2012年03月06日

たこ焼きとオーディオ

下の写真は、パワーアンプの電源部である。
前面に見える円柱状のものが、ブロックコンデンサーで、その奥の四角な箱のようなものが電源トランスである。
この電源トランスだけで15Kgある。
コンデンサーは15000μFの容量のものが4本。

powerAmp_naibu.jpg


この強力な電源がアンプの良し悪しの大半を左右する。
ところで、このようなアンプの電源スイッチを入れると、この大きなコンデンサーにためるための大電流が流れる。この電流を突入電流と言い、このままでは何百Aという電流で端子が溶けてしまうほどになったりする。

そこで、徐々にコンデンサーへ電気をためるようにしなければならない。
つまり、いきなり大電流が流れないようにするわけである。
そして、ゆっくり電気をためた後に回路が動作するようにするわけである。
この説明は、以前に回路図を用いて説明した。

totsunyu_denryu.jpg


アンプのスイッチを入れても、すぐに起動しないのは、電気がたまるのを待っているからである。

徐々に電気をためるためには、回路図にあるように直列に抵抗を入れる。
言い方を変えれば、抵抗が直列に入ることにより電流は小さくなり、動作は遅くなるということだ。

takoyaki.gifこれは、電気回路としては「たこ焼き器」も同じだ。

たこ焼き器にはコンデンサーは使ってないが、消費電力はおよそ1000Wぐらいである。
これは、電源が100Vであるから10Aの電流が流れることになる。

たこ焼き器を電源につなぐと、たこ焼き器は10A要求するわけである。
だから、10Aを瞬時に供給できれば、たこ焼き器はすぐに加熱されるわけであるが、10Aも流せない細いコード(ケーブル)を使うと、ケーブルの抵抗が大きいので、電流は小さくなりあたたまり方は遅くなる。

結局、これはケーブルが細いと、スピーカーからの音の出だしが遅くなるのと同じである。

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posted by dolce at 20:51 | Comment(5) | TrackBack(0) | オーディオ
この記事へのコメント
 管理人 様

 自分なりに経緯を調べ直すと、よんまる様がこだわっておられるのは、やはり時定数の公式なのだと考えました。
 時定数の公式は τ=L÷R ですから、細いケーブルの方が直流抵抗が大きいので、Rが大きい方が立ち上がり時間が早いことになります。そのことについては
http://homepage3.nifty.com/ATP_EMTP_research/Transient_dc_component_and_time_constants_rev2.pdf
に詳細にレポートされています。そこのグラフにも抵抗値が大きいほうが、一定の電流に立ち上がる時間が早いことが示されています。音量を同じに、つまり電流を同値としても抵抗値が大きい方が早いです。
 しかし、これはオーディオシステムとしてはケーブル単体の話で、音の立ち上がりということを論じるのであれば、スピーカーケーブルとスピーカーユニットをセットで考える必要があると思います。なぜならば、音波を発生させるのはスピーカーユニット以外に無いからです。
 ここで時定数の公式に戻りますが、今回は各パラメーターを実際のケースに可能な限り合致するように設定します。
 ケーブルのインダクタンスは可聴帯域には全く影響しないとみなしても良いと思いますので、スピーカーのボイスコイルのインダクタンスを調べてみます。SEASのフルレンジH1597-08 FA22RCZはカタログ上0.09mHとありますのでL=0・00009(H)とします。このユニットのインピーダンスは8Ωです。スピーカーケーブルはカナレの製品が直流抵抗を明記していますので、そこから選びます。長さは4mとしました。

@ カナレ4S6 1.0スケア 4mの抵抗値 0.0748Ω
 したがって、時定数 τ=0.00009 / (8+0.0748)
=0.0000111(秒)

A カナレ4S12F 5.6スケア 4mの抵抗値 0.0132Ω
 同様に   時定数 τ=0.00009 / (8+0.0132)
=0.0000112 (秒)

 長々と書いてしまいましたが、違いは 0.0000001 秒です。現実的には違いはないと言って良いのではないでしょうか。

 しかし、細いケーブルにはダンピングファクターが低下するという問題があります。スピーカーユニットの制動力はRに反比例しますから、その点で細いケーブルは音の立ち上がり・立ち下がり、いわゆるトランジェントの点で不利です。厳密にはDFが小さいとユニットがFゼロ付近で制動力が働かずに勝手な動きをしてしまうので周波数特性も変わる可能性があります。
 自分なりの結論としては、細いケーブルが絶対有利とは断定できないとだけ申し上げたいと思います。
 ただ、オーディオは趣味の世界ですから、ダンピングの効いていない音が好きだという方もたくさんいらっしゃるはずです。真空管アンプはDFが10以下のはずです。自分の好きな音で良いのだと思います。
 
Posted by siri at 2012年03月07日 00:45
追記させて下さい。

 ケーブル単体の比較でも実際はスピーカーケーブルのインダクタンスは1μH/m以下ですから、Aの5.5スケアのケーブルでも時定数は τ=0.000004 / 0.0132
=0.000303(秒)となるので、立ち上がり時間は太くても細くても問題にならないと思います。1ミリ秒以下の世界ですから。例に挙げたサイトのグラフはL=20mH、R=0.1と0.05Ωの設定なので、大きく違うように見えるかもしれません。
Posted by siri at 2012年03月07日 02:46
siri さん。

クレーマーじゃないかと思います。

時定数は、CR回路と、LR回路では違いますね。

CR回路では

時定数=C×R

LR回路では

時定数=L/R

なぜそうなるかについては、説明できますが、説明してもまた何かクレームをつけるような気がします。

一体、何を主張したのでしょうかね?

主張したのではなく、クレームをつけて遊びたい?
Posted by dolce at 2012年03月07日 22:31
siri さん、ご丁寧にありがとうございました。
Posted by dolce at 2012年03月07日 23:27
管理人 様

 検索するとケーブルなどを水道のホースに例えることが多いのに驚きます。e-on○yoのブログでもありました。一般の方には分かりやすいからかもしれませんが、電気と水を一緒に考えては間違いが起こることがあるはずです。
 管理人様は機械のハード面にも音楽にも精通している希少な方だと思っております。自分はただの再生屋ですので、ハードの記事も大好きですが、音楽の記事も楽しみです。優秀な音楽ソフト探しに苦労しておりますので、これはというものを紹介いただけるとありがたいです。
 
Posted by siri at 2012年03月08日 04:11
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