AC電源のノイズ対策をしてみたら、意外な結果に

初めに

EMIメーターで事務所のノイズを測った結果を前回報告しました。

今回いろいろな対策をしてみた結果を報告します。

前回測定した結果はこちらです。

HPのデスクトップパソコンがノイズ源として大きく観測されました。

ノイズの除去デバイス

そして試したデバイスがこれです。

ノイズの除去効果

結果がこちらです。

意外な事にノイズカットトランスでノイズは激減し、高周波フィルタータイプのものはほとんど効果がありませんでした。

ノイズの成分

ノイズ波形を観測したものがこちらです。

通常のスペクトルアナライザーではほとんどノイズの観測はできませんでした。オシロでAC電源の50Hzを除去した波形を見ると、ほとんどが数十kHz帯のノイズでした。高周波ノイズではなく、低周波ノイズだったという事だったのです。

低周波ノイズの有無しでは音質にはほとんど違いがありませんでした。この辺は住宅地でノイズがもともと少ないことが原因かもしれません。秋葉原の様な電気街に行けば、高周波ノイズが支配的になるかもしれません。

まとめ

1. EMIノイズメーターでノイズ低減効果を調べた

2. クリーン電源、フィルタータイプは効果無かった

3. 絶縁トランスでノイズは激減

4. ショーティング型も効果大

5. ただし、音質への影響はなし

6. 主に低周波ノイズだったから?(数十kHz)

本ブログの内容はYoutube動画で詳しく解説しています。

AC電源のノイズメーター買ってみました -電源の品質調査に結構使えるかも-

はじめに

AC電源に含まれている高周波ノイズはオーディオの音質に影響を及ぼすことがあります。

電源の高周波ノイズはスペアナなどを使用して測定することができますが、スペアナは(私の持っているものは)非常に大きく、おいそれと動かせるものではありません。そこでもっと手軽に測定できるのがこのEMIノイズメーターです。

仕様は明らかではないのですが、なんでも10kHz-10MHzまでの帯域のノイズを表示するそうです。今回試しに買ってみたら、結構はまってしまったので簡単に紹介します。

買ったのはこれ

LHYオーディオのLine EMI Meterというもの、13000円位でした。

高周波ノイズの振幅に合わせてジーと音がします。

測定例はこちら

通常数百mV程度なのですが、ある特定の電気製品の電源を入れると跳ね上がります。1900mVというのはほぼ振り切れていいる感じでしょうか?いろいろ測定すると面白いので結構はまってしまいます。

購入したわけ(実は…)

普段AC電源周りに凝らない私が、電源環境に興味を持った理由は、実は秋葉原の展示会場での困った経験なのです。

通常の住宅地ではあまり神経質になる必要もないかもしれません。ただ秋葉原などの展示会・会場で(例えばアナログフェアを開催している損保会館で)大幅に音質が劣化して困っているのです。

なぜ(部屋の影響ではなく)電源の影響と考えるかというと、土曜は悪く、日曜になると少しだけ改善されるからです。ただ状況は結構複雑で(イベントをやるような)大部屋では問題なく、(当社が出展している)中部屋では特に悪いのです。

原因の仮説はいくつか立てていますが、そもそも対策を検討する必要があります。

今後これを使って、本当に有効な高周波ノイズ対策をしていこうかと考えています。

今後の予定

色々と調べてからまた報告したいと思います。

最近の電源事情が凄いことになっている件

さてこれは何の波形写真でしょうか?

答えはタイトルに出てしまっているのでクイズにはならないのですが……。

そうです、ACコンセントから供給されている電源の波形です。ただし、スライダックで電圧を落としているので絶対値は異なります。

とにかく先っぽの削れ方が尋常ではありません。

これはもう正弦波(サイン波)ではありません。通常アンプの電源部は正弦波の先っぽの所で充電するので、この波形では本来の整流電圧が得られない可能性すらあります。

アンプなどを設計する際は電源電圧の変動を+-10%くらいは考慮していると思いますが、この波形ではそれでは不足する可能性すらあります。

3月初旬の寒い時期に撮ったので、いろんなヒーター関係の電力の使い方で尖頭部のみ消費しているせいなのかもしれません。

数年前にも観測したことがありますが、その時は正弦波の片側のピークだけが少し削れていた程度で、これほどひどくはありませんでした。

これだけひどいと正弦波の先っぽを補足するACケーブルなどがあれば効果があるかもしれません。

 

イベント開催決定 ーオーディオデザイン15周年記念イベントー

オーディオデザイン社は今年で創立15周年を記念してイベントを開催します。

日時:7月6日(土)午後1時半から

場所:オーキッドミュージック・ホール(二子玉川駅3分)

内容:井上先生、小林先生による試聴講演/オーディオデザイン社によるデモ他

お申込みはこちらまで

DCアダプターのプラグ確認法

新しくDCプラグの確認方法をこちらに記載しました。

一番詳しいので参考にして下さい。

 

DCアダプターが好評です。ただ適合プラグ等について質問を受けることが多いのでまとめてみました。

本体の適合性
DCアダプター本体が適合するかどうかについて考察すべき点は以下のとおりです。

1.電圧
使用する機器に元々付属してるDCアダプターと同じ電圧であることを確認して下さい。ほとんどの機器は内部に3端子レギュレーターと呼ばれる定電圧ICを内蔵していますので、本来は適合電圧範囲は広いのが普通ですが、念の為にオリジナルアダプターと同じものを使用しましょう。

2.電流(電力容量)
次に見ていただきたいのは使用する機器側の消費電力です。DCAシリーズの定格電流容量は1Aです。実際には1.3A付近まで定格電圧を維持しますので、ピーク電流が1.3Aまで達しても問題有りませんが、平均電流が1A以下である必要があります。

以上が問題なければDCAアダプター本体は使用できるはずです。(ただし付属のDCアダプター以外のものを使用して、万が一故障した場合は保証の範囲外になることがありますのであくまで自己責任でお願いします)。

次にDCプラグの適合性を見てみましょう。
DCプラグの選び方
DCアダプターのプラグにもいろいろ有りますが、5v、12VのDCアダプターで多く使用されているプラグ次の3種です。(WADIA iTransportはMINI-DIN規格というちょっと変わったプラグを使用していますが、ここでは省略します。)

1.極性を確認する
おっとその前に。DCアダプターを接続する際に一番大切なことは極性を間違えないことです。これを間違えると機器の破損につながりますので絶対に間違えないでください。付属のDCアダプターあるいは使用機器本体に表示があるはずです。ほとんどの物がセンタープラスだと思いますが、必ずセンタープラスだとは限らないので必ず確認して下さい。

2.プラグの形状、大きさを確認する
次に形状です。DCプラグの形状、サイズはいろいろなものがありますが、これまでで多かったのは以下の3種です。

芯経1mm内径3.3mm/外径5.5mmΦ(EIAJ4)
内経2.1mm/外径5.5mmΦ(呼び径2.1mm)
内経2.5mm/外径5.5mmΦ(呼び径2.5mm)

DCプラグの外観写真
DCプラグの形状(左からEIAJ4,2.5mm,2.1mm)

EIAJというのは統一規格で電圧によっていくつかの区分がありますが、12VでしたらEIAJ4が該当します。EIAJ4の場合はプラグの中に更に芯棒があります。


2.1mmと2.5mmは見ただけではわからないのでノギスで測ってください。写真は公称2.5mmの内径を測っているところです。公称値よりも内径は若干大きくなっています(そうでないと入らないので)。

2.1mm/2.5mmのプラグは本体側に呼び径の金属棒出ていますので、DCアダプターのページでは芯経2.1mm/2.5mmと掲載しています。

これでもよくわからない場合は「DCアダプター DCプラグ」などの単語で検索すると各種解説ページが見つかるはずです。

ということでDCアダプターのプラグについて説明しました。

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ケーブルのインピーダンスはあわせてはいけません

今回はオーディオケーブルのインピーダンスについてお話します。

電気の事に詳しい方には当たり前の事ですが、オーディオケーブルに関していえばインピーダンス整合を考える必要はありません、というより合わせ様としてはいけません。

よく高周波用同軸ケーブルで50Ωとか75Ωのモノが市販されています。一方プリアンプでもマークレビンソン(弊社もそう)など出力インピーダンスが50Ωのものがあります。このアンプの出力インピーダンスとあわせるために50Ωの同軸ケーブルを使用する方がいるのですが、これはまったく意味がありません。そもそも50Ωの同軸ケーブルの特性インピーダンスが50Ωというのは数十MHzの電波帯での周波数の話で、音声帯域では50Ωよりずっと大きいのです。また仮に音声帯域で50Ωの特性インピーダンスのケーブルがあったとして(無理に作れたとして)、それをプリアンプに接続してはいけません。なぜなら50Ωというのはプリアンプにとっては駆動できないくらい低い負荷であり、確実に歪率が大幅に悪化するからです。
 
 いずれにしても、音声周波数領域ではケーブルの特性インピーダンスは考慮する必要がありませんし、考慮できません。そもそもケーブルの特性インピーダンスという概念は分布定数回路というところから出て来ています。オーディオケーブルの1-2mという長さは、音声帯域のケーブル中の波長に対してはるかに短いので集中定数として扱うべきなのでケーブルのインピーダンスという概念が出てきません。

ただし、スタジオとかPA設備の様に下手をするとケーブル長が100mにもなるような場合は別です。この場合は可聴帯域といえどもはインピーダンス整合も考慮しないと反射波あるいは定在波の影響を受ける恐れがあると思います(この辺の実情はよく知りませんが・・・)。

ついでに言えば、ケーブルの話ではありませんが、パッシブプリとして使用するアッテネーターに600Ωの物を使用している方がいらっしゃいますが、これもやめた方がいいです。600Ωという負荷はCDプレーヤーにとって非常に重い(抵抗が小さすぎる)負荷で通常のOPアンプ(CDプレーヤーのほとんどはOPアンプ出力です)では確実に歪率が悪化します。600Ω負荷を駆動できるOPアンプ(5532など)もありますが、こういったOPアンプは600Ω駆動を前提として設計してあるからで、むしろ珍しいのです。通常のOPアンプに600Ω負荷を接続すると特に高域の歪率が悪化して、CDの音がより硬く感じる様になると思います。

以上、電子工学科の出身の人には当たり前過ぎる話ですが、この辺を混同されていらっしゃるお客様もいらっしゃるので、念のため説明させていただきました。