少し、電源回路とはななれますが、アンプのゲインについて、綴ります。
パワーアンプのカタログには、ゲインの値が載っていないのがほとんど（？）です。
ゲインは、入力の信号を何倍に増幅するのかを示す値です。
（アンプなので、出力の負荷は、4Ωもしくは8Ωが一般です。）
この増幅量を、アンプごとで同一にすると、その後の調整が楽になります。
新しいアンプに交換する場合でも、
せっかく、パワーアンプにゲインボリュームがついているのでしたら、ぜひ、調整して使ってみてください。
パワーアンプの入力レベル？
パワーアンプは、Line入力された信号を増幅して、スピーカを駆動できる電圧、電力で駆動します。
その増幅率を調整するボリュームが、パワーアンプには大抵、ついています。
（ついているものをおすすめします。）
このボリュームを調整することで、アンプの増幅率をちょうどよいところに合わせられます。
アンプのゲインは、入力電圧が。何倍の出力電圧になるかを数値で表します。
マルチアンプの場合、アンプを複数台使うので、それぞれのゲインを合わせたいですよね。また、同じアンプなら良いですが、違うアンプの場合、なんとなく調整してしまいますよね。それも楽しみの一つですが。
超簡単 ゲイン測定、調整方法
一番簡単なのは、スピーカを外して、ライン入力に基本波をいれて、出力を電圧計で測定する。
用意するもの
- 基本波
基本波形は、単音のサイン波形のことです。ネット上で、いろいろ出回っています。これを、WAVデータに落として再生すれば良いです。
http://www.op316.com/tubes/tips/wav2.htm
ppは、waveGeneを使って、1kHzの-20dBをWAVで作成して使っています。 - 電圧計
デジタルテスターと言われいるものが、良いです。
精度は、そんなに必要ありませんので、廉価版で大丈夫です。
ACのｍVが測定できることが、条件になります。
Sanwa(三和電気計器) デジタルマルチメーター PM-3
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✦事前準備
事前に、パワーアンプのゲインを大まかに調整します。
この大まかな調整が、ゲインの調整のポイントになります。
- パワーアンプのゲインを最小
パワーアンプのゲインボリュームを最小にします。 - ヘッドユニット（プリアンプ）のボリュームを、半分程度に
その時に、音が大きすぎる場合は、いつも聞いている音量の７割 程度の音量に
（おおまかの感覚で大丈夫です。） - パワーアンプゲインを調整
少しずつパワーアンプのゲインボリュームを大きくして、通常聞かれる音量までゲインのボリュームを調整します。
この時ヘッドユニット（プリアンプ）のボリュームはいじりません。
ボリュームを半分にするのは大きすぎると思われるかもしれませんが、アンプの歪特性は、最大出力の７～８割が歪が低くなるのが一般的です。
（OpAmpの歪特性をご覧になると納得できると思います。）
もし、違うと思われる方は、お持ちのアンプに詳しい方なので、その特性の美味しいところにボリュームを合わせてください。
また、パワーアンプのゲインが最小に近い場合も、ゲインボリュームでの音のロスがきになりますので、すくなくとも、３割 程度の位置に合わせます。
✦微調整（左右のバランス調整）
- スピーカを外す
- アンプにプリアンプ（ヘッドユニット）等を接続
携帯のヘッドフォン出力でも良いです。 - 電源を入れます。
プリから入れます。 - 基本波を再生
この時、ボリュームの位置は、通常聞く音量程度で良いです。
デジタルならば、値を控えておくことをおすすめします。
アナログですと、あとでプリアウトの値を測定するのをおすすめします。 - アンプの出力 R を測定
スピーカのR 出力をテスターのACレンジで測定します。
デジタルなので、少し切りの良い数値に合わせます。
（例 ２４６mVならば２５０ｍVとかに） - アンプの出力Lを調整
スピーカのL 出力をテスターで測定して、Rと同じ値にします。
これで、左右がぴったり同じゲインに調整出来たことになります。
このプリのボリューム位置と、アンプの出力の値をメモしておくのをおすすめします。
この値が、基準になりますので、もう少し大きくとか、小さくした時にどう変わるかチェックするのに、もとに戻すのに、とても有効です。人の耳の感覚では、同じ条件にするのは、難しいので。
ボリュームカーブ
ヘッドユニットのボリュームカーブは、機種により、違っています。
ボリューム位置が中央付近ですと、微妙な調整ができなくなる場合があります。
クラリオンのヘッドユニットの例です。
対数カーブになっており、半分をこえてからのピッチが大きくなり、微妙な位置合わせが難しくなることになります。
その場合は、ノイズや音には少し不利ですが、ボリューム位置を調整しやすい、ゲインの大きめのボリューム位置で行う必要があります。
クラリオン ヘッドユニット DXZ385USB （素性確認） - pp audio blog
✦応用方法（マルチアンプの方）
マルチアンプの方は、それぞれのアンプを一旦同じプリ出力を接続して、合わせるのが良いでしょう。その後、クロスオーバネットワーク等を介して、クロスオーバネットワーク上のボリュームを調整します。
- パワーアンプのゲイン統一
それぞれのパワーアンプを1kHzの基本波を使って、同じゲインに調整します。
これにより、メーカが違う、出力が違うアンプでも同じ音量にすることができます。 - それぞれのバンド帯域の中心周波数の基本波を用意
waveGene等で、基本波の中心の周波数の波形（ー２０dB）を作成、準備します。 - クロスオーバのボリュームを中央に
事前にクロスオーバのボリュームをすべて中央にします。 - クロスオーバのボリュームを調整
プリアンプとパワーの間にクロスオーバを接続して、バンド域の中央の基本波を再生、MIDもしくはMIDーHighのパワーアンプの出力レベルを基準に他のパワーアンプをゲインボリュームで、同じ値に調整します。
この状態で、パワーアンプからの出力は、すべておなじになったので、
- スピーカの能率を考慮してクロスオーバーボリューム調整
スピーカの能率（カタログスペック）で大丈夫ですので、下の表を参考にして
電圧レベルを調整します。
調整したら、その位置をマークしておくと良いでしょう。 - お好み調整
音場の環境（車だったり、リスニングルームだったり）に合わせて、各帯域のゲインを調整します。MID（もしくはMID High）を基準にして（調整しない）他の帯域を調整します。
各スピーカの能率がわかっているのでしたなら、MIDレンジ（MidーHigh）のスピーカを基準にして、各スピーカの能率差を演算して、出力を調整する、少し高度な方法もあります。結構スピーカの能率は、倍半分ありますので、ボリュームを大きく調整することがあります。
スピーカの能率の差より上記の表の係数をかけて、能率の低いスピーカのアンプのゲインを上げて上げます。
フルレンジ＋サブウーファ等でしたなら、低音は、お好みになりますので、ヒアリングで調整で良いと思います。
✦アンプの出力とアンプの増幅率について
一方、パワーアンプは、種類によって、出力が大きく差があります。
同じメーカならば、ライン入力の最大電圧を入れた時に最大出力になります。
例えば、0.5Vの入力時に最大出力のアンプで、１０W、２０W、４０W、８０W、及び１２０Wがあったとします。（４Ω負荷の条件です。）
それぞれの増幅率（ゲイン）は、
計算上は上記になり、傾向を把握するのに、役に立ちます。
パワーアンプを交換した際に、出力容量と、入力レベルの範囲より、概ねのゲインの調整位置を把握することも、できますね。
✦アンプのゲインとトレードオフ
アンプのゲインを大きめにしたほうが良いか、小さめにしたほうが良いか、悩みどころです。アンプのゲイン調整の回路や、プリの特性にもよりますが、
概ねの傾向は、上記の様になると思います。（青が良い方向です）
アンプのゲインの調整を大きく搾ってししまう場合には、多少ゲインを大きめにする方が良い場合があります。（上図のパワーアンプ情報量欄）
ゲインのボリュームを絞ると、入力ラインの直列抵抗の値が大きくなるからです。
この場合、、プリのボリューム位置と、パワーのゲインでバランスをとって、出力電圧を一定にします。
システムのゲインを一定にした状態で、音の比較が出来ますので、どちらを大きくしたほうが良いかは、結局、お好みになりますね。
これが、オーディオの楽しいところです。
✦まとめ
いかがでしたでしょうか。テスターでアンプの出力の値を測定するなんて、ppも最初は、考えられませんでした。ですが、パワーアンプをたくさん整備していると、どうしても同じ条件で鳴らしてあげる必要があり、行き着いた方法です。
もっと、精度のある方法もありますが、お手頃な、基準調整になれば嬉しいです。
✦補足
アンプやスピーカのゲインや能率にｄB単位が使われますが、なぜ、ｘ倍とかの表記にしないのでしょうか。これは、アンプの内部構成が多段になることが多く、増幅率を掛け算ではなく、足し算で単純化するためだそうです。
アンプが内部が３段構成で
x1.4 x2.0 x2.8 ＝7.84 倍
ですが、dB計算だと
３＋６＋９ ＝18dB
とできるからだそうです。
ですので、アンプのゲインを調整したら、ｄB変換しておいたほうがよいですね。
*2020/4/9
オークション
カスタムナカミチアンプ
オークションに当方が電源ノイズ極小カスタムしたアンプを出品していることがあります。数が少ないので、遭遇された場合は、お早めのご入札、ご検討ください。
