9-5-1　インピーダンスとは？

インピーダンスとはぶちゃっけて言っちゃえば「信号に対する抵抗値」のことだ。といってもこのままでは漠然としすぎていて良く分からないと思うので、ちょっと説明しよう。あれこれ言う前に確認しておきたいのは、音響機器が信号を受け渡しする場合、その信号の実体は、電圧でも電流でもなく電力なのだな。

図9-5-1　信号の正体は電力

知っての通り電力は、電圧と電流の積（電圧×電流ってことね）なんだけど、例えば10Wの電力を送るときに電圧が1Vで、電流が10Aの形で送ったとしよう。それでオームの法則を思い出しほしい。抵抗値＝電圧／電流だったでしょ？で、1Vの時に10A流れるんったら抵抗値は0.1オームになるよね。この抵抗値がインピーダンスということなんだな。



図9-5-2　形の違う同じ電力

それで同じ10Wを送るとして10V1Aの形で送ったとしたら、抵抗値は10オームになるでしょ？1V・10Aの形で送った時が1オームだったんだから、それに比べると100倍の抵抗値、つまり100倍のインピーダンスになっているわけだ。このようにおんなじ信号を送るにも、高いインピーダンスの形で送るのか低いインピーダンスの形で送るのかという選択があるわけだな。



図9-5-3　音響機器に必要なのは電圧

ところが、スピーカを除く音響機器で、信号として必要としているのは、電圧なのだな。この電圧によって音響機器は様々な働きをコントロールしているわけだ。だから信号の受け渡しだけ考えれば、インピーダンスは高ければ高いほどいいという事になる。インピーダンスが高いほど、同じ信号でも電圧が高くとれるわけだからね。



図9-5-4　信号の受け渡し

さて今度はＡ点からＢ点に信号を送るとしよう。地面の部分をケーブルとすると、ケーブルの周りには、自然の落雷ノイズから人工的な違法電波まで、信号には必要のない悪魔（ノイズ）がうようよしてるわけだ。



図9-5-5　ハイインピーダンスでの受け渡し

ここでハイインピーダンスで信号を送ったとすると、地面との抵抗は少ないので、ロスなく信号を送ることが出来るものの、背が高い（インピーダンスが高い）分だけノイズを拾い易いんだな。



図9-5-6　ローインピーダンスでの受け渡し

今度はローインピーダンスで送ったとすると、地面との接触面が大きいので、信号を送るのにパワーはいるものの、背が低い（インピーダンスが低い）分、ノイズには強いわけだ。だからノイズを拾い難くするためには、インピーダンスは低い方がいいという事になるわけだな。

う〜ん・・・ということで、信号を送る効率から見ると、ハイインピーダンスの方がいいし、ノイズのに強いことを考えると、ローインピーダンスの方がいいという全く逆の結論がでてしまった。そこで現実には、「あんまりインピーダンスが低いと困るけど、ある程度低い分には音響機器の方でフォローしてやればいいじゃん。ノイズがのるよりはよっぽどいいよ。」ということで、音響機器の信号の受渡しには、伝送ロスには目をつむって基本的に600オームのローインピーダンスを基準としている。ちなみに何で600オームかって言うと、電話回線のインピーダンスが600オームだった名残なのだ。

　　　

　　　　
9-4-2　インピーダンスの整合

さてローインピーダンスで信号を出力するまではいいとして、今度は信号を受ける側のインピーダンスをどうしようかという問題がでてくるわけだな。

図9-5-7　インピーダンスの整合

一番いいのは出力側と入力側のインピーダンスが全く同じ場合。（これをインピーダンスの整合とかインピーダンスのマッチングという）このときが一番ロスのない伝送が出来る。実際音響システムでは可能な限り入力や出力のインピーダンスを600オームにそろえてある。ちょっと難しくなるけど、インピーダンスが揃っていると、出力側の電圧と電流は、入力側の電圧と電流に等しくなるので、出力側が０VUの時は入力側に現れる信号も０VUになる。これは結構大事なことで、プロ用のスタジオシステムではミキサの出力以降は厳格に600オームの入出力が守られている。

さて今度は出力側のインピーダンスに比べて入力側のインピーダンスが大きい場合。この場合は伝送ロスはあるものの、一応信号の受け渡しは出来る。

最悪なのは出力側のインピーダンスに比べて入力側のインピーダンスが低い場合で、この場合は信号の受け渡しが上手く行かず、歪みや高域の劣化を生じる。だから音響システムでは出力側のインピーダンスに比べて入力側のインピーダンスが低い事は絶対にあってはいけない。で、出力インピーダンスが特定できない場合はどうするか？残念ながら（特にPAの世界では）出力インピーダンスが特定できない状況がほとんどなので、音響機器の多くは比較的高いインピーダンスに対応できるように、入力インピーダンスを高くとってあるのだ。同じく出力も、送り先のインピーダンスが判らないので、結構低いインピーダンスで出力するようになっている。これを一般に「ロー出しハイ受け」といっている。（まんまやな）ちなみにＤＩなんかは相手がベースのピックアップなどの超ハイインピーダンス（数100kオーム）なので、パッシブタイプで数十kΩ〜数100kΩ、アクティブタイプのものは１MΩ以上もの入力インピーダンスになっていて、出力インピーダンスは600Ωになっている。