戯れ言葉

ヘッドフォンアンプの利得

カテゴリ:ヘッドフォンアンプ

前回の測定や自作ヘッドフォンアンプの製作の結果、
ヘッドフォンアンプの電圧利得はどれぐらい必要なのか。
という話です。

通常のデッキ(CD ,DVD )やチューナーなどの定格出力電圧は、
-20dBV ,0.1Vrms のものが殆どで、
プロ用機器では0dBm (2dBV )を定格としているのが常識です。

そこでヘッドフォンやイヤスピーカが
どの程度の入力が必要なのかと言うことですが。
私がいつも使ってる安物の範疇に入る
カナル形イヤフォンの特性を見てみます。

MDR-EX220LP

型式

密閉ダイナミック型

ドライバーユニット

13.5mm、ドーム型 *1

感度

104dB/mW

再生周波数帯域

5Hz-25,000Hz

インピーダンス

16Ω *2

最大入力

100m W *3

コード長

1.2m *4

入力プラグ

金メッキL型ステレオミニプラグ

電池持続時間

N/A

質量

約6g *5

*1

CCAW採用

*2

1kHzにて

*3

IEC(国際電気標準会議)規格による測定値です。

*4

Y型

*5

コード含まず

この中で必要なのは感度という項目です。104dB/mW ということです。
ここには測定距離が明示されてないので、
耳に挿した至近距離の音圧だととらえると、
1mW 入力した時に104dB の音圧が得られると解釈できます。
スピーカの音圧表示には必ず/m と言う表示があり、
これはスピーカ正面軸上1m で測定したという表記です。

100dB という音圧はもうその他の音が聞こえないという
人にとって限界に近い音圧で、
このイヤフォンは1mW の入力があれば、
やかましいぐらいの音が出ると推測できます。

そこで、アンプが必要な出力電圧は、

P=(E×E)/R
E=√(P×R)

となり、1mW の出力をヘッドフォンに入れるには
ヘッドフォンのインピーダンスにより大幅に変わりますが、
16Ω の場合0.126V となります。
100Ω では0.316V ぐらいです
マニアに評判のHD650 は300Ωですから0.548V で103dB の音圧が得られそうです。

HD650 で必要な電圧利得は5倍(14dB )
となります。
音圧が90dB ぐらいで良いとなれば、利得は2倍ぐらいでも良さそうで、
どちらにしろ、
SONY のような低インピーダンスのヘッドフォン群では、
ヘッドフォンアンプの電圧利得はゼロでも良いと思えてきます。

そこで出てくるのがオペアンプの
ボルテージフォロアという回路なんですが。

---- 追記 2017 12 15 ----
電圧利得はゼロでも
インピーダンス変換があるので
電力利得はゼロではない。

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