デジタルアンプのDC漏れについて疑問

質問

デジタルアンプを購入したがDC出力電圧（DC漏れ？）が１８Vもありスピーカーが心配です、他のアンプも調べましたがやはりかなりの電圧が出ています。
理解できません、何方かこの現象の影響を教えてください。

回答No.5

denpadenpan · ベストアンサー

D級アンプは常に矩形波（400kHz～800kHzくらい）で電源電圧をスイッチングしている。
PWM（パルス幅変調）は入力信号の大きさに合わせてこのデューティー比を可変して変調する。（スイッチング周波数は基本的に変わらない）

無音時のPWMの変調率は 0% で、スイッチングのデューティー比は 50%
よくデューティー比と変調率を勘違いして、無音時のデューティー比が0%（スイッチングしていない）だと思ってる人いるけど、それは違う。

スイッチング電源と同じ原理で、出力電圧は入力電圧とデューティー比の積になる。
これをスイッチング周波数より遮断周波数の低いローパスフィルターに通すと変調されたアナログ信号（直流＋変調波）電圧だけが出る。

D級アンプはデューティー比 50% を基本として変調を掛けるから、電源電圧の半分の直流電圧（オフセット電圧）が出る。
これをBTL出力にすると直流の電位差が無くなって直流電流は流れないというのは既出の通り。

ちなみに
D級アンプも直流が出ないのもあって、そういうアンプは両電源を使っている。
例えば、以前オンキョーが作ってたデジタルアンプ（A-973, A-5VL, etc.）
最近だとパイオニアの A-50, A-70 かな
どっちも旧インターナショナル・レクティファイアーのゲートドライバーだね。

お礼

分かりやすいご説明有難うございます、アナログはよく壊したりした経験が豊富なのですがデジタルは丸っきりシロウトです。　勉強になりました、重ねてお礼いたします。

回答No.4

John_Papa

こんにちは。

カーオーディオなので電圧は違いますが、お二人の回答者のおっしゃっている事を図にしたサイトがありましたのでご紹介します。
この図はBTL方式のアンプなら、デジタルでもアナログでも共通です。
スピーカーの＋端子も－端子も同じ直流電圧（電位）なので、スピーカーを繋いでも直流電流は流れません。

BTL方式のアンプは＋－両電源ではなくてカーバッテリーなどの単一電源で直流をカットする為のコンデンサー無しでスピーカーに接続できるし、同じ電源電圧なら最大出力ワット数が４倍にできるのが主な特徴です。カーオーディオや電池駆動のアクティブスピーカー（アンプ内蔵スピーカー）などに非常に便利で、多用されています。

図の出所は下記参照URLです。(感謝)
このURLの内容はご質問の電圧を利用（検出）して、アンプON/OFF時に発生するノイズを防止できる製品を紹介しているようです。

参考URL：

http://www.ms-line.co.jp/btl_kairo.html

お礼

有難うございました、デジタルにも少し興味がわいてきました。　いずれ又失敗も繰り返すでしょうが楽しんでいます。

回答No.3

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

ごく一部の高級デジタルアンプを除いて、基本的にBTL出力なので、スピーカー端子の赤黒の部分にDC電圧が観測出来る可能性はありません。
（もし、そこに芽書くなDC電圧が確認出来るのなら、確実に壊れている。と判断すべきです。）

BTL出力は、シャシアースに対して赤も黒も独立しているので、基本的に「電源電圧」が観測出来ます。電気的に独立している＝接続すればショート　という事です。

観測出来たシャシ間との電圧が１８Vという事は、赤／黒の間での最大電圧が理論上は３６Vが得られる。。。ま、多少のロスがあるので、供給可能な電流量などとの関係から、おおよそ「最大出力」が想定出来る。と考えられますね。

BTLは、赤も黒もシャシ電圧とは独立した「出力」ですので、左右出力の赤同士でも黒同士でも、赤と黒でも、あるいは赤も黒もシャシと短絡させればショートで、ほぼ一瞬でデジタルパワーICの中身「チップ」が破戒されますので、ご注意下さい。
（また、案外耐電圧が低かったりするので、静電気などで破損する場合もあります。私は、トライパス時代の２０２０、電源事情による範囲と静電気による影響で２個、壊してしまった。。ガッカリ。。２０２０は理想電圧が１４Vなのに破戒電圧が１６Vほどで、、後から知ったのですよぉ。。。）

基本的に、高周波のデジタル出力信号なので、BTL構成でも、シングル構成でも、無用な高周波を遮断するコイルを通していますし、かなり小型で安価なコイルを基板内にちょこんと取り付けているため、大電流の可能性が出てくるDCが観測されるという事は無いハズですよ。

なお、デジタルテスターの一部には、残っている高周波が影響して、大きく誤表示する可能性も否定出来ません。

高周波の範囲ではありませんが、非常に古いアナログテスターが見当たらなくて、ホームセンターで1980円のデジタルテスターを購入し、後にトラブったスピーカーユニットの直流抵抗を測定したら、[0.5Ω]とかで、１６本のユニット、全滅したのか？と驚いた経験が在ります。アナログテスターでは２本だけ破損が確認され、他は5~7Ω付近だったので、１４本は正常と言う事に。。

安価なデジタルテスター、どこかに大きな弱点が在ったりする事を通過したのです。。。
（TP2020の破戒は、ソレ以前でしたけれどね。。苦笑）

お礼

皆さんありがとうございます、専門書を探すより分かりやすく大変勉強になりました。

回答No.2

noname#232424

ご返事ありがとうございます。

＞アース端子とスピーカー端子間の電圧です。　赤、黒、R,L間ともに１８Vが出ています。

BTL駆動ならば，それで正常です。R／Lチャネルも独立して動いていますので，RとLのスピーカの黒端子または赤端子を接触させても故障します。黒端子はグラウンド電位ではないので，2個のスピーカのマイナス線を共有させることもできません。

前の回答で誤字がありました。
対象（誤）　→　対称（正）

お礼

有難うございました、どのご回答も貴重な資料になりました、これからも楽しんでまいります。

回答No.1

noname#232424

18Vというのは，グラウンド（シャーシの金属部分）に対する電圧ですか？　それともスピーカ端子（ふつう赤，黒）間の電圧ですか？

たぶん，前者ではないかと思います。後者ならスピーカがぶっ飛んでいます（笑）。

前者ならば，ぼくはデジタル出力段については不案内ですが，一種のBTL駆動をしているのではないかと思います。わかりやすくいうと，18Vを中点にして，赤端子21V，黒端子15Vのように対象に出力して，スピーカを駆動する方式ではないでしょうか。BTL駆動の場合は，スピーカの電線をグラウンドに接触させると，ぶっ飛びます。

お礼

アース端子とスピーカー端子間の電圧です。　赤、黒、R,L間ともに１８Vが出ています。