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スピーカーとアンプの基礎知識

ヘッドホンオーディオが主流になって以降、スピーカー選びに役立つ正しい情報が不足しています。スピーカーの種類によって音楽プレーヤーとの接続方法も大きく異なりますからこの記事を読んでスピーカー選びに役立ててください。

目次

スピーカーにはアンプが不可欠

アンプはスピーカーを使う上で必要不可欠な存在です。自動車のエンジンに相当する部分がアンプであると言えます。エンジンの無い自動車は何の役にも立たないのと同じで、アンプなしでスピーカーから音楽を聴くことはできません。

パワーアンプ

ここで気を付けたい事は、アンプなら何でも良いわけではなくスピーカーに接続するためのアンプでなければならない点です。ヘッドホンにヘッドホンアンプを使うのと同じくスピーカーにはパワーアンプを使います。パワーアンプはプレーヤーが出力する音声信号を増幅してスピーカーで聴けるようにする働きがあります。

パワーアンプの役割

プリメインアンプはパワーアンプを内蔵しているので単体のパワーアンプ同様にスピーカー用のアンプとして利用できます。一般的には、”手軽なプリメインアンプ”、”本格的なパワーアンプ”という位置づけですが、音質面でどちらが上かは一概に決められません。

パワーアンプ

AHB2
AHB2
AHB2
AHB2

プリメインアンプ

X-PM9
X-PM9

関連記事:プリメインアンプ パワーアンプ おすすめ10選

スピーカーの種類によってはパワーアンプが不必要なタイプも

家電量販店のオーディオ売り場やオーディオショップで売られているスピーカーの多くは、上記のパワーアンプやプリメインアンプを必要とするタイプのスピーカーです。一方で、スピーカーにパワーアンプが内蔵されているために別途パワーアンプが必要ないタイプのスピーカーがあります。

前者をパッシブスピーカー、後者をアクティブスピーカーと呼びます。

※単にスピーカーと呼ぶ場合はパッシブスピーカーを指す事が多いようです。パワードスピーカーはアクティブスピーカーの別名です。

パワーアンプが不要のスピーカー
プレーヤー:Nmode X-CD3、パワーアンプ:Nmode X-PW1-MKII
パッシブスピーカー:Q Acoustics 3030i、アクティブスピーカー:Wharfedale Pro Diamond Studio 5-BT

Bluetoothスピーカーはアンプを内蔵したアクティブスピーカーの1種です。

アクティブスピーカーにはプリアンプを利用

アクティブスピーカーにパワーアンプは使いませんが、プリアンプを使うことで音量調整したりパソコンやレコードプレーヤーなどを切り替えてスピーカーで聴くことができるようになります。

LA4
LA4
LA4
LA4

アクティブスピーカーはプリアンプを使う以外にも様々なアイテムで音量調整や入力切り替えができるため、用途に応じたものを選ぶことができます。プリアンプを使わずにボリュームコントローラーを使う方法などがあります。

関連記事:ボリュームコントローラー おすすめ19選

パワーアンプ内蔵スピーカーが音楽再生用とは限らない

ギターをつないで演奏するためのギターアンプの多くはスピーカーをビルドインしたコンボタイプです。アンプとスピーカーが1つのキャビネットに入っている点ではアクティブスピーカーと呼べなくもありませんが、決して音楽プレーヤーを接続してスピーカーで聴くための道具ではありません。

補足)ギターレッスン用にMP3プレーヤーなどを接続してギターの音とミックスして出力できる機種もありますが、あくまで主役はギターです。

ギターアンプのパネル

左側のジャックにギターケーブルを接続します。OverdriveのGainを右に回すとギター固有の歪んだ音になりますが、音楽再生には通常適しません。

ギターアンプ

画像出典:MG15 – marshall.com

この章のまとめ

  • スピーカーにはパワーアンプが必要
  • パッシブスピーカーは外付けのパワーアンプに接続
  • アクティブスピーカーはパワーアンプを内蔵

スピーカーの基礎知識

前述のとおり、スピーカーにはパワーアンプに接続するパッシブスピーカーとパワーアンプを内蔵するアクティブスピーカーがありますが、パワーアンプ以外の構成要素に違いはあるのでしょうか?

一見しただけではパッシブスピーカーとアクティブスピーカーの違いはわかりにくいかもしれませんが、両者に共通するスピーカーの重要な要素が2点あります。それは、スピーカーの心臓部ともいえるスピーカーユニットとスピーカーユニットを取り付けるキャビネット(エンクロージャー)です。

※その他の要素としてクロスオーバーネットワークが多くのスピーカーの内部に取り付けられています。

スピーカーの構成要素
左右:スピーカーユニット、中央:エンクロージャー
画像出典:https://www.fostex.jp/kanspi/

エンクロージャーにスピーカーユニットが取り付けられた市販のスピーカーを”スピーカーシステム”と呼ぶこともあります。

エンクロージャー

エンクロージャーは、スピーカーユニットを取り付けるキャビネットのことですが、単にスピーカーユニットを取り付けるだけの箱ではなく音質的にも大きく影響する重要な要素です。このためキャビネットや筐体とは呼ばずにエンクロージャーと呼ぶのが一般的です。

エンクロージャーには様々な方式がありますが多くのスピーカーはバスレフ型か密閉型です。

バスレフ型

バスレフ型はエンクロージャーにバスレフポートがある点が外観的な特徴です。バスレフポートからも低音域が放出されるため、低音不足の解消が望まれる場合はバスレフ型が一般的に有利とされます。スピーカーによってバスレフポートはフロントやリアにあるため、正面から見ただけではバスレフであるかどうかは判断できません。

下の画像で左側のスピーカーは2つのスピーカーユニットの下部に丸い2つのバスレフポートを持っています。中央のスピーカーはフロントではなくリアに1つのバスレフポートを持っています(画像右側)。

密閉型

密閉型はその名のとおりにエンクロージャーにポートはなく密閉されています。歯切れの良い低音が望まれる場合は密閉型が一般的に有利とされます。

密閉型
Auratone 5C

画像出典:https://www.auratoneaudio.com/products

密閉型
HEDD Tower Mains

バスレフ型/密閉型に両対応の画期的なHEDD MK2シリーズ

HEDD audioのMK2シリーズは極めてユニークなスピーカーで、バスレフ型としても密閉型としても利用することができます。これはDSPを搭載したアクティブスピーカーならではの芸当で、リアパネルでバスレフ時と密閉時の各々の最適特性を簡単に切り替えることができるようになっています。

バスレフと密閉に両対応したHEDD TYPE 05 MK2とHEDD TYPE 07 MK2のバスレフモードと密閉モードの具体的な違いを測定した記事です。

スピーカーユニット

スピーカーユニットはアンプから送られてくる音声信号を空気振動に変換して音として聴こえるようにするスピーカーの心臓部です。

スピーカーによってスピーカーユニットの数は様々です。スピーカーユニットが1つのスピーカーをフルレンジと呼びます。これに対して複数のスピーカーユニットを持つスピーカーをマルチウェイと呼びます。

フルレンジとマルチウェイの違い

スピーカーユニットが1つのフルレンジスピーカーはパワーアンプから送られてくる音声信号全体を受け取るのに対して、形状の異なる複数のスピーカーユニットを持つマルチウェイスピーカーは音声信号を音の高さで分割して各々のスピーカーユニットに送り届けます。

低音域と高音域に役割を2分割するものを2ウェイ、低音域と中音域と高音域に3分割するものを3ウェイと呼びます。

※更に4分割の4ウェイスピーカーやもっと複雑な構成のスピーカーもあります。

低音域用のスピーカーユニットをウーファー、高音域用をツイーターと呼びます。3ウェイの場合はこれらに加えて中音域をミッドレンジ(またはスコーカー)と呼び、4ウェイではウーファー、ミッドロー、ミッドハイ、ツイーターと呼びます。

画像は左から順にフルレンジスピーカー、2ウェイスピーカー、3ウェイスピーカーです。

フルレンジとマルチウェイ
左:FOSTEX 6301、中:Wharfedale Pro Diamond Studio 5-BT、右:HEDD TYPE 20 MK2

3ユニットだから3ウェイとは限らない(4ユニットで3ウェイ、7ユニットで4ウェイのスピーカーも。)

スピーカーユニットが3つだから3ウェイスピーカーであるとは限りません。次の画像は左から3ユニット2ウェイスピーカー、4ユニット3ウェイスピーカー、7ユニット4ウェイスピーカーです。

左のスピーカーの場合、上下にウファ―を2つ持つ2ウェイスピーカーです。中央のスピーカーは、左右にウーファーを2つ持つ3ウェイスピーカーです。右のスピーカーも同様に、中央に1つある小さいスピーカーユニット(ツイーター)を除いて上下または左右に3ペアのスピーカーユニットが配置される4ウェイスピーカーです。

 Concept 500
Concept 500
TYPE 30 MK2
S6X
S6X
フルレンジ/マルチウェイのメリットとデメリット

フルレンジのメリットは、スピーカーユニットが1つであるため音像がブレにくいことです。デメリットは広い音域を再生し辛いことです。

マルチウェイのメリットとデメリットはフルレンジの逆です。複数のスピーカーユニットは位置が離れているため音像がブレやすくなります。また、複数のスピーカーユニットで特異な音域を役割分担するので広い音域を再生しやすくなります。

上記の3ユニット2ウェイから7ユニット4ウェイまでの3種のスピーカーは、同じスピーカーユニットを上下または左右に対称的に2つ配置することで仮想同軸を実現しています。仮想同軸にすることでフルレンジと同様の音像定位を実現できます。

この章のまとめ

  • スピーカーの主な要素はエンクロージャーとスピーカーユニット
  • エンクロージャーにはバスレフ型と密閉型がある
  • スピーカーユニット数によりフルレンジとマルチウェイがある

アンプのユニット数がパッシブ/アクティブスピーカーで異なることに注目

前述のとおり、アンプを内蔵しないスピーカーがパッシブスピーカーでアンプを内蔵しているスピーカーがアクティブスピーカーですが、使われているアンプのユニット数に着目するとパッシブスピーカーとアクティブスピーカーの違いがより明らかになります。更に掘り下げていくとアクティブスピーカーは2つの種類に分類されることがわかります。

また、フルレンジスピーカーの場合はパッシブとアクティブに決定的な差は見られませんが、マルチウェイの場合は大きな差異が生じます。

パッシブスピーカーに使うアンプのユニット数

1台のパッシブスピーカーには1チャンネルのパワーアンプ(1ユニットぶんのパワーアンプ)を使います。音楽再生は一般的にステレオ音源であり、左右の音声信号に2チャンネルを使うため、2ユニットぶんのパワーアンプとスピーカーを使います。一般的なパワーアンプやプリメインアンプは1台で2ユニットのパワーアンプをビルドインしています。スピーカーは左右がある程度離れていないとステレオ効果が薄れるため左右チャンネル用に2台1組を使います。

上記のことはフルレンジスピーカーでもマルチウェイスピーカーでも同じです。

パッシブスピーカーに使うアンプのユニット数
アンプのチャンネル数

プリメインアンプは通常、2ユニットのパワーアンプを内蔵しステレオ再生に対応します。

X-PM3 FT
X-PM3 FT
X-PM7 MK2
X-PM7 MK2
X-PM9
X-PM9

パワーアンプは、1ユニットのパワーアンプを内蔵するモノラルパワーアンプから8ユニットくらいのパワーアンプを内蔵する8チャンネルパワーアンプまで様々な種類があります。モノラルパワーアンプを2台使ってステレオ再生するなど組み合わせ方で必要なチャンネル数のシステムを自由に作ることができます。

8300MB
8300MB
AHB2
AHB2
DP 4035
DP 4035

左からモノラル(1チャンネル)/ステレオ(2チャンネル)/4チャンネルのパワーアンプ

アクティブスピーカーに使うアンプの台数

アクティブスピーカーに使われるアンプの台数はパッシブスピーカーと異なり機種によって様々です。

フルレンジのアクティブスピーカー

アクティブのフルレンジスピーカーはスピーカーユニット1つでパワーアンプの音声信号を受け取りますからチャンネルあたり1台のパワーアンプが使われます。パッシブのフルレンジスピーカーとの違いはパワーアンプを内蔵しているかしていないかです。

※機種によっては1台のスピーカーにステレオ(2チャンネル)のパワーアンプを内蔵(下図の下半分)し、片チャンネルは自身のスピーカーユニットに、もう片チャンネルはもう一台のスピーカーに音声信号を送り出すタイプもあります。

フルレンジのアクティブスピーカー

マルチウェイのアクティブスピーカー

マルチウェイのアクティブスピーカーはチャンネルあたり1台のパワーアンプが使われるタイプ(簡易アクティブスピーカー)と、マルチウェイに応じて複数のパワーアンプが使われるタイプ(トゥルーアクティブスピーカー)の2種類に分かれます。

簡易アクティブスピーカー

前者の1台のアンプが使われるタイプのマルチウェイアクティブスピーカーは、パッシブスピーカーの中にパワーアンプを内蔵しているだけに過ぎません。多くのPCスピーカーがこれに相当します。オーディナリーサウンドではこのタイプを簡易アクティブスピーカーと呼んで区別しています。

※有名オーディオメーカーの高級機にも簡易アクティブスピーカーが存在します。

簡易アクティブスピーカーはペアセット販売されています。1台のスピーカーにステレオパワーアンプが内蔵されていて、もう1台のスピーカーとスピーカーケーブルでつなぎます。つまり、1台がアクティブスピーカーでもう1台がパッシブスピーカーですから真のアクティブスピーカーと呼ぶには相応しくありません。

※関連記事「スピーカーケーブルのつなぎ方」では簡易アクティブスピーカーの例としてPCスピーカーのケーブル接続について図を含めて書いています。あわせてご覧ください。

トゥルーアクティブスピーカー

後者のマルチウェイに応じて複数のアンプが使われるタイプのアクティブスピーカーは、2ウェイならチャンネルあたり2台以上のパワーアンプが、3ウェイならチャンネルあたり3台以上のパワーアンプが使われます。多くのアクティブモニタースピーカーがこれに相当します。オーディナリーサウンドではこのタイプをトゥルーアクティブスピーカーと呼んで区別しています。

※トゥルーアクティブスピーカーは1台ごとに中身が同じなので単体購入することも可能です。通常はステレオ再生に使うことからペアセット販売される場合も多々あります。

以下はトゥルーアクティブスピーカーと簡易アクティブスピーカーの構成内容の図です。他所の多くの記事では簡易アクティブスピーカーをアクティブスピーカーとして取り上げていますが、この図を比較すればトゥルーアクティブスピーカーとの差は歴然です。また、簡易アクティブスピーカーの内の1台がアクティブスピーカーとして簡易的で、もう1台が完全にパッシブスピーカーであることも明白です。

アクティブクロスオーバースピーカー
パッシブクロスオーバースピーカー

この章のまとめ

  • スピーカーによって使われるアンプの台数が異なる
  • パッシブスピーカーはチャンネルごとに1ユニットのアンプを使う(ステレオは2チャンネル)
  • マルチウェイのアクティブスピーカーには2つのタイプがある
    • チャンネルごとに1ユニットのアンプを使うタイプ
    • チャンネルごとに複数ユニットのアンプを使うタイプ(2ウェイなら2ユニット)

まとめ

スピーカーを色々な視点で見ていくと様々な種類のスピーカーがあることがわかります。

スピーカーは音を発生するスピーカーユニットとそれを取り付けるエンクロージャーで構成され、エンクロージャーには豊かな低音のバスレフ型と締りのある低音の密閉型があります。また、スピーカーユニットが1つのものをフルレンジ、複数のものをマルチウェイと呼びマルチウェイには2ウェイや3ウェイなどがあります。フルレンジは全ての音域を1つのスピーカーユニットが受け持ち、マルチウェイの2ウェイなら低音域と高音域に、3ウェイなら低音域・中音域・高音域に役割を分担します。

スピーカーで音を出すにはパワーアンプが必要です。パッシブスピーカーは外付けのパワーアンプにつなぎますが、アクティブスピーカーはパワーアンプを内蔵しているのでその必要はありません。また、プリメインアンプはパワーアンプを内蔵しているのでパワーアンプと同様にパッシブスピーカーで音を出すことができます。

アクティブスピーカーには簡易アクティブスピーカーとトゥルーアクティブスピーカーがあります。簡易アクティブスピーカーはパッシブスピーカーで使う外付けパワーアンプを内蔵しただけで他はパッシブスピーカーと変わりません。トゥルーアクティブスピーカーはマルチウェイの場合、複数のアンプで個々のスピーカーユニットを駆動します。2ウェイなら1つのアンプでウーファーを、もう1つのアンプでトゥイーターを駆動します。

スピーカーの比較(2台1組で使うステレオ再生の場合)
パッシブスピーカー2台共にアンプ非搭載別途パワーアンプ(またはプリメインアンプ)が必要で音楽プレーヤーはパワーアンプ (またはプリメインアンプ) に接続
簡易アクティブスピーカー1台のみにアンプ搭載音楽プレーヤーに直接接続して音楽を聴ける簡易的なスピーカー
トゥルーアクティブスピーカー2台共にアンプ搭載 音楽プレーヤーに直接接続して音楽を聴ける本格的なスピーカー
アクティブ/パッシブ、音質はどちらが上?

アクティブスピーカーとパッシブスピーカーのどちらが高音質か?といった質問がよくありますが、どちらが高音質であるかは一概に決められるものではありません。多くのネット等の論評では、「アクティブスピーカーはアンプを内蔵した簡易的なスピーカーであり音質を求めるならパッシブスピーカー」とありますが、未だにこのような認識不足が氾濫している現状を残念に思います。

アクティブ/パッシブのどちらを選ぶかはそれぞれの目的次第で異なりますから方式にとらわれる必要はありません。費用対効果ではアンプを内蔵したアクティブスピーカーのほうがパッシブスピーカーに比べて優れている傾向にあります。

パッシブとアクティブのバイアンプの違いについて

前述のとおりアクティブスピーカーにはバイアンプ搭載機種があります。パッシブスピーカーにはバイアンプ対応の機種があります。しかし両者は名前は同じでも内容が大きく異なっています。

バイアンプアクティブスピーカーのブロックダイアグラムを見てみると、クロスオーバーの後段に2つのアンプがあり個別にウーファーとトゥイーターに直結していることがわかります(これがトゥルーアクティブスピーカーと呼ぶ所以です)。2つのアンプを使ったマルチアンプ駆動スピーカーです。

一方でバイアンプ接続対応を謳ったパッシブスピーカーの多くは、2つの外付けアンプを接続してウーファーとトゥイーターを個別に駆動する点では前者のアクティブスピーカーと同じなのですが、バイアンプ接続した場合もスピーカー内部のアナログクロスオーバーで帯域分割する点が異なります。

パッシブスピーカーのバイアンプ化は、アンプの後段でアナログクロスオーバーを使う点でメリットが薄れます。極一部の機種では内部のアナログクロスオーバーをバイパスして外付けのクロスオーバー(チャンネルデバイダー)と2つのアンプでバイアンプ化できるようです。

この点を含めクロスオーバーについては別記事で取り上げることにします。


付録:アンプの種類・用途

この記事ではスピーカーに使うアンプを対象にしていますが、この他にも様々な種類のアンプがあります。

用途別アンプの種類
用途アンプの種類
ヘッドホンヘッドホンアンプ
パッシブスピーカープリメインアンプ、パワーアンプ
アクティブスピーカー(不要※アンプ内蔵)
マイクマイクアンプ
レコードフォノアンプ
ギターギターアンプ
入力セレクター、音量調整コントロールアンプ(プリアンプ)

上記アンプの多くは機能として何らかの機器に内蔵されていることもあるので、別途揃える必要があるとは限りません。

  • パソコン使いにとってモニターはモニターディスプレイを指し、DTM使いにとってモニターはモニタースピーカーを指します。
  • アンプとだけ言うと話がかみ合わなくなることが多々あります。
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