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ラジオ少年から始まり、今やデジタル老人と相成りました。 比較的古い機器に延命策を施しながらネットワーク ラジオやLP,CD、DVD,等でJazzとクラシック(室内楽中心)を楽しんでいます。Netwo…

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ACラインとアースループ

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2020年07月18日

古くて新しい話(?)ですが、自作Ampに熱中していた頃、黒田徹氏が「ラジオ技術1983.Apr」(年齢が知れてしまいますが・・・)の製作記事でAmpの音を左右する要因を明快に解説されております(添付、ラ技誌より抜粋)。
“アースループに問題ありかも?”と悩む方の参考に引用させて頂きました。


ここでは、Pre – Main間の接続ケーブル以外にAmpの電源間もトランスのストレー容量を介して結合していて、Pre Main 間にアースループが形成されています(図中の(a)、その等価回路図(b))。また、Main Amp内では信号に応じた大電流が行き来し、かつ、スピーカーの逆起電力も併存します。これらもストレー容量を介してACラインに少なからず戻ります(図(c))。また、電解コンへの鋭い充電電流なども同じ理由で影響すると思われます。
これらの不要成分も信号と加算されてMain Ampの入力となります(図(d))。

Audio屋さんとしては、ACライン経由のループを如何に低減するかが腕の見せ所の一つです。Phile webの皆さんも;① バッテリー電源でACと縁切り、② 全段バランスAmp構成でアースライン雑音回避・・・等々提言されておられます。
信号ソース機器が1台、AmpはPre-Main一緒のインテグレーテッドと言うシンプルな構成なら弊害も少ないのですが、一般的には、ベルウッドさん紹介の岡野先生のシステム同様、かなりの機器でACラインを共用しているのではないでしょうか?

ACライン共用が避けられない以上、コストを掛けずに悪影響が緩和できないか?と無い知恵(?)を絞ることにしました。
具体的には;
① Power AmpのACコンセントとPre-Ampやソース機器のACコンセントは分離。できれば、それぞれ離れた壁コン経由にします(因みに、拙宅では2面の壁から別々に給電)。壁コンの屋内配線は いずれ分電盤か天井裏で分岐しているのですが、距離による相互雑音の低減と盤に近いACラインが(則ち、柱上変圧器により近く低インピーダンス)PreとMainの給電ラインの間に来るので効果があるようです。 2連コンセントや 同じタップから給電すると明らかに音質が悪化するようです。 但し、高価な電源設備を持ち合わせない私の意見ですので、割り引いておいて下さい。
② ソース機器全てについて、信号ケーブルを外し、シャーシーのAC電圧を測定する。
この場合、機器のOnとOffの状態で確認することが肝要。普段視聴時に全ソース機器の電源を入れて置くスタイルか、選択的に電源を入れるタイプかによってシャーシー電位/AC極性を押さえておく。
③ 自作派の場合、ご承知のように電源トランスの巻き始め/巻き終わりとACラインの極性、電源SW(通常Hot側)の挿入箇所でシャーシー電位は変化します。電位は低い方を良とするのですが、私の自作Preでは入力切り替えSWの回路数を増やして、入力のHotとCold(シールド側)双方を切り替えています。 また、自作のアナログ用High Gain EQ Amp は、電源ケーブルを接続しただけでシャーシー電位が上がるので電源SWは双極でOn/Offするようにしました。

蛇足ですが、黒田先生の図(a)のPower Amp部でSPのマイナス側とP3間は大電力が行き来するSPケーブルです。流行のVirtual EarthをSP側の端子に接続することはAmpの帰還ループにアンテナを張ることになります。Ampには安定性確保のため出力にLCRが挿入されており、即座に問題になることは無いでしょうが、メーカーによって安定度優先か特性優先かのポリシーもあると思われ、最悪の場合 発振を招く恐れがあり避けた方が良いと思います。

老人の戯言でした。

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  1. ゼロdbさん

    なかなか詳細な記事ですね。最近はなかなかこういう具体的な製作ノウハウを解説する記事がなくなりました。自作派にとって、外見的には見えにくいストレーキャパシティの問題は、回路設計や実体配線上、経験も必要な難しい問題だと思います。

    私が紹介した岡野氏の著書での「アースループ」とは、もっと狭義のアース問題だと思います。ですので、「できれば、それぞれ離れた壁コン経由にします」ということと真逆のことを言っていることになります。ゼロdbさんは、壁コンまでの配線をよく確認されておられますが、岡野氏が想定する読者は、離れた壁コンならば直接つながっているはずがない…と思い込んでいるかもしれないというわけです。実際に古い家屋で2線で受電しているお宅でオーディオを楽しんでいる方にお会いしたことがあります。

    蛇足とされているSPのマイナス端子へ仮想アースをつなぐことの是非ですが、一般的なSEPPアンプでマイナス端子が0V基準電位(≒アース)に直結していれば、帰還ループにアンテナを張るということにはならず、仮想アースの効果は問題なく発揮できると考えます。いかがでしょうか?

    個人的な体験からすると、以前製作した金田式パワーアンプにはスピカ―の機械振動によるインピーダンスを介するMFB(Motional Feed Back)を導入する設計で、これはもろに帰還ループにつながっていたので、スピーカーケーブルがアンテナになってしまいハムに大いに悩まされた経験があります。

    差動出力アンプに左右共通でつないでしまうという話しもありましたが、SPのマイナス端子への仮想アースは、ある程度の回路知識とアンプの内部回路をきちんと確認できる知識をお持ち出ない方は、やめた方がよいというご意見には賛成です。

    byベルウッド at2020-07-19 12:46

  2. ベルウッドさん
    電源のとり方は真逆でしたか~(笑)。やはり購入して読んでみます。 多分、何に焦点を当てるかの相違なのでしょう。事実、ある人の対策が自身のシステムにとって有効でない場合があるのもAudioの世界ではよくあることですので・・・。私の場合は、Audio機器間のストレー容量による相互結合度を下げようという視点です。ストレー容量でACに抜けてくる雑音の大きいMain/Integrated Ampと前段のPreや各種Playerが同じコンセントで直結される場合と(雑音の結合度が高い)、先にも述べましたように AC屋内配線が天井裏で1本からY時分岐していたとしても、給電線の長さの効果で機器相互のストレー容量同士の結合は減ります(他の雑音はどちらの場合も余り変化無いでしょう)。
    巷間、2連コンセントよりシングルコンセントの方が音が良いとか聴きますが、そのせいかもしれません。
    CD Player/Network Player・DAC/PC/Video機器等々が信号線のCold Lineで結合する一方、AC電源経由でも見えない機器相互間の雑音結合があると思われるので、ベルウッドさんと同じく機器間アースラインは敷設しない主義です。
    自前機器では、Pre/Mainが演奏中のソース1台とだけ信号線が繋がるように(Cold側も切り替わる)して、他の機器のアース網(SG網?)から切り離していました。
    現在は、OCTAVE V70ーSEですので、SGは皆繋がった状態ですが壁コン1つをV-70専用、他をPlayer系として良い結果を得ています。

    蛇足の件ですが、SPのマイナス側はSPと直列に1.5~2mのケーブルが繋がり、AmpのGroundに落ちます。つまり、SPと直列に軽微とはいえR・Lが入ります。SPとケーブルの接続点に張られたアンテナの信号はAmpの帰還回路の処理対象になると心配しているわけです(老婆心ならぬ老爺心から)。 もし、Virtual Earthをつなぐのなら、より影響の少ないAmpのSP端子(但し、不平衡出力のマイナス側)とする必要がありましょう。
    ベルウッドさんは金田式でしたか・・・。私も1台挑戦しましたけどギリギリ攻めますんで、製作技術のPoorな私では上手くいきませんでした(笑)。上手に作ると素晴らしい性能を発揮すると聞いてます。

    byゼロdb at2020-07-19 16:03

  3. ゼロdbさん

    私の場合、STUDER A730がつながっているばっかりにかえってノイズで音が悪くなるという経験をしました。

    超ハイエンダーの方は、「伝説の高評価STUDERなのに音がよくないんです。聴いてみてください。ほら。」ということでした。別のところでは、何だか期待したほど音がよくないので不思議に思ったところ、STUDERがつながっていることに気づき、まず、電源をオフにしてもらい、それでもダメだったのでコンセントを抜いてもらいました。そうしたら音がよくなりました。古い機器は、どうもそういうところが注意する必要がありますね。やっぱり、そのままコンセントを共有しない方が良いです。何かしら工夫が必要ですね。

    SPのマイナス端子の件ですが、私の場合(金田式アンプ)、0Vラインがシンプルなことと、電源は別筐体でしかもバッテリー電源ですので、よい結果となっているのだと思います。電源の中点(0V)にも仮想アースをつないでます。真空管式のトランス出力などはよくよく確かめておく必要がありますね。

    オーディオは、ついつい、結果論ばかりに注目したりブランドの表面的なことばかりを云々しがちで、なかなか、科学的にアプローチしようという気風に欠けるところがありますね。結果だけ取り上げれば、言い方次第では「真逆」のことはけっこうありますよ。

    byベルウッド at2020-07-20 13:09

  4. ベルウッドさん
    同感です! これからも知見を広げて行きたいので、書籍の紹介や意見交換などお願いできればと思っております。

    byゼロdb at2020-07-20 14:16

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