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オーディオパワーアンプでは、ダンピングファクターはスピーカーの定格インピーダンス（通常は8 Ω ）をパワーアンプのソースインピーダンスに換算します。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]元々は1941年に提案されました。[ 7 ]スピーカーインピーダンスの大きさのみが使用され、パワーアンプの出力インピーダンスは完全に抵抗性であると仮定されます。
一般的なソリッドステートアンプと真空管アンプでは、減衰係数は周波数の関数として変化します。ソリッドステートアンプでは、減衰係数は通常、低周波数で最大値を取り、高周波数になるにつれて徐々に減少します。右の図は、2つのアンプの減衰係数を示しています。1つはソリッドステートアンプ（Luxman L-509u）、もう1つは真空管アンプ（Rogue Atlas）です。これらの結果は、これら2種類のアンプに共通する典型的なものであり、真空管アンプは通常、現代のソリッドステートアンプよりも減衰係数がはるかに低いという事実を示しています。これは望ましくない特性です。
ソースインピーダンス（スピーカーから見たインピーダンス）には、接続ケーブルのインピーダンスが含まれます。負荷インピーダンスおよびソースインピーダンス回路図に示されています。
減衰係数の定義オーディオアンプの特性評価に通常使用されるのは次のとおりである。[ 7 ]
しかし、この形では実際には電気回路の減衰に比例しません。負荷は減衰されるエネルギー源であり、= 0 の場合、エネルギー源と直列に接続された減衰抵抗は以下を下回ることはできない。それ自体（ただし）（負の値をとるが、これは通常非現実的である）。この事実は認められ、減衰比と呼ばれる改良された定義が提案された。: [ 8 ] しかしながら、前者の定義が標準的な用法として定着している。
ピアース[ 4 ]は、アンプの減衰係数が密閉型音響サスペンションスピーカーシステムの減衰時間と周波数依存応答変動に及ぼす影響の分析を行った。その結果、減衰係数が10を超えると、無限大の減衰係数との間に聴覚的に認識できない差が生じることが示された。しかし、アンプの出力抵抗によるスピーカーの応答の周波数依存変動は、システム減衰への影響よりもはるかに大きいことも判明した。また、これらの影響は2つの全く異なるメカニズムによって引き起こされるため、減衰効果と混同しないことも重要である。計算によると、他の条件がすべて同じであれば、減衰係数が50を超えると聴覚的に認識できる改善は得られないことが示唆された。[ 4 ]
全体的な負帰還を採用しているオーディオパワーアンプの場合、このソースインピーダンスは一般的にはより小さい0.1 Ω、[ 6 ]ドライバーボイスコイルの観点からすると、これはほぼ短絡状態である。
スピーカーの公称負荷インピーダンス（入力インピーダンス）通常は4～8Ω ですが、他のインピーダンスのスピーカーも入手可能で、場合によってはさらに低くなります。1Ω または2 Ω。ただし、スピーカーのインピーダンス定格は、そのスピーカーの動作周波数範囲の代表的な部分における公称最小インピーダンスを示す数値にすぎません。ほとんどのスピーカーは周波数によってインピーダンスが大きく変化することに注意する必要があります。[ 6 ] [ 9 ]ダイナミック型スピーカードライバーの場合、ドライバーの自由空気共振周波数でインピーダンスのピークが存在し、その値は公称定格インピーダンスよりもかなり大きくなる可能性があります。さらに、すべてのボイスコイルの電気的特性は温度によって変化し（高出力レベルはボイスコイルの温度を上昇させ、抵抗値も上昇させる）、ボイスコイル巻線のインダクタンスは高周波でインピーダンスの上昇につながり、受動クロスオーバーネットワーク（比較的大きなインダクタ、コンデンサ、抵抗で構成される）はマルチウェイスピーカーシステムにさらなるインピーダンス変動をもたらします。上記で述べたように、スピーカー負荷インピーダンスの周波数依存的な変化により、アンプがスピーカーインピーダンス負荷に接続されている場合、アンプの減衰係数の値が周波数によって変化します。
スピーカーシステムでは、特定のスピーカーと特定のアンプ間の減衰係数の値は、スピーカーシステムの共振周波数付近でのスピーカーコーンの望ましくない動きをアンプが制御する能力を表します。 [ 3 ]これは通常、低周波ドライバーの動作の文脈で使用され、特に振動板を動かす力を生成するために磁気モーターを使用する電気力学的ドライバーの場合に使用されます。アンプの減衰係数が高いと、特にドライバーの機械的共振周波数付近の低音域で、アンプがスピーカーコーンの動きをよりよく制御できると考えられることがあります。 [ 3 ]
スピーカーの振動板には質量があり、その柔軟なサスペンション部品には剛性があります。これらが合わさって共振システムを形成し、機械的なコーンの共振は可聴周波数の電気信号（例えばパルス）によって励起されることがあります。しかし、ボイスコイルを備えたドライバーは、コーンとサスペンションにコイルが取り付けられており、そのコイルが磁場に浸されているため、電流発生器でもあります。コイルが動くたびに電流が発生し、アンプなどの電気的に接続された機器にその電流が感知されます。実際、アンプの出力回路が「ボイスコイル電流発生器」の主な電気負荷となります。この負荷の抵抗が低いほど電流は大きくなり、ボイスコイルはより強く減速させられます。高い減衰係数（アンプ出力で低い出力インピーダンスが必要）は、スピーカーの機械的な共振によって誘発される不要なコーンの動きを非常に速やかに減衰させ、ボイスコイルの動きに対する「ブレーキ」として機能します（回転式発電機の端子間を短絡させると回転が非常に困難になるのと同様です）。一般的に（ただし普遍的ではないが）、ボイスコイルの動きをより厳密に制御することが望ましいと考えられている。なぜなら、それが音質の向上に貢献すると考えられているからである。
可動ボイスコイルによって発生した電圧は、3つの抵抗を通して電流を流します。
これは、電気的に実現できる減衰量を制限する上で重要な要素です。なぜなら、その値は、 出力トランスを使用しないアンプ（市販されているほぼすべてのソリッドステートアンプ）の出力回路における他のどの抵抗よりも大きい（通常4～8Ω程度）からです。
スピーカーのフライバック電流は、アンプの出力回路だけでなく、スピーカー自体の内部抵抗によっても消費されます。そのため、同じアンプを使用した場合でも、スピーカーの種類によってダンピングファクターが異なります。
減衰係数は、スピーカーケーブルの抵抗によってある程度影響を受けます。[ 2 ] [ 6 ]スピーカーケーブルの抵抗が高いほど、減衰係数は低くなります。
歪みを抑制するために比較的高いレベルの負帰還を使用する現代のソリッドステートアンプは、出力インピーダンスが非常に低い（これはフィードバックを使用することによる多くの結果の1つである）。そのため、既に低い値である出力インピーダンスがわずかに変化しても、全体の減衰係数はわずかにしか変化せず、したがって無視できる程度である。
したがって、高い減衰係数の値だけでは、システムの品質について多くを語ることはできません。現代のほとんどのアンプは高い減衰係数を備えていますが、それでも品質にはばらつきがあります。
真空管アンプは一般的にフィードバック比がはるかに低く、いずれにしても出力トランスがほぼ必ず搭載されているため、出力インピーダンスをどれだけ低くできるかが制限されます。ダンピングファクターが低いことが、多くのオーディオ愛好家が真空管アンプを好む理由の一つです。さらに、負帰還を全く持たないように設計された真空管アンプも存在します。
負帰還を備えた一般的な現代のソリッドステートアンプは、通常 50 を超え、場合によっては 150 を超える高い減衰係数を持つ傾向があります。高い減衰係数は、スピーカーの「リンギング」（電力パルスが印加された後に不要な短時間の振動を受ける）の程度を低減する傾向がありますが、約 20 を超える減衰係数がこの点においてどの程度役立つかは簡単に過大評価されます。[ 2 ]クロスオーバー ネットワークやスピーカー ケーブルにも、かなりの実効内部抵抗といくらかの抵抗およびリアクタンスがあります。[ 1 ]古いアンプ、および負帰還の低い現代の三極管アンプやソリッドステート アンプでさえ、減衰係数は 1 に近いか、1 未満になる傾向があります 。
アンプのダンピングファクターが極端に高い値であっても、必ずしもスピーカーとアンプの組み合わせの音質が向上するとは限りませんが、[ 10 ]高いダンピングファクターは、望ましくない周波数応答の変動の強度を低減するのに役立ちます。右の図は、アンプが模擬スピーカーインピーダンス負荷に接続されたときの、ダンピングファクターがアンプの周波数応答に及ぼす影響を示しています。この負荷は、市販されているハイファイスピーカーでは一般的ですが、中程度の負荷であり、アトキンソンが提案した回路に基づいています。[ 11 ]オーディオ雑誌のStereophileとAustralian Hi-Fiは、アンプのダンピングファクターの重要性を認識しており、模擬スピーカー負荷の使用をアンプ測定のルーチンの一部としています。4 kHz では、中程度の (100) 減衰係数を持つアンプと低い (20) 減衰係数を持つアンプの実際の差は約 0.37 dB です。ただし、低い減衰係数を持つアンプは、中程度の減衰係数を持つアンプよりも微妙なグラフィック イコライザーのように動作し、アンプの周波数応答のピークとディップは、スピーカーのインピーダンス応答のピークとディップに密接に対応します。[ 9 ]
さまざまなアンプの周波数応答曲線から明らかなように、減衰係数の値が低いと、多くの周波数帯域でアンプの周波数応答に大きな変化が生じます。これにより、広範囲にわたる音色変化が生じ、それが聞き取れる可能性が非常に高くなります。さらに、周波数応答の変化は、アンプに接続されているスピーカーの周波数依存インピーダンスに依存します。[ 9 ]したがって、高忠実度サウンド再生システムでは、アンプを一般的なマルチウェイスピーカーのインピーダンス負荷に接続して正確なサウンド再生を求める場合、中程度から高い減衰係数を持つアンプが好ましい選択肢となります。
ネルソン・パスなどのアンプ設計者の中には、スピーカーの電気的ダンピングが低い方が音質が良くなると主張する人もいますが、 [ 12 ]これは技術的なメリットというよりはリスナーの好みによるものかもしれません。ダンピング係数が低いと、スピーカーの低音域のレスポンスが数デシベル向上します（スピーカーのインピーダンスが最大になる場合）。これは、オーディオ帯域全体に単一のスピーカーを使用する場合に便利です。そのため、特に1950年代、1960年代、1970年代のビンテージアンプなど、一部のアンプにはダンピング係数を調整できるコントロールが備わっています。このような低音域の「強化」は一部のリスナーには心地よいかもしれませんが、入力信号の歪みであることに変わりはありません。
ダンピングコントロールを備えたビンテージアンプの一例として、Accuphase E-202 があり、その取扱説明書には次の抜粋で説明されているように、3 ポジションのスイッチがあります。[ 13 ]
スピーカーダンピングコントロールは、スピーカーの特性的な音色を向上させます。ソリッドステートアンプのダンピングファクターは一般的に非常に大きく、スピーカーのダンピングに最適です。しかし、スピーカーによっては、豊かで深みのあるサウンドを再生するために、ダンピングファクターの低いアンプが必要となる場合があります。E-202には、3つのダンピングファクターを選択できるスピーカーダンピングコントロールが搭載されており、あらゆるスピーカーから最大限のパフォーマンスを引き出します。このコントロールをNORMALに設定すると、 8Ω負荷時の値は50以上になります。同様に、MEDIUMの位置では5、SOFTの位置では1となります。これにより 、好みのスピーカーサウンドを選択できます。
ギターアンプ（制御された歪みが望ましい用途）でもダンピングは重要であり、ダンピングが低い方が良い場合がある。多くのギターアンプにはダンピングコントロールがあり、この機能を搭載する傾向は1990年代から高まっている。例えば、Marshall Valvestate 8008ラックマウントステレオアンプには「linear」モードと「Valvestate」モードの切り替えスイッチがある。[ 14 ]
これは実際には負の電流フィードバックに基づく減衰制御であり、回路図[ 15 ]から明らかで、同じスイッチは「出力電力モード：電流/電圧」とラベル付けされています。
