スピーカーの8Ωを4Ωにすると？？？。

質問

スピーカーの8Ωを4Ωにすると計算上のパワーは2倍になりますが音の大きさというかチカラはどうなるのでしょうか？。

回答No.3

sailor

アンプが4Ωの負荷に耐えられるとして、倍の電力が供給されたとしても、それが音量（正しくは音圧）が2倍になるかどうかとは別の問題なのです。スピーカーには能率という物があるのですが、スピーカーの特性表などを見ると90db/w/mなどの表示があるでしょう。これがその能率を表す数字で、この場合は1ワットの入力を入れた時に正面で1メートル離れた位置の音量が90dbになるという事ですが、このxxdb
というのが曲者で、これは指数関数で表した表示で、人の聴覚の特性がこの関数の特性に近いことから使われているのですが、90dbの倍の音量は180dbではなく93dbなのです。従って、もし8Ωのスピーカーの能率が93db/w/mで4Ωのスピーカーの能率が90db/w/mだった場合には音量的には変化しないという事になります。このようにスピーカは入力できる電力の大きさだけなくその能率によって大きく音量が変わるのです。一般に小型のブックシェルフタイプなどでは能率が低い傾向にあり、コンサートなどで使用するような大型のPA用の物では高い傾向にあります。小型のブックシェルフタイプなどでは能率が80db/w/m程度の物もあり、大出力のアンプで鳴らすのが前提の物もありますし、PA用などでは100db/w/m以上あるものもあります。この場合は同じ音量を出すのに必要な出力は100倍の差が出るという事になります。ハンドマイクや防災用のサイレンや放送設備に使われるトランペット型スピーカーなどのホーン型スピーカー（スピーカーの振動板の前にメガホンを付けたような構造）では100dbを大きく上回るものも多数あります。

なので、単純にインピーダンスの差により供給できる電力の大きさから音量を求めることはできません。

回答No.2

kimamaoyaji

音の大きさは全く別のもので、インピーダンスを変えると単純に音圧が倍になるというものでなく、電気的だけでなく力学的問題、磁力線等の磁気学的、空気の圧力的問題の全てを考慮しないといけません。
そして音の大きさはｄB/mW（１Wで1mの距離での音圧）できまります。
スピーカーに能率というものが書かれています、ｄBは対数なので電力においては10ｄB違うと10倍音圧が変わります。
つまり95dB/Wmのスピーカーと85dB/Wmを同じ音圧にするには1Wに対して10Wになります、全く同じ形状のスピーカで8Ωを4Ωにしても、ボイスコイルの巻数は減るので磁束密度が下がります、そして同じ磁束密度にするには電流を増やす必要がありますが、発熱は増やすことが出来ませんから、巻線を太くします、巻線を太くすると磁路の空間ギャップを増やさなくてはなりません（空間ギャップ内をボイスコイルが移動してスピーカーを振動させるため）、空間ギャップを増やすと磁束密度は低下します、とさらに電流を多く流さなくてはいけませんが、発熱は変えられません。
そしてさらに4Ωにすると倍の電流が流せると、貴方は言われています、そうなると、更に線が太くなり空間ギャップが増える。
正確な数値は計算だけでは無理なので言えませんが、概略で言えば。
8Ωの時の音圧と、4Ωで倍の電力を掛けた時の音圧の差はあまりないと言えます。
実際スピーカーの大きさは異なりますが、昔の8Ω主流のスピーカの能率は90dB/Wmから95dB/Wmでしたが、現在の４Ωのスピーカーは80dB/Wmから85dB/Wm位です。
10dB/Wm変わると電力換算で10倍違いますこのことから考えても、まあ形状が違うので１０倍までは行かなくても同一形状で考えても８Ωを４Ωに変えて倍の電力を入れても、そう大きく変わるものでは無いと言えます。
実は８オームと４オームに関しては、バッテリー駆動では大きな電圧が扱えないので、車載用、携帯用を目的に抵抗値を下げたと言うだけです。
わたしは、５０年以上の前のホール用のスコーカー（中音用スピーカー）20Cm（16Ω、105dB/Wm）を普通のスピーカーボックスに入れて使っていますが、メインアンプはヘッドフォンアンプ0.5Wで十分大きな音で聞いています、重低音は不足するのでスーパーウファーを使用しています、4Ωのミニコンポだとおそらく10W近い入力で同じ音圧です。
ですからインピーダンスがとか、最大入力がとかだけで音との大きさは言えないと言うことです、本来、測定（計算だけでは無理がある（すごく複雑な計算をすれば出来るのですが））されたスピーカーの能率から逆算するのが正しいと私は思います。

回答No.1

HAL2（@HALTWO）

2 倍になりますよ(^_^)/

Speaker System の音圧は「1W の入力があった時に 1m の距離で何 dB (decibel) の音圧が得られるか」で示されます。

ここには Ω という Speaker Unit の Impedance は関係ありません。

1W＝0dBW、 2W＝3dBW ですので 2W は 1W よりも 3dB Power が大きくなります。

最小 Impedance 8Ω の Speaker Unit を 2 つ、並列に繋ぐと最小 Impedance は 4Ωとなりますが、Amplifier は Speaker の最小 Impedance が半分になったことにより 2 倍の Power で 2 個の Speaker Unit を駆動するようになります。

2 倍の Power を出しても Speaker Unit 1 個ずつには今までと同じ Power が均等に分配されるだけですので Speaker System が出す音の Power は Speaker Unit 2 個分、つまり今までの 2倍になります。

因みに Speaker Unit を直列に繋ぐと Impedance は 2 倍になりますので、Amplifier の最大出力は半減します……直列に繋がった 2 個の Speaker Unit を今までの半分の力で駆動しますのでせっかく Speaker Unit を 2 個に増やしても音量は変わらなくなります。

但し、世の中、単純な計算通りには行かないもので(笑)、並列接続する Speaker Unit を増やすと Amplifier の最大出力が最大電源供給能力や出力回路の限界を超えようとして火を噴いたり、直列接続では Speaker Unit の振動板面積が増えて音が放射される角度が広がることから部屋全体に広がる響きは Speaker Unit の数以上になるとか、計算には入れなかった原因によって結構変わるものです。

素敵な Audio Life を(^_^)/