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アンプの出力インピーダンスと、イヤホンの周波数特性の関係

先日より連載している、BAマルチドライバーのイヤホンの周波数特性がヘッドホンアンプの出力インピーダンスによって変動するお話ですが、今日は各メーカーのミキサーのヘッドホン出力のインピーダンスを元に、どのくらいの周波数特性のズレが生じるのかを測定してみました。

各メーカーのミキサーの仕様書や回路図より調べた値はざっと以下の通りでした。

ベリンガー 22Ω
TAPCO 25Ω
Mackie 60Ω
YAMAHA 110Ω

これに加え、イヤホンを鳴らすことを前提とした設計であれば概ね5Ω以下になっていると考えられるため、4種類の出力インピーダンスで周波数特性がどう変わるのかを測定してみました。
本来であればイヤホンから出ている音声を測定するのが理想ですが、今回はイヤホンの端子に印加されている信号レベルを測定していますが、概ねこの周波数特性のズレが、出力される音の周波数特性と一致すると考えて良いでしょう。
なお、信号レベルは各出力インピーダンスで1kHzの時に50mVが印加されるように設定し、それを0dBrとしました。


FitEar MH334
Fitear_5_22_60_110_50mV.png



canal works CW-L71
canal_5_22_60_110_50mV_2.png



audio-technica ATH-IM02
im02_5_22_60_110_50mV.png



【参考】ダイナミック型 Apple EarPods
earpods_5_22_60_110_50mV.png



各メーカーのイヤホンが、何Ωの出力インピーダンスを持つヘッドホンアンプに接続することを基準として設計されているのか不明ですが理想は0Ωと考えてこれをフラットとすると、110Ωもの出力インピーダンスを持つようなYAMAHAのミキサーでは可聴域で10dBくらいの周波数特性の暴れが生じることがわかりました。

これが実際の使用時に問題とされていることは現状あまり無いようですが、ここまで特性が変わるとするならばヘッドホンアンプの導入等、検討してみる余地はありそうです。





※追記
イヤホンの音響出力を測るカプラーが無いので、差分を見る目的で無理やりマイクに繋いで測ってみました。
100Hzで6dB差とか、概ね電圧レベルの周波数特性の同じような差分が出てるといえるのではないでしょうか。
D0QXvl3V4AAQ7qv.jpg



IM02カプラ5Ω110Ω
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