スピーカのオームとワット

スピーカの性能を表す？指標なのかわかりませんが、よくオームという数字を目にします。
いいスピーカというか大きなスピーカほどオーム数は大きいみたいです。

ここで疑問ですが、小さなスピーカで得られる音圧を大きなスピーカで得ようとするとそれだけ大きな電圧(電力)が必要なのでしょうか？

あと、スピーカの性能をWであらわすときもあります。この二つの表記の仕方の違いについても、
詳しい方、教えてください。

No.3 ベストアンサー 回答者： yamaro 回答日時： 2011/06/09 07:38

スピーカーにおけるオーム（Ω）とは、インピーダンスと言って、交流における抵抗のような物、とお考えいただければと思います。

義務教育で習った抵抗は直流での話で、スピーカーの場合交流の電流が流れるため、交流は周波数が変動し抵抗値が変わることから、インピーダンスと呼ばれます。


＞いいスピーカというか大きなスピーカほどオーム数は大きいみたいです。

これは一切無関係です。大きくてもインピーダンスの低いスピーカーだってあります。
市販のオーディオ用スピーカーだと、大きさに関係なく概ねインピーダンス4～8Ωのものが多いです。


＞小さなスピーカで得られる音圧を大きなスピーカで得ようとするとそれだけ大きな電圧(電力)が必要なのでしょうか？

これも大きさとは無関係です。
スピーカーには能率と呼ばれる、アンプからの出力をどれだけ音圧に変換できるかの指針があります。

例えばAというスピーカーは87dB/W/m、Bというスピーカーは90dB/W/mという能率だとします。
このdB/W/mとは、スピーカーから1mの距離の場所で、アンプから1Wの出力時に得られる音量を表します。
Aというスピーカーは、この場合87dBなのに対し、Bは90dB。3dB違うということは、音圧の差は2倍になります。
したがって、AのスピーカーでBと同じ音量を得ようとすると、倍の出力を入れなければなりません。

この能率は、スピーカーが大きいほど低いわけではなく、むしろ小さいほうが低い傾向にあります。
これはユニットの大きさが小さいため、より大きく振幅させないと音圧が得られないためです。
また、フラットな周波数を得るために、わざと出やすい中域の能率を押さえて、見かけ上再生周波数を広くしているスピーカーもあります。


＞スピーカの性能をWであらわすときもあります。

これはそのスピーカーに入力することのできる最大値を表しています。
例えば定格入力50W、最大瞬間入力100Wのスピーカーの場合、テスト信号のような一定音量の信号の場合は50Wまで、音楽信号のように音量が常時変化するような信号の場合は瞬間的に100Wまで耐えられるということを示しています。
このWの値が大きいから大きが音がするわけではありません。前述の能率と絡んできます。

ちなみに、我々が家庭で通常使用している音量では、アンプからすると平均して1W程度しか出力していません。

No.2 回答者： sailor 回答日時： 2011/06/09 00:49

基本的に音圧とインピーダンス（Ωオーム）大きさは決まった関係というのはありません。

スピーカーが出すことが出来る音圧（音の大きさ）は能率（１ワットの電力を入力して正面１メートル離れた位置での音圧をｄｂ（デシベル）という単位で表したもの）と最大許容入力で決まります。一般的にはブックシェルフがたのような小型のスピーカーは能率が低い傾向にありますが、これは小さなスピーカーでより低い音域まで再生しようとすると、振動板のを含めた振動系の重さを（Mo）をある程度大きくとる必要があるために能率が低くなる傾向があります。ただし、これもユニットの設計しだいで、小口径でも高い能率の物もありますし、１５インチ（３８cm.）などと言う大口径でも能率の低いユニットもあります。それから、ここでスピーカーの規格表を見るときの能率の項目で注意が必要なのが、能率の単位であるｄｂが対数表記であるということです。例えば、９７ｄｂと１００ｄｂのスピーカーがあるとすると、その差は３ｄｂですが、実際に同じ電力で鳴らしたときの音の大きさは２倍の差になります。したがって９７ｄｂのスピーカーの最大入力が１００Wで１００ｄｂのスピーカーの最大入力が５０Wだった場合、両方のスピーカとも同じ音量まで出せるということになります。小さな差のようですがたった３ｄｂでもこれだけ違います。もし１０ｄｂ差があるとその差は１００倍もあることになります。これは同じ音量を出すのに必要な電力が１００倍違うということです。

それからインピーダンスですが、これは単位としては抵抗を表す記号と同じΩ（オーム）を使いますが、直流抵抗のような単純な抵抗ではなく、入力される周波数によって変化する（機種によって変化の仕方は異なるが、再生周波数領域の中で最も低くなった部分の抵抗値を表示する）ので抵抗とは呼ばずインピーダンスという言葉を使います。スピーカーのインピーダンスはアンプとの兼ね合いできめらる物で、例えば４Ωのスピーカーをつなぐ用に設計されたアンプに８Ωのスピーカーをつないだ場合、アンプの出力端子に出力される最大電圧は決まっているため、インピーダンスが２倍になると電流が半分になるため、アンプに最大出力は４Ωのスピーカーをつないだときの半分になってしまいます。ただし、このような使い方で音量に不足を感じないのであれば、大きな不都合はありません。逆にアンプが８Ωのスピーカー用に設計されている所に４Ωのスピーカーをつなぐのはかなり危険です。インピーダンスが半分になったため、電圧が同じなら電流は２倍になってしまいますが、アンプ内部の部品は扱える電流の大きさが決まっているため、大音量を出した場合など電流がアンプの部品の定格を超えてしまい破損する場合もあります。

まとめ、
同じ電力のときにどれだけの音量になるかは、大きさではなく能率（ｄｂ）で決まる。
どれだけ大きな音が出せるかは、能率と許容入力できまる。
インピーダンスはアンプの出力インピーダンス以上のものでは、アンプの最大出力が小さくなることはあるが、破損することはない、ただし逆の場合はアンプを破損させる可能性がある。
スピーカーのW（ワット）の表示は最大許容入力なので、いかなる場合もそれ以上の入力をしてはいけない。

No.1 回答者： cipher_roy 回答日時： 2011/06/09 00:46

基本的には、高校で習う物理の法則を思い出して貰えばいいはずですが（理系じゃない人は忘れてしまう人が多いですけどね）。

電圧（V）＝電流（A）×抵抗（Ω）

です。

また、

電力量（W）＝電圧×電流（A）＝電流（A）×電流（A）×抵抗（Ω）

です。

小さいスピーカーならば少ないエネルギーでスピーカーのコーン紙を揺らすことができますが、大きいスピーカーは当然消費エネルギーも大きくなります。このエネルギーとして必要になる電力量も当然増します。

コンバーターによって、スピーカーに入る電圧（V）・電流（A）をいくらかコントロールはできますが、基本的にコンセントまでの電圧、電流は一定ですから、電力量（W）を上げるとしたら、上記の式から抵抗（Ω）の部分のみが上げるための要素になります。

表記の違いですが、現実的には、電力量（W）でも抵抗（オーム）でもどちらか片方が分かれば、製品の片隅のスペック欄に定格の電圧や電流も書かれているので、上記の式で計算して逆側の値もわかります。

市販の一般家庭向けのものだと、電力量（W）の方が他の家電でも使っていて分かりやすいので電力量（W）表示のものが、通の人向けとか音響関係の業務用での使用が圧倒的に多いモデルなどは抵抗（Ω）表示のものが多いかな～というのが、私の大雑把な見たところですが・・・。