ツイーターの出力はどれくらい欲しいか、2WAY

質問

3wayスピーカーシステム構築中です。
サブウーハー（50hz～120hzくらい）＋メイン（120hz～4khz）+ツイーター（4khz～20khz）
で考えてます。

メインを8Ωユニット（RMS３００W）×２でパラってパワーアンプ4Ω600Wで120hzくらい～4khzまで鳴らします。

この場合ツイーター（ドライバー）は連続入力何Wくらいにすればいいでしょうか？
アンプはそれに見合ったものを用意します。

能率によりけりですが、おおまかな数字で結構です。

回答No.4

sailor · ベストアンサー

補足拝見しました。
メインが96ｄｂ/ｗ/ｍが二発ですので99ｄｂ/ｗ/ｍと考えてツイーターとの効率差が7ｄｂですので同じ音圧を得るにはおよそ1/5の電力で良い計算になりますので、120Wの許容入力で良いということになりますね。まぁ、少し余裕を見ておいた方が良いかもしれません。また、これだけ許容入力に差があると可変式のアッテネーターだけで対応するのは危険（万一アッテネーターのポジションが無減衰になっていた場合に大きな電力が掛かると飛ぶ）なので、固定式のアッテネーターを組んでメインより+1ｄｂ～+2ｄｂ程度にして置き可変式のアッテネータを併用するほうが良いかと思います。それと、メインとのインピーダンスに差がある場合はアッテネーターの部分での減衰量にインピーダンスの差を加味して考える必要があります。例えばこの場合メインがパラで4Ωでツイーターが8Ωの場合同レベルにするには-7ｄｂの減衰量ではなく-4ｄｂの減衰量が基準となります。なのでこれ+1ｄｂの固定アッテネータ（-3ｄｂ）と可変型のアッテネーターのように組み合わせることになるかと思います。

ツイーターの能率を見るとたぶんホーン型の物かと思われますが、ある程度リスニングポジションまで距離がないと突き刺さるような高域になりかねませんので、アコースティックレンズなども必要になるのでは・・・

まぁ、出力音圧レベルからして一般家庭用とかではなくPAなどのシステムかとは思いますが・・

お礼

回答ありがとうございます！

回答No.6

kimamaoyaji

＞ウーハーユニットが96db/1w が２つツイーターは106db/1w です
ツイーターは106db/1wなので10Wでツイーターは116db/1w/1ｍです
スピーカーから聞くところまでの距離の減衰率
http://www.e-koubou.co.jp/sousin_souonkyorigensuikeisan.html
一番上のAt地点を１ｍ　次を116db　その次を3ｍとした場合、３ｍの距離で聞いた音の庵圧は106dBとなります。
また96dB/Wのウファーは100Wで116dBとなり3ｍの距離では106ｄBとなります。
また騒音の票からすればリスニングは96dB/Wもあれば十分だと考えられますが、アンプの一般的性能は最大出力の約1/10の時が歪率が一番小さいものが多いので、良い音と言う観点から1/10以下で聞くことをお勧めします、但し最大出力に対して、出力が小さすぎるとアンプの歪が増えるので、アンプの出力は大きければ良いという物ではありません、それ以外のもスピーカーの最大入力をアンプが超えないようにしないと、スピーカーを焼損することがあります。
実際の音圧は個人差が大きいので何ｄBと言えませんが、ツイーターの最大入力は10W程度なら大丈夫なものが多いです（詳しくはカタログを見て下さい）。

お礼

回答ありがとうございます！

回答No.5

sailor

追加です。
老婆心かもしれませんが・・・
メインユニットをパラで配置する場合ですが、ユニット同士の距離や位置関係で中音域以上で相互の干渉による音圧の変動がかなり大きく出る場合がありますので、そのあたり注意が必要です。

前の回答ではそのあたりは全く考慮していませんので悪しからず・・・

パラドライブで中域以上を再生しようとする場合はエンクロージャー（特にバッフル周り）の設計は難しいので覚悟が必要ですよ。思い切ってユニット前面を独立した短いホーンのような形状（指向性バッフル）にしてしまうとかユニットの取り付けに角度を持たせて（同一平面上に取りつけない）見るとかが必要になる可能性がありますよ。

お礼

回答ありがとうございます！確かにそういったことが出てきますよね。。
ダブルユニットでその辺に気を向けると、木の歪みやなんならバッフルのビスの締め付け具合なんかでも細かく言うと位相は大きく変わると思うので、あまりユニット同士が近くならないように気をつける程度しか現段階ではできなそうです。音を視覚的に見れるスコープ（赤外線スコープみたいな）のようなものが将来できることをいつも願っています

回答No.3

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

PA関連でしたら、メインウーファーが９４～９８dB/w/mくらいが多いと思います。
本格的なコンプレッションドライバーに正規のホーンを組み合わせれば、１０４～１１４dB/w/mくらいでしょうか？

組み合わせにもよりますが、概略ツイーター側が+10dB/w./mであれば、アンプパワーは1/10で済みます。もし+20dBの差があるなら、アンプパワーは1/100で済みますよ。

必用なアンプパワーから逆算すれば、ユニット同士の耐入力バランスなんかも、有る程度想定出来るでしょう。

なお、ホーンツイターの多くは「基本」の遮断特性時で「耐入力」を算出しています。
カット周波数を低くすればドンドン耐入力は低下しますし、遮断特性が緩いと不要な低域信号が入りやすく成るので、やはり耐入力はがくんと低く成る。と考えて下さい。

ホーンロードによる振動板の制動性という差異もあります。
基本は、フルサイズホーンのカットオフ周波数の２倍（１オクターブ上）以上にクロス周波数を設定するのが常識とされています。

ショートカットホーンの場合は、ホーンのカットオフ周波数よりかなり高い範囲からホーンロード（制動）が掛かりにくい部分が出て来ますので、限界領域のハイパワー駆動では充分注意して下さい。

なお、あくまで個人的考えですが、特に必用と成る理由が無いのなら、メインのローカットはナシにし、メインのレスポンスが落ちてくる帯域だけ、スーパーウーファーで補助するのが良いと思います。（最低域側の「振動板面積増加」という考え方からですので、それぞれの置き方にも配慮は必用かと、、、）

お礼

回答ありがとうございます！確かに、メインの低域をあえてカットする必要はないのですが、システム上チャンデバを経由しないといけないので、チャンデバでクロスオーバーさせることになってしまいます。。

回答No.2

sailor

先の方のお答えの通りで、許容入力だけわかっても選定できません。
最低限スピーカーの能率と許容入力の二つの情報がないと決められません。
スピーカーユニットの規格に△△ｄｂ/ｗ/ｍとか書いてあるでしょ。あれが重要なんですよ。
この数値はそのスピーカーに1ｗの入力を入れた時に正面で1ｍ離れた位置でどれだけの音圧（音量と考えて良い）が得られるかと言うことを数字にしたものですが、例えばここに97ｄｂ/ｗ/ｍのユニットと100ｄｂ/ｗ/ｍのユニットがあるとします。９７と100だからたった3の差しかないので大した違いはないと考えてしまうかもしれませんが、これが大間違いです。上の例で言うと97ｄｂ/ｗ/ｍのスピーカーに1ｗの電力を加えたのと同じ音量を100ｄｂ/ｗ/ｍのスピーカーで得るには0.5ｗで良いのです。たった3ｄｂの差が２倍の差になるのです。

ツイーターユニットなどはソフトドームタイプやリボンタイプなどの比較的能率の低いものからホーンタイプの高能率なものまでありますが、90ｄｂ/ｗ/ｍ以下の物から105ｄｂ/ｗ/ｍなどの高能率なものまでああります。上の例のように15ｄｂも差があると同じ電力の時の音圧レベルは３２近くの差になります。

従って、中心となるユニットが決まったのであればそのユニットの能率と許容入力から最大音圧レベルを割り出し、それに見合う音圧レベルを出せるユニットを選択するという方法をとるのが正しい方法です。この時に注意しなければならないのはツイーターや他のユニットの能率を考えて中心となるユニットより高い能率の物を組み合わせた場合は、アッテネーター（この場合は一種のボリュームでユニットの直前に入れて各ユニットのバランスをとるものです。スピーカーシステムのバッフルにボリュームつまみがあるのを見たことがあるかと思いますが、あれです）を入れて、各ユニットのバランスをとってやらないと、ひどくバランスの悪い（高域ばかり飛び出てしまったり）音になってしまうことはもちろん、ツイーターを破壊する（高能率のツイーターは許容入力が小さなものが多く他のユニットとバランスをとるのに十分な音圧を得るための電力が1/4と１/５とかで済むため、大電力の入力には耐えられないものも多いので、アッテネーターなしでは破損する可能性があります）可能性もあります。また、クロスオーバーネットワークもスピーカーの特性に合わせてしっかり設定しないと破損させる可能性があります。ツイーターの再生帯域の下側一杯あたりまで使う場合は12db/octや18db/octなどの急峻な特性の物を使わないと大入力時に破損する可能性があります。まぁ、下側ギリギリで使うのは音質的にもあまりお勧めしませんけどね。

大まかな数字と言っても簡単に数倍という差が出てしまうので各ユニットの能率などが判らないとむりですねぇ。

お礼

回答ありがとうございます！

補足

そうですね。すいませんが、下の方に補足コメントで能率をのせておきました。

回答No.1

kimamaoyaji

おおまかと言うのは結構難しい所があります。
まず一般的なスパーウファーは音圧は75ｄBで4Ω位だと思います。
メインは85ｄBで8Ω、ツイーターは105ｄBで16Ωとなると思います。
低域は箱次第で音圧が５ｄB位差がでます（最低共振周波数foの設計計算により大きく変わりますし、音源の周波数成分で超低域はレベルが下がるので、元が小さければ出力は出ないと言えます）。
また電力はW=電圧VX電流A＝電圧VX電圧V÷抵抗Ωなので、スピーカーの抵抗値により変わります。
そして音圧ｄBは対数です、１Wの入力に対して１ｍの距離ででの音圧を意味します
例えば10５ｄBのスピーカーの入力が1Wでありその時の音圧は105ｄBです
では95ｄBのスピーカーで105ｄBの音圧にするには10Wの入力が必要です。
85ｄBでは100W、75ｄBでは1000Wと言う事になります（10ｄB=10倍）。
ですから、一般的にはスパーウファー用のアンプ、メインとツイーター用のアンプと言う形が多いです、特にツイーターは音圧が高いのでネットワーク回路で遮断周波数を調整しアッテネーター抵抗による入力電力を下げて調整するのが一般的です。
だとするとスパーウファー600Wならツイターは１Wもいらないという可能性もあります（使われるスピーカーの能率で大きく変わります）
また音圧がどのくらいかを考えるのに騒音規制が参考になります。
http://www.toho-seiki.com/info04_e.htm
100ｄBで長時間聞くと難聴になるわけですからその辺りを十分に考える必要があります、また室内騒音だと75ｄBが限界値ですからその辺りを参考にされては如何でしょう。

お答えすると105ｄBのツイーターでは最大10Wもあれば115ｄBになります、115ｄBのツイーターなら1Wですからこれ以上はいらないと私は考えます。

お礼

回答ありがとうございます！確かに能率で大きく変わりますね。
無知ですいません。

補足

回答ありがとうございます。
質問に補足します。
ウーハーユニットが96db/1w が２つ
ツイーターは106db/1w です。