インピーダンスについて考察



最近激安でオフオクで出品しています。意外とあがらなくて焦っていますが皆様にとってはチャンスなのではないでしょうか?落札頂きましてありがとうございます。

さて今回はインピーダンスについて考察したいと思っています。
インピーダンスというのはオーディオにおいてよく出てきますが実際僕の中でもかなり難しく、ちゃんと理解されている方も少ないのではないでしょうか。今回はざっくりと解説していこうと思っていますがうそを書いているかもしれ無いので詳しくはご自身で調べてみてください。そして嘘が書いてあればこっそりご指摘ください(笑)

さてまず「インピーダンスとは」というところからですがインピーダンスは単位がΩなので抵抗です。
抵抗なのですが「部品の抵抗」は交流(AC)、直流(DC)関係なく抵抗値の値が関係してきますが、コンデンサやトランスなどはACは通して(抵抗がゼロに近い)DCは通さない(抵抗は無限大に近い)ということで直流に対する抵抗をレジスタンス、交流に対する抵抗をリアクタンス、その両方をインピーダンスと呼びます。日頃機材に入ってくる音はACですね。ファンタムはDCです。

そしてよくロー出しハイ受けがいいというのを聞かれるかと思います。
出力するときはローインピーダンスで出して、それを受けるのはハイインピーダンスの方がいいということです。
それがなぜかを図解で説明します。
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上の図はある機材の内部を表しています。EQでもコンプでもいいです。DIがわかりやすいかもしれません。中央の三角はアンプです。この機材の入力インピーダンスはR1という抵抗のように表現でき、出力インピーダンスはR2です。R1は入力とグランドにパラで入っていてR2は出力にシリーズで入っています。このDIの入力インピーダンスが1MΩならR1が1MΩ、出力インピーダンスが100ΩならR2が100Ωというイメージです。

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この後ろに機材をつないでみます。ロー出しハイ受けがいいと書いたので試しに入力インピーダンスが9,9kΩの機材をつなぎます。R3が9,9kΩです。とするとどうなるでしょうか。

出力から10kの可変抵抗を通って次の機材へ入力されるイメージになります。
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こんなかんじです。10kの可変抵抗で100R分絞っていますので次への入力は99/100になります。下がるのは0.1dB以下です。

これが極端になりますが分かりやすくもし逆の9,9kΩ出し、100Ω受けだと1/100になりますよね。40dBも下がります。つまり前段で40dB上げないといけなくなりその結果歪みます。歪むのは次の機材の入力ではなく前の機材内で歪みます。

さらに前の機材の出力インピーダンスのレジスタンス分とリアクタンス分が次の機材のインピーダンスと絡んでハイパス、ローパスを形成するのですが通常これは可聴帯域外(20〜20kHz)に設定されています。しかし設計者の想定外のローインピーダンスで受けてしまうと可聴帯域内にハイパス、ローパスがかかりスカスカ、モコモコになります。

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よくパワーアンプのスペックでダンピングファクターというのを見かけると思いますがあれもインピーダンスの話です。ダンピングファクターは(次の入力インピーダンス)÷(前の出力インピーダンス)です。比率なので単位はありません。単純にスピーカーを8Ωから16Ωに変えればダンピングファクターも倍になります。
ダンピングファクターは数字が大きいほどローの制動力がすぐれているとされます。逆に小さいとぬるい音になってきます。アムクロンなどはソリッドステート構成なので3000ほどあるものもありますが、真空管アンプだと出力がトランスなので出力インピーダンスが数Ω、ダンピングファクターも1に近いです。

では音響機器もダンピングファクターが高いほうがいいから100Ω出力の機材を1MΩ入力のDIで受ければいいかというとそういうわけでもないです。確かに100Ω出力の機材の信号はロスが少ないまま入力されますが近くのインピーダンスが高いノイズなども受けやすくなります。何事も適切なのがいいですね。

逆にぬるくしたいから次の入力インピーダンスを低めで受けたら、、、と思った方は最初からやり直しです。適切な範囲内で可変させるのはアリだと思いますが最悪な場合、前の機材に負荷がかかりこわれます。。。

というわけでだいぶ端折って書きましたが他にもいろいろ理由はあります。とりあえずセオリー通り繋いでおいてもらえればその機材の真価が発揮できます。分からない方はご相談くださいー。

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