アンプ / プレーヤーに掛かる負荷の計算


 負荷は後段に接続する機器の電力(ヘッドホンアンプの場合は出力)を示します。

例えばインピーダンス32Ωのヘッドホンを1mWで再生した時に、ヘッドホンアンプの有無でプレーヤーの出力がどう変化するか計算により比較しました。

 

プレーヤーにヘッドホンを直接接続する場合

  • 出力電圧:179mV
  • 出力電流:5.6mA
  • (出力:1mW)

プレーヤーにヘッドホンアンプ M-01 を接続し、ヘッドホンに1mW出力する場合

  • 出力電圧:52.6mV
  • 出力電流:0.000585mA
  • 出力:0.0000308mW

計算結果、プレーヤーの出力は約 1 / 32,500になります。 

プレーヤーにとって1mWはたいした負荷ではありませんが、プレーヤーが負荷をドライブする作業がほぼ無くなる事が分かります。

 


計算式

 ヘッドホンのインピーダンス = 32Ω

 出力(P) = 電圧(E) x 電流(I)

 電流(I) =電圧(E) ÷ 抵抗(R) より

P= E^2÷R、E=√(PxR)でまず電圧を計算し、その電圧値でI=P÷Eより電流を計算

 

プレーヤーにヘッドホンを直接接続した時の出力電圧 / 電流

E=SQRT(P*R) = SQRT(0.001*32) = 0.178885 (V)

0.178885 (V)*1000 = 178.885 (mV)

I=P/E=0.001/E (0.178885)=0.00559017 (A)

0.00559017 (A)*1000 = 5.59017 (mA)

 

プレーヤーにM-01 を接続し、ヘッドホンに1mW出力時のプレーヤーの出力電圧 / 電流

 M-01の32Ω時ゲイン = 3.4倍

 M-01の入力インピーダンス = 90kΩ

E = 0.178885 / 3.4 = 0.0526134 (V)

I = E/R = E (0.0526134) / 90000 (Ω)= 0.0000005846 (A)

P = E*I = 0.0526134 (V) *  0.0000005846 (A) = 0.0000000308 (W) = 0.0000308 (mW)


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