どうも、たか丸です。
ヘッドホンアンプを作ろうとゴニョゴニョしています。
アンプの仕様を決めるために、持っているヘッドホンの仕様を整理してみました。
出力可能な最大値は115dB出力を基準に決める
持っているヘッドホン/イヤホンの仕様をまとめるとこんな感じになりました。表から、ヘッドホンアンプに求められる仕様は最大電圧1.01V、最大電流56mAということになります。
表の右側の115dB出力時の値は計算値です。115dBという音圧は、5分以上聞く場合に聴覚保護器具が必要とされる大音量です。最大で115dB出せるように設計すれば音量不足の心配はないというわけです。
計算方法
表の115dB出力時の計算値の求め方をまとめます。
基本の式は電力（パワー）Pと電圧Vと電流Iの関係式です。
これにデシベル変換の式（下式）を組み合わせます。
上の2式を使って、115dB出力時の値を以下のように計算しました。
電力の計算
115dBの音圧を出すために必要な電力Pは、出力音圧レベル（1mW入力時の音圧）と115dBの差なので、
電圧の計算
電圧Vは電力の式から、
電流の計算
電流も電力の式から、
ピーク値＝実効値×√2 ですね。（※上式中I, Vは実効値）
電圧利得を決める
秋月電子キットDACの出力をヘッドホンアンプに入力するシステムを想定して、電圧利得は6dB（2倍）とします。
秋月DACの出力は最大ピークで0.9V。出力の目標値1.01Vを出すには2倍あれば十分です。
参考にしている本「OPアンプMUSESで作る高音質ヘッドホン・アンプ」では電圧利得を5.7倍に設定しています。これはAKGのK242HGで115dB出すためには約5V、100mA必要なことからきていると考えられます。
まとめ
115dB出力を目標にヘッドホンアンプの仕様を決めてみました。
- 最大出力電圧：1.01V(peak)
- 最大出力電流：56mA(peak)
- 電圧利得：6dB
====================
本の説明が計算で理解できると気持ちがいいです。本業がこうやって趣味に活かされるの嬉しいものがあります。
これで音楽を聴くのがもっと楽しくなるといいなぁ。
OPアンプMUSESで作る高音質ヘッドホン・アンプ―音楽を聴くのが楽しくなる (電子工作キットシリーズ)
CQ出版
売り上げランキング: 181,055
