アナログアンプのスピーカー出力波形

AMP

おもちゃレベルのデジタルオシロで「デジタルアンプTopping TP22のスピーカー側での出力波形はガタガタだった!」のは私にとって衝撃的でした。

tp22出力

tp22出力波形(前回即提示)

デジタルアンプ TOPPING TP22の出力波形は拡大するとガタガタ
スピーカーのガリガリ音の対策からはじまり、デジタルアンプTopping TP22が原因かもしれないと疑いだし、色んなことを調べたり、トライしてきました。 そんななか、ふと、 スピーカーの出力波形と電圧ってどれくらいな...

ならば、

アナログアンプ(AVアンプ)Marantz PS7300の出力波形はどんなもんだろう?

測定条件

ダミーの抵抗を付けずにスピーカーをつないだまま、直接スピーカー側の端子にオシロをつなげて測定してみました。

・デジタル・オシロ QUIMAT Q15001(ホビースペック)

・音源 Youtube 1KHz サイン波、矩形波の2種類

・使用DAC Topping D10

・使用AMP Marantz  PS7300

・スピーカー ELAC CL310Jet  AudioEdition

アンプのボリュームはアンプの表示で -60dBと-10dB(-40dB SPの破損防止)

 

測定結果

① サイン波 Volume:-60dB時

サイン波 -60dB

サイン波 -60dB

 

③ 矩形波 Volume:-60dB時

矩形波 -60dB

矩形波 -60dB

 

➁ サイン波 Volume:-10dB時

サイン波 -10dB

サイン波 -10dB

 

④ 矩形波 Volume:-40dB時

矩形波 -40dB

矩形波 -40dB

小音量、ボリューム絞った時

写真①ではさすがにVolume:-60db時 出力12mV rmsではオシロなのか、雑音、測定方法の問題なのかはわかないのだが、サイン波形がくずれています。

しかし、写真③では矩形波 Volume:-60dB 出力75mV rmsでそれほど形が崩れていません。予想外でした。

このボリュームだと私の耳では1KHzの音がわずかに聞こえるだけで、私的には実用的な音量ではなさそうです。

大音量時

写真➁でのサイン波 Volume:-10dB 出力電圧3.97V rmsで1KHzの音は、かなり耳障りだ。波形はきれいなサインカーブとなっています。

写真④ この調子で入力:矩形波-10dBは、下手をするとスピーカーを壊しかねないので-40dB 0.77V rmsにボリュームを絞って波形観測しました。

矩形波はONかOFFだけなので同じボリューム位置でもサイン波より実効値が大きいためか実際に聞いた音も大きく感じます。

DACからの矩形波が予想したよりもきれいに出ていたのには驚きました。

ちなみに、デジタルアンプTopping TP22で矩形波を出力すると、出力波形にはノイズ?がかなり乗って歪んで?ます。

TP22矩形波 Vol.25%

TP22矩形波 Vol.25%

 デジタルアンプTopping TP22はこんな波形ですが¥98,000のアナログアンプ(AVアンプ)と聞き比べても優劣付けがたい、いい音だしてます。

なお、1KHzの信号をアンプに入力してるはずなのに、オシロの表示は1.112KHzと11%の誤差があります。オシロの使い方が悪いのか、オシロの信頼性が良くないのか私にはわかりません。時間軸を大きく(表示する波形を多く)すると誤差が少なることは発見しました。

 

各種確認、気づいたこと

dBと電力の比

私の小さい脳みそで検証をしてみました。(間違ってるかもしれません)

矩形波Vmaxは -60dBで99mV -40dBで1.05V で比率は10.606倍

矩形波Vrmsは -60dBで75mV -40dBで0.77V で比率は10.267倍・・・(1)

-60dBと-40dBのGainは20dB=100倍・・・(2)

電力=電圧の二乗/抵抗(4Ω)なので電力の比は10.267x10.267=105.4倍・・・(3)

∴(3)≒(2)=100倍

 

正弦波Vmaxは -60dBで21mV -10dBで6.08V で比率は289.5倍

正弦波Vrmsは -60dBで12mV -10dBで3.97V で比率は330.8倍・・・(4)

-60dBと-10dBのGainは50dB=100,000倍・・・(5)

電力=電圧の二乗/抵抗(4Ω)なので電力の比は330.8x330.8=109,451倍・・・(6)

∴(6)≒(5)=100,000倍

誤差は5~9%程度ありますが、電子部品の抵抗の許容差と同程度ですから理論値と実測値はほぼ一致してます。考え方としてはほぼほぼ間違いないでしょう。

 

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