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日記

わが家の電源環境 (その2 「アース」編)

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2015年03月15日

わが家の電源環境についての備忘録的ご紹介。専用幹線工事の続きです。

先だって、アース増強工事を行い「2Ω切り」などと大いにはしゃぎました(笑)。

アースというのは、奥が深くて、「ほんとうに効くのか?」などと突っ込みどころ満載です。そもそも、アースをどうつなぐのか?どうつながっているのか?などなど、理解不足と誤解だらけなのです。私も、過去にいくつもの失敗を重ね、その都度、新たな学習を積んできました。そこがようやく落ち着いたからこそ、ウン十万円(?)をかけてアース増強工事に踏み切ったのです。

まず、どのようにアースがつながっているかですが、それは極めて単純です。プリアンプのアース端子につなげてあるだけです。この金田式の自作プリはMCカートリッジ専用のフォノEQと兼ねていますので、カートリッジから落とすアース端子があります。ここから専用アースにつないでいます。

専用アースは、分電盤のなかに増設されたアース端子につながっていて3P電源タップの中央につながっています。



写真の矢印で示した部分が増設されたアース端子です。ここから3Pの電源タップへ3芯ケーブルの赤線でアースラインが引き出されています。一般的には専用アースはありませんから実際にはF2.0など2芯ケーブルで壁コンにつながれていて、例え外観は3Pのコンセントであっても、中央のアースピンは何もつながれてません。

また、わが家も専用アース化されましたが、ラダー型ケーブルは実際は2芯であってアースラインはありません。そもそもCDPには電源からのアースにはつながっていないのです。この状態であれば、いくらアースを強化して接地抵抗を下げたところで何の効果もないのです。

だからといって、電源ラインのアースを機器のシャシーアース(グラウンド)につなぐと、これはこれで問題を起こします。

というのも、機器と機器の間は信号ケーブルのコールド側がすべてつながっています。ですから、電源ラインのアースをつなげたり、各機器から別々にアースを取れば、必ず多重アースとなってループが生じてしまいます。

ですから、アースはプリアンプだけとしています。ここがわが家のアースの大前提です。

ヘタな手書きのマンガで恐縮ですが、ご参照ください。



さて…

(1)専用アースは必要か?

アースの機能は、回路動作の基準電位(グラウンド)を作ることと、高周波ノイズを逃がしてやる(ドレイン)の2つです。このためには電位が低ければ低いほどよいし、冷蔵庫など他の家電機器からのノイズ混入を防ぐために専用アースを取るにしくはありません。

3Pのコンセントのアースはつながっていないというのが一般的です。電源ケーブルのほうもつながっていたり、つながっていなかったりします。ケーブルの金属シールドがアースにつながっていて空振りになっていたり、逆に、コールド(中位ライン)につながっているなどというケースもあって要注意です。

マンションなどでも良質のアースラインが各部屋に導入されていることがあるので、ここから取ることも可能です。一方、戸建てであっても鉄骨構造で基礎杭が深く入っていればわざわざ工事をしなくても鉄骨アースで十分なことがあるでしょう。接地抵抗は30Ω以下は必要でできれば10Ω以下がほしい。どんな接地抵抗が得られるかは、地質条件もありますしやってみなければわかりません。良質なアースを取るためにも経験豊富なオーディオ専門業者に頼むべきで、それなりの出費は覚悟する必要があります。そうした条件に恵まれなければ、仮想アースという手もあります。いずれにせよ、一度、アースの効果を知ると、それまで疑っていた自分は何を聴いていたのかという気分になります。



(2)接地抵抗は低ければ低いほどよい?

これはもうその通りとしか言いようがありません。

各機器のシャシーアースがしっかりしていて基準電位が安定していれば、回路間相互の干渉がなく動作は安定し音の分離や解像度が上がり、高周波ノイズも減少しS/N比もよくなります。グラウンドラインのインピーダンスが下がればバイパスコンデンサに音質のよいものを使用した効果もてきめんに現れるようになります。

ただし、アースが正しくつながれているかということが大前提です。その効果は聴けばわかることです。他人のシステムをいきなり聴いても、アースのおかげなのか、それとも機器のせいなのかルームチューニングのせいなのかなど判然としないかもしれませんが、自分のシステムで自分の耳で確かめれば瞭然とします。

アースケーブルは太ければ太いほどよい。すなわち導体抵抗が低いものほどよいというのも同じ理屈です。屋外からの引き込みは5.5sq。機器の接続用も3.5sqぐらいほしいところです。アースケーブルにシールドは不用です。アース線がアンテナになるというのは誤解であって、それはアースループの問題です。シールドで着ぶくれしたケーブルを無理して使うよりもできるだけ導体の太いケーブルを使用することです。ループになってしまえば、信号ラインのシールドだってアンテナになるのです。



(3)アナログ/デジタルのアースは別々にしたほうがよい?

私には別々に取るという理屈がわかりません。

アースは一点一線が理想です。アースは最後は大地でつながっているのですから。しかも、前述したように機器と機器は信号ケーブルのコールドでつながっているのです。別々にアースを取れば多重アースとなり不安定になること必定です。

なお、DACなどが介在すると光ケーブルでの接続や、SPDIFでもデジタル信号受けにLCが挿入されていてコールドが切り離されているケースが出てきます。特にデジタル機器ではノイズの迷走防止などメーカーのノウハウもあるのでアースの取り方は一概に言えません。機器内部をよく確認しながら、カットアンドトライで音を確かめながらやっていくしかないと思います。レコーダー機器などアナログ信号の入出力が錯綜する場合もループを生じます。これもよく結線を確認して、場合によっては未使用のケーブルを外すなどの処置も必要となるかもしれません。

最近、アナログ出力に小型のインタートランスを挿入した機器も出てきました。ガレージメーカーのハイエンド機にこういうものがあります。これもアースは個別に検討する必要があります。また、欧米の機器は、3P3線の電源ケーブルのアースラインでアースを取っているものが多いようです。欧米の電源ソケットの現実に合わせて全体の設計がされているわけですから、これを日本にそのまま持ち込んで万全な性能を発揮するかどうかは要注意です。日本製でも3P電源のアースがつながれている機器もたまにあります。あくまでもアースの取り方は、個別に確認して、ケースバイケースということに注意する必要があります。アースは一概に語れないのです。

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  1. ベルウッドさん
    こんにちは

    ムツカシイ話題に果敢にチャレンジされましたね〜(笑

    バズケロも色々とやっていますが、アースの接続でムツカシイと思うのが、基本電位アースと信号アースの状況判断(機器の設計把握、接続成果の善し悪し)ですか...

    機器の中で合流させるか、配電盤アース端子で合流させるか、大地接点で合流させるか...大地接点すら別系統で離して落とし合流させないか...

    機器によって基板の信号アース端子を持っているものや、信号アースをシャーシに落としているもの、基本電位アースと信号アースを別々に明確に分けてアース端子が2種類ついているものもありますし...シャーシアースが3Pコネクタに落ちている機種も...
    しかも日本は原則2Pコールド側が漏電アース兼用になっている...

    これが理想と言われる一点アースをどうするかの対応が混乱する要因でもあります。

    出来るならば全ての機器配線図(電機回路図)をきちんと知りたいですが、これも入手や理解がムツカシイ(汗
    その点ベルウッドさんは自作なので分かり易くて良いですね(笑!

    我家のユニコCDPやエソテリックCDPはシャーシアース接続有無やアースケーブルの質で音質がまるで違います。
    躯体の中で3P端子に落とすか、躯体の外でシャーシ端子から単独でアースへ落とすかでこれまた音がかなり違います。
    当然ながらケーブルループとの兼ね合いも有るし、場合によってはアースを浮かせた方が音が良い場合も有る(困困困!

    こういった肝心の音に関わる所は自分で実験して把握できる事なので、理屈を越えてなおさらムツカシイ(笑

    >あくまでもアースの取り方は、個別に確認して、ケースバイケースということに注意する必要があります。アースは一概に語れないのです。

    まさしく仰る通りだと思います。

    では、では

    byバズケロ at2015-03-15 15:17

  2. ここら辺の話は、岡村 廸夫さんの解析ノイズメカニズムというほんにくわーーーしく書いてあるので必読です!

    byecho at2015-03-15 18:02

  3. ベルウッドさんこんばんは。
    私が待ちに待ってたアース対策編です。

    一点アースでアースをプリアンプから取るの話は私も経験がありハッ!としました。

    以前にパワーアンプのトランス鳴きが如何しても収まらず悩んでいたのですが、何故かプリアンプに仮想アースを取ったらピタ‼︎と止んだことがありました。

    プリアンプとパワーアンプとがRCAの-側のグランドに接続されている事で解決出来たならこの疑問は解決出来るので。

    先程、仮想アースをプリアンプの電源ケーブルに3P→2P変換プラグを介して繋げてみましたが、以前にPhono端子側のグランド端子から取った時とはとでは大違いの抜群の効果でした。

    なお、3P→2P変換プラグのデメリットは仮想アースを接続前に確認の上で問題無いとの判断です。

    ただ、クリーン電源ジェネレーターにも同じ方法で仮想アースを取っても別の効果があったので、そこの部分にも仮想アースを接続する予定です。

    byニッキー at2015-03-15 18:53

  4. バズケロさん

    さすが百戦錬磨の現役戦士様ですね。まさにおっしゃる通り。いろいろあげておられる事例もいちいちごもっとも。私の強みはおっしゃるように自作ということですが、それでも失敗や勘違いの連続でした。最近、ようやく落ち着いてきました。

    byベルウッド at2015-03-15 19:12

  5. echoさん

    情報ありがとうございます。さっそく探して読んでみます。

    byベルウッド at2015-03-15 19:14

  6. ニッキーさん

    ちょっと私の説明がくどくてわかりにくいかもしれません。

    プリとパワーがインコネを通じてグラウンドがつながっているので、プリとパワーと両方からそれぞれアースを取ると多重アースになってかえって音が悪くなる可能性が高いということです。つながっていることだけで解決しているという意味ではありません。

    byベルウッド at2015-03-15 19:19

  7. 賢者ベルウッド様、再レスです。

    >>プリとパワーがインコネを通じてグラウンドがつながっているので、プリとパワーと両方からそれぞれアースを取ると多重アースになってかえって音が悪くなる可能性が高いということです。つながっていることだけで解決しているという意味ではありません。

    多重アースの件は理解しております。
    ただ、私の場合は先程の現象が解決したのでてっきりそうなのか?
    と思った次第です。

    現在私もプリアンプにのみ仮想アースを取っていますが、
    今後は全ての機器の接続先である意味『家庭発電所』
    のクリーン電源のPSAUDIOのPPP5に仮想アースを取ってみます。

    発電所にアース接続は当然の事ですので、どれ位効果があるのか期待しております。

    byニッキー at2015-03-15 19:56

  8. ベルウッドさん

    こんばんは。
    以前、アースについてこのコミュで教えていただき、ありがとうございました。マンション住まいで電源工事やアース工事がやりづらい環境であるため、ベルウッドさんに教えていただいた仮想アースに接続するようにしました。

    ただ、所有しているすべての機器の中身や、電源ケーブルのアースラインやシールド等、どこに繋がっているのかきちんと調べる技能も知識もないので、手っ取り早い方法として、壁のコンセントからフロートできるクリーン電源や絶縁トランスを介してすべての機器を接続し、さらにコンセント側が2Pの電源ケーブルにすべて変更してアースループができないようにしました。要は電源コンセント側からみてオーディオ機器全体をフロートさせ、仮想アースにはDACのシグナルアース端子一点から落とすようにしました。

    >自分のシステムで自分の耳で確かめれば瞭然とします。

    上述の方法で接続したときに出てきた音は衝撃的でした。購入した機器がこんな実力を持っていたのに、その能力を発揮させることができていなかったことを思い知らされました。

    byLocomo66 at2015-03-15 20:35

  9. ベルウッドさん
    再レスで〜す(笑

    ニッキーさんのレスを見て...
    補足しますと、アースには3系統あるという事ですよね。
    1.2Pコンセントのクール側(過電流用)電柱トランスから落ちているアース
    2.シャーシ電位アース(理想は弱電専用アース1)
    3.シグナルアース(理想は弱電専用アース2)

    オーディオ専用アースを引込む場合は系統2、系統3に当たります。
    アース値が低い方が優位という通例は、シールドを含めた扱う電位が低いという事に由来すると思います。

    問題は過電流以外のアース2と3は弱電流なので接地が安全的には強制ではなく各社各様で、2と3の系統がメーカーによっては安全性重視で1の系統に全部混入している事があるという日本独特の電源事情も内包しているのではないかなと思います。

    デジアナ分離が良いと言われていますが、バズケロ的には系統2のシャーシと系統3のシグナルは別々の接地が優位という解釈の方がしっくりきますね〜

    しかし、系統2と3のアースが明確に分けられたアース端子を備えている機種は殆ど見かけた事がない...
    専用アースと言えどもピンキリで性能を保証出来ない事情もあるかな?!
    場合によっては電柱トランスアースの方が優位の環境も有りそう。
    そもそも標準が100Vの一般家庭では独立した弱電用のアースすら無いのですから。

    こんな説明ですとオーディオ的には多少分かり易いでしょうか...?!
    オーディオに造詣の有る電気のプロの方々の説明サポートが得たいですよね〜(笑

    では、では

    byバズケロ at2015-03-15 20:38

  10. ニッキーさん

    アースの効用は、シールドからアースを取ることにより外部からのノイズ混入を防ぐシールド効果と、絶縁シースによる静電誘電歪みを低減することがあります。3P→2P変換の詳細がよくわからないので断言できませんが、効果があったのはケーブル内の金属箔などによるシールドからアース線がプラグのE端子につながっているからかもしれませんね。

    クリーン電源やアイソレーショントランスのアースは、私が日記で書いたアースとはまた別系統になります。どんな効果があるか楽しみですね。ぜひ、結果をレポートしてください。

    byベルウッド at2015-03-15 22:57

  11. Locomo66さん

    やられたことはとても理にかなっていると思います。

    AC電源から徹底してアイソレートして専用アースのことをいったん忘れてしまったほうがかえってよい結果が得られますね。仮想アースは正解だと思います。

    byベルウッド at2015-03-15 23:06

  12. バズケロさん

    通常、回路のアースラインは、最終的には一点でシャシーアースされています。自作はほとんどがそうです。ですから2と3は同じことになります。

    もし、2と3とを区別して個別に考えるのであれば、2のシャシーアースは機器全体をシールドしている筐体の電位ということになります。ノイズに敏感なデジタルオーディオ機器はそのように設計されている可能性はあります。その場合は、筐体の電位を下げたり、静電気を除電するなどの対策は効果があるでしょう。トルマリンとか黒のサンドペーパーとか多少オカルトチックなグッズはこの類いなのだと思います。

    電柱アースのほうが優位ということはないです。あれはあくまでも漏電や避雷防止のためです。100V電源のコールド側をアースとみなすのは安全上も絶対にやるべきではありません。

    専用アースは、日記本文で述べたことの繰り返しになりますが、DIYや町の電気屋さんに依頼することはやめたほうがよいでしょう。どうなるかわかりません。何Ω以下を保証するということは不可能です。地質など環境次第ですから。

    byベルウッド at2015-03-15 23:19

  13. ベルウッドさん

    >電柱アースのほうが優位ということはないです。あれはあくまでも漏電や避雷防止のためです。100V電源のコールド側をアースとみなすのは安全上も絶対にやるべきではありません

    ですね!
    スッキリ(笑

    以前どこかでコールド側もアースだからと言った主旨の内容を読んだ事が有る気がしますが、こいつは通常電気が流れては行けないアースですよね。
    同じアースと言う呼称で一括りにされるのが混同される一因なのでしょうか...
    自分のレス含めてうやむやな語りは、かえってとても危険。
    気をつけなくっちゃ...

    では、では

    byバズケロ at2015-03-16 00:47

  14. ベルウッドさんのアース講義は、大変分かりやすく、また、アースという名前だけで混同して考えがちな根本的な問題の定義をしておられます。アースの問題は、大変奥が深く、日本の特殊な電源事情から、外国の製品を使うときには、気をつけなければならない問題を含んでいます。3P→2Pへの変換の必然性。また、インターコネクトケーブルの片方だけの設置、モノラルやマルチアンプの時のアースの取り方等です。

    ベルウッドさんの、出費と徹底の目的は、やはり音楽からノイズを排除したいと言うことに尽きます。何も音のしない暗闇の中から一条の淡い光が差し込んできたような繊細で力強い音楽を鑑賞するとき、ベルウッドさんが、凝られたアースの意味を理解されるのだと思います。

    勇気あるご提案と説明に感謝しています。

    byGRF at2015-03-17 07:51

  15. ストラさん

    アース効果は、静寂の闇との対比、余韻の美しさ。実は、それだけではなく分解能の高さそのままに音が濃くなってより実在感が増したような気がします。

    ぜひご来臨たまわりたく。後でご都合の相談をさせてください。

    byベルウッド at2015-03-17 14:35

  16. GRFさん

    ありがとうございます。

    オーディオ界にも、アース専用工事や仮想アースボックスなど、ようやくアース対策にも日が当たるようになってきました。反面、ユーザーの無知を放置して「ポエム」を煽る風潮が生まれれば不幸だと思います。XLRのインコネ接続も何のためなのか、どう運用すべきなのかはそっちのけで、まるでアンバランスよりもバランス伝送のほうが「高級」であるかのように信じられているのも嘆かわしいことだと思っています。

    それにしても、アースについて語るのは大変です(苦笑)。

    byベルウッド at2015-03-17 14:43

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