗を入れてはいかがですか。そうすれば４Ωのスピーカと電気的に同じになるので、アンプにとっては何の負荷にもなりません。

ただし抵抗の許容電力はアンプの最大出力と同じ（100Wアンプなら100Wの抵抗）くらいとしてください。
セメント抵抗 [1] が良いかと思います（１本80円）。参考URLのは20Wですが、２Ωを２本並列にすれば１Ω・40W、５Ωを５本並列にすれば１Ω・100Wになります。

スピーカの（公称）インピーダンスは、資料 [2] の「インピーダンス曲線（１）」にあるグラフのZの値（黒い曲線の最低値）です。１Ωの抵抗をスピーカに直列に入れるというのは、Rdc（スピーカの直流抵抗）を１Ω増やすということになるので、Z も１Ω上がって４Ωになります。

スピーカのインピーダンスは代表値ですので製品間でばらつきがあります。ANo.2 さんのコメントにあるように、周波数によってインピーダンス（黒い曲線）が大きく変わります。

[1]　セメント抵抗（20W）　http://www.sengoku.co.jp/modules/sgk_cart/search.php?toku=%C4%F1%B9%B3%B8%C7%C4%EA&cond8=or&dai=%A4%BB%A4%E1%A4%F3%A4%C8&chu=20&syo=&k3=0&pflg=n&list=1
[2]　スピーカの公称インピーダンス　http://butterflysound.jp/article/formulas/high-imp.html

c80s3xxx · Answer

そのくらいなら無視して使って大丈夫です．

インピーダンスについての質問

インピーダンスというのは、交流に対する抵抗値のことです。

だいたい回答は出揃っていると思いますが、ご参考に。

初心者が簡単に理解できる答えは「アンプの出力より小さいインピーダンスのスピーカーを繋ぐとアンプがこわれるのでやってはいけない」となります。

自称オーディオマニアです。

どうしても心配なら、スピーカと直列に１Ωの抵抗を入れてはいかがですか。

そのくらいなら無視して使って大丈夫です．

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