イヤホン・音量調節・ホワイトノイズ・音質の関係

Question

SE535というイヤホンを使っていますが、DAPによってはホワイトノイズが結構あるので、付属の音量コントローラを使っています。音量調節付きの延長コードのようなものです。
　これで音を絞るとホワイトノイズは消えます。えーと、抵抗器が電力を制限するから音が小さくなり、抵抗が大きくなればホワイトノイズは拾わなくなる、ってことで合ってますよね……？
　
　そうすると多分音質は低下するのだと思います。この場合の音質の低下は、余計な処理をすることによる音質の低下ですか？ それとも抵抗が大きくなるイコール音質の低下ということですか？
　イヤホンを選ぶときって、抵抗の大きさは音質の良し悪しとは関係ないって話を聞くので、後者による音質の低下は起こってないということでいいのでしょうか。
　抵抗を大きくしてホワイトノイズを聞こえなくすると、そのぶん曲本来の音も拾わなくなったりするのでしょうか。（これは再生周波数帯域とかの話？ ……もう、わけわからなくなってます）
　
　単語の意味をいまいち理解できてないうえ、なにをもって音質の低下とするのか自分でもよくわからなくなってるのですが、親切な方、教えてください。

denwaha4126 · Accepted Answer

同じ音量にした状態で雑音を比較しているんですよね？
それならラウドネス曲線は関係ありません。

ホワイトノイズは残留雑音といいます。
この残留雑音は、アンプ回路が発生するもので、音量に関係なく一定のレベルがあります。
（アンプ回路の増幅率は一定だからです）
つまりアンプのSN比は最大出力のとき最良になります。
アンプ定格のSN比はこのときの値です。
しかし最大出力では音が大きすぎて使えないので、入力のボリュームを絞ります。
すると信号（S）は減少しまっすが、残留雑音（N)は変化しません。
つまりSN比は悪化します。

アンプのボリュームを最大（SN比最大）にした状態で、出力にアッテネータを入れて音量を下げるとします。
アッテネータは信号もノイズも同様に減衰するので、SN比は変化しません。
（アッテネータの熱雑音は考えないとします）
つまり最良のSN比のまま音量を下げることが出来ます。
イヤホンのボリュームで音量調整した方がホワイトノイズが小さくなるのはこのためです。

ではなぜメーカーは出力にボリュームを入れないのか？
電力効率の悪化はあるけど、イヤホンの電力なんてたかが知れています。
ノイズが小さくなるなら出力で音量調整したほうがいいですよね。
アンプの出力インピーダンスがイヤホンの音質に関係なければの話ですが（笑）

音質は劣化させたくないけど、ホワイトノイズが気になる・・・というなら、低能率のイヤホンを使えばいいんですけどね。
SE535は性能が良すぎるんですよ。

John_Papa · Answer

えっと、音量を絞ると耳内ノイズ（静かな事を言葉で「シーン」と表現されるやつですね。）にノイズが溶け込んでマスキング現象で聞こえなくなるのです。

音量が変わると、低音高音に対する耳の感度も変わります。同じ音量に聞こえる音量を調べてグラフにした「フレッチャー・マンソン曲線」とか、「ロビンソン・ダドソン曲線」が有名ですので、検索してグラフを見てください。
一般に音量が小さいほど低音高音が聞こえ辛くなります。
ちなみに、音圧測定で騒音を測定する時はＡ特性（Ａカーブ）という周波数重みを付けたフィルターを使って「○○ホーン」という単位で表現し、10 Hz ～ 20 kHz までフラットな特性で測定した単位の「○○dB SPL」はスピーカーの測定に使われます。（以前は大きな騒音を測定する為のＣ特性もありましたが、現在はＡ特性で測定されます）
参考：ラウドネス
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9F%B3%E3%81%AE%E5%A4%A7%E3%81%8D%E3%81%95

コードの途中に有るのはただの可変抵抗によるボリュームコントロールですが、
オーディオアンプによっては、ラウドネススイッチとか連続して特性を変化させるラウドネスコントロールを搭載して小音量時の聴感補正をするものがあります。→「コンティニュアスラウドネス」で検索

他の回答者の言われる、周波数によるインピーダンスの違いでボリューム抵抗と分圧（電圧を分割する割合）が変化する事実も若干はありますが、それより音量による耳の感度特性変化の方が影響が大きいです。
ノイズが聞こえなくなるのも音質が変化するのも、一番の原因は耳の特性です。

denwaha4126 · Answer

この場合はイヤホンのインピーダンスが大きくなるのではなく、アンプの出力インピーダンスが大きくなると考えた方がいいでしょう。

イヤホンのインピーダンスは一定とはいえません。
出力インピーダンスが大きいと、イヤホンのインピーダンス特性が一定でない場合、周波数特性も変動することになります。
とくにボリュームを絞った状態で抵抗は大きくなるので、その変化が顕著になるでしょう。

acha51 · Answer

ボリュームなどで直接音量コントロールすれば音質の低下はありません。
音量調節を絞るとノイズはもちろん音楽も小さくなります、人間の耳の特性について
URLのように大きい音ほど帯域が広く感じられ、小さくなるほど狭く感じられるため、
絞ると、音質が低下したように感じるのでしょう。

もっとハイレベルなマニアからは、そんなことはない！線の抵抗が増すと音質は悪くなる　と
お叱りがあるかも解りませんが・・・。

参考URL：http://www.asahi-net.or.jp/~YL1H-NKMR/oto/tokusei.html

イヤホン・音量調節・ホワイトノイズ・音質の関係

同じ音量にした状態で雑音を比較しているんですよね？

えっと、音量を絞ると耳内ノイズ（静かな事を言葉で「シーン」と表現されるやつですね。

この場合はイヤホンのインピーダンスが大きくなるのではなく、アンプの出力インピーダンスが大きくなると考えた方がいいでしょう。

ボリュームなどで直接音量コントロールすれば音質の低下はありません。

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