チャンネルアンプシステムにおけるツイーター用アンプの出力と増幅度について
多くのチャンネルアンプシステムを採用されている方々は、“チャンネルアンプシステムにおけるツイーター用アンプの出力と増幅度”について悩んでいるようです。
前にも言及してみましたが、今回は分かりやすく記述したいと思います。
多くはウーファーの口径は３８ｃｍ～４０ｃｍで、口径が大きく、磁束密度もそれなりに高く、効率は９６ｄＢくらいと結構高い。
ツィーターは高効率のホーン（ドライバー）型で１１０ｄＢと非常に高い。
想定Ａ
ウーファー用のアンプの増幅率を２６ｄＢ（２０倍）としましょう。
１Ｖ(ｒｍｓ)のオーディオ信号をパワーアンプに加えると、２０Ｖがウーファーに印加されます。
８Ωなら、５０Ｗが印加されます。
そのとき、１ｍ離れた地点では、１Ｖ(ｒｍｓ)で９６ｄＢ、２Ｖだと入力は４倍になり、音圧は６ｄＢアップ(９６＋６＝１０５ｄＢ)します。
４Ｖだとその４倍となり、１０５ｄＢ＋６ｄＢ＝１１１ｄＢと音圧はアップします。
さらに倍の８Ｖだと、音圧は１１１＋６＝１１８ｄＢとなります。
８Ｖは、８Ωのスピーカーでは８×８÷８＝８Ｗになります。
さらに、倍の１６Ｖにすると、１１８＋６＝１２４ｄＢになります。
１６Ｖは１６×１６÷８＝３２Ｗになります。
このときのアンプ入力電圧は１６Ｖ÷２０（２６ｄＢ）＝０．８Ｖになります。
想定Ｂ
ツイーター用のパワーアンプの増幅率を２倍としてみましょう。
入力をウーファーと同じように１Ｖとして進みましょう。
１Ｖ入力すると、２Ｖ、と言うことは、１１０ｄＢのツイーターは１１０＋６ｄＢ＝１１６ｄＢ、
さらに２倍の２Ｖを入力させると、ツイーターは１１６＋６ｄＢ＝１２２ｄＢと、
ウーファーの計算、１２４ｄＢとほぼ同じような音響レベルになります。
ひとつの答えとして、ウーファーアンプの増幅度２６ｄＢときは、ツイーターアンプの増幅度は６ｄＢ付近であれば良いということになります。
簡単な計算
ウーファーアンプ増幅率：２６ｄＢに設定。
ツイーターアンプ増幅率：１１０ｄＢ－９６ｄＢ（ウーファーとツイーターとの効率差）＝１４ｄＢ
２６ｄＢ－１４ｄＢ＝１２ｄＢ（４倍）もあれば充分で、アンプの残留ノイズを考慮すると、６ｄＢ（残留ノイズが１／２になる）の増幅度で充分と言うことが分かります。
なお、ゲインにマージンを持たせたいなら、１０ｄＢ（３倍程度）の増幅率をお勧めします。
（注）
ヒアリング距離が２倍になると、聴く位置では６ｄＢ低くなります。
１２４ｄＢの大音響も２ｍで１１８ｄＢ、４ｍで１１２ｄＢとなり、これでも大音響です。
結論として、高効率システムではハイパワーアンプは不要なことが分かります。
