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パワードスピーカー（セルフパワードスピーカー、アクティブスピーカーとも呼ばれる）は、アンプを内蔵したスピーカーです。パワードスピーカーは、音響システム（ライブコンサートなど）で観客に向けるメインスピーカーと演奏者に向けるモニタースピーカーの両方、ダンスイベントやレイブでパフォーマンスを行うDJ 、ハイファイオーディオシステムやホームシアターシステムの一部としての一般家庭、コンピュータースピーカーなど、さまざまな場面で使用されています。外部アンプを必要とせずに、ミキシングコンソールやその他の低レベルオーディオ信号源に直接接続できます。音響システム用に設計されたアクティブスピーカーの中には、ミキシングコンソールとマイクプリアンプを内蔵しているものもあり、マイクをスピーカーに直接接続できます。
アクティブスピーカーにはいくつかの利点があり、最も明白なのはコンパクトさとシンプルさです。さらに、アンプは駆動するスピーカーの最適な要件にできるだけ近い設計にすることができ、スピーカー設計者はパッシブクロスオーバーを含める必要がないため、製造コストと音質が削減される可能性があります。コンポーネント間の距離が短いことで外部干渉が減り、忠実度が向上するという主張もありますが、これは非常に疑わしく、逆の議論も可能です。欠点としては、スピーカーエンクロージャーが重くなること、内部のアクティブ電子部品のために信頼性が低下すること、各ユニットにオーディオ信号と電源を別々に供給する必要があるため、通常は各スピーカーに2本のケーブルを配線する必要があること（パッシブスピーカーと外部アンプの場合は1本のケーブルで済む）などが挙げられます。
パワードスピーカーには、パッシブまたはアクティブクロスオーバーが内蔵されています。2000年代初頭から、アクティブクロスオーバーやその他のDSPを備えたパワードスピーカーは、音響補強用途やスタジオモニターで一般的になっています。[ 1 ]ホームシアターや家庭用/自動車用サブウーファーには、1980年代後半からアクティブパワードスピーカー技術が使用されています。
スピーカーの設計では「パワード」と「アクティブ」という用語が互換的に使用されてきましたが、これらの用語には次のような違いがあります。[ 2 ]
ハイブリッドアクティブ設計には、2つの内部アンプで駆動される3つのドライバーを備えたものなどがある。この場合、アクティブ2ウェイクロスオーバーがオーディオ信号を分割し、通常は低域と中高域に分けられる。低域ドライバーは専用のアンプチャンネルで駆動され、中域および高域ドライバーは共通のアンプチャンネルで駆動される。このアンプチャンネルの出力は、パッシブ2ウェイクロスオーバーによって分割される。
「アクティブスピーカー」という用語は、パッシブスピーカーがアクティブクロスオーバーによって駆動される複数のアンプの外部システムと組み合わされた統合型「アクティブシステム」 [ 5 ]を指す場合もあります。これらのアクティブスピーカーシステムは、1971年にHarry McCune Sound Serviceによって設計された先駆的なJM-3システム[ 6 ]のようにプロのコンサートツアー用に構築される場合もあれば、Naim AudioやLinn Productsのさまざまなシステムのようにハイエンドの家庭用用に構築される場合もあります。[ 7 ]
初期のパワードスピーカーのいくつかは、JBLモニター スピーカーでした。1964 年に導入された SE401 ステレオ エナジャイザーの追加により、モニター スピーカーのペアは、2 番目のスピーカーが最初のスピーカーによって駆動されるように、自己給電動作に変換できるようになりました。[ 8 ]アクティブ クロスオーバーを備えた最初のスタジオ モニターは、1967 年に Klein-Hummel によって発明された OY でした。これは、2 つの内部アンプ チャンネルを備えたハイブリッド 3 ウェイ設計でした。[ 9 ]バイ アンプ駆動のパワード スタジオ モニターの初期の例は、1971 年に導入された Altec 9846B で、パッシブ 9846-8A スピーカーと、ウーファー用に 60 ワット、高周波圧縮ドライバー用に 30 ワットの新しい 771B バイ アンプを組み合わせたものです。[ 10 ] 1970 年代後半、パラマウント ピクチャーズは、パワード スピーカー システムの設計を AB Systems と契約しました。[ 1 ]
1980年、Meyer Sound Laboratoriesは、パッシブのUPA-1を統合したアクティブ2ウェイシステムを開発しました。これは、John MeyerがMcCune JM-3で学んだ教訓を取り入れたものです。[ 11 ]スピーカーエンクロージャーの外側にアクティブエレクトロニクスが取り付けられており、フィードバック比較回路でリミッティングレベルを決定するMeyerの統合アクティブクロスオーバーなどが含まれており、多くの場合、サードパーティ製の顧客指定のアンプに接続されていました。1990年、Meyerは初のパワードスピーカーであるHD-1を開発しました。これは、すべての電子回路を内部に搭載した2ウェイスタジオモニターです。[ 1 ] 90年代初頭、パッシブシステムの欠点、特にサードパーティ製アンプのゲイン設定のばらつきに長年対処した後、John Meyerはパッシブスピーカーの製造をやめ、会社をアクティブ設計に専念させることを決意しました。Meyerは、「音響補強用のパワードスピーカーについて人々がどう感じているかを調査するために広告代理店を雇ったところ、調査の結果、誰も欲しがっていないと返ってきた」と述べています。[ 12 ]音響システムオペレーターは、コンサート中にスピーカーが正常に動作しているかどうかを確認するためにアンプメーターが見えないスピーカーは望んでいないと述べた。それにもかかわらず、Meyerは自分の決定を貫き、コンサートツアー向けに設計された最初のパワードスピーカーであるMSL-4を1994年に製造した。[ 12 ] UPA-1は1996年にセルフパワード構成に変更され、Meyerの残りの製品ラインもそれに続いた。
アクティブスピーカーとパッシブスピーカーの主な利点は、アクティブクロスオーバーと複数のアンプに関連する高忠実度にあり、IMDが少なく、ダイナミックレンジが広く、出力電力が大きいことです。[ 13 ]スピーカーエンクロージャー内のアンプは個々のドライバーに理想的にマッチさせることができ、各アンプチャンネルがオーディオバンドパス全体で動作する必要がなくなります。パワーハンドリングやインピーダンスなどのドライバー特性は、アンプの能力にマッチさせることができます。[ 1 ]より具体的には、アクティブスピーカーはエンクロージャー内のスピーカーケーブルが非常に短いため、抵抗の高い長いスピーカーケーブルで失われる電圧と制御が非常に少なくなります。
アクティブスピーカーは、エンクロージャー内の各ドライバーの応答に合わせて調整されたイコライゼーションを組み込むことが多い。[ 14 ]これにより、よりフラットでニュートラルなサウンドが得られる。リミッター回路（高比率オーディオ圧縮回路）を組み込むことで、ドライバーが高音圧レベル（SPL）での使用に耐えられる可能性を高めることができる。このようなリミッターはドライバーの特性に合わせて慎重にマッチングさせることができ、より信頼性の高いスピーカーとなり、メンテナンスの頻度を減らすことができる。歪み検出を電子回路に組み込むことで、保護リミッターの開始を判断し、出力歪みを低減し、クリッピングを排除することができる。[ 15 ]
パッシブスピーカーはスピーカーケーブル1本で済みますが、アクティブスピーカーはオーディオ信号ケーブルとAC電源ケーブルの2本が必要です。複数のエンクロージャーを使用する高出力コンサートシステムでは、ACケーブルは同等のスピーカーケーブルよりも直径が小さいことが多く、銅の使用量が少なくなります。最近では、一部のパワードスピーカーメーカーがUHFまたはWi-Fi無線受信機を内蔵し、スピーカーに必要なのはAC電源ケーブルのみというケースも増えています。
パワードスピーカーは、内部のアンプ回路がスピーカーレベルのパッシブクロスオーバーよりも重いため、通常は同等のパッシブスピーカーよりも重くなります。統合アクティブシステムに関連付けられたスピーカーは、内部クロスオーバーがないため、さらに軽量です。軽量のスピーカーは持ち運びが容易で、リギング（フライング）時の負荷も少なくなります。ただし、軽量クラスDアンプを使用するアクティブスピーカーは、その差を縮めています。サウンドシステムのトラック輸送には、アンプラック、スピーカーケーブル、スピーカーエンクロージャーなど、さまざまなコンポーネントの輸送が含まれます。アクティブスピーカーシステムの全体的な輸送重量は、重いパッシブスピーカーケーブル束が軽量のACケーブルと小径の信号ケーブルに置き換えられるため、パッシブシステムよりも少なくなる場合があります。アンプラックをなくすことで、トラックのスペースと重量が削減されます。[ 1 ]
大型コンサート用アクティブスピーカーシステムの費用は、同等のパッシブシステムの費用よりも低い。[ 1 ]パッシブシステム、または外部電子機器を備えた統合アクティブシステムでは、クロスオーバー、イコライザー、リミッター、アンプなどの個別のコンポーネントが必要で、すべて移動式ラックに取り付けられます。パッシブコンサートシステムのケーブルは、太くて直径の大きいスピーカーケーブルで、直径の小さいAC電源ケーブルや、はるかに小さいオーディオ信号ケーブルよりも高価です。ハイエンドの家庭用では、必要なアンプチャンネルが増えるため、アクティブスピーカーは通常パッシブスピーカーよりも高価です。[ 13 ]
プロフェッショナルオーディオや一部のホームシアター、ハイファイ用途では、アクティブスピーカーの方がクロスオーバー周波数、イコライザーカーブ、リミッターのしきい値を適切に設定する複雑さがなくなるため、使いやすい場合があります。ただし、アクティブスピーカーは1本ではなく2本のケーブル（AC電源ケーブルと信号ケーブル、通常はXLRケーブル）を必要とするため、配線はそれほど簡単ではありません。ホームオーディオでは、一部のオーディオエンジニアは、電源のないスピーカーをアンプに接続するパッシブスピーカーが最も簡単に設置および操作できると主張しています。
アンプは使用する個々のスピーカーに合わせて調整されるため、コンポーネントの不一致や過負荷によるアンプやスピーカーの損傷を回避できます。パッシブスピーカーの場合、過負荷によるアンプのクリッピングによって発生する強い歪みによりツイーターが破損することがあります。 [ 16 ] [ 17 ]これは特に、従来のアンプのラウドネスボタンがオンになり、リスニングボリュームが高い状態で低音トーンコントロールも上げられた場合に発生します。これは、ハイファイ スピーカーをプライベート パーティーで使用する際の典型的な状況です。
アンプとスピーカーのシステムに負帰還ループを組み込むことで、歪みを大幅に低減できます。スピーカーコーンにセンサーを取り付ける場合、通常は加速度計が使用されます。ドライバーボイスコイルが磁気ギャップ内を移動する際に発生する逆起電力を監視することが可能です。いずれの場合も、特殊なアンプ設計が必要となるため、サーボスピーカーは本質的に電源駆動型スピーカーとなります。
ベースアンプメーカーの中には、コンボベースアンプのステージでの音量を増強するために設計されたパワードスピーカーを販売しているところもある。ユーザーは、コンボアンプからパワードスピーカーにパッチコードまたはXLRケーブルを接続する。
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