以下の記事では、インピーダンスがヘッドフォンの音量と周波数特性にどのように影響するかについて、その複雑さを詳しく説明します。 どのヘッドフォンを使用すべきかについての一般的なアドバイスについては、次の記事をご覧ください:オーディオインターフェイスにはどのインピーダンスのヘッドフォンを使用すればよいですか?

電気インピーダンスは、電流に対するインダクタンス、キャパシタンス、および抵抗の合計です。 簡単に言うと、高インピーダンスのヘッドフォンは、低インピーダンスのヘッドフォンと同じ音量を出力するために、より多くの電力を必要とします。 2つの負荷(2つの抵抗またはインピーダンスのソース)間で伝達される電力は、以下の式を使用して計算できます。

インダクタンスとキャパシタンスは、主に交流(AC)回路に関連しています。 簡略化のため、インターフェイスの出力を直流(DC)回路として扱い、出力の抵抗とヘッドフォンの抵抗のみを考慮することにします:

オームの法則から導出されたいくつかの簡単な式を使用して、この簡略化された回路における2つの抵抗間で伝達される電力を、のさまざまな値で計算できます。

回路は直列であるため、電流は全体を通して一定のままです。 オームの法則によれば、電流は、次の式で計算できます:

がわかれば、ヘッドフォンに伝達される電圧を次の式で計算できます:

また、ヘッドフォンに伝達される電力は、次のように計算できます:

= 100Vおよび = 25Ωの公称値を仮定すると、のさまざまな値に対して、ヘッドフォンに伝達される電圧と電力を以下の表のように計算できます:

ヘッドフォンインピーダンス	電流	電圧伝達	電力 伝達
0Ω	4.0A	0V	0W
5Ω	3.3A	17V	56W
10Ω	2.9A	29V	82W
15Ω	2.5A	38V	94W
20Ω	2.2A	44V	99W
25Ω	2.0A	50V	100W
30Ω	1.8A	55V	99W
40Ω	1.5A	62V	95W
60Ω	1.2A	71V	83W
100Ω	0.8A	80V	64W
≈ ∞Ω	0A	0V	0W

への最大電力伝達は、 = のときに発生します。 この特性は、お客様のインターフェイスのヘッドフォン出力のような、より複雑なAC回路を考慮する場合でも同じです。

ヘッドフォンへの電力伝達を高めることで、より高いオーディオ出力レベルを確保できますが、より高い電圧伝達により、最もフラットな周波数特性、つまり少なくともヘッドフォンの性能仕様に最も忠実な周波数特性が得られることに注意してください。 インターフェイスの出力インピーダンスよりも高いヘッドフォンインピーダンスを使用することで、より高い電圧伝達を実現できます。この差が大きいほど、電圧伝達も大きくなります。

ただし、高い出力レベルが最終的な目標である場合は、ヘッドフォン出力のインピーダンスにできるだけ近いインピーダンスのヘッドフォンを使用することをお勧めします。 インターフェイスのヘッドフォン出力インピーダンスと完全に一致させる必要はありませんが、近いほど出力レベルが高くなります。

現在のすべてのオーディオインターフェイスのヘッドフォンインピーダンスおよびその他の仕様は、Focusrite Downloadsのユーザーガイドでご確認いただけます。