ライター：misao007009さん（最終更新日時:2017/2/22）投稿日：2017/2/20
.ヘッドフォンのインピーダンスと特性の関係について 聖書 ４-2.jpg
ヘッドフォン（ＨＰ）のインピーダンスと特性についての話である。IN電圧と音圧が、インピーダンスとどういう関係かを調べた。
参考文献
http://note.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/n397460
図１ ＨＰのブロック図
図１にＨＰのブロック図を示す。
Ｋ１はＨＰの推力定数
Ｋ２は逆起電力定数
Ｋ１＝Ｋ２
Ｋ３はＨＰの振動板保持部材のばね定数
ＭはＨＰ可動部の質量
ＤはＨＰ可動部の粘性定数
ＺＡは空気の振動板の音響インピーダンス
ＺｈｐはＨＰのコイルインピーダンス
ＺａｍｐはアンプのＯＵＴ抵抗
Ｖはアンプ電圧
ｖｍは振動板速度
ＨPの低域での共振は、
ーMω^2+ｊDω＋K3
が最小となる周波数でで起こるものです。
図２ ＨＰの簡略ブロック図
図２に、ＨＰの簡略ブロック図を示す。振動板により、音響インピーダンスＺＡが十分に大きく、図１のＺＡループのループゲインが１に比べ十分大きい場合である。さらにこのＮＦＢ系のＫ２によるループゲインが大きければ（＞＞１）、振動板速度ｖｍや音圧ｐｍ（＝ＺＡ＊ｖｍ）は、
ｖｍ≒Ｖ／Ｋ２
ｐｍ≒ＺＡ＊Ｖ／Ｋ２
となる。ここで、コイルインダクタンスを無視すれば、コイル巻き数をＮとした場合、コイル導体の直径を同じとした場合、K4,K5を定数として、
Ｚｈｐ＝Ｋ４＊Ｎ
K1=Ｋ２＝Ｋ５＊Ｎ
となるから、
ｖｍ＝V／（K５＊N)
したがって、
V＝ｖｍ＊K５*N
このとき、コイル電流Iは、
I＝ｖｍ＊ZA／（K５＊N)
これから、
ｖｍ＝V／（K５*N)
ｐｍ＝V*ZA／（K５*N）
ｖｍ＾２＝V*I／ZA
ｐｍ＾２＝ZA＊V*I
つまり、音圧ｐｍはV／Nで決まる。Nを大きくすれば、同じ音圧を得るためには高い電圧が必要になる。また、音圧ｐｍはV*Iで決まる。巻き数Nには関係なくなる。K2のNFBループゲインはK2の値で決まる。前向きゲインはNにはよらない。K２はNに比例する。つまり、このK2ループのループゲインはK2、したがってNに比例する。Nを大きくする、
したがってZｈｐを大きくすることは、K2のループゲインを大きくすることになり、Vとｖｍ、ｐｍの比例関係の精度を高めることになる。だから、高精度なものは。K2を大きくしなくてはならないため、Zhpが大きくなるのである。
もし、
K2=0
ならば、つまり、逆起電力がなかったなら、VとｐｍはNに関係が無くなる。
