質問: ヘッドフォンとインピーダンスの関係 インピーダンスの数値が大きいと出力の音量が小さくなるようですが、そもそもこのインピーダンスってどんな意味があるのですか? そしてインピーダンスと音の善し悪しは何らかの関連性があるのですか? その他、インピーダンスと音の関連性について何か特筆すべき事があれば教えて下さい。
回答: > インピーダンスの数値が大きいと出力の音量が小さくなるようですが・・・ 負荷がヘッドホンにしろスピーカーにしろ、パワーアンプの出力は通常、これらを「定電圧駆動」するようになっています。 (オーディオの電力伝送でインピーダンスマッチングを取ることは、まずあり得ません。ローインピーダンス出し・ハイインピーダンス受けのアンマッチングが当たり前です) 具体的に言うと、8ωのspを繋いでいる時にアンプの出力電圧が8v(=出力8w)だったとすると、4ωのspに繋ぎ替えても出力は8v(=出力16w)、spを外しても出力は8v(=出力0w)ということです。 したがって、spのインピーダンスが低いほど、同じボリューム位置でも出力が増えるので、(spの能率の差がなければ)インピーダンスが低いほど音量が大きくなります。 > そもそもこのインピーダンスってどんな意味があるのですか? 同じ電力を伝送する時に ローインピーダンス:電圧低め・電流多め ハイインピーダンス:電圧高め・電流少なめ となります。 > インピーダンスと音の善し悪しは何らかの関連性があるのですか? 「音の善し悪し」というよりは、むしろ経済性の問題です。 例えば仮に(実際とは異なりますよ)、 「インピーダンスを2倍にすると、コストも2倍になる」 としたら 「同じコストで製品を作るなら、インピーダンスを半分にした方が2倍良い物が作れる」 ということです。 現在、spのインピーダンスは6ωの物が多いですが、これは 「6ωだと理想的なspが設計出来る」からではなくて 「6ωだともっとも割安にパワーアンプが設計出来る」からなのです。 これが25年くらい昔だと、8ωが当たり前でした。パワーアンプ(の出力トランジスタ)が今ほどは大電流対応でなかったためです。 更に昔の真空管時代になると16ωが標準でした。これは、真空管アンプ自体が高いインピーダンス(=高電圧・小電流)で動いていたため、spのインピーダンスも高ければ高いほど、アンプ(の出力トランス)の設計が楽になったからです。 では、真空管時代に何でもっと高いインピーダンスのspを使わなかったのか?というと、今度は余りインピーダンスを上げすぎるとsp自体の設計の方が難しくなるからです。 要するに、当たり前のことですが、トータルで低コスト・高性能となるように、各装置間の入出力インピーダンスが定められているわけです。 > その他、インピーダンスと音の関連性について何か特筆すべき事があれば教えて下さい。 インピーダンスが下がるほど、ケーブルの導体抵抗の影響を無視出来なくなります。 ラインケーブル(出力側のインピーダンスで1kω前後)よりspケーブルの方が、音質に対する影響が大きい(・・・と言われている)のはこのためです。 インピーダンスが上がるほど、線間の静電容量によって高域が減衰します。したがって負荷(10~500kω)に電流を流す必要のないライン出力でも、出力インピーダンスは1kω位まで下げておいて、高域減衰を防いでいます。 とはいえ、インピーダンス1kωと8ωでは大差が生じますが、6ωと8ωではどうという程の差はありません。 (パワーアンプの見かけ上のスペックが向上するだけです) 通常使用では気にする必要もないと思います。