■スマートフォンやパソコン、テレビやオーディオ機器の音の出口として、スピーカーやヘッドフォン、イヤホンなどがあります。ラジオを聞くにも欠かせない、音の出口となる部品の一つです。そして、オーディオ機器やラジオ、イヤホンやヘッドフォンのカタログと説明書には、「低周波出力インピーダンス4～8Ω（標準8Ω）」等の記載があります。また、スピーカーボックスを自作したり、ラジオキットを製作したときに、スピーカー本体裏面に「3W 8Ω」などの記述があることに気がつくと思います。これは、スピーカーの持つ電気抵抗のことで、インピーダンスと呼び単位はΩ（オーム）です。

■通常、電気抵抗とは直流に対する抵抗値のことであり、テスターでは直流の抵抗値を測定します。しかし、インピーダンスとは、オーディオ信号のような交流信号に対する抵抗値のことであり、周波数によりその値が連続的に変化します。スピーカーのインピーダンスも、入力する信号の周波数によりその値が変化します。すなわち、電流の流れやすい周波数と、流れにくい周波数があることになります。これらは、連続的に変化する値ですので、仕様として周波数特性グラフ（縦軸が電流、横軸が周波数）を表示するか、定格インピーダンスと言われる特定の数値を使います。定格インピーダンスとは、最も電流が流れる低音域での最小値です。このインピーダンスよりも下回ることは少なく、機器の設計はこの値を考慮すればよいことになります。

■市販されているスピーカーは、ほぼ永久磁石とコイルを使用したダイナミック型スピーカーです。永久磁石の作る磁界の中でボイスコイルに電流を流すとローレンツ力が発生し、コイルに取り付けた振動板が振動し音に変わります。ローレンツ力とは、磁場内で電流が流れている導体に、力が発生する現象です。物理で教わるフレミング左手の法則は、ローレンツ力の方向を示しています。中指が電流の方向、人差し指が磁界の方向、親指が発生する力の方向です。また、クリスタル型イヤホンとは、ロッシェル塩を使用したイヤホンの名称です。ところが、最近販売されているイヤホンは、クリスタル型イヤホンと書かれていても、圧電素子を使用したセラミック型イヤホンです。圧電素子に電圧を加えたときの伸縮で、振動板が振動し音に変わります。このセラミック型以外に、マグネチック型やバランスド・アーマチュア型イヤホンがあります。

■それでは、音がでなくなったときに、何を確認すればいいのでしょうか。スピーカーのチェックは、テスターを抵抗測定モードに設定し行います。正常であれば、定格インピーダンス付近の抵抗値を示し、「カリッ」や「ガリガリ」と音がします。たとえば、インピーダンス8Ωのスピーカーをチェックすると、直流抵抗7.6Ωと表示され、ほぼ定格インピーダンスであることがわかります。また、デジタルテスターでは音が非常に小さいため、アナログテスターで確認するほうがはっきりと聞き取れます。でも、なぜでしょうか（「2-7　アナログ向きの使い方」を参照してください）。イヤホンのチェックも、テスターを抵抗測定モードに設定し行います。プラグが付いたものは、ジャックに挿入すると調べやすくなります。セラミック型は、正常であれば無限大の抵抗値を示し「コツ」や「カリッ」と音がします。マグネチック型などは、抵抗値も表示します。スピーカー同様、アナログテスターで確認するほうがはっきりと聞き取れます。

【参考文献】

内田 裕之、小暮 裕明 共著『みんなのテスターマスターブック』オーム社、2015年11月20日（第1版第2刷）

三和電気計器『CX506a MULTITESTER 取扱説明書』（13-1405 2040 2040）

三和電気計器『PC710 DIGITAL MULTIMETER 取扱説明書』（04-1405 5008 6010）

『テスターの基礎講座』の目次