ヘッドホンアンプの出力はどう計算する？ヘッドホンに必要な駆動力がいくらか分かる計算式（KEYSION 02 Pro と 02 の実測）

ヘッドホンアンプの出力は、実際どれだけあれば足りるのか。答えは単純で、ポータブル用イヤホンの多くは数十mWで十分、300Ωのフルサイズや低感度の平面駆動型で初めて数百mWが必要になる。必要な出力は、ヘッドホンの感度・インピーダンス・目標とする音圧の3つで決まる。ポータブルDACを選ぶときに出力の数字で迷っている人向けに、計算式とKEYSION 02 Pro・02の実測データで説明する。

必要出力は3つの数字で決まる。ヘッドホンの感度（dB/mW または dB/V）、インピーダンス（Ω）、目標とする音圧レベル（dB）だ。計算式は次のとおり。

必要出力(mW) = 10^((目標音圧 − 感度) / 10)

感度を dB/mW で表した場合、100dB/mW のヘッドホンで110dBのピークを狙うなら 10^((110−100)/10) = 10mW になる。6dBの余裕を持たせたいなら116dBで計算して40mWだ。

多くの人の日常的な音量は75〜85dBで、ポップスのダイナミックなピークはそこから25〜35dB上に来ることが多い。110dBのピークを基準にしておけば安全側に倒せる（音量の安全範囲は安全な聴取音量を参照）。

ヘッドホンのタイプ	代表的な感度	110dBピーク時の必要出力	意味
高感度イヤホン（100-105dB/mW）	102dB/mW	約6mW	どのポータブルDACでも余裕。出力はボトルネックにならない
ポータブルヘッドホン（96-100dB/mW）	98dB/mW	約16mW	入門向けDAC（S2など）でも駆動できる
高インピーダンスのフルサイズ（300Ω、95dB/mW）	95dB/mW	約32mW	数字は小さいが、高い電圧スイングが必要
低感度の平面駆動型・旧型フラッグシップ（85-90dB/mW）	88dB/mW	約160mW	ここが本当に高出力を要求するケース

300Ωの行は別途説明が必要だ。300Ω負荷で32mWということは出力電圧が約3.1Vrms必要という意味で、ポータブルDACでは出せないこともある。32Ωで32mWなら1Vrmsで済む。高インピーダンスのヘッドホンは、表向きの出力数字ではなく電圧スイングを見るべきだ（詳細は出力インピーダンスとダンピング）。

02 Pro は 551mW@32Ω、02 は 361mW@32Ω が公称値。P=V²/R で換算すると、負荷ごとの出力は次のとおり。

負荷	02 Pro（551mW@32Ω）	02（361mW@32Ω）	意味
32Ω	551mW、約4.2Vrms	361mW、約3.4Vrms	大半のポータブルイヤホンを余裕で駆動
150Ω	約118mW、約4.2Vrms	約77mW、約3.4Vrms	中インピーダンスのヘッドホンなら問題なし
300Ω	約59mW、約4.2Vrms	約39mW、約3.4Vrms	300Ωでも通常音量は出る。ヘッドルームはややタイト
600Ω	約29mW、約4.2Vrms	約19mW、約3.4Vrms	高感度の高インピーダンス機種のみ。低感度は駆動できない

2つの実測を見比べると、02 Pro と 02 の差が出るのは300Ωより上の領域だ。32Ωの高感度イヤホンならどちらも必要量を大きく上回り、音の違いは出力不足ではなくノイズフロアや信号対雑音比に起因する（02 Pro の4.4mm出力はSNR 135dB、02 は130dB）。

出力は入場券にすぎない。駆動の良し悪しは別の3点で決まる。出力インピーダンスのマッチング（ヘッドホンのインピーダンスの1/8以下が目安。これを超えると低域がぼやける）、歪みカーブ（大出力で歪みが急増しないか）、ノイズフロア（高感度イヤホンはノイズに敏感）だ。

つまり「出力が大きければ良い」は成り立たない。ノイズフロアの高い機器で高感度イヤホンを鳴らすより、出力は小さくてもノイズの少ない機器の方が良い結果になることもある。購入時はスペック表の信号対雑音比・ノイズフロア・出力インピーダンスをまとめて確認しよう（スペックの読み方はSNRと歪みのパラメータ）。

駆動力にお金をかける価値があるのは3つのケース。低感度の平面駆動型ヘッドホンや旧型の低感度ダイナミック、ダイナミックレンジの大きなクラシックやライブ録音を高音量で聴く人、そして主力が250Ω以上の高インピーダンス機種という人だ。

逆に、主力が32Ω前後の高感度イヤホンなら、02 や入門モデルで足りる。予算はヘッドホンと音源に回した方がリターンが大きい（ポータブルとデスクトップの比較を参照）。

音量を普段よりやや高め（85〜90dBピーク程度）にして、ダイナミックなパートを再生する。低域がこもらず、クライマックスで歪まず、音量にまだ余裕があれば駆動は成功している。80%の音量で破綻する・ぼやける場合は、音源ファイルと音量設定を確認してから駆動力の可能性を疑う（EQでの切り分け方はEQでの調整）。

本稿はKEYSIONオーディオラボのエンジニアによる執筆。KEYSION 02 Pro、KEYSION 02、KEYSION 01、KEYSION S2 の実測データと公開されている計算式に基づいており、見解は個人の判断に基づく購入参考情報です。