オーディオのイシノラボ・ドットネット - 第８章　オーディオ機器間の接続について

イシノラボ／マスターズ店長の連載

第２弾　オーディオアンプ講座

第８章　オーディオ機器間の接続について

接続用端子

ＲＣＡ端子

家庭用オーディオコンポ間の接続はＲＣＡケーブルが通常です。ＲＣＡケーブルと言う呼称はその名前の通り、アメリカＲＣＡが考え出した端子です。
この端子のメリットは小型で安価、端子へのケーブル接続加工が簡単。技術的には、外側部が信号部分を電磁／静電シールドするかたちになるので、ノイズが入り込みことが少ない。
デメリットとして、接続時、信号線側から先にオーディオコンポに接続されるので、接続されたコンポは最大ゲインとなってしまい、大きなショックノイズを出します。
パワーアンプに接続時、そのショックノイズでスピーカーを壊してしまう事故もあります。気をつけましょう。
あまり知られていないことですが、ＲＣＡ端子の特性（高周波）インピーダンスは５０Ωがほとんどです。まれに、７５Ω端子タイプもあります。
５０Ω、７５Ωの違いは、オーディオのような低い周波数帯ではどちらでも問題なく、作りやすい５０Ωものが良いでしょう。

ＢＮＣコネクタ（端子）

高周波や測定器に使われています。差して右に回せばロックできる確実性があります。
ケーブルは同軸を使うのが前提。オーディオ用より幾分高価。５０Ω特性インピーダンスが標準（７５Ωタイプは映像用に使われます）。高周波帯域は４ギガまでの想定をしています。

ＸＬＲ端子

かつて、このケーブルを真っ先に発売したキャノン社の名前からからキャノン端子と呼ばれていました。
バランス伝送用３線式端子で、１番端子：グランド、２番端子：ホット、３番端子：コールドが国際標準となっています。
１番端子が瞬時、先に接続されるので、接続時ショックノイズが発生しない。
また、ロック機構があるので、抜けず、安定度は高い。プロ用オーディオ機器には古くから必須の端子と言えます。
近年、ピュアオーディオ機器にも採用されることが多くなりました。
ノイトリック社が最も占有率が高く、あと、スイッチクラフト、ＩＴＴキャノンが有名です。

バナナ端子

パワーアンプのスピーカー用端子として使用すると便利です。
先端にバナナプラグを差し込めば、それで完了する便利があります。但し、強い力で引っ張ると抜けます。注意が必要です。
このあたりから、Ｙラグを使用したケーブルにネジ込端子を接続する用心深い方も少なくありません。
オーディオアンプは、ほとんどがねじ込み端子でした。

接続におけるインピーダンスの考慮

アンプの入力インピーダンスについて

アンプの入力は、入力するアンプ側の電流負担が掛からないように、なるべく高い入力インピーダンスにすることが望ましいですが、むやみに高い入力インピーダンスにすると、外部（空間も含む）からの電磁波ノイズの影響を受けやすくなります。
例えば、携帯電話の電波がパワーアンプの入力に侵入することも充分可能性があります。
民生用オーディオアンプの標準的な入力インピーダンスを日本では４７（５０）ｋΩとしております。但し、指針であって、特に強制力もありません。
近年、５０ｋΩの入力インピーダンスとするアンプが多いです。また、１００ｋΩでもまったく問題ありません。
一方、プロ用アンプではこれより低く１０ｋΩが多く、何となく、標準になっています。
この違いは、プロ用アンプの使用条件が、電磁波や誘導磁界が飛び交っている過酷さであるのを考慮してそうなったものと思われます。

プリアンプやＣＤプレーヤーの出力インピーダンスについて

【図１８】はＣＤプレーヤーからプリアンプに接続される状態を示しています。
次に、接続されるパワーアンプの入力インピーダンスが１０ｋΩのとき、接続するアンプの出力インピーダンスが１０ｋΩだったら、どうなるでしょうか？

【図１９】をみれば、パワーアンプの入力電圧は半分になってしまうことが分かります。
それでは、１ｋΩになったときはどうでしょうか？
入力電圧の低下は１ｋΩ／（１ｋΩ+１０ｋΩ）≒０．０９となり、ほとんど低下せず、問題のないことが分かります。
このことから、多くのプリアンプの出力インピーダンスは７５～６００Ωになっています。
その数値の選択は設計者のセンスとか考えであり、そう重要ではありません。
例えば、１００Ωに設計すれば、１００／（１００+１０ｋΩ）≒０．０１となり、電圧低下はゼロとしてよいでしょう。
２００Ωになっても、２００／（２００+１０ｋΩ）≒０．０２で電圧低下はないと見て良いでしょう。

逆にパワーアンプの入力インピーダンスが２０ｋΩになったときを計算してみると、１００Ωのとき、１００／（１００+２０ｋΩ）≒０．００５、
２００Ωのとき、２００／（２００+２０ｋΩ）≒０．０１、となって、問題ないことがわかります。

【図１８】のように、ＣＤプレーヤー／ＤＡＣとプリアンプとインピーダンスとの関係も同じです。
ちなみにＣＤプレーヤーとかＤＡＣの出力インピーダンスは７５～６００Ωのどこかになっています。

【第１８図】オーディオ機器の出力と入力との関係（１／２）

【第１９図】オーディオ機器の出力と入力との関係（２／２）

プリアンプ
1. 半導体プリアンプ
  ＮＦＢを多量に掛けられるので、出力インピーダンスは相当下げられます（１Ω以下くらいに）。
  従って、プリアンプ出力に低インピーダンス負荷されてもひずまない程度にシリーズ抵抗を付けています。
  その値は７５～６００Ωが普通です。となると、高インピーダンスのヘッドフォン（例えば３００Ω）なら、充分プリアンプでドライブでき、聴けます。
2. 真空管プリアンプ
  真空管自体の内部インピーダンスは数ＫΩ～１００ｋΩくらいあります。
  例えば、内部インピーダンス１００Ωの真空管で作るプリアンプに、ＮＦＢを２０ｄＢ掛けても、出力インピーダンスは１０ｋΩに下がりますが、半導体アンプのようには下がらないです。
  従って、接続するパワーアンプの入力インピーダンスは、少なくとも１０ｋΩ以上のものを選択したほうがよろしいでしょう。
  ゲインは下がりますが、ひずむことは少ないと考えられます。
パワーアンプ
近年では、前述のように５０ｋΩにしていることが多いようです。プロ用では１０ｋΩが多いようです。
なお、反転アンプ構成アンプの入力インピーダンスは入力抵抗値になります。
ＭＡＳＴＥＲＳのパワーアンプ部の入力インピーダンスは２０ｋΩを標準としております。