※素人なので間違えている可能性高し。この記事は一切信頼しないでください。
僕らが普段意識する音声信号は「電圧」である。電流でも電力でもない。
ただし、スピーカーを駆動させる音声信号は「電力」である。
どうやら端子の種類で、ある程度のインピーダンスは決まっているらしい。
機器によって多少の増減があるって感じなのかな。(出力は小さめに、入力は大きめにとか?)
RCA端子入力 → 1kΩ〜数十kΩ
RCA端子出力 → 数百Ω
ステレオミニプラグ出力 → 4Ω 〜 16Ω
LINEステレオミニプラグ入力 → 50〜数十kΩ
TRS/XLR端子(業務用バランス機器) → 600Ω
ギターのTS端子 → 数10kΩ
TOSS - インピーダンス
こちらを踏まえた前提として、
インピーダンスが高い=電圧が高いインピーダンスが高い=電流が小さい(=同じ電力であれば電圧が大きくなる)だと思うと簡単。
気付いたのは、ステレオミニプラグの出力が非常にローインピーだってこと。これを感じられるのは、iPod→コンポ(RCA入力)に繋いだときの音量差。コンポ側でちょうどいい音量にするには、iPod側の音量を最大近辺まで上げる必要があります。それでも足りない場合もある。
(iPodのステレオミニプラグ→インピーダンス低い=電圧低い、RCAインピーダンス高い=電圧高い、つまり入力の受け皿がでかい)
RCAからTRSへ、またはその逆に繋ぐ作業、これは音楽をやっているとよくあるシーンなんだけど、その差400Ωということで、「出力側の音量を絞る/入力側の音量を上げる」そうすれば問題ない場合が多い。(厳密には問題なんだろうけど)これはラッキーなんだね。
ギターをミキサーに直接繋ぐとバリバリって音になる。ギターは音が小さいと思いがちだけど、これはギターの出力(ただし電圧のみ)がすごくでかいって事。電圧をたくさん伝えるためにインピーダンスが超高いギターは、すごい電圧を発している。ミキサーの入力は600Ωなので、そこまででかい電圧を受け入れられない。(ただしギターは電流が超低いので電力としては小さい。)
へぇ〜〜〜アクティブピックアップはローインピーで出力がすごく大きいって言うけど、全然ハイインピーじゃん。ん、でも数十〜だから600Ωとかも含まれるのか。それはローだな。
ところでアクティブはインピーダンスが低い分だけ、電圧が下がると思うんだけどどうして出力が大きいと言われるんだろう?電流が増えるから?単純に電力が大きいのか? でも電力は関係ないはず? あ、9V電池駆動だから、9V発生してるってことなのか? 9Vってパッシブには出せなそうなけっこうな電圧だよね?!
なるほど、そういうことだね。ここで言う信号のパワーってのは電力と考えていいんだろう。
・ローインピーダンス入力=信号の電力全体の大小を音信号として受け取る
・ハイインピーダンス入力=信号の電圧の大小だけを音信号として受け取る
なるほどなるほど、これで納得、ローインピーは電圧だけでなく電力を受け取るのね、それで納得。
ということは、先のパッシブ/アクティブのインピーダンスは「ギター業界内でのハイ・ローインピーダンス」ってことなんだね。ミキサーとかは比較対象になっていない。ボリュームペダルのH/Lがまさにで、ギター業界だけの、ハイ/ローインピーダンス。さっきのリンク先実験野郎さんでは、4〜16Ωも入った表になってるから「ロー/ハイ/超ハイ」のランク付けになっている。なるほどね。
# 昔からの疑問:ピエゾピックアップのインピーダンスてどうなの?
ボリュームペダルについて - あなたの疑問をみんなで解決 まぐまぐ!Q&A
一般論として、ローインピーダンスの方が信号伝達ロスが少なく音質がよいと思われがちで、その理屈自体は誤りとは言えないですが、実際に機器の結線を考えた場合、インピーダンスの数値だけでなく、信号強度も念頭に置く必要があります。
実際のところ、前段の機器がいくらローインピーダンスでも、信号電力が小さい場合は、後段の機器はある程度ハイインピーダンスで受けてやらないと、十分なレベルで信号が伝わらないということは、実務では良く発生します。
高校生の頃、ボリュームペダル(L)を買った。これはエフェクターの後ろに繋ぐ物だと書いてあったので、ギター/歪み系/VP(L)/AMPとして繋ぐとバリバリとノイズが出た。過大入力?インピーダンス? 今これを読んで思うのは、恐らく前に繋いでいるエフェクターがハイインピー出力だったのか、大きめの電圧を出していたんだろう。
その後、コンパクトエフェクターを4,5個くらい繋いでいるときに一番最後にそのボリュームペダルを繋いだら、問題なくなった。これはもしかしたら、その間にローインピー出力のエフェクターが入っていたか、単純に抵抗となる機器が増えたことで電圧が減衰したおかげなのかもしれない。
友人は皆 H のボリュペを使っていて、それはエフェクターの後ろに挟もうとも、バリバリノイズなんて悩みを抱いたことがなかったようだった。それが不思議で、自分も H を買えば良かったと思っていた。
結局、ロー出しハイ受けが基本なんだから、ハイインピー入力のペダルが正解だってことだね。今頃意味がわかったよ。
電圧 1V
抵抗 1000Ω
電流 0.001A
抵抗値=電圧/電流
電圧=電流 x 抵抗
電流=電圧/抵抗
10/1/22 追記
機器の基礎
4Ωから16Ωまでのスピーカーならつないで良いというアンプがあったとします。これに8Ωのスピーカーは何台までつなげるのでしょうか?。
うん、うちのアンプがたくさん壊れたのはそのせいだったのねw
Mackie 1402 VLZPRO のインピーダンススペック
マイクINPUT/1.3kΩ
その他INPUT/10kΩ ※ライン入力ということでしょう
テープOUTPUT(RCAピン):1.1kΩ
その他OUTPUT:120Ω ※TRS/XLRのメインアウトなどでしょう
まさにロー出しハイ受けになってます。
同じ機材でも、入力部と出力部がまったく異なるんですね
ギターの出力は数10〜数100kΩですから、これで業界定番のMackieと言えどもギターはどこの入力にも挿せないことがわかります。
ピンプラグの入出力感度と入出力インピーダンスについて | OKWave
ここでいう「インピーダンス」は、電流の流れにくさだと理解すれば良いでしょう。アナログ音声信号は、電圧伝送です。つまり、大きな音は電圧が高く、小さな音は電圧が低くなります。アンプは、その電圧の大小を観察して、一定の割合で増幅し、スピーカーへ送り出します。その「観察している部分」が入力インピーダンスです。0ボルトを基準として、何ボルトの電圧が生じているかを見る訳です。
電圧は、抵抗体に電流を流すとその両端に発生します。オームの法則で習った通り、電圧は抵抗値に関わらず常に一定です。たとえば、1.5ボルトの乾電池は、裸(=絶縁状態=抵抗値は無限大)でも1.5Vですし、豆電球という負荷(=抵抗)を繋いでも1.5Vです。
したがって、入力インピーダンスは、原則としていくら高くても構いません。むしろ、高くないと困ります。なぜなら、例えば乾電池の例で、プラスとマイナスをショート(=抵抗値は0)させると電流が流れすぎ、電池が燃えてしまいます。そのため、入力インピーダンスは、最低でも10kオーム、標準的には20k〜50kオームくらいに設定されます。エレキギターのように、きわめて小さな電力しか得られない場合には、入力インピーダンスは500k〜1Mオームといった高い値に設定されています。電流が流れすぎると、音に歪みが生じるからです(もちろん、高ければ良いというものではなくて、適正値がある)。
つまり、「電圧は抵抗値に関わらず常に一定」というのは、電源が十分に電流を吐き出せること(=出力インピーダンスが低いこと)、かつ、負荷が重すぎないこと(=入力インピーダンスが高くて電流が流れ込みにくいこと)、という条件付きだということです。
そこで、出力インピーダンスは極力低い方が望ましいといえます。ライン出力では、高くても200オーム程度に設定されています。スピーカーのように大電流を必要とする負荷に対応するには、1オーム以下、望ましくは0.1オーム以下といった出力インピーダンスが必要な訳です。
このように、電圧によるアナログ伝送の場合には、「ロー出しハイ受け」が大原則になります。今回の場合、出力側が100オーム、入力側が20kオームなので、これに適っているということです。
>> 出力レベル・入力感度 //
出力レベルは、「その電圧までなら歪みなく出力できる」という意味で、現実にそのレベルで出続けている訳ではありません。
入力感度は、「それだけの電圧を入力すれば基準の出力まで無理なく増幅できる」という意味です。それを超えたからといって、直ちに壊れたり、歪んだりする訳ではありません(より低いボリューム位置で、より大きな音になるだけ。もちろん、度を過ぎて高いレベルを入力するのは御法度)。
したがって、「だいたい」合っていればそれで良く、ぴったり合わせないといけないとか、入力感度<出力レベルだから使えないとか、そういうことはありません。
なお、この辺りもご参考に。
http://www.harman-japan.co.jp/enjoy/word.html
http://www.dynavector.co.jp/lecture/howto.html
素晴らしい解説!!! ここの前提はコレ。「電流は危険」これです。
・大前提 インピーダンスが高い=電流が流れにくい(電流が小さくなる)
なぜ入力インピーダンスが高いのか? それは大きい電流が流れ込むのを防ぐため(入ってきてしまった場合に、抵抗を掛けて小さくするため)。
なぜスピーカー出力インピーダンスは数Ωと格段に低いのか? それは電力(電圧 x 電流)を届けなければいけない=基本的に電圧は一定なので、電流をたくさん届ける必要がある=抵抗を小さくして、できるだけたくさんの電流を送るため。(電圧を思い切り高くするという選択肢はないんだろうか?)
こんな感じ?? んー、わかったようなわからないような!
本当はそこに表れていない「P」が支配的な影響力を持っている訳ですが、出力側の機器としては「まあ常識的な入力インピーダンスだろう」、入力側の機器としては「まあ常識的な出力レベルだろう」という暗黙の了解の下に設計しているので、より直接に問題となる「E」と「R」しか書かれていない、ということです。
自分で適当に想像計算してもみても、どうもうまくいかない。やっぱり電力を基準にしてあげなきゃいけないんだよね。でも・・・うーん、納得する答えが見つからない。