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April 19, 2007

Decibel and Impedance

--db
ある基觸??電力すな繧?ち単位時間当たりの臀??事驥?に対する比の常用対数の値をベ繝?(bel)という。 しかし、ベルが常用には大きす縺?そのまま用いられることは藹??な縺?、ベ繝?(bel)縺?10分縺?1でデシベ繝?[dB]が用いられる。デ繧?[d]=10倍。音の強さ(音圧レベル・??・電力などの觸??較や、減衰驥?などをエネルギー觸??で表すのに使用される。

倍軆??(比)  電圧觸??   電力比
  1倍   0.00dB   0.00dB
  2倍   6.02dB   3.01dB
  3倍   9.54dB   4.77dB
  5倍  13.98dB   6.99dB
  10倍  20.00dB  10.00dB
  50倍  33.98dB  16.99dB
 100倍  40.00dB  20.00dB
 500倍  53.98dB  26.99dB
1000倍  60.00dB  30.00dB
5000倍  73.98dB  36.99dB
10000倍  80.00dB  40.00dB
「1Vが100Vに」なら「40dB上昇」、「1Wが100Wに」なら「20dB上昇」と呼ぶ。

デシベルは本来臀??つの電力の觸??を表す次元のない驥?であるが、工学では慣軆??により絶対基觸??値を定めて絶対単位として使うことが広く行繧?れている。
dBm:1mWを0dBとしたもの。例えば、600オームの抵抗負荷縺?1mWの電力を供給するのに藹??要な交流電圧は、約0.775VRMSである。
dBV:1Vを0dBVとした電圧・??負荷に無関臀??) 主に家庭用オーディオ觸??器で使繧?れる音声信号レベルの基觸??。通常のマイクロホン出力が-40dB(10mV)~-50dB(3mV)程度。
dBu:0.775Vを0dBとしたもので、電圧の強さをdBで表したもの。負荷のインピーダンスは無関臀??。主に業務用オーディオ觸??器で利用される音声信号レベルの基觸??。

log10 2 ≒ 0.3010, log10 3 ≒ 0.4771, log10 100 = 2, log10 1000 = 3 LogxN Nが大き縺?なるについて、値は臀??がって鐔??縺?が、上昇が少な縺?なってい縺?
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--インピーダン繧?
インピーダンスは、交觸??回路における電圧と電觸??の觸??で、簡単に鐔??うと、交觸??に対する抵抗のこと。

交觸??回路ではリアクタンス成分が含まれているので、電圧の藹??化に対して電觸??の臀??相が進んだり遅れたりします。この為、使用する交觸??の周波数によってインピーダンスが変化します。ですので、インピーダンスの表記は特藹??周波数時の値で表記する場合が多い。例1KΩ(1KHz)。また、リアクタンス成分は抵抗成分と異なり、自らが電力を消費しません。

音響觸??器が信号を藹??け渡しする場合、その信号の藹??体は、電圧でも電觸??でもな縺?電力で、同じ信号を送るにも、高いインピーダンスの形で送るのか菴?いインピーダンスの形で送るのかという選択がある。音驥?が藹??れるという諢?味なら菴?インピーダンス、高能軆??が一番であるが繝?イズの影響を藹??けやすい。残留繝?イズが多い場合で音驥?自臀??は藹??れるものなら高インピーダンス臀??感度の方がボリュームを上げられ相対的に繝?イズを蟆?さ縺?出来る。

民生は、アンプの出力インピーダンスは非常に藹??さ縺?ほとんど・??で、スピーカの入力インピーダンス縺?4-16Ωが販売されている。スピーカのチョイスで縺?8Ω縺?16Ωあったら迷繧?ず16Ωを選ぶのが普通。8Ωのが軽縺?厳密的には・??Ωのが藹??応が早いと考えられるのですが、16Ωの方がアンプのパワーを上げられるからです。出力側のインピーダンスに觸??べて入力側のインピーダンスが大きい場合。この場合は、伝送ロスはあるものの、一応信号の藹??け渡しは出来る。最悪なのは出力側のインピーダンスに觸??べて入力側のインピーダンスが菴?い場合で、この場合は信号の藹??け渡しが上手く行かず、歪みや高域の劣化を生じることになる。

残念ながら出力インピーダンスが特藹??できない状觸??がほとんどなので、音響觸??器の藹??縺?は觸??較的高いインピーダンスに対応できるように、入力インピーダンスを高縺?とってある。同じ縺?出力も、送り先のインピーダンスが判らないので、菴?いインピーダンスで出力するようになっている。これを一般に「ロー出し繝?イ藹??け」と鐔??っている。

音響觸??器の信号の藹??渡しには、電話回線のインピーダンスが600オームだった名残で、伝送ロスには目をつむって基本的縺?600オームのローインピーダンスを基觸??としている。しかし今や、業務機器においても「ロー出し、繝?イ藹??け」が普通になりました。業務機器の平衡出力におけるインピーダンス縺?50Ω~200Ωの軆??囲にあるといっていい。一方で、ラインレベルの平衡入力インピーダンス縺?10kΩ~20kΩが標準になりつつある。民生は前述の通り、出力0Ω、入力4-16Ωである。

インピーダンスはロー出し繝?イ藹??け

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Posted by funa : 08:21 PM | Column | Comment (0) | Trackback (0)