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ダンピングファクターの解説

ダンピングファクターとは

ダンピングファクター(DF)とはパワーアンプのスピーカーに対する制動力を表すと考えられている指標で、一般にパワーアンプの出力インピーダンスとスピーカーのインピーダンスの比で表されます。

         DF=Zsp(Ω)/Zamp(Ω)
ここでZspはスピーカーのインピーダンス、Zampはパワーアンプの出力インピーダンスです。
一般的なに半導体アンプで100程度の値を示します。この場合スピーカーのインピーダンス8Ωに対して、パワーアンプの出力インピーダンスは80mΩである事を意味しています。

ダンピングファクターの音質に与える影響

一般的にダンピングファクターに関しては次に様なことが言われています。

  1. DFが大きいほうが低音に締りが出てくる。
  2. DFが極端に小さいと(>10)低音の量感は増す(実際に低音の音圧レベルが上がる)

 また一般に次のように思われていますが、これは実は間違っています。

  1. トラジンスタアンプの出力段を並列にするとDFが良くなる

トランジスタアンプの場合、同じ放熱器に出力段を並列にして並べると、1段当たりの電流量が半分になるためトランジスタの出力抵抗も2倍になるので、出力段を並列に並べる事に意味はありません。 DFは実際には他の要素で決まっています。

 

ダンピングファクターの測定方法

ダンピングファクターの測定方法で最も一般的なのはON-OFF法です。 これはパワーアンプの出力にダミー抵抗を接続したときと接続しないときの電圧差をΔVとし、測定電圧をVとすると、
          DF=ΔV/V
で計算されます。例えばDF=100の場合、3V出力時(約1W@8Ω)、負荷のある無しによって30mVの電圧差が生じるという事になります。
弊社のアンプ(DF>1500)では3V出力時に8Ω負荷をつないだ際の電圧降下は2mV以下という事になります。こう書くと簡単に聞こえますが実際には3.000Vと2.998Vを正確に読み取る必要があるので、有効桁数の多い測定器が必要になります。弊社ではこの目的のために有効数字が6桁のデジタルマルチメーターを使用しています。

0.01mVの単位まで測定できるデジタルマルチメーター

ダンピングファクターの統計解析

市販されているパワーアンプの価格とDFの関係をプロットしてみました。





ピンクの四角印が海外製、丸印が国産アンプで、三角が弊社のパワーアンプです。
(データはハイエンドショー・インターナショナルオーディオショーで集めた半導体パワーアンプのカタログデータから拾いました)





一般に100-1000位に分布していて特に価格に対する依存性は無い様ですが、国産機(◯印)の中で比較すると高価なものほど大きくなる傾向があります。中にはDFが3000というパワーアンプがありました(実はこの数値は非常に怪しい)が、他のハイエンド機と比較しても弊社のアンプのDF=1500が非常に優れている事がわかります。
一般にDFが大きく、価格が安い方がいいと考えると、DFを価格で割ったDF/P(/万円)の数値が大きいほど(左上に行くほど)いいアンプと考える事もできます。価格も考慮したDF/Pファクターで考えると弊社のアンプは断トツです。



ダンピングファクターが音質に与える効果についての考察

とはいえDFの値が音質に直接比例するわけではありません。DFが1と10では音質も大きく違うかもしれませんが、100を超えると例えば低音の締りが良くなるということを必ずしも実感できるわけでないかもしれません。 というのもDF=100とDF=1000の違いはアンプの出力インピーダンスが80mΩか8mΩということで、この差はスピーカーケーブルの抵抗、あるいはウーハーに直列に入っているコイルの抵抗(数百mΩ)によって、実際には見えなくなってしまう可能性が高いからです。

そもそもダンピングファクターというのはその数値が一般的に小さかった真空管アンプ時代にできた用語なので、現代の半導体アンプの性能を表す指標としては表現ががあっていないのだとも言えます。

ただ数百以上のDFの効果というのは低音域の大信号に対して高音域が濁らないですとか、低音域の音階がはっきりわかる、低音が静かに聞こえるという様な聴感上の効果があるように感じます。DF=1000というのはスピーカーからの反作用がインピーダンス分返ってきたとしても、それによる電圧変動が1/DF(=1/1000)に抑制できると 考えたほうが妥当なのだと思います。
ですからFが100のアンプからDFが1000のアンプに変えても、数値から単純に想像してしまう10倍の効果は無いと思ったほうが正解です。