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昔(小・中・高・大学時代)大好きだったオーディオに、近年再度はまってしまった者です。

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日記

音質追求へ移行 - 仮想アース3

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2019年10月19日

ウルトラ級のコストパフォーマンスをみせてくれた金属たわし仮想アースだが、こんなもので・・・と思うような効果を示してくれたので、音質追求をしてみたくなった。

拙宅の環境における、ステンレスマグカップに金属たわしを押し込んだ実験では仮想アース材として活用する金属たわしは、ステンレスたわしが音質的に一番よいと感じた。比較結果は以下だった。

 ステンレス>ステンレス+銅>スチール

なぜだろう?こんな風に思うのは自然なことかもしれない。
そこで物性を調べてみたところ音質に影響する主な理由は、磁性と電気抵抗によるものと思える。ステンレスは銅の約40倍、アルミの約30倍も抵抗が高い。
ーーーーーーーーーーステンレス  銅  スチール アルミ
磁性・・・・・・・・・・・・なし   なし  あり   なし
電気抵抗(μΩ-cm)・・・・・ 72.........1.7.........9.7..........2.7

熱変換するための材料としては、磁性がなくて適度な電気抵抗がある材料が好ましいと思える。期待していた、ステンレス+銅がもう一つだった理由はよくわからない。

一方で、熱変換材料に素早く万遍なく電気を回すには抵抗が低い方がいいはずだ。せんべいさんがアルミホイルを選ばれたのはこの考えからだと思った。

そこで、熱変換材料はステンレスたわしのままで、電気を素早くステンレスたわし全体に回し、電気容量も確保できるケースはなんだろうと考えた。材料的には磁性がなく電気抵抗の低い、銅かアルミが好ましい。

銅かアルミで、この仮想アースのケースとして使うのに適していてコストがリーズナブルであること。この条件で探してみた。

・銅のカップや食品容器はコストが張る
・アルミのカップや食品容器も適当なものが見つからなかった

悩んでいたら、灯台下暗しだった。
小型アンプ用のアルミケースがよさそうだと思った。容量、特性、見栄え、コスト、全ての面で及第点だ。材料が届いたので、まずは一つ作ってみた。

ステンレスマグカップとの効果比較や音質評価は今後実施して、更なる音質追及をしてゆこうと思う。今後の音質を追及していく上で、金属たわし仮想アースの呼び名は気になるので、ステンレス・スパイラル仮想アースと呼ぶことにしようと思う。

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レス一覧

  1. ヒジヤンさん、素晴らしい。
    レポートを楽しみにしています。
    考えていることは殆ど一緒のようですね。

    byせんべい at2019-10-19 20:53

  2. ビジヤン さん こんばんは

    仮想アースは音を換えるけれど、ノイズを取るものでは無いと何処かでみてから、試してはいませんが実験の話をみてるとカソード防食の防食電流とか関係しそうですね。

    byYuho... at2019-10-19 20:58

  3. ヒジヤンさん、こんばんは

    同じくケースで悩んでこれだ!と見つけたら致命的な欠陥がありました(涙)
    ケチって安いの買わなきゃよかった(ToT)
    作り直しかも・・・

    あ、アルミケースならエフェクターケースはどうでしょう?
    https://www.amazon.co.jp/gp/product/B07G2BJHFL/ref=ox_sc_act_title_1?smid=A1HYYIWG1ZOIE0&psc=1

    byデーンちゃん at2019-10-19 21:08

  4. せんべいさん、ありがとうございます。

    考えていることが殆ど同じでよかったです。
    エージングが不要ならどんどん進めたいのですが、3日くらいは使い込んでから比較しないといけないので....じっと我慢の子ですね。

    byヒジヤン at2019-10-19 21:43

  5. Yuho...さん、レスありがとうございます。

    自分は機械工学系なので電気は弱いんですが・・・
    以前にアースのことを「アースのはなし」伊藤健一著で勉強したところ、下記とありました。
    ①アースには「電力用のアース」と「エレクトロニクス用のアース」が存在する。
    ②「電力用のアース」とは、何か事故が発生した場合でも機器などの対地電圧が上りすぎないようにし、感電事故などのトラブルを防止することを目的としたもの。
    ③「エレクトロニクス用のアース」とは、ふらふらと揺れる電圧変動を近くにある金属の塊につかまることにより安定化させることを目的としたもの。
    ④実際の電気(電子)機器の回路には、②を必要としたアースと③を必要としたアースが存在する。
    ⑤③を必要とした回路のアースは、大抵機材のシャシに取られている。
    もう少し詳しいことは11年前の日記に記載しました。
    http://community.phileweb.com/mypage/entry/1796/20081005/7519/

    一般の仮想アースは、「エレクトロニクス用のアース」だと思うのですね。

    ですが、オーディオにおけるアースの必要性は、機器の各所から取られるシャシアースが機器内を駆け巡ってノイズが回り込むので、外部に逃がしてあげることです。

    この時に、「エレクトロニクス用のアース」でも逃がすことは出来ますが、熱変換した分以外はまた機器内に戻ってしまうことが考えられます。ですから、大地に逃がす接地アースが好ましいのです。

    このせんべいさん発案の金属たわしを用いた仮想アースは、金属たわしの熱変換で除電までしてしまおうという発想が素晴らしいのです。「エレクトロニクス用のアース」と「電力用のアース」の両方の機能を果たしてしまおうというものです。

    ですからノイズも除去する機能があるはずなんです。
    拙宅では低抵抗な大地アースを実施していますので、ノイズ除去効果を顕著には感じませんが、アースを取っていないお宅ではノイズ除去効果も感じるはずです。

    byヒジヤン at2019-10-19 21:59

  6. デーンちゃん、レスありがとうございます。

    ケースを何にするか悩みますよね。
    ご紹介のエフェクターケースもよさそうですね。コストが抑えられます。

    自分は音質追及モードなので、もうちょっとだけ大きいものを選びました。
    https://www.amazon.co.jp/gp/product/B00Z5A8QCO/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o00_s00?ie=UTF8&psc=1
    アルミ製ケース ボックス 電子工作 キット サイズ:150*105*55mm

    試してみたら、是非ご紹介下さい。

    byヒジヤン at2019-10-19 22:08

  7. ヒジヤンさん

    以前、ある人のすすめで「解析ノイズ・メカニズム」(岡村迪夫著)という本を買い求めました。標題どおり、ノイズ対策の本ですが、3分の1ぐらいはアース(グランド)に割いてます。仰るようにアースはノイズ対策とは密接な関係ですね。

    そのなかで著者は「グランドを分ける」ということを説いています。アナログ回路とデジタル回路、あるいはシャーシ・グランドや電源ケーブルのシールドやラインフィルタからの汚れたグランド(ダーティグランド)と、クリーングランドとを分けるという考え方です。

    アースループを作らないというのは、電磁波ノイズを拾うアンテナを作らないということで大事ですが、一方で、グランドラインを長く引き回して各回路をつないでも、ラインは必ずインダクタンスを持つので電位差を生じノイズが回ることになります。だから、分けた方がよいという考え方です。

    「分ける」ということは、家庭の電源環境では難しいことですが、そのひとつの現実的解決方法として仮想アースは有効な手段だということなんでしょうね。

    byベルウッド at2019-10-21 01:01

  8. ベルウッドさん、ご紹介いただきありがとうございます。

    「解析ノイズ・メカニズム」(岡村迪夫著)が古本で安かったので買い求めました。そこでの記載内容についての考察は自分も読んでからの方がいいかなと思いますのでその時に実施したいと思います。

    さて、提起を受けて自分のアースの基礎知識と経験的に思うことを記載しておきます。

    1、オーディオにおけるアースの機能は2種類ある
    A;電位基準の安定化・・・シャシアースの金属隗の増加
    B;アース電流の除電・・・不要な電気を外部へ逃がす

    2、上記の2種類は音への影響が異なる
    A;電位基準の安定化⇒音の力強さを上げる
    B;アース電流の除電⇒ノイズを減らす

    3、仮想アースと呼ばれるものは、上記の2種が一つのものとして混同されている

    4、この日記の金属たわしアースは上記の二つの機能を同時に実施しよとするものである

    5、ゆえに、優れたアイデアとして真剣に取り組んでいます。

    ご提示のように、A;安定化のアースも、除電のアースも完全に機器ごとに分離できるメリットもありますね。集合させるとノイズが回りこんでしまうデメリットが考えられます。大地アースを実施した場合も途中の経路で集合し繋がっているのが一般的ですね。ですから回り込みもループも起こりえます。給電の原理と同じです。

    このアーシングシステムはまだまだ未完の状態ですが、更に育てていければと思いました。

    byヒジヤン at2019-10-21 07:58

  9. こんにちは、ヒジヤンさん。

    仮想アースの効果、個人的(直感的?)にはノイズ除去かな?と感じています。
    それでもって、
    「ステンレス>ステンレス+銅>スチール」
    であったのは、もしかすると、硬度の問題が効いているのかな?
    また、個人的には、メッキによる音の違いも、電気抵抗ではなくて、硬度の違いだと考えてますが、実際のところ、どうなんでしょうね~?
    何度か書きましたが、ノイズと電磁波の問題は、考えれば考えるほど訳分からんと言った、工学部の先輩の話を思い出します。

    この辺りの話、そろそろどこかのメーカーが実証しても良さそうなもんなんですが・・・

    bykaku18 at2019-10-22 01:08

  10. kaku18さん、レスありがとうございます。

    仮想アースと呼ばれるものは様々なタイプがあり、その効能も様々だと思っています。メカニカル・アースが仮想メカニカルアースとは呼ばないように、電気でも大地に落とさなくても、除電機能や逃がす機能があるものは仮想アースではなくてアースと呼んだ方が混乱がなくていいかなと感じています。

    さて硬度の件ですが、電源コンセントに差し込むようプラグのメッキは硬度の影響が大きそうですね。後は下地の影響でしょうか。

    ノイズと電磁波の問題は、個人的には機器から出たあとのアースには殆ど影響がないのではないかと思っています。アース線にシールドが必要かということですね。

    いろいろなご意見をお持ちのようですので、今後とも意見交換させていただければと思います。

    byヒジヤン at2019-10-22 22:55

  11. ヒジヤンさん こんばんは

    ただいま ステンレスの ケースを 制作途中です。

    私が 今 やろうとしているのは ハイブリッド。
    各々の 性格の 良いとこどりができないかと 試行しております。
    ステンレスの 力強さ,銅の繊細さ, やさしさ 。

    面白い実験をしました。 アナログプレーヤーの 除電器に このアースを 繋ぎました。  もろに 材質の性格が音に現れるのには 驚きました。

    後日 日記にしたいと思います。 奥が 深すぎです。

    byX1おやじ at2019-11-07 22:44

  12. X1おやじさん、いろいろやっておられますね。

    すでにケースも製作中でしたか。砂箱に次ぐアース箱ですね。そしてハイブリッド作戦を練っておられるのですね。面白いです。

    >面白い実験をしました。 アナログプレーヤーの 除電器に このアースを 繋ぎました。  もろに 材質の性格が音に現れるのには 驚きました。

    除電器でも音が変わるんですか。それは面白いです。日記をお待ちしています。

    byヒジヤン at2019-11-08 06:13

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