その理由は、同じヘッドホンを使って音楽を聴くにしても、機器によって出力レベルが異なるからです。
内容です。
基礎理論
スマートフォンやパソコン、最高級の映画館などには、オーディオ周波数(VF)で変動する出力電圧を発生させる役割を持つアンプが搭載されています。
この電圧の変動が、ドライブユニットの音波を発生させるのです。しかし、平均出力電圧は、クラスによって大きく異なる。
スマートフォンのパワーアンプ(PA)は、平均200mV(ミリボルト)の電圧を出力します。アンプの出力に接続されるヘッドホンは、印加電圧の周波数によって抵抗値やリアクタンス値が決まっています。これらのインピーダンスの和の平均値をインピーダ ンスという。
簡単のために、また、誤って自分自身の完全なパラメーターの音響変換器の計算に飛び込んでしまい、インピーダンスマッチングに埋もれてしまうことを避けるために、ここではヘッドホンの内部インピーダンスの和が全周波数範囲にわたって一定であると仮定することにします。
オームの法則に基づき、インピーダンスは一定で変化しない値と考えられるが、異なるデバイスには異なる電圧が印加されるため、異なる音になるのである。
つまり、この条件下では、トランスデューサーやダイナミックヘッドに不均等な量の電流が流れ、ヘッドホンは音量レベルを上げたり下げたりして反応します。
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選択することの難しさ
何千種類もあるモデルの中から、独自の特性を持ったモデルを選ぶのは容易なことではありませんが、長所と短所を総合的に判断するのは置いておいて、「抵抗」という一つのパラメータだけを考慮してグループに分けてみましょう。
8から600オームまでの製品のためのその値が、例えば、最も人気のある、手頃な価格を取る - 16から64オームまでのインピーダンスとチャンネルイヤホン、基本原理を理解しているので、あなたは、任意のデバイスのためのこれらの付属品の選択をナビゲートすることができます。
スマートフォン用ヘッドフォン
携帯電話はコンパクトなものなので、旧モデルに比べて場所を取らないイヤホンを選ぶのが普通です。しかし、このレビューの文脈では、その大きさではなく、もっと適切なものがあるのです。
音量、消費電力(バッテリー駆動のガジェットの場合は特に)、感度などのパラメーターを比較するには、イヤモールドの抵抗範囲とスマートフォンのUHF出力の電圧レベルを知ることが重要です。どちらのグループの特性も、不思議なものではありません。
- インピーダンスの平均値は16〜32Ωだが、64Ωのモデルも生産されている。
- 一般的なスマートフォンでは、200mVを超える出力電圧を誇ることはほとんどない。
音量とパワー
インピーダンスがリスニング体験の質にどの程度影響するかを評価するためには、まず、ドライバに流れる電流を計算します。この値は、ラウドネスと消費電力に影響します。
最も一般的な16Ωのモデルを例にとると、こうなります。
もし
I(電流)=U(電流)/R(抵抗)
とすると、最も一般的な機種では、スマートフォンの最大音量(200mV出力)で、電流値が
I(A)= 0.2V /16 オーム = 0.0125 A または 12.5 mA
しかし、32Ωの機種を接続すると、ちょうど半分の電流が流れることになる。
I(A)=0.2V /32Ohm = 0.00625A または 6.25mA
つまり、インピーダンスの高いヘッドホンは、明らかに静粛性が高くなるのです。
電力を計算してみよう。
W(ワット数)=I(アンペア数、A)*U(インピーダンス、V)
インピーダンス値が16オームの場合、最大消費電力は2.5mWとなり、32オームの場合は1.25mWとなる。消費者にとっては、ハイインピーダンスヘッドホンの方が音は静かだが、バッテリーを経済的に消費できることを意味する。一方、ローインピーダンスのものは音量が大きく、消費電流も大きいため、わずかではありますが、スマートフォンのバッテリー駆動時間が短くなります。
感性
まず、入力信号がある量だけ変化したときに、音圧レベル(音量)がどのように変化するかを示す特性である。
感度特性が高いほど、ヘッドホンの音は大きくなります。しかし、感度が高すぎると、アンプノイズや様々な性質の電気的干渉を音楽に加えることになります。
インピーダンスが感度にどの程度影響するかを理解するのは少し難しい。事実、すべてのメーカーが消費者に感度値を知らせているわけではなく、インピーダンスに依存するのである。
よくて,箱には単位なしで感度が表示されるが,dB/mWと表示されることもあり,この単位ではすべての周波数での比率が同じになる。
携帯電話やアンプのコントロールでボリュームを変えても、パワーは変わらず、出力電圧のレベルだけが変化します。パワーという言葉を全く使えないためには、消費者が必要です。
これを証明するために、ラウドスピーカーを接続したアンプのボリュームコントロールを最大にするという心理実験をしてみてください。パワーアップした?完璧です。
今度はスピーカーの配線を外してコントロールを回してみてください。パワーがどう変化するか?そんなことはない。
コンシューマー回路の抵抗値は無限大になる。電流は流れない。パワーがないのです。そのため、インピーダンスの異なるヘッドホンをUHFの出力に接続すると、アンプの電力値が不一致になることが保証されています。
つまり、1mW使うごとに97dBの音を出すことが求められる感度97dB/mWの16Ωのヘッドホンと、同じソースに接続した場合の同じような感度の32Ωのアクセサリーは、実際の音量レベルが違えば、絶対に違うパワーを出して動作することになるのです。
これは、異なるインピーダンスで同じ電流を流すためには、異なる電圧を印加する必要があり、音波変換器の出力でその電圧を利用できない場合があるためです。
間違いない
特定の機器のヘッドホンインピーダンスを選択するためには、SPL出力で歪みなく可能な最大電圧レベルを知ることが理想的です。この情報があれば、インピーダンスの異なるヘッドフォンの電流と実際の出力を簡単に計算することができます。
しかし、計算する方法がない場合、簡単な解決策を覚えておくことができます。
- 低インピーダンスヘッドホンは、高感度でもより大きな音量が得られます(ノイズや歪みが発生する可能性があります)。UHFの出力電圧に制限のあるスマートフォンやプレーヤーに最適です。
- 高インピーダンス-低感度で顕著に静かになる(誘導は単に音に影響を与えることができない、その振幅はこれには低すぎる)が、高い出力電圧レベルのアンプを必要とする-固定機器に良いソリューションです。
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より多くの理論
その理由は、同じヘッドホンで音楽を聴くにしても、さまざまな機器で出力レベルが異なるからです。
スマートフォンやパソコン、最高級の映画館などには、出力にアンプが搭載されており、その仕事は発振する音響周波数(RF)出力電圧の生成である。この電圧変動により、ダイナミックヘッドは音波を発する。しかし、平均出力電圧は、クラスによって大きく異なる。スマートフォンのVFアンプは平均200mV(ミリボルト)ですが、ハイエンドクラスのヘッドユニットでは数ボルト、あるいはそれ以上の電圧に対応します アンプの出力に接続されるヘッドホンは、印加電圧の周波数によって抵抗値やリアクタンス値が決まっています。これらの抵抗の和の平均値をインピーダンスという。
簡単のために、また、誤って完全なトランスデューサーの計算をしてしまい、インピーダンスマッチングに埋もれてしまわないように、ここでは、ヘッドフォンのインピーダンスの和が全周波数帯域にわたって一定であると仮定することにします。オームの法則に基づき、インピーダンスは一定で変化しない値であると考え、異なるデバイスに異なる電圧をかけると、異なる音になるのである。つまり、この条件下ではドライバーやドライバーヘッドに不均等な電流が流れ、ヘッドホンは音量レベルを上げたり下げたりして対応することになるのです。
選別への挑戦
何千種類ものモデルやユニークな機能の組み合わせがあり、迷ってしまいがちですが、むしろ幅広い製品のメリット・デメリットを脇に置き、「抵抗」という一つのパラメーターで分類してみましょう。8から600オームまでの製品のための彼の値が、例えば、最も人気があり、手頃な価格を取る - 16から64オームまでのインピーダンスとチャンネルイヤホン、基本的な原理を理解するため、あなたは、任意のデバイスのためのこれらの付属品の選択をナビゲートすることができます。
スマートフォン用ヘッドフォン
携帯電話はコンパクトなものなので、旧機種よりも場所を取らないイヤモニを選ぶのが普通です。しかし、このレビューの文脈では、正しい判断をするのはその大きさではありません。音量、消費電力(バッテリー駆動のガジェットの場合、少なくとも議論にならない)、感度などのパラメータを比較するには、イヤモールドの抵抗範囲と、スマートフォンのUHFの出力における電圧レベルを知ることが重要である。どちらのグループの特性も、不思議なものではありません。
インピーダンスの平均値は16〜32Ωだが、64Ωのモデルも生産されている。
一般的なスマートフォンでは、200mVを超える出力電圧を誇ることはほとんどない。
ラウドネスとパワー
インピーダンスがリスニングの質にどの程度影響するかを評価するために、まずドライバに流れる電流を計算します。この値によって、音の大きさや消費電力が決まります。最も一般的な16Ωのモデルを例にとると、それがよくわかります。
もし
I(電流)=U(電流)/R(抵抗)
とすると、一般的な機種では、スマートフォンの最大音量(200mV出力)で、電流値は次のようになります。
I(A)=0.2V /16Ohm = 0.0125 Aまたは12.5 mA
しかし、32Ωの機種を接続すると、ちょうど半分の電流が流れることになる。
I(A)=0.2V /32Ohm = 0.00625A または 6.25mA
つまり、インピーダンスの高いヘッドホンは、明らかに静粛性が高くなるのです。
電力を計算してみよう。
W(ワット数)=I(アンペア数、A)*U(インピーダンス、V)
インピーダンス値が16オームの場合、最大消費電力は2.5mWとなり、32オームの場合は1.25mWとなる。消費者にとっては、高インピーダンスのヘッドホンの方が音は静かだが、バッテリーの消費は経済的ということになる。一方、低インピーダンスのものは音が大きく、消費電流も大きいため、スマートフォンのバッテリー駆動時間をわずかではありますが、短くしてしまいます。
感性
まず、入力信号が一定量変化したときに、音圧レベル(ラウドネス)にどのような影響があるかを示す機能である。感度特性が高いほど、ヘッドホンの音は大きくなります。しかし、感度が高すぎると、アンプノイズや様々な性質の電気的干渉を音楽に加えることになります。
インピーダンスが感度にどの程度影響するかを理解するのは、もう少し難しい。実際、すべてのメーカーが消費者に感度値を知らせているわけではなく、インピーダンスによって感度が変わるのだ。最良の場合、箱は単位なしで感度を示すが、dB/mWを示す場合もある。この単位では、すべての周波数での比率は同じになる。一般的な購入者にとっては簡単かもしれませんが、感度とパワーを結びつけても、選択の助けには全くならないのです
携帯電話やアンプのボリュームを変えても、電力は変わらず、出力電圧が変わるだけです。パワー」という言葉を全く使わずに活動するためには、消費者が必要です。
ラウドスピーカーを接続した状態で、アンプのボリュームを上げるとどうなるか、実験してみましょう。パワーアップ?完璧です。では、スピーカーの配線を外してコントロールを回してみると、パワーはどう変化するでしょうか。そんなことはない。コンシューマー回路の抵抗値は無限大になる。電流は流れない。パワーがないのです。そのため、インピーダンスの異なるヘッドホンをUHFの出力に接続すると、アンプの電力値が不一致になることが保証されています。
つまり、感度97dB/mWの16Ωのヘッドホンは、1mW使うごとに97dBの音が出るはずで、同じ32Ωのアクセサリーを同じソースに接続した場合、実際の音量レベルが異なり、異なるパワーを発揮することは間違いない。
これは、異なるインピーダンスで同じ電流を流すためには、異なる電圧を印加する必要があり、その電圧がソニックコンバータの出力で利用できない可能性があるためです。
間違いない
特定の機器のヘッドホンインピーダンスを選択するためには、SPL出力で歪みなく可能な最大電圧レベルを知ることが理想的です。この情報があれば、インピーダンスの異なるヘッドフォンの電流と実際の出力を簡単に計算することができます。
しかし、計算する方法がない場合は、簡単な解答を暗記することができる。
低インピーダンスのヘッドホンは、高感度でもより大きな音量が得られます(ノイズや歪みが発生する場合があります)。UUTの出力電圧が制限されるスマートフォンやプレーヤーに最適です。
高インピーダンス - 低感度で顕著に静か(誘導は単に音に影響を与えることができない、そのためには振幅が小さすぎる)、しかし高い出力電圧を持つアンプが必要 - 定置型機器のための良いソリューション