アンプ(amp)概論

アンプ(amp)概論

一般的なアンプ(amp,amplifier)は、プリアンプとパワーアンプとが一体として構成されている。

プリアンプ

プリアンプ

プリアンプは、楽器用のアンプで例えると、インプットからトーンコントロール、エフェクトループ等を経由して、マスターボリュームの前までをさし、音質や音量を調整する部分。前置増幅器(ぜんちぞうふくき)、ヘッドアンプとも呼ばれる。
ライブハウス、スタジオに設置してあるミキサーもプリアンプの部類に入る。
出力信号レベルがラインレベルに満たない機器からの信号をラインレベルまで増幅しまた必要であればインピーダンス変換も行うのが目的である。

パワーアンプ

パワーアンプ

パワーアンプとは、微弱な音声信号をスピーカーを鳴らす為に必要な信号に増幅している部分であり、楽器用のアンプとオーディオ用のステレオアンプ等のパワーアンプ部分は同様の働きをする。
また、大出力のベースアンプと携帯音楽プレイヤーのイヤホンを鳴らす部分は、電力の大きさは違うが、動作的には同じものである。
ミキサー(プリアンプ)からの信号を受けてスピーカーユニットを駆動するための装置で、サウンドシステムを構成するブロックのうち重要なセクションを担う。 PAでは複数台のアンプをひとつのラックに組み入れる場合が一般的。
パワーアンプの持つ力量がPAのサウンドクオリティを大きく左右するといっても過言ではなく、スピーカーシステムによってはアンプを指定していたり、セットになって販売される場合もある。
中身はあまり露出しておらず、外装には信号の入口と出口があるだけで、ほかには入力レベルを調整できるアッテネーターがある程度である。
(セルフパワード型スピーカーでは入口のみ、出口は内部で直接スピーカーユニットに直接つながっている)
リミットを超えた数の接続を行うと内部で電流が流れすぎてしまいアンプが壊れるため、出力側に接続できるスピーカーの数にはインピーダンスというある種の抵抗値の関係から制限があり、これを守る必要がある。
例として、2Ω負荷に対応できるアンプを使った場合、PA用として一般的な8Ω(オーム)のキャビネットを最大4台までパラレル(並列)接続できる。
増幅経路の電気的な流れを大きく見た場合、電源プラグから摂取した電気エネルギーがスピーカーを駆動しており、機器が指定する電源容量を確保しないとその力を充分に発揮することができない。
発音のプロセスとしてはその信号が直接変化して音に変わるわけではなく、これらはパワーアンプがスピーカーをドライブするためのコントロール信号を与えているにすぎない。
近年ではパワーアンプもデジタル化が進行し、信号の増幅過程をデジタル処理することで能率が高く、大きな出力を取り出せるものに取って代わりつつある。
旧来のアナログ式アンプに比べ、搭載される電子素子(電源トランスなど)が異なるため概して軽量設計で運用は比較的簡便性を増してきた。

定格出力

定格出力とはパワーアンプの最大出力のこと。実効出力とも呼ぶ。設定された歪率以内で連続的に取り出せる出力を示す。例として、100W+100W(20Hz~20kHz、8Ω)とあれば80負荷時に20Hz~20kHzの周波数帯で所定の歪率以内で100W+100Wの出力が得られる。

周波数特性

低域から高域までの周波数がどの程度のレベルで出力されるか、どの程度の周波数帯まで出ているかを表す。

ダイナミックレンジ

信号の再現能力を表す数値で、最小値と最大値の比率をdB単位で表したもの。最大音と最少音との比。
アンプの場合は最大出力とノイズレベルの比、または最大許容入力と入力換算レベルの比をdBで表す。パワーアンプの持つ力量がPAのサウンドクオリティを大き<左右するといえるほど、PAシステムの中でパワーアンプの担っている役割は大きい。システム構築において、さまざまな種類の機器があるなかで、どういったアンプを選ぶかはきわめて大切な要素。
デジタル信号のダイナミックレンジはビット数で表現される場合もある。
パワーアンプの回路構造初段とプリドライバー段で電圧増幅を行う。続いてドライバー段で位相反転とバイアスを出力段に与え、出力段でインピーダンスを低くすると同時に信号電圧を初段にフィードバックして特性を改善(負帰還回路)。所定の増幅度を得る。

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