50Wのギターアンプに許容入力100Wのアッテネータを使用すると煙が出

質問

50Wのギターアンプに許容入力100Wのアッテネータを使用すると煙が出ました

大変お恥ずかしい質問で申し訳ございませんが、周りに有識者がいないためここで質問させて頂きます。
宜しくお願い致します。

つい先日、初めて真空管ギターアンプを購入致しました。
PEAVYの6505+ 112 comboです。
http://www.soundhouse.co.jp/shop/ProductDetail.asp?Item=571%5E6505PLUSCOMBO%5E%5E
こちらの出力は60Wとなっておりますが、説明書を見ると50W(RMS)と書いてありました。
アンプの出力インピーダンスは4、8、16Ωが選択できるようになっており、スピーカーはデフォルトで16Ωのものが使用されております。
マスターボリュームは付いておらず、プリアンプ前のPREとプリアンプ後のPOSTつまみがあるのみです。

このアンプのパワーアンプ部をドライブさせたかった為、アッテネータも購入致しました。

FOSTEXのR80Bです。インピーダンス8Ωで許容入力は100Wです。

そしてケースとフォンプラグ2つと、このR80Bを用いて簡単なアッテネータを制作しました。

で、6505+のスピーカーアウト→アッテネータ→スピーカーという流れで接続しました。
この時、アンプの出力インピーダンスは（なんとなく）8Ωを選択しました。

アッテネータのつまみを最小まで絞りきった状態で、アンプの出力をあげていくと（POSTつまみを上げていくと）、たしかに減衰されて出力されているのが確認できました。
アッテネータが最小の状態で、アンプのPOSTつまみがMAXの時にちょうど家で弾けるぐらいの音量になりました。

そのまま喜んで10分ぐらい弾いていると、なにやら変なにおいが・・・

その時、見てしまいました。アッテネータから煙が出ていたのを！！

すぐにアンプの電源をOFFにしアッテネータを取り外しましたが、かなり熱くなっておりました。。。

許容入力100Wであったので問題ないと思っていたのですが。。

そこで色々質問したいことがございます。

(1)スピーカーのインピーダンスは16Ωで、アッテネータは8Ωのものしか無かったため、
出力インピ8Ω→アッテネータ8Ω→スピーカー16Ωという変な？構成になってしまいましたが、この場合の問題点などはありますでしょうか？アッテネータが焦げたことに関係してるのでしょうか。
そもそも、T型アッテネータを噛ました場合、アンプ側からみた相手機器側の入力インピーダンスがいくらになるのかが分かりません。。
もし16Ωのアッテネータがあるとすれば、
出力16Ω→アッテネータ16Ω→スピーカー16Ω
というのが正常な構成となるのでしょうか？

(2)6505+の出力が60W(50W？どっち？)というのは、調べてみると定格出力がその値ということでした。
もしかしたら最高出力は100Wを越えるため、許容入力100WのR80Bが焦げた？のでしょうか。
それではさらに高負荷の200Wまで対応したR82B（8Ω）を使えば、問題ないかもしれないのでしょうか？

(3)アッテネータが完全に冷え切った状態で分解してみましたが、中身はそんなに損傷しているように見受けられませんでした。。
このまま使うのは流石にまずいでしょうか？

(4)別件に近いですが、6505+を普通の使い方（アンプ直）で使用し、出力インピーダンス切り替えを変えながら、音質や音量が変わるのか調べてみたのですが、何も変わる気配はありませんでした。
スピーカーが16Ωなので、マッチングもしくはロー出しハイ受けなら問題ないかと思い、色々切り替えしてました。
この出力インピーダンス切り替えスイッチ、マッチングのために必要なのでしょうが、いまいちよく分かりません。
たとえば今のように出力16Ω→入力16Ωと使用している状態と、出力を4Ωに切り替えて4Ω→16Ωと使用した状態で、具体的にいったい何処の何が変わるのでしょうか？
もちろん普段は出力16Ω→入力16Ωのように通常通り使用するつもりですが、何が変わるのかが気になって仕方ないのです。。

大変素人質問で申し訳ございませんが、上記の1項目からでもいいので、回答頂けると嬉しいです。

以上、宜しくお願い致します。

回答No.8

yamame17gou

上流側であるアンプ出力を端子１、３間に接続し下流側、取り出し側を端子１、２間に接続。
接続参考図；https://www.madisound.com/store/product_info.php?products_id=263

回答No.7

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

う～ん　組み合わせと使い方で発煙し壊れてしまった事は残念ですけれど、いろんな条件から消損してしまったんですね。

壊れてしまった状況を考えてみて書いてみます。（大雑把ですから正確性は７割くらいと思ってくださいね～）

アンプの出力ですが、半導体アンプですと実用最大の限界を表示するオーディオ機器、実用的な安定が有る状態の平均値を表示する楽器用という部分で、表示の数値だけでは比較する土俵が違います。

楽器用アンプで真空管ですと、歪まないといわれる歪み率５％くらいまでを実用域として居る物が多いのですが、１０倍程度の瞬間入力では大きく歪んでしまい頭打ちで１５０％までだけれど対応可能という状況だと思います。
（この１００％以上の歪み感が好まれて、真空管アンプが愛用され、最近は真空管アンプ趣味レーターアンプなんて有りますね）過去の電子部品の真空管が愛用されていますね。

さて、FOSTEXのR80Bは私も所有し使っています。
（基本的に、スピーカー自作好きなので、他社のアッテネーターも持ってますよ～ん）

アンプが出力した電力を適合インピーダンスで減衰させるのがアッテネーターですが、減衰した分の電力は、どこで消費しているんでしょう？　

アッテネーターの内部で熱にするのが一般的で、FOSTEXのR80Bも例外ではありません。

アンプの出力が６０Wと言うとですと、６０wの白熱電球を思い浮かべてみてください。
１００Wの電球よりはぼんやりと暗い物ですが、４０Wや保安灯の１８Wよりはかなり明るい電球で、勉強机等でしたら明るい電気スタンド用ですね。

この６０Wを使って明るく照らす電球でも、エネルギー的に熱になってしまう部分が大きい物です。（勉強机なら同じような明るさで１８～２０Wの蛍光灯で代用出来ますね。）

つまり、アッテネーターFOSTEXのR80Bは１００W級のシステム用と言う事で、ネットワークで分割した１／１０の状態でシステム上利用出来る物です。

平均６０Wのアンプ出力で楽器用ですから、瞬間的に1.5倍は出ると思いますし、ネロワーク回路で１／１０に想定した１０Wをはるかに超えてしまったと言う状況かと思いますよ。

昔のスピーカーを改造したとき、ウーファーユニットには２４W、ツイーターは８Wと書かれていて、ボックスの端子板には最大８０W入力って書かれていました。　
アンプの総合室力と、スピーカーシステムとしての総合耐入力はこれほど違うんだぁ～？　って言うのが私が中学生の頃に衝撃的事実でした（爆笑）

FOSTEXのR80Bではネットワークで規定の低域をカットした信号だけの場合１００Wと言うことでしょうから、帯域制限していないフルレンジ信号の場合ですと１／１０くらいの瞬間最大１０Wくらいまでで使うのが良いかな？　リミッターの無い生音ですと、さらに１／１０の安全圏で平均１W程度。体育館の様な場所なら、スピーカーの効率が良いと、BGMで１Wも出すとウルサい！！ってクレーム来る音量の場合もあります（爆笑）

屋外だと歪んだ１００Wでも、さほど大きな音が出ませんけれどね～～～（苦笑）

とにもかくにも、オーディオ的にアンプの出力からスピーカーの間に減衰器を用いるのは、いろんな意味で出来るだけ避けた方が良い結果になります。

システムの構築を変える方向で検討されるのが良いかと思いますが、いかがでしょうか？

異論反論、まぁ、誹謗中傷はできたら少ない方向で、ご質問者様の考え方を書き込んで頂けますと助かります。

回答No.6

yosifuji2002

[純粋に「一般オーディオでのアッテネータ論」が、「一般オーディオ界しか知らない有識者」から展開されるかもしれませんが]と仰られますが、アンプのひずみをどう利用するかという点でオーディオとギターアンプは全く違います。オーディオでは最大出力を超えないで小ひずみ率で使用するのが原則ですが、ギターアンプでは多分最大出力近辺のひずみを音響効果として有効に利用するというところが基本的な差異でしょう。
ただご質問の件について限れば、アンプとスピーカーの間にアッテネータを入れるのかという点以外は関係ないように思われます。ご質問は単に出力電圧と耐圧の関係、それにアンプのインピーダンスマッチングのことですから。

もう一度ご質問のとおりにお答えしますと
(1)出力16Ω→アッテネータ16Ω→スピーカー16Ωというのが正常な構成となるのでしょうか？
　もちろん指定のとおりに使うのが無難ですが、抵抗型のアッテネーターの場合、つまみの位置で結構抵抗値が変わります。アッテネータ8Ωを使ってもアンプから見た負荷は16と8の並列のようなものでその中間で少し変動するような値と思います。負荷抵抗が小さくなる場合の効果は（４）で述べます。

(2)さらに高負荷の200Wまで対応したR82B（8Ω）を使えば、問題ないかもしれないのでしょうか？
　オーディオ用のアッテネータはそのような大出力の連続運転を想定していないので、無理でしょう。

(3)アッテネータが完全に冷え切った状態で...このまま使うのは流石にまずいでしょうか？
　加熱した際、絶縁材等が変質した恐れがあります。やめた方が無難です。

(4)たとえば今のように出力16Ω→入力16Ωと使用している状態と、出力を4Ωに切り替えて4Ω→16Ωと使用した状態で、具体的にいったい何処の何が変わるのでしょうか？
　指定のインピーダンスより低い負荷をつなぐと、最大出力が上昇します。たとえば同一出力電圧で、4Ωは16Ωの4倍のワット数になります。その代わり通常ひずみ率が大きくなりますし、最悪の場合アンプの許容負荷を超えて損傷する場合があります。インピーダンスが大きくなる場合は逆で、大出力が取れませんが安全性は向上します。
　真空管アンプは最大値を越えても結構丈夫なので、壊れることはあまりないのかもしれませんが、寿命は短くなるでしょう。その前に保護回路（ブレーカーのような）で出力が遮断されることはないのでしょうか。

なお、50W(RMS)とは何かというと、RMSは実効値といって交流の電力を表す概念です。交流は常に電圧が変動するので測定するタイミングで電圧が違います。これでは電力を表せないので、実効値を使います。これはある交流電圧（たとえば100v）をある抵抗体（たとえば16Ω）に与えた時に生じる熱と同じ熱を与える直流電圧のことです。交流は常に電圧が変わるので、いわば隙間だらけです。直流は電圧一定ですから隙間なしです。代表的な交流であるサイン波の電圧1に対して実効値は約0.7です。これを最大出力50w(RMS)で表すとそのときの電圧は16Ωの負荷の場合直流28Vで、交流電圧では40vになります。50w(RMS)ということはピーク値40vまではある一定のひずみ率で出力可能ということでしょう。これ以上出力を増やすとひずみ率はだんだん多くなります。ギターアンプは多分このひずみをうまく使うのでしょう。60wについてはカタログがどう定義しているのかによるのでここでは不明です。

回答No.5

kenta58e2

No.1他…です。

特定の減衰量で良いなら、自作できなくもないです…が、下手打つと「自己責任では済まない」自体になりかねませんから、よーく勉強して自信ができてから慎重にやることを強くお勧めです。

製作例で、私が割とわかりやすいと思ったのはコレ。他にも探せば、もっとわかりやすい製作例は出てくると思います。
http://kenken22.blog81.fc2.com/blog-category-2.html
私が「わかりやすい」と思うのは、「ここの製作記事くらいの難易度（用語とか）がスラスラわかるくらいでないと手を出すな」という、バロメータ的な難易度の記事だな…と思ったから。
もっと易しい記事だと、肝心な安全ポイントの解説がズコっと抜けてたりするので要注意ですね。

上の記事でも紹介されていますが、使うべき抵抗値を求めるだけなら、以下のサイト利用でＯＫです。
http://jr6bij.hiyoko3.com/java_calc/att.php

ただ、大事な基礎知識として、上の回路でどの抵抗器に（全体で３０Ｗかかった時に）何Ｖの電圧がかかって何Ａの電流が流れ、その結果、抵抗器毎に何Ｗの熱が発生するか…ということはわかるだけの知識は、蓄えてから手を出しましょう（強くお勧め）

実際のところは、３０Ｗが０．３Ｗくらいになる計算なら、すべての抵抗器を３０Ｗ耐圧以上（でも、私だったら安全を見込んで５０Ｗ耐圧を目指す）にしとけば問題ないですが、理屈をわかって作るのと値だけパクって作るのとでは、安全に関する理解度が全然違ってきますから、理屈がある程度わかってから作るという事は大事です。

問題は放熱です。
３０Ｗの電力を熱に変換して消費するというのは、実際には相当気合いの入った放熱設計が必要です。放熱せずに熱がこもるから、煙が出るハメになります。

市販品は、大きな放熱器を付け、特定の抵抗器だけが特に熱くならないよう熱の分散を考慮した設計にし、また音質に影響の少ない抵抗器の厳選、そして複数のインピーダンスや減衰率に対応できるよう「抵抗器を効率的に切り換える」仕組みなどを巧妙に取り入れているので、あれだけの市販価格になります。

回答No.4

kenta58e2

No.1,3です。
余計なお世話のついで話ですが、ここはオーディオカテゴリーなので、多分、純粋に「一般オーディオでのアッテネータ論」が、「一般オーディオ界しか知らない有識者」から展開されるかもしれませんが、今まで1,3で述べたとおり、「一般オーディオ」と「楽器アンプ」は設計思想的な面で考え方やセオリーが全然違いますから、勘違いがないようにご注意下さい。

私は、楽器アンプやＰＡ機器側の人間（アマチュアですが）なので、質問者の方が何のためにアッテネータが必要か…「PEAVYの6505+ 112 comboのPOSTをフルアップしなきゃ意味が無い理由」は、非常によくわかりますが、一般オーディオの人から見たら、「POSTをフルアップしなきゃ意味が無い理由」が、わからないと思います。

たぶん、そういう「目線の違いによる意見の違い」でも、一般オーディオと楽器アンプがどれほど違いがあるか（設計論だけでなく、使用者目線自体が違うという事）も、わかってくるかもしれませんけどね。

回答No.3

kenta58e2

>そもそもネットワークが分かりません。。周波数ごとに信号を分離させるような？？。

はい、そゆことです。
コイルとコンデンサ使った回路を組んで、低域と高域、あるいは低域と中域、高域を電力的に分離する回路です。
家庭オーディオ用のスピーカではごく普通に使ってる方法です。まぁギターアンプでも使ってる機種はありますが。

>分離前の出力が100Wの時、それから低域を除いたものが、R80Bで使えるという意味でしょうか？

R80シリーズなんかは、基本的にはそう考えていて差し支えないです。
難しい小理屈はあるのですが、どっち転んでも、「分離前の信号が全部かかる」ことは想定されていませんので。

>でもそうだとしたら、単純に許容入力100Wって書いてるのって、なんか詐欺みたいですね。。
>同梱の説明書にすらそんなの書かれてませんでした・・・。

うーん…これはねぇ…
気持ちが全くわからんではないですが、世間的にはちゃんと「ハンドメイドスピーカ用」として売ってる部品なので、「わかってる人が買うのが前提」な部分はありますねぇ。
ギターアンプ用は、こんなのでは話にならないので、ちゃんとした製品を売ってるわけですから…

こう言っては、質問者の方気を悪くするかもしれないけど、「ギター用なら市販価格安くて３万円前後」のものが、たった２千円台で再現できるわけがないでしょう…という面はありますよ。まぁ、怪我や火災が起きなくて良かった…としか言いようがない部分はありますね。

>フルレンジの100W出力＝高域20W + 中域30W + 低域50W

まぁイメージ的にはそんな感じで考えて良いですけど、メーカーの推奨設計値から行けば、低域100Wに対して中高域は各10W台ってとこですね。
ハンドメイドオーディオ（家庭用）では、これが常識的な線です。
ギターアンプや業務用ＰＡ機器の世界とは、全く別の常識になります（事実としてね）。

>でもギターアンプには50Wとかかれていたので、単純にいけるのでは？と思ってしまいます。

まぁこれも質問者の方が気を悪くされるかもしれませんが、「ギターアンプに一般オーディオ用の安い部品を使おうというのが、そもそも危なっかしい限り」ということです。
再三ですが、だからギターアンプ専用品はあんなに高いんですよ。
一般オーディオ用は、一般オーディオ製品に使う分には十分な耐久性はありますが、ギターアンプでは耐えられないから、ギターアンプには高い専用品を使いましょうということです。
あるいは、専用品と同等の設計と部品を使って自作するかですが。

>また「出力３０Ｗクラスでも焼けて当然」どのような認識からでしょうか？

これは実測値を知ってるわけではなく、私の想像値ですが、R80Bなら上に書いたように１００Ｗの一般オーディオシステム用なら、１０Ｗくらいはかかるのが前提だろうなと。
なので、１０Ｗ台ならなんとか安全率の範囲内かなと（でも、私だったら怖くて使えませんが）。
でも、３０Ｗはとてもじゃないけどメーカーが想定してないと思うので（メーカー推奨値の限りでは、R80Bに３０Ｗかかる事は非常に考えづらい）、３０Ｗではいつ焼けても文句は言えないな…ということです。

ちなみに、２００ＷシステムならR82Bか…となっても、上の比率は変わらないので２０Ｗもかかりませんから、あんまり大差ないですね。
価格もR80Bのたかだか倍程度ですからね。そんなにごっついわけじゃない。

とにかく、一般オーディオ製品用とギターアンプ用は、同じスピーカから音が出る仕組みといえど、内部的には設計からして全然違う構造です。
一例ですが（コレは私が経験がある）、ギターアンプのスピーカを耐入力が同じのオーディオ用スピーカに付け替えたら、短期間でオーディオ用は痛んで使い物にならなくなりますし、使用中に吹っ飛ぶ事もあります。一般オーディオ用スピーカは、ギターアンプのハイパワーに耐えられるようには作ってないのです。それほどギターアンプのパワーは、数値以上に大きいです。
（つまり、ギターアンプのＷ数の考え方と一般オーディオのＷ数の考え方は、かなり違う）

お礼

とても詳細なご説明本当にありがとうございます！！！
参考になりすぎて涙が出そうです。。

アッテネーターが2千円程度で作れるなら！と思って、強行してしまいましたが、やはり"モノ"が違うんですね・・・オーディオ用と楽器用では。。
低音100Wに対して、中高域で10W程度ですか・・・。それじゃあ50Wそのまま入力したら速攻でやけちゃいますね。。。
なるほど～。

＞あるいは、専用品と同等の設計と部品を使って自作するかですが。
それがしたいんですけど、今の知識では無理そうですね・・アッテネーター焼いてしまうぐらいですし。。。苦笑
自作するときはトランス式アッテネーターを作りたいですが、それの部品となるものって売ってるんですかねぇ。。コンパクトエフェクターぐらいしか作ったことないので、トランスとかは未知の領域です。

回答No.2

yosifuji2002

通常アンプの最大出力は、すべての周波数を合わせたものです。ネットワークは、この全周波数の音声信号を、低音用、中音用、高音用に分割する回路です。一方、音声信号のエネルギーは低音から高音に行くにしたがって小さくなります。たとえばアンプの出力が100wでも低音用には60w、中音には30w、高音には10wとかしか行きません。これは曲によって成分が違うので一概には言えませんが、平均的にはこのようなものです。すると100wの耐入力のスピーカーでも高音用のスピーカー（ツィーター）は耐圧10wでよいことになります。
したがって高音に使用するアッテネーターもこの程度の耐圧になっているかもしれません。
アッテネーターは電気的には電気コンロのようなものです。音声信号のように間歇的に大電力が入っても耐えますが連続的に最大電力をあたえられるようにはなっていません。またつまみの位置（100%,50%,30%など）でも耐圧が違ってきます。
音量はアッテネーターで調節するものではなく、アンプのボリュームで行うべきで、アッテネーターはあくまでスピーカーユニット同士のバランスを調整するものです。
出力インピーダンス切り替えスイッチはもちろん使用するスピーカーに合わせるのがベストですが、多少は違っていても直ちにアンプがオーバーヒトするほどシビアではありません。大体スピーカーのインピーダンス自体、周波数によっては10倍くらい違いがありますので。

お礼

ご回答ありがとうございます。
周波数によるアンプの出力の違いが参考になりました。
低音は出力の半分以上を占めているのですね・・・

>音量はアッテネーターで調節するものではなく、アンプのボリュームで行うべきで、アッテネーターはあくまでスピーカーユニット同士のバランスを調整するものです。

この考え方が、回答者さま4がおっしゃられていた、オーディオ関連で言われるアッテネーターの使い方ということでしょうか。

>出力インピーダンス切り替えスイッチはもちろん使用するスピーカーに合わせるのがベストですが、多少は違っていても直ちにアンプがオーバーヒトするほどシビアではありません。

大変参考になりました。

回答No.1

kenta58e2

R80Bは、ツィーター専用のアッテネータです。
つまり、電気的エネルギーの大きい「低域信号」を、あらかじめネットワークで『カットしてから』使うための設計です。
http://www.fostex.jp/user_file/fostex-sh/etc/SpeakerComponent200911.pdf
上の１５ページの注意書き参照。

ですから、ギターアンプのスピーカ出力を低域カットせず（まぁカットしたら意味無いですけど）そのまま通したら、出力３０Ｗクラスでも焼けて当然。
１５Ｗクラスなら、R80B使ってる人のレビューも見かけますけど、私的には「おっかないことしとるなぁ」と思います。

また、ギターアンプは「歪ませて使う」のが前提ですが、この「歪んだ音」というのは、普通の音のスピーカ信号に比べて電気的に（＝アッテネータ等の発生熱量的と考えて良い）数倍から十数倍大きい電気パワーになります。
ギターアンプそのものは、それに耐えうる頑丈さで作ってありますが、R80Bなどは「家庭オーディオ用」として作られていますから、そもそもギターアンプ的な大パワーは想定外です。それを考えると、同じオーディオ用のR82BやR100Tだからといって、オーディオ用では危なっかしい限りです。

だから、こういうギターアンプ専用品のアッテネータは、高い値がするって事です。
http://www.ishibashi-webshop.jp/shop/c/catntr/

こういう、ギターアンプ専用のアッテネータを使えば、全ての問題は解消します。
少なくともR80Bは使わない事ですね。

補足

ご回答ありがとうございます。
少し分からないことがありましたので補足質問させて頂きます。

PDFの注意書きを確認致しました。
「入力はネットワーク使用した場合のものです」と記載されておりました。
これはどうゆう意味でしょうか。
そもそもネットワークが分かりません。。周波数ごとに信号を分離させるような？？。
分離前の出力が100Wの時、それから低域を除いたものが、R80Bで使えるという意味でしょうか？
的外れな認識でしたら申し訳ないです。
でもそうだとしたら、単純に許容入力100Wって書いてるのって、なんか詐欺みたいですね。。
同梱の説明書にすらそんなの書かれてませんでした・・・。

＞電気的エネルギーの大きい「低域信号」
というのは、こんなイメージですか？（値は適当に入れました）
フルレンジの100W出力＝高域20W + 中域30W + 低域50W

＞そもそもギターアンプ的な大パワーは想定外です
でもギターアンプには50Wとかかれていたので、単純にいけるのでは？と思ってしまいます。
また「出力３０Ｗクラスでも焼けて当然」どのような認識からでしょうか？

私も「おっかないなぁ」と自分で思いながらも、衝動に駆られて実験していました。笑
ギター用のアッテネータはおっしゃるように非常に高いので、購入する気にはなれませんでした。