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アンプ

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』

Disambiguationこの項目では音響機器について説明しています。楽器用アンプについてはアンプ (楽器用)を、電気・電子工学に関する部分については増幅回路をご覧ください。

アンプ音声増幅する音響機器。英語名amplifierの略称から慣例的にこのように呼ばれることが多い。入力信号の電圧電流または電力を大きくして出力する(それぞれ、電圧増幅・電流増幅・電力増幅)電子回路である。用途、出力の大きさ、付加機能によりいくつかの種類がある。

目次

[編集] 音響分野

音響分野では、レコードプレーヤーCDプレーヤー、チューナー、カセットプレーヤーなどの再生装置からの出力を増幅する増幅器をプリアンプ、あるいはコントロールアンプと呼び、プリアンプからの出力をスピーカーを鳴らせるほどまで増幅する増幅器をメインアンプあるいはパワーアンプと呼ぶ。1台で両方の機能を持つアンプをプリメインアンプまたはインテグレーテッドアンプ(総合アンプ)という。プリメインアンプの中には、プリ部とメイン部を切り離して使えるものもあった。

[編集] プリアンプ

レコードが主なメディアだった時代は、カートリッジの微少な出力を増幅し、RIAA特性を平坦にするフォノイコライザアンプが必要で、プリアンプに内蔵されることがほとんどだった。この部分だけを独立させたものをフォノアンプなどという。現在では主要メディアがCDに移行し、もはやフォノイコライザを持たない機種もある。その点ではプリアンプの意義は薄れている。だが、プリアンプは単に信号を増幅するだけでなく、高音域、中音域、低音域をそれぞれ大きくしたり小さくしたりできるトーン・コントロールつまみや、ステレオの左右の信号の大きさを調整するバランス調整つまみ、複数接続されている再生装置のどれを再生するかを選べる入力切替スイッチ入力セレクタ・スイッチ)、テープレコーダへの入出力を制御するテープモニタースイッチなどの機能が付いていることが多い。

[編集] メインアンプ

これに対し、メインアンプは、単に電力を増幅するだけで、出力音量を調整するボリュームつまみが唯一付いているだけの機器が一般的である。CD時代になり、機器の出力レベルとインピーダンスがラインにほぼ統一された現在、プリアンプによる音質の変化を嫌い、CDプレーヤー等を直接メインアンプに接続する場合もある。メインアンプは大電力を扱うので、放熱に注意しなければならない。

[編集] 増幅素子

初期の頃は、電磁力と機械機構を組み合わせた物が使われたが、真空管が発明されると飛躍的に性能が向上しラジオ、電気蓄音機に組み込まれた。

現在では真空管に代わってトランジスタIC等が使われ、電力効率、寿命が著しく向上した。アナログ回路が主流であるが、入力信号をデジタル化して内部処理をすべてデジタル信号のまま処理するデジタルアンプも実用化されている。

現在でも一部オーディオマニアの間では真空管によって増幅された音質が好まれることがあるため、これらの需要を満たすためロシアや東欧、中国で生産され続けていた真空管が用いられるだけでなく、米国ウエスタンエレクトリック社では真空管の再生産を始めた。

1920年代真空管アンプ
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1920年代真空管アンプ

[編集] デジタルアンプ

近年ではデジタルアンプも注目されている。シャープΔΣ1bitデジタルアンプが有名。これは通常のアナログアンプと違って、音声の電気信号の波形を高速でサンプリングし、音声をデータ化した後増幅し、再びアナログの信号に戻す製品を言う。電力効率がよく、小型化しても音質の劣化が少ないという特性を活かせる、小型オーディオや携帯オーディオ向きアンプとしてよく用いられる。デジタルアンプを製造している各社は独特な技術でアナログアンプに音質を近づけており、ハイエンド機のアンプとして販売されているものもある。デジタルアンプにはデジタル入力を備えたものもあるが、CDプレイヤーなどのデジタル信号がアナログ音声をPCM方式によって量子化したものであるのに対し、一般的なデジタルアンプが音声を増幅する際に用いる量子化方式はPWM方式かPDM方式であるため、PCM方式でアンプに入力されたデジタル信号をそのまま増幅しているわけではない。

[編集] AVアンプ(AVセンター)

オーディオビジュアルアンプ(センター)。ホームシアター用のアンプである。映像信号の入出力もでき、セレクターとしての機能も持っているのが、AVアンプの特徴である。前述のプリアンプ、プリメインアンプがCD等を初めとする左右2chの信号を扱うのに対して、AVアンプは一般的にフロント左右、サラウンド左右、センター、ウーハーの5.1ch分(ウーハーは再生する音声信号が低音成分のみの狭い音域のために、0.1chと表現されている)に加え映像信号を扱う。最近ではサラウンドバックなどを加えた6.1ch、7.1ch、9.1ch音声の再生に対応した製品も存在する。DVDプレーヤー等からデジタル出力されたソースに対応するものが多い。音楽専用の2chアンプに比べて多くのチャンネルの音声と映像信号を同時に制御するため、同価格の物では内部の部品や電子回路の品質に差があったり、音声の再生に不要なノイズの発生や回路の複雑化、他チャンネルが干渉し合うことがある。このためAVアンプの音質は、同価格帯プリメインアンプの音質と比べて劣ると言われている。

[編集] ヘッドホンアンプ

ヘッドホン専用のアンプ。ヘッドホン端子の無い製品に接続する目的や、より高音質でヘッドホンリスニングする為に使用される。複数台のヘッドホンの同時使用が可能な製品も多く存在し、複数人がヘッドフォンで同じ入力をモニターできる。

[編集] ICアンプとディスクリートアンプ

アンプには信号増幅をIC(集積回路)で行うICアンプと、集積していない回路で行うディスクリートアンプがある。ICアンプのメリットは、部品点数を減らしてコストを下げられることと、全体のサイズを縮小できることにある。ディスクリートアンプのメリットは、部品を選定してより品質の高い回路を組めることにある。

[編集] 著名なブランド

[編集] 級について

アンプには、増幅方式を示す分類としてA級・B級・AB級・D級などがある。 増幅素子では出力が小さすぎる場合や大きすぎる場合に歪が発生するが、級の違いによってこの歪に対する対処の仕方が異なる。そのため、音響機器としてのアンプでは増幅方式の違いは大きな問題である。 具体的な動作の概要を以下に示すが、説明を簡単にするための例え話として、入力波形は「-4から+4」の幅を持ち、アンプは「1から9」、もしくは「-1から-9」の入力がなされた場合のみ歪のない増幅が出来るものとする。すなわち、1より下はアンプの能力に対して過小な入力、9より上はアンプの能力に対して過大な入力である。

[編集] A級

A級はバイアス電流を流し、音を出していない状態でも常に一定以上の増幅を行うことで歪を回避する方式。 (入力「-4から4」に5を加え、「+1から+9」とする)。歪をほぼ完全に回避できるが、常にバイアスをかけ続けるために効率が悪く、一つの素子で波全体を増幅するため、出力を大きくしづらい。無音入力時にも直流電力を消費することから、待機時もかなり発熱するので、設置場所を選ぶことになる。

[編集] B級

B級は波を正負(入力「-4から4」から「-4から0」と「0から4」)に分割し、別々に増幅を行う方式。 各増幅素子における振幅が半分になることからA級より出力を大きくできる(入力「-9から9」まで耐えられる)利点がある。しかし、小出力時の歪に対して何の対策もなされていないため、音響機器としてのアンプではこの方式を使うことはない。

[編集] AB級

AB級はA級とB級を組み合わせたもので、波を上下に分割し、そこに少量のバイアスを加える(入力「-4から4」をB級と同様に分割し、それぞれ-1/+1して「-5から-1」と「1から5」とする)方式。 バイアスをかけたことでA級と同じく小出力時の歪を回避でき、波を半分に分割したことでB級と同じく大出力を得やすい。ただし、増幅量の調整が上手くいかないと分割した波を再びつなぎ合わせる際に、ずれによる歪(ゼロクロス歪)が現れる。

[編集] D級

D級は入力信号をON/OFFの情報に変換した上で、出力側の電力源で同様のON/OFFを行うものである。その動作原理は入力波形をそのまま増幅する他の級とは全く異なるため、前述した歪とは無縁の増幅方式である。ただし、前述の歪がないからといってD級が他の級より優れているわけではない。変換時に現れる量子化歪みや折り返しノイズ、高周波を扱うことによるスイッチングノイズなど、D級にはD級なりの課題がある。

なお、一時期は基本をA級とし、必要とされる出力に応じてバイアス量を減少させてAB級とする仕組みが流行した。これはピュアA級、New ClassAなど、各社で名称が異なる。

[編集] 関連項目

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