ケーブルで音が変わるという話は本当だろうか。ケーブルは「太く短く」とされるが、具体的な数字になると誰も答えられない。そこでケーブルで音が変わる理屈を説明し、太さと長さに着目したケーブルの選び方ご紹介する。

 

音はダンピングファクターで変わる

スピーカーケーブルで音が変わる理屈を理解するためには、ダンピングファクター(DF)について知る必要がある。

パワーアンプにはダンピングファクターというスペックがあり、次式で表される。

DF＝Rsp／R0　　　　　　　　　　　　　　(1)

　Rsp:スピーカの公称インピーダンス、R0:アンプの出力インピーダンス

半導体アンプのDFは40以上あるのが普通で、300を超える機種もある。DFは大きいほどスピーカーのインピーダンス変動の影響が小さくなり、磁気回路の制動が良く効いて振動板が信号通りに動くようになる。

アンプにスピーカーケーブルを繋ぐと、(1)式は次のように変わる。

DF＝Rsp／(R0＋R1＋Rc)　　　　　　　　　　　　　　(1′)

R1:スピーカーケーブルのインピーダンス（往復分)、Rc:端子とケーブルの間の接触抵抗

　R1やRcが追加されたことでDFの値が下がる。するとどうなるか。次の図は、それを示した例。

DFによってインピーダンス特性の山（最低共振周波数やクロスオーバーの山）の音圧が変わる。DFが小さいとき音圧が上がるのは、制動が悪くなってQ（共振倍率）が上昇するためである。

ダンピングファクターはアンプの性能の一部だが、その実体は単なる抵抗なので何か音色を持つわけではない。ケーブルを変えて音が変わるのは、ケーブルの抵抗と、アンプのDF（出力インピーダンス）との抵抗比で、電圧が分圧された結果にすぎない。

ケーブルの実体も単なる抵抗だから、それ自体が何か音色を持つわけではないことに注意。以下の動画に、真空管アンプでDFと音の違いを実測した例がある。

 

太いケーブルを使うと低音が細るかもしれない

(1′)式のRcを一定とするなら、DFは繋ぐ電線の抵抗（R0)で変わる。言い換えると、電線の抵抗を変えることで、音の傾向を自由にコントロールできる。

DFは高いほど忠実再生に近づくが、あまり高いとダンピングが効きすぎて低音が不足しがちになる。一般的には、ケーブルを含めた総合DFが40以上あれば音に影響しない^[6]。

太いケーブルを使ってDFが40より上昇するとダンピングが効いて低音が細り、細いケーブルを使ってDFが１桁台になると低音が豊かに響くようになる。クラッシック音楽では、この性質が聴感上良い方向に働くことがある。

 

ネットワークのコイル抵抗は関係ないの？

　ケーブルの抵抗を問題にするとき気になるのがネットワークのコイル。ここに大きな抵抗があるのに、スピーカーケーブル僅かな抵抗を気にしても意味ないのでは？そんな疑問がある。

　スピーカーの特性(Qなど)はネットワーク込みで設計され、スピーカー端子のところで測定・規定されているので、そこから先のことは考えなくてよい。

　そこでコイルを鉄心入りから巻き数の多い空芯に変えたり、マルチアンプにしてネットワークを省略すると、スピーカーのｆ特が崩れて低音が出なくなる可能性がある。

　ネットワークのコイルによるDFの低下を気にするのは、スピーカーを設計するときである。

電線の導体純度は意味あるか

下の図はパワーアンプの出力回路を示したもの。市販のほとんどのアンプにこのような回路が入っている。実際はポップアップノイズ防止のためのミュートリレーや過電流保護回路などがありもっと複雑だ。

R1,C1は、スピーカの高域のインピーダンス上昇を防ぐ（発振防止）回路。L1,R2 は長いスピーカケーブルを使った場合の容量性負荷(C)による高域のインピーダンス低下を防ぐ回路である。

例：R1=1Ω、C1＝0.22uF

 

なぜこんなものが必要なのかというと、ユーザーがどんな負荷（スピーカ、ケーブル）を繋ぐか、わからないから。そこで何をつながれても発振などのトラブルが起きないようにしておく必要がある。回路定数も安全サイドで設計されていると考えられる。

これらの回路定数は、電線のそれよりずっと大きいので、電線の導体純度や構造にこだわっても意味ないことがわかる。

なお、音を出しながらアンプの電源ON/OFFするとミュートリレーの接点に火花が飛んでカーボンが付き、接触抵抗が上がる可能性があるから注意したい。

 

スターカッド、ツイストは効果あるか

ケーブルのインダクタンスは高周波の減衰に関係する。市販ケーブルでは、これを低減するためスターカッドにしたり、ツイストにした商品をみかける。

ケーブルのインダクタンスや静電容量は確かにケーブルの特性に影響を与えるが、それは数十メートル伸ばして使った場合の話。屋内配線（たかだか数ｍ）では無視できる。

そもそもボイスコイルやネットワークのところに大きな L があるのに、ケーブルのわずかな L を気にしても意味ないこと。

プロの現場ではスターカッドケーブルを、ケーブルから出るノイズがマイクのラインに乗るのを減らす目的で使われている。オーディオ用途では見た目や電線の抵抗を減らす以外のメリットはない。

 

スピーカーケーブルのノイズ対策は意味あるか

ケーブルの静電容量を下げるために絶縁をポリエチレンにしている例をみかける。

静電容量の影響は、パワーアンプの出力インピーダンスによって変わる。パワーアンプの出力インピーダンスは通常、数十～数百ミリオームオーダーだから、屋内配線用にたかだか10ｍ程度で使う場合は無視できる。

そもそも図１にC1が存在するから、ケーブルのわずかな C を気にするのは意味ないこと。

 

ケーブルの防振対策は意味あるか

磁場の中で導体を動かすと電流が流れる。インピーダンスの低い経路の電線を地磁気の中でケーブルをいくら揺すったところで、音に影響するような電流は生じない。

インピーダンスが高いと振動によって雑音電圧が発生するケースがあるが、出力インピーダンスの低いパワーアンプに繋ぐケースでは、これが問題になることはまずない。

どーしても関係あると思う人は、電圧波形を観察しながらケーブルで縄跳びしてみるといい。もしなにか変化が見えたら、端子の接触を疑うのが先^[4]。それでも音に影響する現象が生じたら、粗悪な製品なのかもしれない。

ケーブルで振動対策が必要な部分があるとすれば、電線の部分ではなく、両端の接続部。「ケーブルを振動対策したら音が良くなった」という話が本当なら、接触が安定した為だろう。

以下の動画は、振動が音に影響しないことを確かめた例。

 

電気接点の接触で音が変わる

ピンケーブルを使った接続では電気接点が存在する。プラグと端子を接続した状態の等価回路を次に示す。

 

Rp,Rtは導体のインピーダンス、Cp,Ctは絶縁体の静電容量、Rp,Rtは絶縁体の絶縁抵抗。

これらはプラグや端子の作りによって決まるが、オーディオの帯域で問題になることはない。Ccは接点に存在する静電容量だが、これもきわめて小さいので関係しない。

接点は単純な抵抗ではなく、CcやXcがある。これは、Xcはわけのわからない半導体成分。接点に存在する酸化物や異種金属との接触、汚れ等によって特性が変化する。これによって音が小さくなったり歪を生じる。実際の測定結果が次の動画の8:13にある。

 

ケーブルの影響は出力インピーダンスで変わる

ケーブルの影響は繋ぐ機器の出力インピーダンスよって変わる。一般にオーディオ機器の出力インピーダンスが大きいほど、この影響が大きい。

アンプとCDプレーヤーや、プリアンプとパワーアンプの接続では、出力インピーダンスが高い。そのため、ピンコードやXLRケーブルはシールド構造になっている。

パワーアンプとスピーカーの接続では、出力インピーダンスが低いためノイズが乗りにくい。スピーカーケーブルにとって重要なのは、インピーダンスを上昇させないこと。

スピーカーケーブルで出力インピーダンスを上昇させる要因に、ケーブルの電気抵抗と端子の接触抵抗がある。後者は数ミリオームある^[3]ので意外とバカにならない。新しいケーブルを買ってきて、古いケーブルと差し替えれば、接点の接触状態に変化が起こることは容易に想像つく。

レコードプレーヤーは出力インピーダンスの影響が最も大きい。以下の動画にその説明がある。

 

雑誌の比較記事は参考にならない

ケーブルを比較する場合は、誤差要因となる「接触の影響」を無くさないといけない。それにはプラグを切り取って端子にハンダ付けする必要がある。

雑誌等に見られるピンケーブルの比較記事は、スピーカーの場合はケーブルの抵抗、ピンケーブルの場合はプラグとの接触の差を聞いているだけとみられる。

 

アンプ内蔵スピーカーのメリット

スピーカの中にアンプを内蔵して組み合わせを特定すると、図１の補正回路に「何をつながれても発振などのトラブルが起きない」ような余裕を持たせる必要がなくなり、ケーブルも最短になる。すなわち、最適設計が可能になる。良いことだらけ。

モニタースピーカーにアンプ内蔵型が多いのは、このようなメリットがある為。

 

変わらないものが変わって聞こえるのはなぜか

「ケーブルで音が変わる」と主張する記事が多くある。「ケーブルで音が変わるのは常識」とする風潮もあるようだ。理屈上は、同じ長さ、同じ太さのケーブルを交換したとき、聴感でわかるような音の変化が起こることはありえない。

しかし実際には、ケーブルを変えると音が変わることがある。それは、「ケーブルを変える」作業によって、ケーブル以外のところで、いろいろなものが変わる為。

 

結論～スピーカーケーブルは抵抗だけに注目すればよい

　スピーカーケーブルの選択は簡単だ。まずダンピングファクター(DF)の目標を自分で決めて、それを実現できる長さ太さを計算で求めて、同じ長さ太さの中で最も安い商品を選べばよい。

　響きの豊かな音を好む人は２〜４で計画するといい。これで、真空管アンプと同じ音を再現できる^※。

　DFについてよくわからない人は、DF＝20～40を目標に選べば問題ない（１０以上でほとんどの人が聞き分け出来ない）。ただ、趣味の世界では「見た目」も大事な要素。以下の要領で「太さ」を押さえた上で、お使いのコンポとデザイン的にバランスのとれたものを選べば良いだろう。

※「真空管アンプはトランジスタアンプの１０倍の駆動力がある」という話は、このような理屈を知らない人の観察とみられる。

 

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具体例

１．電線の太さを求める

　（以下の計算が面倒に感じる人は、下の方の「手っ取り早く答えを知りたい人へ」をご参照ください）

　DFが20～40になる電線の長さを求める。これは次式で計算できる^[1]。

L ＝ 29 A (Rsp – DF・Ro)／DF (m)　　　　　　　(2)

A:電線の断面積(mm²)、Rsp:SPの公称インピーダンス(Ω)、DF:目標DF、Ro:AMPの出力インピーダンス(Ω)、銅線の抵抗値17.241 mΩmm²/m。

R0は(1)式で計算できるが、不明な場合はやや大きめを想定して 0.2 (DF=40)としてもよい。

電線の断面積は（スケア）には規格があり、次の中から選ぶ。

A = 0.75、1.25、2、3.5、5.5、8

AWG表記の場合は次式で電線の断面積に換算できる(AWG1～30の範囲で誤差3％以下）。

　A ≒ 52･10^ｰ0.1AWG　　　　　　(3)

　とりあえず(2)式に適当なAを放り込むと長さが出てくる。長すぎる場合は太さを変えて再計算する。5.5スケアを超える場合は、２本以上の並列配線を検討する。

 

２．電線を選ぶ

同じ太さなら、できるだけ安い電線を使いたい。

グラフ１は、2004年にオーディオテクニカから発売されていたスピーカケーブルのコストパフォーマンス(CP)を計算したもの。縦軸はCPを示し、数字が大きいほど、安くて太い商品。

 

　CP=1000/(単位抵抗mΩ/m×単位価格(円/m)　　　(4)

注:DVD専用ケーブルなど、２チャンネル分(４本)の構成になっているものは、最初からパラで使うこと前提に抵抗値を１／２とした。

　グラフ２は、グラフ１の縦軸をメータあたりの抵抗値を示した物。数値が小さい商品ほど高いDFを実現しやすい。

端子の接触抵抗は10mΩオーダーになることがある^[3]。この縦軸のオーダーと同じなので、端子の接触抵抗が無視できないことがわかる。

グラフ１と合わせて左から順に見ていくと、AT6139^※が最も使いやすい候補になる。

※：AT6139は廃番品。2018年の同等商品は、AT6159です。

オーディオテクニカの商品はサイズ（スケア）が不明なので表を作った。

 

表１ スピーカーケーブルの緒元(2018年 メーカーカタログより)

	導体抵抗(mΩ／m)	スケア相当値	線径(mm)	適合端子サイズ (ニチフ)	備考
AT6135(廃番)	16	1	1.55	1.25
AT6157	12.9	1.3	2.0	2
AT6158	6.8	2.5	2.5	3.5
AT6159	4.4	4	3.0	3.5～5.5

 

見てくれにこだわらなければ一般的なVFF平行ビニールコードやキャブタイヤケーブル（JIS規格品)で十分。どこの規格にも準拠していないオーディオ専用ケーブルは避けた方が無難だ。

プロ用の定番ケーブルにカナレ4S8 (2.5スケア)、4S6 (1.0スケア)がある。４芯なので２パラにして使う必要があり、ケーブル製作に面倒なところがある。

 

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手っ取り早く答えを知りたい人へ

ケーブルの「長さ」「太さ」は、もっと単純に「このくらいにしとけば十分」と判断できる基準があると便利だ。

DFはQ（共振倍率）の上昇に関係することを冒頭に書いた。そこでQの変化率に注目して、「このくらいの太さなら、Qはほとんど変わらない」（＝聴感でわかる音の変化は出ない）といえる電線のサイズを求める。

DFとQには次の関係があることが知られている^[5]。

Q＝Q0c(1＋1／DF)　　　　　(5)

　Q0cはスピーカーシステムのQ。

この式を使ってケーブルの太さとQの変化率の関係を求める。DFの計算は(1′)式を使うが、アンプのDFは比較的ローコストな機種を仮定し0.2Ω(DF=40)とした。以下はその結果。

0.5スケア/mあたりからカーブが寝てきて、1スケア/mを超えるとそれ以上太くしてもほとんど変わらないことがわかる。

 

この結果からスピーカケーブルは１ｍあたり１スケアより太くしても音に影響しないと結論づけられる。グラフから、実用的には0.5スケア/mで十分^※と判断できる。従い、

スピーカケーブルが４ｍまでなら２スケア(AWG14)

７mまでなら3.5スケア(AWG12)

１１mまでなら5.5スケア(AWG10)

（それ以上は２パラ）

とするのが一つの基準。この条件を満たしていれば多くの場合DFを20以上にできる。

※：カナレのカタログに「スピーカケーブルの選び方」というトピックがあり、ここに「３ｍあたり１スケア」とある。当サイトの基準よりやや甘い。

 

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使いこなしのポイント

端末処理する

電線の太さと長さが決まったら、線をむいて裸電線を差し込んで終わりではなく、端末処理して使う。これは接触抵抗Rcを安定させるために重要なこと^[4]。

端末処理は、圧着端子（Y形）か、バナナプラグが使いやすい。それぞれ、関連記事があるので参考にしてほしい。

究極のスピーカーケーブルを作る

ソルダーレスは音を悪くする～オーディオ用バナナプラグの選び方

　圧着端子は金メッキされたオーディオ用ではなく、ごく普通のすずメッキ品（JIS規格品)を使う^[3]。これとコンタクトオイル(Rational003)を併用することで端子の腐食を防ぎ、接触抵抗を考えなくてもよくなる^[3]。

(2020/7/1)金と錫の組み合わせは良くないことが知られているが、屋内使用で問題になった事例を見たことがない。コンタクトオイルを併用すれば、完全に心配ない。同じ金メッキされた端子もある。

 

 

ケーブルを繋いだ後のチェックポイント

ケーブルを接続したらチェックすべきことがある。音を出した状態でプラグをひねったり、上下左右から指ではじいてみて、音に変化がないことを確認する。

少しでも雑音が出る場合は、接触に問題がある。コンタクトオイル^[3]で改善できない場合は、その端子はもうダメである。

 

＜参考購入先＞
スピーカーケーブル いろいろありますが安いもので十分。ただ「見た目」も大事なので、お使いのコンポとデザイン的にバランスのとれたものを選んでください。

＜関連記事＞
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CDプレーヤの音などというものは存在しない～CDプレーヤの選び方
6.アンプの音などというものは存在しない～オーディオアンプの選び方

＜参考文献＞
5.「強くなる！スピーカ＆エンクロージャー百科」誠文堂（絶版）

＜改訂履歴＞
2018/1/22 写真を追加しました。