2022年10月20日木曜日

【にわかAVマニアの虚実】スピーカーインピーダンスの定義はRか|Z|か?

皆さんこんにちは、ホーンスピーカー愛好家のヒラサカです.

今回は回路が判らないとさっぱり意味不明な話題です.

前回、WE555の低域特性の良好さの原因が判らんなぁというオチでした.

思うところあって、スピーカーのインピーダンス特性を実測したいです.

インピー特性測定のやり方についてヒラ的には、「力率を考慮せにゃいかんから電流電圧を同時サンプルしてsoftで掛け算して有効電力を求めてうんたらかんたら・・・」と想像しつつ、インピー測定のやり方を解説するサイトをチラ見していたのですが、、、、ちょっとびっくり.

↓世の中のスピーカーインピー測定のブロック図です.V1もV2も只の交流電圧計であって、ADCじゃありません.V1は実効電圧、V2/Rは実効電流、この2つからSPKインピーダンスを求める.位相も力率も無視.ええっ、そんなんでいいの?

なぜ驚いたのか?
スピーカーのインピーダンスは、実数部分Rと虚数部分Xから成ります.
 Z = R + X
Rは、配線抵抗の熱ロスと、ダンパーのロスと、空間に放射される音波エネルギーのことです.
Xは、インダクタンスとエッジとダンパーなどのバネ要素に蓄積されるエネルギーで、後で戻って来るからエネルギー消費にならないものです.

↓re-im平面に描くと、こうなるわけで.
わたしは、スピーカーのインピーダンスの定義って、Rだと思っていました.(DC抵抗だとは言ってない)
でも、社会通念では|Z|であるようです.|Z|だと皮相電力みたいなもんです.
う~んと考えるに、たしかにこの富士山みたいな特性はRじゃなくて|Z|なればこそだな.

かしこ

6 件のコメント:

  1. >今回は回路が判らないとさっぱり意味不明な話題です
    これの前の投稿も、同じですね。
    ・というか、私は電気はわかるのですが、メカには疎いので、あんまり理解してない。例の「コンプライアンス」というのも、いまいち「ピンとこない概念」なんだよな・・・

    >位相も力率も無視
    そう言えば、「力学」って、普段は、あんまり「位相」と言う概念が出て来ないような気がしますね。
    ・力学は、「力の元」はあんまり議論されずに、「結果(ここでいう、|Z|みたいなの)」主体で考えてる気がしますね。「大きさ、強さ」しか扱わないというか。
    ※よく考えると、「位相」って、「振動現象」(力学にも、振動解析とかはある)でないと意味を持たないからでしょうか?
    ↑のスピーカーの特性も、「振動」じゃなくて「静的」解析ですよね。(電気で言うと「直流解析」っぽい。)
    ※この辺を追求すれば、何か、
    「新しい世界」
    が、拓けるかも。いざ、その道の「パイオニア」へ! とか。

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    1. メカはよく判らんですが、バネ+ダンパーを組み合わせた振動解析とかどーやってるんですかね? R+iXに帰着させるのはエレキと同じだろうとは思うんですけど.

      Rの周波数応答≒マイクロホンで拾った音圧の周波数応答
      になるような気はします.

      コンプライアンスは社会人2年目ぐらいのときにメカ屋がしゃべっていて、その時はゴムブッシュの軟らかさについてだったような記憶です.
      現代世間では、法律を守るの意味でしか使ってないっすね.

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    2. コンプライアンスは,ばね定数のときと,言葉のままの許容度をあらわすときがあって,分子にあったり分母にあったりして混乱します。

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    3. ふむふむ~
      ぜんぜんわからんちぅ~

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  2. 「コンプライアンス(compliance)」って、英語的には、
    ・追従する
    ・従う
    みたいな意味なので、要するに、
    ・掛けた力に、従う度合い
    みたいなのを言ってるから、普通に考えると、電気で言うと、
    ・電気の流れやすさ(抵抗の逆数)
    のことかな?と、思うのですが、力学ではこの値は、主に
    ・ばねについての値
    なので、力学で言う「ばね」は、電気で言う「コンデンサー」に、対応するので、じゃぁ
    ・容量値が相当するのか?
    と、思うと、そうでもないんだよね・・・(強いて言えば、「容量の、逆数」かも知れない)

    って考えていくと、結局、
    ・インピーダンスの、逆数(=アドミタンス)
    が、コンプライアンスに相当するのでしょうか? 謎だ。

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    1. アドミタンス、リアクタンス、いつも忘れます.コンダクタンスぐらいは覚えてるけど.

      柔らかいゴムのコンプライアンスは大きくなるらしいです.コンプラの単位はm/N.

      m・Nはトルクだったか・・・

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