PAアンプのスピーカー選びについて

質問

ミキシングアンプなどの中に、時々、BTL(ブリッジ)接続というジャックがあるものがありますが、4Ω・200W×2(L/R) のステレオ出力仕様の場合は、BTL接続では、8Ω以下・400W以上(1個)接続すると、電流が流れ過ぎて、ICが加熱し煙が出たりして壊れるという事を聞いました。

今回の質問は、逆なのですが・・
最近入手したモノラルのPAアンプについてです。TDA7294を1個使用しているタイプで、TOTAL BALANCE 4Ω・75W 出力と表記があり、L/R　2個のスピーカーが接続出来るようになっています。モノラル出力2個です。

BTLの事例から予測すると、2Ωのスピーカーを2個接続できるのだろうか? と思ってますが、そんな低い抵抗値のものは、あまりみかけません。

4Ω～8Ωだと75Wくらいのスピーカーを2個接続しても大丈夫なのだろうと思ってます。

今現在は、 6Ω・40W を2個接続していますが、加熱やノイズなどの以上はなさそうでした。まぁ、ボリームは全開まで回せていませんけど・・

4Ω・Max80Wのスピーカー2個接続しても問題ないでしょうか。?
宜しくお願い致します。

回答No.4

John_Papa · ベストアンサー

こんにちは。

ちょっとおかしな説明もある（参考リンク先のデータはまともです）ので、取り急ぎ図を描きました。
良い作図ソフトを持っていないので、かっこいい図ではありませんが、
ステレオとブリッジとモノアンプに２つのスピーカーを使う場合の違いを明確に示すことはできています。

まずステレオの場合
4Ω・200Wが２セットで、これは問題無いですね。
ブリッジの場合、２つのアンプは逆位相の動作になります。
それぞれのアンプが4Ω・200W分を受け持ちますので、インピーダンス８Ωのスピーカーの場合400Wの出力になります。ステレオの時に４Ω以下のスピーカーを接続できないアンプの場合、ブリッジで使うなら８オーム以下のスピーカーを使用できません。
ステレオでもブリッジでも１台のアンプが受け持てる最大パワーは同じなのです。
4Ω・200Wのアンプなら８Ωの時は100W程度でしょうから、ブリッジにすると同じ８Ωのスピーカーでは４倍の400Wという事になりますが、その仕組みは述べた通りです。
ブリッジにすると、使用可能なスピーカーの最低インピーダンスが倍のものまでになる事に注意してください。8Ω400Wのスピーカーを使う代わりに、4Ω200Wのスピーカーを直列に使っても良いのですよ。

モノラルアンプの場合、スピーカーが２セット接続できても、ステレオのＬ/Ｒではありません。スピーカーが２セット並列に接続できるというだけです。８Ωのスピーカーを２個並列に接続するとインピーダンスは４Ωになります。
トータルで4Ω・75W なら、８Ωのスピーカーを２つ接続して７５Ｗまで出せるという意味になります。
４Ωのスピーカーを２個（合成インピーダンスは２Ωになる）接続できる訳ではありません。
6Ω・40W を2個接続できたのは、スピーカーのインピーダンスもきっちりしたものではなくて周波数で変異が有るものですし、アンプもその程度の誤差はカバーできる場合もあります。ま、ボリーム全開で無かったし運が良かったと考えましょう。楽曲によっても主な使用帯域やアンプの負担は違うでしょうから、何時でもＯＫという訳には行きません。４Ω２個だと、条件は更に厳しくなります。インピーダンスが低い分大きな電流が流れ、アンプの負荷は電流の２乗に比例する事を忘れないでください。アンプが負荷に耐え切れなくなった時が故障です。

なお、ＢＴＬ・ブリッジ・バランス、何れも名称が違うだけで出力形態は同じです。
図では、モノラルアンプへの接続を片側アースで描いていますが、バランスアンプの場合、スピーカー配線をアースへ落としたらアンプが故障しますのでご注意を。

お礼

お礼が遅れましてすみません。

とても分かり易くご説明頂まして、とても感謝しています。

何か、2WAYスピーカーを自作したいという衝動に駆られてきました。4Ωスピーカーでもネットワークの自作が出来れば、2～3個のスピーカーを並列に増やせるというページを見つけていまして、チャレンジしたい気分でした。

とりあえず、完成するまでは、4Ω(～75Wまで)でがんばってみます。
寸前のところでアンプ壊さなくて良かったです。有難うございました。

回答No.5

ticoant664

意味不明なことを書いてしまいました。
No.２は無視してください。

お礼

いいえ、
ご意見大変
参考にさせて頂いてます。

No.3とNo.4の方々のご意見について、今、模索の最中でした。

回答No.3

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

製品仕様表なのかなぁ？　かなり情報がアヤシイと思います。

理論的には、２つのアンプ回路を一体化したバランスアンプ（ブリッジド　トランス　レス）出力の場合、対応する負荷インピーダンスが２倍まで、理論値で出力は４倍に成ります。

現実的な範囲では、対応インピーダンスは理論値までが実現出来ますが、出力は２倍から3倍程度が精一杯ですね。

さて、これらはアンプ側から見た数値だけの話です。
あくまで、アンプの限界値を想定した部分ですね。

スピーカーのインピーダンス値は、現実的には周波数により大きく変化し、一般的には最低共振集は数以上でインピーダンス値が低く成る範囲を定格インピーダンス値としています。
このため、公称８Ωなのに一部の帯域では半分近い５Ω以下、なんて言う製品も在りますし、過去には２Ω以下と成る帯域が存在し、アンプを壊しやすかった、と言うスピーカーも存在しました。

スピーカー側のワット数は、正常に動作出来る範囲だったり、壊れない範囲、一部のスピーカーでは電線のサイズから計算値だけの数値を現す場合も在ります。
（５００Wと書かれたスピーカーが５０Wの入力で壊れる事も在ります。）

通常は、１Wの入力で、どれだけの音量が得られるか、変換効率が重要に成ります。
スピーカーは、電力信号を音に変えるモノですからね。

音の大きさを現す単位として、実際の人間が感じる音量感を現すため、dBと言う単位を利用する事が多く成ります。
リニアな数値比較と、人間が感じる相対的な音量感は違うので、対数圧縮した数式で求められる単位として利用されます。

アンプ出力で２倍の差、（例、５０W対１００W、あるいは　１００W対２００W)は３dBの違いです。

ワット数（W)は、電力なので、アンプ出力信号の　電圧（V)×電流（I)となります。
ところが、同じ電圧でも抵抗値（インピーダンス）によって、電流の大きさが変わって来ます。
V=I×R
抵抗値のRが小さければ、同じ電圧（V）でも、電流が大きく成ります。

スピーカーのスペック表記には、日本のJIS規格が今では世界標準と成って居ますが、単位系にはJIS規格と違う部分も採用され、数理だけで比較出来ない場合が在ります。

本来のJIS規格は、無響室において、入力１Wで、１mに置いて得られる音量をdB値で表記します。
（基本単位が、dB/w/m)

距離差が音の大きさに関わる事は直感的に感じられる現象なので、ご理解頂けると思いますが、理論としては距離差の2乗に反比例しますので、１mじゃなく50cmで測定しますと４倍の音量に成ります。（数値では＋６dB)

さらに、１Wではなく、８Ωでは１Wに相当する2.83Vの信号を入れた場合、４Ωならば電流が２倍流れますので、V×I ＝W　と言う公式から、実際には２wで測定している、相対的に＋３dBの数値が得られる、という事に成ります。

同じ電圧でも、インピーダンスが違うと、電流量が違って、電力のワット数も変わります。

アンプ側に取っては、８Ωで１００wのアンプが、４Ωなら２００w、２Ωなら４００w、、、と出せるのが理想的な理論計算ですが、現実は限界やそれぞれのロス等も在りますので、そんな事は無い。
つまり、インピーダンス値が設計前提よりも低すぎれば、過電流が流れて破壊、最悪は発火から火災となり人命にも影響します。（ちなみに、ショートすれば０Ω、無限大の電流を流せるため、電気機器が破壊に成る最終状況になるのです。）

対応以下の低インピーダンスでも、アンプが耐えられる範囲の出力までで有れば壊れません、ボリューム位置も一つのキーポイントでは在りますが、入力信号レベルが極端に小さければ、ボリューム全開でも出力は十分小さい場合も在ります、しかし入力信号が大きければ、ボリュームをかなり絞っていても出力が大きく成る事も在るので、危険性は小さく無い状況なのかもしれませんよ。

とりあえず、利用出来ている範囲であれば、その状況下では大丈夫なんですが、不意の外来ショック音（ノイズ）が混入した瞬間に、事故に至る可能性は否定出来ません。
（雷などの瞬間パルスで、逝ってしまうかも、、、）

業務用機器には業務用機器なりの、民生用機器には民生機器なりの安全マージンが存在します。
業務用機器と呼ばれるプロ仕様はタフな設計でもありますが、本当の限界値を表記する事が多いのも常識、なにしろ業務機器を使う人も知識と技量を持ったプロと言う前提している部分が有るからですね。

「使えるか、使えないか」という実用部分だけでは無く、どの程度の危険性が有るか、という危機管理を理解した上で使うなら、事故の対処も含めて自己責任ですね。
（ちなみに、昨夜の呑み会で、私がヤケドをしたのは内緒です。イタタァ、、苦笑）

基本は、直流で考えるオームの法則を元とし、周波数によって抵抗値が変わるという、直流とは違うスピーカーのインピーダンスという側面も考慮して下さい。BTLは同じ電源電圧で２つのアンプを完全にバランスした動作をさせた特殊な駆動方法ですが、カーオーディオやデジタルパワーアンプ等の低電圧駆動部分では多用される方法で、制約も少なく無い。その他のメリットも在る方式なので適材適所で応用される回路方式の一つですね。

結果だけでは無く、根本を研究してみて、安全な範囲でデメリットを回避し、メリットを生かす方向で活用していきましょう♪

お礼

ご回答有難うございます。
まだ理解できない部分の方が圧倒的に多くて、何度も読み返し考えてますが、お礼が遅れまして申し訳けありませんです。

いたるところ、4Ω・75W　1個接続ならば鳴らせるという判断できました。規定より抵抗値の大きなものは接続OKですが、4Ωものでも、ワット数が160Wとかになるものは半導体アンプ損壊の危険性があるのだという事・・

今、うちの4Ωスピーカーをいろいろと接続して鳴らせはじめました。
有難うございました。

回答No.2

ticoant664

直接の回答ではありません。

最初の例示は間違っていますよ。
それをあなたに伝えた人がBTL接続について勘違いか記憶違いです。
故障したとの実体験からであるならば検証不足でその原因を掴み切れていないのでしょう。

200W/4ΩのステレオアンプをBTL接続とした場合では400W/４Ωのモノラルアンプになります。
4Ωのスピーカーなら400Wまで出力可能なBTLアンプということです。
ですので「8オーム以下の400W以上（一個）で故障する」は言葉だけでとらえても可笑しいです。
・・・・・・400W以上（一個）？この記述からするとスピーカーの耐入力かな？　だとすると尚更。

例えば以下の製品の仕様をご覧ください。

http://www.soundhouse.co.jp/shop/ProductDetail.asp?Item=224%5EDCM1000L%5E%5E

お礼

すみません。訂正です。

最初の記載、8Ω400wではなくて、2Ω400Wと勘違いしていました。
それでも、まだちょっと違いますかね? (汗;)。

間違った接続をしていると、アンプが壊れるケースとスピーカーのコンデンサーが壊れるケースとかありそうという事で、例を探している最中でした。

リンクのDCM1000Lは、大出力ですね～。
以下は、ちょっとコピーしてきたものの抜粋です。

● 汎用PAアンプ
ステレオ4Ω：200W×2
ステレオ8Ω：120W×2
BTL無し

● PM700 2Chアンプ
ステレオ4Ω： 350W×2
ステレオ8Ω： 225W×2

● YAMAHA P2080 2Chアンプ
ステレオ4Ω： 125W×2
ステレオ8Ω： 80W×2
BTL(8Ω)： MONO 250W×1

● Roland SRA-1200　2Chアンプ
ステレオ4Ω：85W×2
ステレオ8Ω：60W×2
BTL(8Ω)：170W

● DCM1000L　2Chアンプ
ステレオ（2ohms）：560W×2
ステレオ（4ohms）：325W×2
ステレオ（8ohms）：175W×2
BTL出力（4ohms）：1120W
BTL出力（8ohms）：650W

抵抗が同じ値では、BTL接続では、トータルW値の倍になるようですよね～。
もしかしますと、うちのモノアンプでは、4Ωものの場合は、1個のスピーカーの出力は、表記の4分の1になるのですかね(汗;)!!

ご指摘、有難うございました。

回答No.1

yosifuji20

BTLの事例から予測すると、2Ωのスピーカーを2個接続できるのだろうか?
BTLは 2回路のメインアンプに一つのスピーカーを接続して、一個のメインアンプの場合に比べて約4倍の出力を出せる方式です。この場合はアンプからから見たスピーカーのインピーダンスは半分になります。4オームならば2オーム相当ということです。

ご質問のアンプはモノアンプ一個ということですから、それに接続できる負荷はカタログデータによるとしか言えませんが、TOTAL BALANCE 4Ω・75W 出力とあるのであればおそらく合計で4Ω、2個のスピーカー接続ならば8オームが2個ということでしょう。

半導体アンプは負荷が大きい分は良いのですが小さい場合は電流過大で故障のもとです。
カタログをよくお読みになるほうがよいと思います。

お礼

8Ωスピーカーならば、1個75Wのスピーカーを接続出来るということなんですよね～。

4Ωスピーカーならば、ワット数も35Wくらいまでという事になりますかぁ・・

電源もそうですが、時々、そのあたりの説明がない場合がある現状です。
分かっている人々には常識なのかもしれませんけど、中でもセットものとか多そうで弱ります。

4Ω・75W 2個でイケるって思ってましたけど、BTL接続の例とは、違ってたみたいのですね(汗;)。

ご説明有難うございました。