こんばんは。
今日はインピーダンスについての続編です。今回のテーマではちょっと数字が出てきますが、このブログであまり細かいことや専門的なことを言うのもどうかと思いますので、ちょっぴり端折って書きますので大まかなイメージだけでもつかんでいただければと思います。
スピーカーユニットの設計でインピーダンスがどのような意味を持つかは意外に語られていませんが、最初に結論を言ってしまうと、設計者からしてみると結構悩ましいテーマなのです。そのため、海外製のプロ用ユニット等で同じモデルで8Ωと16Ω仕様があったりするのは結構驚きます。おそらく一般のユーザーの方からすれば、仕様の一部が違うだけで、基本的には同じというイメージをお持ちかも知れませんね。
ではインピーダンスが違うことで何が起きるかを述べてみます。一番影響を受けるのはやはりボイスコイルということになります。話を分かりやすくするために、例題として小型ユニットで一般的なボイスコイル径Φ25で具体的な数字を出してみましょう。数字が苦手な方にはちょっととっつきにくいかも知れませんが、そんな難しい話ではありませんので我慢してついてきてくださいね。
前にもお話したように一般の市販ユニットでは、４Ω、6Ω、８Ω、16Ωがありますが、代表的な４Ωと８Ωを例に話を進めることにします。（おい、PARC Audioは6Ωユニットがほとんどじゃないの？ なんていうツッコミはご容赦を。あくまで分かりやすく説明するための例題ですから）
さてここからいよいよユニット設計の第一歩であるボイスコイルの設計に入ります。ユニットの公称インピーダンスが決まると、自動的にボイスコイルのおおよそのＤＣＲが決まります。メーカーやモデルによって若干のバラツキはありますが、一般にＤＣＲは公称インピーダンスの80％前後というのが相場です。先にも書いた聴感上の能率という点で、公称インピーダンスよりもプラスにＤＣＲを設定するケースは非常にまれかと思います。
そこで、それぞれのＤＣＲを仮に80％値の3.2Ωと6.4Ωとしてボイスコイルの設計値を見てみましょう。ボビン厚やボイス径は全て共通で、使用する線材は全て銅線、一般的な２層巻きとします。プレート厚は5ｍｍとしましょう。基本的にXmaxは同じにすることが基本となりますので、巻幅は可能な範囲で同じになるように計算します。
1)ＤＣＲ3.2Ω、線径Φ0.22、巻幅10.7mm (Xmax 2.85mm)
線材重量2.3ｇ、巻数86Ｔ
2)ＤＣＲ6.4Ω、線径Φ0.17、巻幅10.2mm (Xmax 2.62mm)
線材重量1.6ｇ、巻数102Ｔ
上の数値を見ると、インピーダンス設定（ＤＣＲ）を変えるだけで、同じボイスコイルサイズで設計しても使用する線材の線径サイズが大きく変わることが分かります。また線材重量や巻数も大きく違っています。ちなみに全く同じ巻幅になってないのは、通常量産されている線材が0.1ステップでしか存在しないためです。
ここでピンときた人もいらっしゃるかも知れませんね。そうなんです。線径が5ランクも違い、線材重量も大きく（50％）違うということは、もはやこの２つのボイスコイル言い換えればスピーカーユニットは別物と言ってもいいくらいなのです。
さらにボイスコイルの線材径が変わるということは、ボイスコイルそのものの最大外径も変わることになり、理想的な設計をしようとすると、磁気回路のギャップ寸法も変更することになります。当然線径の太い線材を使用する低インピーダンスのモデルは磁気ギャップが大きくなり、結果として磁束密度も落ちることになります。
ということで、聴感上の能率は別として、スペックとしての能率（当然1Ｗ入力での）を考えれば、低インピーダンスのモデルは重く、磁束も弱く、なおかつ有効磁束内の線材長も巻数にほぼ比例して短くなるので、あまりメリットはないように見えます。
じゃあインピーダンスは高い方が良いのかというと、簡単にそう言えないのがユニット設計の難しいところなのです。というのはここで音質ということを考えると、音質的には低インピーダンスユニットで線径の太い線材を使用するメリットということも結構あったりするからです。
おいおい、じゃあ結論はどんなんだ～？ ということですが、私自信の経験で言えば中間の6Ω設定というのが、そこそこ太目の線材が使えるわりにあまり磁気ギャップも大きめにせずにすみ、聴感上の能率も若干高めになることもあり、一番やりやすいかなぁといった感じです。
まぁ今日お話したかったのは、どっちがいいということではなく、インピーダンスが変わるということはスピーカーユニットにとってかなり大きな影響を受けるということなのです。今後、いろいろなモデルのスペック表を見るときにＲｅ値（ＤＣＲに近い値）に注目してみるのも面白いと思います。同じインピーダンスでも各社、各モデルで微妙に違ったりして、設計者の苦悩を感じることも出来ます。（笑）
ちなみに、Ｒｅが分からないものは、実際にテスターでＤＣＲを測ってそれを比較する方法もあります。では今日はこの辺で。
ＰＳ：いよいよ2008年も残り少なくなってきました。PARC Audioのキャンペーンも終了まであとわずかです。ご購入を検討されている方は、是非キャンペーン期間を見逃さないようにしてくださいね。
2008年12月24日（水）
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この記事へのコメント
Unknown
。
＞１周年キャンペーン
はい、それに後押しされて（それとＫ無線のキャンペーンと）前から予定していて、でも延び延びになっていたF131PPを買いました！…で、目下どの賞に応募するか、悩んでおります
ところで、インピーダンスの質問！
小学生の頃にどうにか読み始めた電気雑誌には、200Ωとか400Ωのユニットも載っていました。真空管式カラーテレビでは松下など実際に400Ωのユニットを用いていました（粗大ゴミＴＶの解体が趣味の１つでした
）。
…これだと、ボイスコイルは髪の毛くらいの線材が必要なのですか？…それで廃れたのかな。
Unknown
こんにちは、
インピーダンスのお話、とても参考になりました。
当方ではかなりパワーを入れた使い方をするため、昔全く同じユニットの4Ωと8Ωを聴き比べしたことがあります。ギャップ幅も同じだったと思います。
8Ωユニットは、中音量レベルまでで聞く分にはあきらかに音質が良かったです。しかし大音量にするとSPの音が歪んでしまうのです。
4Ωのほうは小中音量では8Ωユニットに対して音質が少し劣って聴こえるけど、大音量にしても安定して音が出てくるのです。
因みにアンプの定格出力は150Wのものです。
大音量時には平均でアンプ出力が20～30W程度の出力で聴いていました。（大きな部屋でかなり音量を上げた場合です）
ただ普通に小さな部屋で聴く分にはアンプ出力も2～10W程度です。
このことから十分パワーが入るのはインピーダンスが低いSPであるようですね。
やはり4Ωと8Ωとでは音質も違いますが、最も大きな違いは入力に対しての安定性も違ってくるということでしょうか？
Unknown
UTP様
400Ωというのは、ちょっと普通の線材では厳しい感じがしますが、ひょっとして誤記かもしくはトランスでも付いているということではないでしょうか。
キャンペーンの抽選は１月中旬にはしたいと思っていますので、ご応募お待ちしておりますね。
Unknown
kou様
ご指摘の入力に対しての安定性については、あまり比較した経験がないので偉そうなことは言えませんが、もしあるとしたらやはり線径の違いが影響しているのかも知れません。
ただアンプから見れば、低インピーダンスのスピーカーは結構厳しいかとも思いますが。
Unknown
こんばんわ、とても勉強になりました。
少し教えてください。（２点ほど）
１つは、「音質的には低インピーダンスユニットで線径の太い線材を使用するメリット」とありますが、これは、
①理論的なものがあり、音質がかわる
のか
②理論には現れないけど、確実にいえる経験則
のか、どちらでしょうか？ いろいろお話をお伺いすると音には理論で語れないところがたくさんあるようで、この場合はどちらなのかな？と思いましたので。
２つめは、昔（20年ぐらい前？）ソニーのカタログだったと思いますが、「音源がレコードからＣＤに変わり、スピード感やダイナミック感（？）のある音を実現が求められはじめました。従来の8Ωでは対応が難しく、４Ωはアンプに厳しい。そこで、これからは6Ωです」なる文言をみた記憶があります。まぁ、かなり昔の記憶ですし、カタログはユーザーの心をつかむために、少し湾曲して書いてあることもありますが、インピーダンスでそのような傾向ってあるんですか？
話題の「インピーダンス」を見てふと思い出し、気になったもので…
変な質問ばかりですみません。
Unknown
その後、コアキシャル開発如何でしょうか？
本年待つ頃に発表予定と以前お伺いしました。
お待ちしていますのでよろしくお願いいたします。
Unknown
Yah!様
一つ目の質問への回答は、理論というより経験則といった感じです。今までの経験では、インピーダンスに関係なく線径をupすると音も太く（厚く）なるという印象を持っています。ちなみにバランス的に音が細めになった時は先ず線径upを検討するというのが私の定番メニューです。
ただスピーカーの場合、線径をupするということは巻幅や重量もupするので、純粋に線径upだけの効果を検証するのは無理かと思います。
ソニーの文言の件は、私も知りませんでした。私がやっていた当時は、6Ωの最大の目的は同時比較試聴時の聴感上能率up対策だったと記憶しています。単品スピーカーとして４Ωはさすがにアンプを選ぶので、８Ωか6Ωの選択だった中での話だと思います。
Unknown
元気です様
コアキシャルですが、販売店様からもいろいろと価格等についてコメントをいただき、現在鋭意開発中です。残念ながら少し予定より延びて、何とかＡ＆Ｖフェスタで発表できればと思っているのですが・・・。
カーオーディオ
の世界は2オームとかのSPを使うのではなかったですかね? 電源電圧が低いから電流値を稼ぐ為にこんな低いインピーダンスにするのでしょうか? クルマはボディを導体代わりにすることも関係あるのでしょうね?
Unknown
Ｍ田様
私も２年ほどカー用のユニットをやっていましたが、さすがに２Ωというのは無かったですね。でも４Ωをパラで使われている方はいるかも知れません。
Unknown
200Ωや400Ωは雑誌記事…というより、広告でして、これは実物を見た訳ではありません。
ただ、手元にあるカタログ集のような書籍（初歩のラジオ別冊７２年部品ガイド、誠文堂新光社）ですと、アシダというメーカーの20センチユニット（8P-HF1）という品で8,16,200の各インピーダンスを挙げてあります。
一方、松下の真空管式カラーＴＶから外したユニットは、高校生時分には実物を持っていたのですが、なにせ３０年も前のことでして、既に処分してしまいました。ユニットには400Ωと記してあったのを記憶しています。
また、回路図は残っていて部品型番は分かります。EAS-18PL33Aというウーファーで、SRPPという増幅方式のパワーアンプの負荷に、２本直列で用いてあります。ＴＶセットの型番はTK-7100DUです。
このテレビ、面白いことにツウィータは４Ωでして、これまた２本直列にしてマッチングトランスを介してアンプに接続してあります。
御興味がおありでしたら、回路図をスキャンしてメールでお送りしましょうか？
Unknown
UTP様
情報ありがとうございました。回路図のメールまでは不要ですが、昔はすごいユニットがあったのですね。ちょっと驚きました。
ヨドバシカメラにて・・・
先日メールにて151Wと111Sの2Wayについて相談させていただいた者です。
今日梅田のヨドバシカメラに行くと、３ＦのスピーカークラフトコーナーにPARCのユニットとともにDCS-W3が置いてありました。
DCS-W3は試聴できるようになっており、初めてPARCさんのユニットの音を聴く事が出来ました。
狭い場所でしたし他の売り場の音が聞こえてくるので決して良い条件ではありませんでしたが、DCS-W3の第一印象は音離れの良さと自然な音色が印象的でクリアなボーカルと繊細な弦楽器が大変気に入りました。
DCS-W3はユニットとエンクロージャーの設計＆仕上げの良さがあの完成度の高さにつながっているのだと思います。
私も理想は高く、DSC-W3を目指して今回のSP製作に挑戦したいと思っております。
Unknown
IKU様
コメントありがとうございました。ヨドバシカメラ様で展示されているデモ機は、ピアノ塗装のDCS-W3ではなく通常のウレタン塗装のデモ機になります。塗装以外でも木組みや細かい仕様が違うので、もしＷ３をお聴きになられるのであれば大阪地区では日本橋の河口無線様にデモ機がございますので、一度聴いていただければと思います。でも、ちょっと見ただけだと分かりにくいですねぇ。
ご指摘のようにウレタン塗装のデモ機でも、十分音離れの良さや自然な音色は再現されていると思いますが、Ｗ３はさらに解像度や定位感が向上しております。
Unknown
別の用事でヨドバシに行き、たまたま見つけたので早合点してしまいました。
一度、河口無線に行ってみます。
Unknown
IKU様
たしかに少し離れて見るとどちらも同じに見えるかも知れませんね。是非河口無線様のＷ３もお聴きになり、感想等またお知らせいただければ幸いです。
４Ωと８Ωで・・・
はじめまして ある疑問がありまして調べていた所、こちらに辿り着きました 宜しくお願い致します
素人なのですがPAを組んでイベントなどで鳴らしたりしております（レゲエのサウンドシステムというものですが・・・）
ローレンジでamcron ma-2402というアンプでPresionDevice18インチ（８Ω）のユニットを片chで２つを並列で繋いで鳴らしてますが、以前３つをパラって鳴らしてみたところ（アンプのマニュアルには２Ωまでの出力の表記があったので）酷く、危険な音でした。
で、疑問が沸いたのですが
１６Ωの２つのユニットをパラで（８Ω）でドライヴするのと、
８Ωの２つのユニットをパラで（４Ω）で鳴らすのとでは
どのような違いがでることが考えられるでしょうか？
実際に験せばよいことですがユニットも安くないので 是非、御教授ください お願い致します。
Unknown
nishi様
ユニットをパラで使用する場合の変化としては、同じ音圧を出すのに各ユニットの負担が減るので音に余裕が出るというのが一般的だと思いますが、ご質問の16Ωパラと8Ωパラの差というのはアンプ次第ではと思います。
つまりアンプ自体が４Ωでもしっかりドライブできるのであれば、スピーカーとしてはどちらのケースもパラにした場合、同じような変化をするのではと思います。
Unknown
PARC様
御返答ありがとうございました
アンプ側の性能等をもう一度調べ直してみることにします。
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