スピーカーの測定

質問

スピーカーのコイルが過入力による熱などによってどれだけのダメージをうけているかをテスター等で測定する方法があったら教えて下さい。

回答No.6

elekichi · ベストアンサー

eekichiです、再質問に回答させて頂きます。

　エンクロージャー（箱）の構造にもよりますが、4670D、4675Cの様にエンクロージャー其の物が大型の場合は、スピーカー背面の圧力が、背面を解放される事によって下がり、逆に音響出力が上がる事も考えられますが殆ど変わらないでしょう。（昔は背面開放型のスピーカーも有った）
　其れよりも背面圧力の減少により、コーンが振動し易くなりますからエッジやダンパーが損傷する可能性が有ります。

　スピーカーの位置が変えられれば、壁から20cm程度の処に設置し、背面から音響圧力をかけ、バックローディングホーンの様な効果を出させても良いでしょう。（壁との距離を調整しながら、徐々にパワーを上げて下さい）

　又、小型のサブウーハーの様な形状の物ですと、エンクロージャーにより高い背面圧力がかかっていますので、背面を開放すると圧力が掛からなくなり、コーンがより振動し易くなりますからエッジやダンパーが振動に耐えられなくなる可能性が有ります、この場合は入力電力を下げるか、背面にコーナーバッフル（V字型の4cm程度の厚さの板）を取り付けて背面負荷とホーン効果で音響出力を上げ、其の分入力電力を下げます。

　これ等の細工はウーハー側だけで良く、中高音用ホーンは音響効率が高く、音響入力（エネルギー）も低く設定されている筈で、特に細工は必要有りませんが、ウーハーとのバランスを調整する必要が有ると考えます。

お礼

度重なる質問へのご回答真にありがとうございます。
elekichi様の意見を参考にいろいろ試してみます。

回答No.5

iBook 2001（@iBook-2001）

再び iBook-2001 です♪

ご説明いただきありがとうございます。
JBLで大入力対応機種との事ですので、勝手に大口径ウーファーとホーンのマルチウエイシステムと想像した上ですが、、、（違ってたらごめんなさい）

高音域用のドライバーは後面解放して冷却効果を得る事も可能ですが、低音用の場合はボックス設計上の問題から、解放する事は避けるべきだと思います。
こういった使い方の場合はスピーカーユニットは消耗品と考えて使うべきです。（JBLではウーファーもドライバーも振動系の交換サービスが受けられます。安くはないですけれどね。）

スピーカーの耐入力と、アンプの最大出力に関しては、いろいろな考え方があり、elekichi様の様にアンプのパワーを抑える方向と、私なんかは倍位までのパワーアンプを信仰する方向もあります。

また、実際の経験で５０W＋５０WのステレオアンプとPA用（ブリッジ600W)のアンプで、屋外コンサート（リミッタ－無し）で音質上同じ音量までしか上げられなかった事もあります（５０Wアンプはクリップランプがほぼ点灯、600Wアンプはクリップランプがまれに点灯でしたよ。ちなみにスピーカーはシングルコーンフルレンッジで耐入力８０Wでした　笑）

お礼

早速の回答ありがとうございます。
お察しのとうりウーファーとホーンのマルチウエイシステムです。
80Wのスピーカーに600Wですか！！
私もいろいろ実験しながら、最適な方法を探ってみます。

回答No.4

elekichi

elekichiです、再質問に回答させて頂きます。

　600Wのスピーカーに600Wのアンプですか、それとかなり平均電力の高い使い方をされていると思われます。
　エンクロージャーの構造にもよりますが、背面を開放すれば（音質を論議しないで）確実に温度は下がります。

　コーンスピーカーの効率は3％程度ですから、入力電力の97％は熱になります、従って前回回答の1W→6Wとして30cmスピーカーで一時間で9.6×6=57.6℃迄温度が上がることになり、約2時間で110℃に近い温度になるので、何らかの方法で温度を下げる必要が有ります。

　音を気にしないのであれば、扇風機で冷やした方が良いかも知れませんし、出来ればスピーカーを1セット増やす事が出来れば良いのですが。

　中高音（ホーンスピーカーを使っているかも知れない）部は音響エネルギーが低いので、ウーハーのみ対策をすれば宜しいです。

補足

回答ありがとう御座います。
スピーカーを1セット増やす事は諸事情により無理なので背面開放の方式を試そうと思います。
そこでまた一つ疑問なのですが、背面開放にした場合音圧感（音量感）は、やはり減少するのでしょうか？
スピーカーから壁までは約2メートル位です。

回答No.3

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

スピーカーのコイルとは　ヴォイスコイルの事でしょうか？　
　もしヴォイスコイルの事でしたら、完全に壊れたかどうか　しかテスターでは判断出来ません。

大音量でエンクロージャーが熱くなるのでしたら、アンプ内蔵のパワードスピーカーではないでしょうか？　発熱源はアンプかと思いますが、、、

PA用でKW単位の入力を長時間でしたら、全く対処が違いますが、家庭用途ではあり得ないのでね。（苦笑）

ご利用の状況をお知らせいただけますと助かります。

補足

回答ありがとうございます。
使用状況ですが、どちらかというとPA用に近いと思います。
JBLの８オーム６００Wを６００ｗのアンプでほぼフルボリュームで防音スタジオで鳴らしています。

回答No.2

elekichi

elekichiです、再回答させて頂きます。

　前回の回答は1時間における推定値で、しかも密閉型のブックシェルフタイプの場合ですから、長時間其れもジャズやロックの様に、平均電力の高い音楽を聴く場合はエンクロージャー内部の温度が上がるのは確かに気になりますね。

　ボイスコイルの線材が分りませんが、ポリアミドイミド系の絶縁電線の耐熱温度は220℃ですが、此れを半分の110℃とし、前回回答の15cmのスピーカーのボイスコイルの温度が直線的に上昇すると仮定すると、約5.7時間後にこの温度になりますが、その様な事は有り得ないでしょう。（温度が140℃以上になると寿命が加速的に短くなります）
　何れかの時間で熱飽和し、温度が上がらなくなると考えます。

　従って少し面倒ですが、温度の上昇傾向を調べて見て、2～3時間程度で温度の上昇が飽和するようでしたら使用上問題は有りません。

　其れより、コーンエッジやダンパーのヘタリで音質が悪くなると思います。（一般に5～10年程度と思います）
　尚、老婆心ですが、スピーカーは定格電力以下で使って下さい。

補足

更なるご回答ありがとう御座います。
スピーカーはJBLで許容入力６００Wを出力６００Wのアンプで鳴らしています。
音質もさる事ながら、どちらかというと音量重視の使用をしています。
もし放熱効果があるのならエンクロージャーを後面開放型に改造する事も考えているのですが、効果はあるのでしょうか？

回答No.1

elekichi

オーディオ暦52年の高齢者です。

　スピーカーのボイスコイルの劣化状況をテスター等で計測する事は出来ませんし、その様な計測器も有りません。

　先ずボイスコイルの過入力による熱の発生ですが、最大入力100Wとするとダイナミックレンジを50dBとして（最小電力は0.001W）平均電力を-20dBの点とすれば、1Wになります。
　その時発生する熱は1時間当り、860カロリーで水860gを1℃上げるエネルギーで、銅線の比重が8.95から約96ｇの銅線の温度が1℃上がる事になります。
　30cmのスピーカーのボイスコイルの重さが約10g程度ですから、温度は9.6℃上昇することになります。
　最近の小口径のウーハーで15cmとすれば、ボイスコイルの重さを5gとして温度上昇は19.2℃で熱によるダメージにはならないでしょう。
　何れも1時間の通常使用での計算で、100Wの電力（一定の正弦波）を連続的に加えたとすれば話は違いますが。

　其れよりもスピーカーに過入力を加えた場合はコーンエッジが先に損傷するでしょう。

　如何なる目的で測定が必要なのか判りませんが、一般に古いスピーカーの劣化ですと、コーンエッジやダンパー部の疲労劣化の方が問題になると考えます。（その場合、累積作動時間で考える必要が有ります）

補足

ご返答ありがとう御座います。
大音量で長時間使用しているとエンクロージャー内部の温度がかなり高くなっているので、スピーカーの状態を知りたくて質問させていただきました。