ネットが遅くてイライラしてない!?

現在、高周波回路を勉強している者です。
 (1) インピーダンス整合
 (2) ハイインピーダンス入力・ローインピーダンス出力
の使い分けについて教えて下さい。

例えば低周波回路でエミッタ接地アンプ + エミッタフォロア出力の形式をよく見ますが、これは (2) に相当しますよね?

しかし周波数が上がると、ハイインピーダンスによる反射波が無視できず、定常波が発生するなどの不都合が起きると思います。
この場合はバッファで受けることはせず、(1)の形式をとるのでしょうか?

同じような質問も調べましたが低周波回路の経験しかないため、
いまいちわかった!という気がしません。

以上、よろしくお願い致します。

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A 回答 (6件)

高周波回路でインピーダンスマッチングが問題とされる理由は2つあります。


一つは信号源から負荷に供給する電力を最大にする事、
もう一つは伝送線路と負荷のインピーダンスがマッチングしていないと周波数特性が平坦にならないのでこれを避けるためです。
ですから、上記2点を気にしないのであればインピーダンスマッチングを気にする必要はありません。

受信機ではアンテナで受けた電波の電力を無駄にしないためにインピーダンスマッチングを行います。
ただし、一番重要なことは信号とノイズの比のS/Nですが、インピーダンスマッチング最良とS/N比最良の条件が一致しない場合もあり、その時はS/N比最良を選ぶこともあります。
送信機では電力を無駄にしないためにインピーダンスマッチングを行います。

広帯域の信号伝送では周波数特性の平坦さが最重要問題となるので伝送線路の入出力でインピーダンスマッチングを行います。
そのような例は高周波の測定器やビデオ回路です。
ビデオ回路用のアンプの出力インピーダンスは非常に小さい値ですが
ビデオ用の同軸ケーブル(特性インピーダンス75Ω)に接続するため
あえて75Ωの抵抗を挿入してからケーブルに繋ぐようにしています。
信号の受信側では75Ωの抵抗で終端しておいてハイインピーダンスのアンプで受け取るようにしています。
電力的には無駄になりますがビデオ帯域ではS/Nが十分に得られるので実用になります。
電力を無駄に出来ない回路ではこのような方法は使えません。

低周波回路では電力に余裕が有るので電力の為のインピーダンスマッチングを行う事はあまりありません。
また、出来るだけ高い電圧で受けたほうがS/Nをよくできる為、ロー出力ハイ受信が都合がよいのです。

伝送線路において周波数特性が問題になるのは線路の電気長が信号の波長と比べて無視できなくなった時です。
線路の長さが信号の1波長のおよそ1/20以下であれば伝送線路の影響は考えなくても大きな影響は無いでしょう。
オーディオスタジオ用の音声ケーブルでは特性インピーダンス600Ωのケーブルを使用しています。
送電線では周波数が50、60Hzと低いのですが距離が長いので伝送線路として取り扱う必要があります。
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この回答へのお礼

分かり易く、詳細な回答ありがとうございます。

なんとなく電力伝送に重きを置くのか、電圧増幅に重きを置くのかで変わる気がしてきました。
(ご指摘のインピーダンスが周波数特性を持つことを気にしなければですが)

>線路の長さが信号の1波長のおよそ1/20以下
これはよく見る数値ですが、経験則なんでしょうか?
仮に1/20波長の場合、反射波は1/10波長分ずれて戻ってくるので、
もとの信号との位相差が無視できない、と思えばよいのでしょうか?

質問を増やしてしまい、すみません。

お礼日時:2009/11/05 00:34

BJTさんの文章3行までを読むと、(1)と(2)を使い分けの方法を教えて欲しい・・・と表現しています。


しかし、(1)と(2)は、使い分けを行う手段としての共通概念ではないため、読み手は質問の真意を理解するのがむつかしくなります。

おそらくこうした奇妙な質問文が書かれる背景には、基礎的な知識や経験が不足しているために、自分が何を知りたいのかを文章で明確化できず、そうなるのではないでしょうか。

とすれば、まず基礎知識として、トランジスタ技術誌等を毎月買って読んで基礎知識をつける、実際にいろいろな回路を組み立てて経験を積む、こうすることで、論理的に筋道をつけて自分の知らないものが何であるかを具体化し、それを知るためには、何を調べて、どういう手順で考えればよいか、という調べ方、考え方が習得できるように思います。
いかがでしょうか。
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この回答へのお礼

No.5、6 の連投、ありがとうございました。
お礼が遅くなり、すみません。

仰るとおり、私には基礎知識、経験が不足しています。
正直、"奇妙な質問文"という指摘も理解できないでいますし。

疑問は疑問で残しておいて、基礎が身についたときに
改めて考えてみることにします。

お礼日時:2009/11/08 22:02

>現在、高周波回路を勉強している者です。


> (1) インピーダンス整合
> (2) ハイインピーダンス入力・ローインピーダンス出力
>の使い分けについて教えて下さい。

ご質問の文章が日本語としておかしい、あるいは、頓珍漢な表現になっているとは思いませんか?

例えば、こんな質問ではどうでしょうか?

高周波回路のマッチング回路にはどのようなものがありますか?
高周波回路でマッチングがうまくいかないと発振が起こるのは何故ですか?
低周波回路ではあまりインピーダンスマッチングに気をつけなくても動いてしまうのでしょうか? それは何故ですか?
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既に廃刊ですが、初歩のラジオ誌、ラジオの製作誌、CQハムラジオ誌などの青少年向け電気工作の本では、低周波アンプは出力インピーダンスが8Ω等のものも、次段のアンプの入力インひーダンスは10kΩ等のハイインピーダンスで受けて良い・・・というようなことが何度も書かれました。


実際の低周波アンプで実験しても、そのとおり問題なくアンプの増幅が起こります。
しかし、この古い常識は、高周波回路では通用せず、実際、特性インピーダンスの不整合が起これば、アンプが発振するか、まったく増幅しない、という実験結果が得られるはずです。

基本は、伝送路の入力端、出力端では特性インピーダンスを整合させる必要があり、不整合時は、SWRが悪化し、波形がひずみ、高周波アンプは発振などの異常動作を起こします。

また、インピーダンスと特性インピーダンスのパラメータは異なる物理パラメータなので、この違いも考えてみる必要があります。
多くの文献で、このインピーダンスと特性インピーダンスが混同して間違った理解で書かれています。
私の書いた文も同様に、信用しないで調べる、実験することをお勧めします。
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この回答へのお礼

>不整合時は、SWRが悪化し、波形がひずみ、高周波アンプは発振などの
>異常動作を起こします。

ありがとうございます。。これは反射が発生することで帰還が起こり、
異常発振に至る、と考えてよいでしょうか?

お礼日時:2009/11/05 00:26

(1)もエミフォロ出力を使いますよ。


ただ、エミッタからの出力にシリーズ抵抗を入れて、出力インピーダンスを決めます。
例えば、テレビやDVDレコーダーなどの映像出力は、75オーム。
入力側は、入力端子を75オームの抵抗で接地して、アンプはHiインピーダンスにする。
これで入力インピーダンスを出力インピーダンスに合わせる。
ケーブルも特性インピーダンス75オームのものを使えば、反射が
起こらず、
歪まずに伝送できる。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

IN -|- エミッタ接地アンプ - エミッタフォロア - 75Ω - OUT
75Ω
|
GND

で整合をとるんですね。これは知りませんでした。

お礼日時:2009/11/05 00:21

(2)⊂(1)です。

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この回答へのお礼

ありがとうございます。
(2)⊂(1)なんですか??
二つは矛盾するような気がして、よくわからなくなってきました。。

お礼日時:2009/11/05 00:17

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Q入力インピーダンスと出力インピーダンスについて

電気回路の初心者です。ネットのサイトで次のような説明を読みました。

入力インピーダンス(抵抗)が大きいと、電流があまり流れません。
電流があまり流れないと言う事は、半導体が作動するのにエネルギーが少なくてすむ (= 電圧降下が小さい) ということです。
作動エネルギーが少ないと、他の回路へエネルギー(電圧)を、振り分けることが出来きます。
以上の理由により、 入力インピーダンスは高いほど良い ということになります。
(略)
出力インピーダンスとはなんでしょうか?
マイクのように、信号を発信する側が、もともともっている内部抵抗です。
では、出力インピーダンスは、低いほど良い理由はなぜでしょうか?
マイクの出力インピーダンス(内部抵抗)が大きいと、自分自身でエネルギー(電圧)を使ってしまい、小さな音しか出せません。

私にはこの説明が理解できません。
入力インピーダンスの説明では、インピーダンスが大きいと、半導体が作動するのにエネルギーが少なくてすむ、と言っています。
ところが出力インピーダンスの説明では、インピーダンスが大きいと自分自身でエネルギーを使ってしまう、つまり多くのエネルギーが必要だと言っています。どう考えればいいのでしょうか。
何か基本的なことが理解できていない気がしてストレスがたまっています。

電気回路の初心者です。ネットのサイトで次のような説明を読みました。

入力インピーダンス(抵抗)が大きいと、電流があまり流れません。
電流があまり流れないと言う事は、半導体が作動するのにエネルギーが少なくてすむ (= 電圧降下が小さい) ということです。
作動エネルギーが少ないと、他の回路へエネルギー(電圧)を、振り分けることが出来きます。
以上の理由により、 入力インピーダンスは高いほど良い ということになります。
(略)
出力インピーダンスとはなんでしょうか?
マイクのように、信...続きを読む

Aベストアンサー

こんにちは。
一生懸命お考えのようですね。
また、電池のモデルでほぼ到達できそうなところとお見受けします。

次のような説明ではいかがでしょうか。
ポイントは、「1Vを出力しようとして1Vとして受け取ってくれるかどうか。直列に入った”出力妨害抵抗”と並列に入った”入力妨害抵抗”が邪魔をする」

・まず、出力装置。出力装置は電池です。
 理想的な出力装置を考えましょう。これは電池(発電機)の一種と考えることができ、「0.5Vを出力すべき」「1Vを出力すべき」とき、それぞれその電圧が確実に出力されるべきでしょう。
出力に100オームの負荷抵抗をつないだとき(電流がそれぞれ5mA、10mAの弱い電流)はもちろん、負荷抵抗が1オームのとき(電流はそれぞれ500mA、1Aの大量の消費電流)
でもでも負けず、出力端子には正確に0.5V、1Vが現れるべきです。
ところが現実には、出力回路内に妨害抵抗が生じます。これは、内蔵電池と出力端子との間に、例えば1オームが「直列に」入っている状態です。
このような出力端子に負荷抵抗をつないでみましょう。
電池が正確に0.5V(又は1V)を発生しており、出力端子の向こう側に100オームの負荷抵抗をつないであるなら、妨害抵抗によってわずかに電圧が低下し、
出力端子電圧は0.495V(又は0.99V)となって端子電圧としては誤差が発生し、さらに負荷抵抗が1オームになると、出力端子の電圧は0.25V(0.5V)で、大幅に不正確になってしまいますね。
「出力インピーダンス」とは、単純には「正確な電圧を発生させる電池と出力端子との間に直列に入っている妨害抵抗」ということができます。

・次に入力装置。テスター(電圧計)と考えましょう。
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所定の位置まで針を動かすことはご存知でしょう。
安物はコイルの巻き数が少ないので、大きく針を振るためにはたくさんの電流を流す必要がありますが、高価なもの(高感度)は、コイルの巻き数が多く、わずかな電流でも大きく振れます(感度が高い)。この延長で、理想的なアナログ電圧計とは、電流をまったく流さなくても針が大きく振れるものです。
このとき、理想的な電圧計と、安物の電圧計の違いは、「並列に入った妨害抵抗」と考えることができます。
理想的な電圧計はまったく電流が流れないのに、安物は大量に流れる。仮に1V表示するのに安物は1A流す必要があるとすると、抵抗値は1オームとなり、これは、理想的な電圧計に並列に1オームの抵抗を入れたのと同じになります。
 1Vを出力しようとする出力装置が理想的(直列の妨害抵抗が入っていない)なら、どちらの電圧計をつなごうが端子電圧は同じ1Vで、電圧計としても1Vを表示しますが、出力装置の中に1オームの妨害抵抗が直列に入っている場合(出力インピーダンス1オーム)、電圧計が理想的ならなら直列の妨害抵抗があっても電圧降下が生じないので1Vを表示しますが、安物の電圧計(又は等価的につくった、理想的な電圧計に1オームの並列妨害抵抗をつないだもの)では、大きな電圧降下が生じて出力(=入力)端子電圧は0.5Vとなってしまいます。

・・・ということで、「出力インピーダンス」とは「出力に直列の妨害抵抗」と考えれば理解しやすく、「入力インピーダンス」とは「入力に並列の妨害抵抗」であり、どちらか一方が理想的(「直列の妨害が0オーム」か、「並列の妨害が無限大オーム」)ならば他方は理想的である必要はないが、現実には、どちらの妨害抵抗も存在する以上、「出力インピーダンスは小さく、入力インピーダンスは大きい」ほうが望ましいということになります。

(ご質問の中にある、”入力インピーダンスが大きいとエネルギーが少なくてすむ vs 出力インピーダンスが大きいとエネルギーがたくさん必要”の矛盾に関する疑問も、この「直列」と「並列」の関係ならご理解いただけるのではないでしょうか。)

なお、他の方から、「インピーダンスは必ずしも大きい(小さい)ほうが良いのではなく、マッチング(一致)が大切」という意見が出ていますが、これは次のように説明できます。
・「信号」は「情報」を送るので、基本的には”電圧だけが重要で、エネルギー(電力)は食わせたくない”。この前提では、上記の理想論のとおりであり、特に入力インピーダンスは無限大が良い。
・しかし、実際には、エネルギーが必要(アナログ電圧計でもバネをねじる仕事が必要)。したがって、どうしても一定量の電流を流す必要があり、入力インピーダンスを無限大にはできない。
このとき、ある法則により「出力インピーダンスと入力インピーダンスが一致したとき、入力側(受け取る側)に最大のエネルギーを与えることができる」という結果になっているので、両インピーダンスを一致させるのがいちばん良い
・さらに、別の法則から、高周波(高速で電圧が変動するので、長いケーブルにおいてはケーブルの場所によって電圧が異なる)においては、インピーダンスが一致しないと、「信号反射」等により波形が変形してしまうという結果になっている。

さてさて、すっかり長くなってしまいましたがいかがでしょうか。
お役に立てば幸いです。

こんにちは。
一生懸命お考えのようですね。
また、電池のモデルでほぼ到達できそうなところとお見受けします。

次のような説明ではいかがでしょうか。
ポイントは、「1Vを出力しようとして1Vとして受け取ってくれるかどうか。直列に入った”出力妨害抵抗”と並列に入った”入力妨害抵抗”が邪魔をする」

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Q音声ラインの600Ωは何故600Ωなのか

 音響関係や、電話の伝送ラインは殆どが600Ωで伝送しています。
 なぜ10kオームや200Ωでなくて600Ωが多いのでしょうか?
 参考になるURLでも結構です。
 どなたか教えて頂けませんか?

Aベストアンサー

音響関係の600Ωは、電話線の600Ωを受け継いでいるようです。
http://ottotto.com/sound/09/imp.htm
では、なぜ電話線が600Ωかと言えば、電話線の太さが0.65mmで1kHz(音声周波数帯域)の時の特性インピーダンスが600Ωだからだそうです。
http://miyasan.serio.jp/series2/noise061.html

Qオシロの入力インピーダンスについて

私の使っているオシロスコープは入力インピーダンスを
50Ωと1MΩに切り替えることができるのですが、切り替えたらどうなるのかよくわかりません。
マニュアルには観測できる垂直軸(電圧)の領域が1MΩのほうが大きいとしか書いてないです。
同じシグナルを入力したときに50Ωと1MΩとでは波形が違うみたいです。
切り替えると何が起こるのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

50Ω

信号は電力伝送されますから
あまり強い信号を入力してはいけません。
測定相手が50Ω系であれば、配線を切って
オシロに接続することで、反射の無い
きれいな(本来の)波形を観測することができます。
また、50Ωだと受け側は純抵抗に近くなりますから
容量成分で生じる不都合(スパイクなど)も
発生しません。
ただし、配線を切れないところの測定には適しません。
(こちらに電流が流れてしまうため)

1MΩ

信号はハイインピーダンス受けとなりますから、
配線を負荷につないだままで、
もしくは回路の途中からでも信号を取り出して
波形を観測することができます。
しかし、ハイ受けですから、回路に多少影響を
与えます。
また、出力回路のような処では
別に終端抵抗を必要とします。
そしてインピーダンスは高くても
プローブの容量成分(20pFぐらいかな)は
そのまま残りますから
波形に乱れが生じる場合もあります。

なお、オシロの回路は、1MΩ受けに造られていて
50Ωの時は入力端に抵抗が挿入されるように
作られているはずです。

50Ω

信号は電力伝送されますから
あまり強い信号を入力してはいけません。
測定相手が50Ω系であれば、配線を切って
オシロに接続することで、反射の無い
きれいな(本来の)波形を観測することができます。
また、50Ωだと受け側は純抵抗に近くなりますから
容量成分で生じる不都合(スパイクなど)も
発生しません。
ただし、配線を切れないところの測定には適しません。
(こちらに電流が流れてしまうため)

1MΩ

信号はハイインピーダンス受けとなりますから、
配線を負荷につないだ...続きを読む

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Qアッテネータのインピーダンスと音痩せ

CD/DVDプレーヤ(ティアックDV-15)+プリメインアンプ(AIRBOW LITTLE PLANET)+スピーカー(ウィーンアコースティックS-1)という構成でオーディオを楽しんでいます。
音質向上と小音量時の左右バランス改善を狙って、アンプのボリュームを取っ払い、ロータリースイッチを使った抵抗切替式に換えようと思っています(スペース的に入らないので別筐体になってしまいますが)。

今、考えているのは下記のような回路(P型?)で、もともと付いていた可変抵抗のよく使うあたりの抵抗値に合わせ、R1=9.1kΩ、R2=50~150Ωとするものです。ステップ数は5,6ステップ程度に抑えて、その分良い抵抗を使います。

IN-R1-┬-R2-GND
      |
     OUT

疑問は、以下のことです。
[1] T型、π型といった回路もあるようですが、"定インピーダンス型のメリット"がいまいちよく分かりません。インピーダンスマッチングをしない民生用機器では無駄、という声もあり、私の環境で意味があるのか知りたいです。
「定インピーダンス型は小音量時に音痩せしない」ということを書いている人がいましたが、音痩せするかしないかは個々のステップにおける状態の話なのに、"インピーダンスが変わらない"と音痩せしないというのは、どういう理屈なのでしょうか。
[2] 減衰率からR1,R2の値の比は決まりますが、R1の値は、何を基準に設定するものなのでしょうか(既製品のアッテネータでもインピーダンス20kΩ、10kΩ、600Ω などがありますが、どうやって選ぶのでしょう?)。

基本的に私の勉強不足だと思いますが、教えて頂けるとありがたいです。
よろしくお願いします。

CD/DVDプレーヤ(ティアックDV-15)+プリメインアンプ(AIRBOW LITTLE PLANET)+スピーカー(ウィーンアコースティックS-1)という構成でオーディオを楽しんでいます。
音質向上と小音量時の左右バランス改善を狙って、アンプのボリュームを取っ払い、ロータリースイッチを使った抵抗切替式に換えようと思っています(スペース的に入らないので別筐体になってしまいますが)。

今、考えているのは下記のような回路(P型?)で、もともと付いていた可変抵抗のよく使うあたりの抵抗値に合わせ、R1=9.1kΩ、R2=50~150Ωと...続きを読む

Aベストアンサー

定インピーダンス型のメリットは、文字通り定インピーダンスであることだと思うのですが、もともとインピーダンスにルーズな世界でどの程度の意味を持つのかは分かりません。

ボリュームによってインピーダンスが変化することを事程左様に嫌うのであれば、アンプへの入力直後にバッファ置いて受け、ボリューム通過後すぐにまたバッファを噛ませば、CDプレーヤーなどから見ても、アンプの入力段から見ても、ボリュームによるインピーダンスの変化はないことになります。

しかし、中にはアクティブ素子は音を変えるという理由からパッシブ式を好む人もいるようです(が、この抵抗は高音が~とかいい出すので、始末に負えません。パッシブ素子でも音が変わることを認めている訳ですので。トランジスタやオペアンプによる音質の変化はダメで、抵抗やコンデンサによる変化は許すというのは、まったくもって意味不明です)。

No.1の回答者も指摘されていますが、単に高級なロータリースイッチや目玉が飛び出るほど高価な抵抗を湯水のごとく投入しているので、単にその「オーディオグレードの御利益」ではないかという気がします。

個人的には、東京光音や東京コスモスのオーディオ用ボリューム(1つ1,000~3,000円くらい)をそのまま使って配線の長さを工夫するとか、別筐体なら前後をバッファで挟む(アクティブアッテネータ)とか、電子ボリュームとかの方がコストパフォーマンスもよく、実用的だと思います。電子ボリュームも、欧米のハイエンドメーカーではふつうに使っていますので。

なお、蛇足ながら、AIRBOW製品は清原氏の耳でチューニングされているとのことなので、たとえ1個100円のボリュームだったとしても(Little Planetの中身までは知らないのですが)、別のボリュームに置き換えると音のバランスが崩れる可能性はあると思います。ギャングエラーが気になるようであれば、点検を依頼された方が「AIRBOWの音」は維持されると思います。

定インピーダンス型のメリットは、文字通り定インピーダンスであることだと思うのですが、もともとインピーダンスにルーズな世界でどの程度の意味を持つのかは分かりません。

ボリュームによってインピーダンスが変化することを事程左様に嫌うのであれば、アンプへの入力直後にバッファ置いて受け、ボリューム通過後すぐにまたバッファを噛ませば、CDプレーヤーなどから見ても、アンプの入力段から見ても、ボリュームによるインピーダンスの変化はないことになります。

しかし、中にはアクティブ素子は音を...続きを読む

Qヘッドホン出力とライン出力の違いについて

ヘッドホン出力とライン出力の違いがわかりません。
それとインピーダンスというものもよくわかりません。

教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

単体コンポで考えていただければ分かりやすいと思います。

かなり大ざっぱです。

まず、ヘッドホン出力とライン入力です。

1.プレーヤー
 ↓ レコードの針、CDのレンズが拾っている信号
 ↓ ライン信号
 ↓ 音量はとても小さい。
 ↓ アナログ(レコード)とデジタル(CD)などの生信号。
2.プリアンプ
 ↓ ライン信号
 ↓ 様々なプレイヤーからの大小様々な信号を受け付ける。
 ↓ どのプレイヤーを再生するのかをセレクト&音質を調整する。
 ↓ でもまだ音は小さい。
3.パワーアンプ
 ↓ 実際に耳で聞くための信号
 ↓ 好きなように音量を調整する。
4.スピーカー
 ↓ 音を出す装置
 ↓ 基本的にスピーカー出力とヘッドホン出力は同じですが、
 ↓ インピーダンスが違います。
5.耳で聞く

インピーダンスは抵抗です。
プレイヤーからアンプ、スピーカー、そして耳に至る間に、機器同士の相性を合わせる必要があります。

大きな音(信号)の装置と小さな音の装置をつなぐには、その信号の強さを調整しないと音が流れなかったり、逆に流れすぎることがあって、最悪は壊れます。

例えば、スピーカーのインピーダンスを4オームから8オームに変えると音が小さくなります。
インピーダンスの大きなスピーカーを鳴らすにはパワーアンプの出力を上げる必要があります。

本当に大まかです。
ヘッドホン出力にラインをつないだら、音が大きすぎるので抵抗を入れる必要があります。
ライン出力にヘッドホンをつなぐと、上記の3.のパワーアンプが無い状態と同じです。

単体コンポで考えていただければ分かりやすいと思います。

かなり大ざっぱです。

まず、ヘッドホン出力とライン入力です。

1.プレーヤー
 ↓ レコードの針、CDのレンズが拾っている信号
 ↓ ライン信号
 ↓ 音量はとても小さい。
 ↓ アナログ(レコード)とデジタル(CD)などの生信号。
2.プリアンプ
 ↓ ライン信号
 ↓ 様々なプレイヤーからの大小様々な信号を受け付ける。
 ↓ どのプレイヤーを再生するのかをセレクト&音質を調整する。
 ↓ でもまだ音は小さい。
3.パワー...続きを読む

Q何kV/cmで絶縁破壊が起こるか?

試料に高電圧を印加する実験を考えております。シリコンオイル中、および大気中において、何kV/cmで絶縁破壊が起こるか、ご存知の方がいらっしゃいましたら教えていただきたく存じます。有効数字は一桁程度でかまいません。

Aベストアンサー

一般的にいわれるのは
大気中:30kV/cm

また、教科書によると、
シリコン油中:80kV/2.5mm
だそうです。
ただ、絶縁破壊電界は電極間距離に依存し、一般には短い方が高電界に耐えます。

QdBμV/mとdBμVとdBm

教えてください!
dBμV/mとdBμVはどういう関連があるのでしょうか?
また、数値的に換算できるのでしょうか?
dBμV/mをdBmに換算するにはどのように計算すればよいのでしょうか?
仕事上知りたいのですが理系ではない自分は理解できません・・・
どなたかお教えください!!!

Aベストアンサー

dBμV/mは電界強度です 空間の電波の強さを示します /m 1mあたりを意味します

dBμVは電圧です 1μVを基準にしたときの電圧です
20dBμV であれば 10μV になります

dBμV/m と dBμV は 他の条件を仮定しないと換算できません

なお dBm は1mWの電力を基準にした電力を示します 負荷抵抗・インピーダンスを仮定すれば 電圧としても求められます

Qローインピーダンスのアンプにハイインピーダンスのスピーカーを接続する

秋月電子通商のオーディオアンプキット(TA7252AP)を使った自作アンプがあります。
オーディオパワーICのTA7252APは、2Ω以上のスピーカーが対象だということです。
このアンプから距離の離れた場所にスピーカーを設置したいと思っています。
30m以上離れていますのでハイインピーダンスのスピーカーを使用したいと思っています。

質問としては、
1.TA7252APにハイインピーダンススピーカーを直接接続することは可能でしょうか?
2.上記回答が、「出来ない」である場合、マッチングトランスを使いたいと思います。
距離を伸ばすのが目的なのでマッチングトランスはアンプ側に置く必要があります。
マッチングトランスについて調べてみました。
http://noguchi-trans.co.jp/index.php?main_page=index&cPath=148
1次側がハイインピーダンス、2次側がローインピーダンス
というものはありましたが、逆が見つかりません。
マッチングトランスの1次側、2次側を逆につかうことは可能なのでしょうか?
つまり、上記様のマッチングトランスの
2次側(ローインピーダンス)アンプ------1次側(ハイインピーダンス)スピーカー
となります。

電気的知識が少ないのでわかりにくい部分がある場合はご指摘下さい。
よろしくお願いします。

秋月電子通商のオーディオアンプキット(TA7252AP)を使った自作アンプがあります。
オーディオパワーICのTA7252APは、2Ω以上のスピーカーが対象だということです。
このアンプから距離の離れた場所にスピーカーを設置したいと思っています。
30m以上離れていますのでハイインピーダンスのスピーカーを使用したいと思っています。

質問としては、
1.TA7252APにハイインピーダンススピーカーを直接接続することは可能でしょうか?
2.上記回答が、「出来ない」である場合...続きを読む

Aベストアンサー

先ずご質問内容に対して簡単にご回答します。

1.>TA7252APにハイインピーダンススピーカーを直接接続することは可能でしょうか?

接続することは問題ありませんが(安全上)、ハイインピーダンス駆動に十分な”電圧”が得られないので期待した音量は得られません。
(多分蚊が鳴くような声)

2.>マッチングトランスの1次側、2次側を逆につかうことは可能なのでしょうか?

マッチングトランスのスペックが貼られてないのではっきりしたことは言えませんが、「逆に接続する」ことは問題ありません。
しかし、これほど高価なマッチングトランスをわざわざ購入するほどのことがあるでしょうか?(^_^;)


>・・・スピーカーの能力に対してアンプ側の能力が低いものでしたが、BGMとしては十分な音量で、音質的にも問題がありませんでした。

このことをちょっと検証してみましょう。

先ず銅線の抵抗ですが、下記データによると1.0mm径で22.87Ω/kmとあります。
www.fine.hitachi-cable.co.jp/ICSFiles/products/pdf/hhc/elec_hcw.pdf

これから、30mの抵抗値を計算すると1.38Ω(往復)と算定されます。
しかし質問者さんは1.25sqのケブルを使われたわけですから、
 1.38Ωx0.7854/1.25=0.87Ω

これは、6Ωのスピーカーインピーダンスに対してほとんど問題にならないインピーダンスですね。
(アンプから”送り出した電力”の87.3%がスピーカーに供給されている)

では60mではどうなるでしょう。
 0.87x2=1.74Ω
 1-1.74/(1.74+6)=77.5% (∵ W=RI^2)
87.3%が77.5%に落ちたところで僅か0.5dBです。

ただし、このICのスペックでは、「4Ω負荷で出力5.9W」となっています。
6Ω負荷では4W程度になるでしょう。(直近接続でも)
これは電源電圧が、[13.2V]という制約によります。
このICは18Vまでかけられるので、”十分な放熱対策をとれば”更に出力は増加し得ます。
(出力は電源電圧の2乗に比例する)

(最後に・・・)
以上の計算は、TA7252APの出力インピーダンスを全く無視して計算しました。
ICの出力インピーダンスが無視できないほど大きいなら、これも考慮する必要があります。
(ICの出力インピーダンスを考慮すると計算が煩雑になるので、上記の説明ではこれを無視しました。しかし無視しっ放しではあまりにも無責任ですので、この問題も含めて検証しておきます)
http://www.alldatasheet.com/view.jsp?sSearchword=TA7252

出力インピーダンスがはっきり表示されていないのですが、下記2条件から出力インピーダンス(Ro)が算定されます。
 (1)4Ω負荷では出力5.9W
 (2)2Ω負荷では9.6W

 I1^2x4Ω=5.9W また I1=E/(4+Ro)・・・(1)式
 I2^2x2Ω=9.6W また I2=E/(2+Ro)・・・(2)式
   ただし、Eは有効な電源電圧(Vrms)
       I1,I2は上記(1),(2)における出力電流(Arms)
       Roは出力インピーダンス(Ω)
この式を計算すると、 Ro=0.49Ω と求まります。

スピーカーインピーダンスに比べて十分小さいので、問題にする必要はないでしょう。
(参考 一般的に言って、オーディオアンプの出力インピーダンスというのはこの程度のものです)

先ずご質問内容に対して簡単にご回答します。

1.>TA7252APにハイインピーダンススピーカーを直接接続することは可能でしょうか?

接続することは問題ありませんが(安全上)、ハイインピーダンス駆動に十分な”電圧”が得られないので期待した音量は得られません。
(多分蚊が鳴くような声)

2.>マッチングトランスの1次側、2次側を逆につかうことは可能なのでしょうか?

マッチングトランスのスペックが貼られてないのではっきりしたことは言えませんが、「逆に接続する」ことは問題あ...続きを読む

QdBm → V の変換方法

dBmをVに変換したいのですが、
以下の方法で正しいかどうかを見ていただけませんでしょうか?
もし間違っていたらご指摘の方をどうかよろしくお願いします。。。

※ちなみに50Ω系です。
(例)
「6.50dBm」→「?V」の場合

10log( P / 1mW )= 6.50
よって P=4.467mW
V^2=PR から、
V^2 =4.467*((10)^-3)*50
V ≒ 0.4726 

これは正しい計算方法ですか?

また、2つめの質問になってしまうのですが、
出てきた0.4726Vという値は0 to Peakなのでしょうか?
それともPeak to Peakになるのでしょうか。

皆様からのご回答をお待ちしております。。。

Aベストアンサー

計算は正しいです。
電力が1mWから6.5dBm(4.47mW)になる、つまり4.47倍の時
電圧は√(4.47)倍になります。つまり0.224V×√(4.47)=0.47V


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