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音響学入門:バイワイヤリング方式と音質への影響

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バイワイヤリング方式と音質への影響

スピーカーシステムの設計では、駆動アンプの内部インピーダンスやスピーカーケーブルの特性が音質に影響を与える ことが知られています。特に、ネットワーク回路内で発生する相互干渉は、スピーカーの性能を低下させる要因となります。

本記事では、バイワイヤリング方式 を採用することで スピーカーの相互干渉を抑え、クリアな音質を得る仕組み について詳しく解説します。


1. スピーカーシステムにおける相互干渉

通常のスピーカーシステムでは、ネットワーク回路が内部に組み込まれており、1本のスピーカーケーブルで低域・中域・高域のユニットをまとめて駆動 しています。この方式では、以下のような問題が発生することがあります。

(1) スピーカーケーブルとアンプの内部インピーダンスの影響

  • スピーカーケーブルのインピーダンスが高い場合

    • スピーカーの動作による逆起電力がケーブルを通じて影響を及ぼし、相互干渉が発生する
    • 駆動アンプのダンピングファクターが低くなり、スピーカーの制動が不十分になる
  • 駆動アンプの内部インピーダンスが高い場合

    • スピーカーやネットワーク内で発生した歪みが増幅され、音質が劣化 する。

(2) ネットワーク回路内での相互干渉

  • スピーカーのネットワーク回路には、帯域ごとに異なるフィルター(ローパス・バンドパス・ハイパス) が配置されている。
  • 1本のケーブルを通じてすべての帯域を駆動すると、帯域間で相互干渉が発生し、音の明瞭さが失われる

2. バイワイヤリング方式とは?

(1) バイワイヤリングの基本概念

バイワイヤリング方式(Bi-Wiring)とは、スピーカーのネットワーク回路に直接接続するために、帯域ごとに独立したスピーカーケーブルを駆動アンプの出力端子に接続する方式 です。

通常のシングルワイヤ接続では、1本のスピーカーケーブルがスピーカー全体を駆動しますが、バイワイヤリング方式では以下のように接続されます。

低音域(ローパスフィルター) → アンプの専用端子へ接続
中音域・高音域(バンドパス・ハイパスフィルター) → 別のアンプ端子へ接続

これにより、低音ユニットの逆起電力が中高音ユニットに影響を与えず、相互干渉が大幅に軽減 されます。

(2) バイワイヤリング方式のメリット

項目 メリット
相互干渉の低減 帯域ごとに独立したケーブルを使用するため、帯域間の影響が少なくなる。
ダンピングファクターの向上 アンプがスピーカーをより適切に制御でき、特に低音の制動が良くなる。
音の明瞭度向上 低域・中域・高域がクリアに分離され、音の分解能が向上する。

(3) バイワイヤリングとバイアンプの違い

  • バイワイヤリング(Bi-Wiring)

    • 1台のアンプ を使用し、スピーカーケーブルを分ける方式。
    • 相互干渉を軽減し、音質を向上させる
    • 比較的安価で導入可能
  • バイアンプ(Bi-Amping)

    • 2台のアンプ(低域専用・高域専用)を使用する方式
    • さらに高精度な帯域分割が可能になり、より優れた音質を実現できる。
    • しかし、コストが高くなる。

3. バイワイヤリング方式の接続方法

(1) スピーカー端子の構成

バイワイヤリング対応のスピーカーには、通常 2組(計4つ)の入力端子 が搭載されています。
[LOW] —— 〇 〇 —— [HIGH] | | スピーカー

  • LOW(低域用端子)
  • HIGH(中高域用端子)
  • 通常、LOWとHIGHの端子は ジャンパープレート(ブリッジ) で接続されています。

(2) 接続の手順

  1. ジャンパープレート(ブリッジ)を外す

    • バイワイヤリングを行う場合、LOWとHIGHの端子を分離する必要がある。
  2. スピーカーケーブルを2本用意する

    • 1本目 → 低域用の端子(LOW)に接続
    • 2本目 → 中高域用の端子(HIGH)に接続
  3. アンプの出力端子に接続

    • アンプのスピーカー出力から、それぞれのケーブルをLOW・HIGHに対応させる。

4. まとめ

バイワイヤリング方式は、スピーカーシステムの相互干渉を低減し、より明瞭な音質を実現する手法 です。

バイワイヤリングのメリット

  • 低域・中高域の相互干渉を防ぐ
  • スピーカーのダンピングファクターを向上させる
  • 音の分解能が向上し、明瞭な音質になる

接続のポイント

  • バイワイヤリング対応スピーカーは4つの端子を持つ(LOW/HIGH)
  • LOWとHIGHのジャンパーを必ず外して ケーブルを接続する
  • 1本のアンプで駆動できるため、バイアンプより導入しやすい

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