アースは必要か？ その１

自分でも支離滅裂なブログなので、読まなくても結構ですが興味のある方はどうぞ。


まずは、アースって何？その効果は？ですね。

オーディオ的にその効果は疑問？というのが大勢を占めていて、確かにアースを制する者は電気をも制すと言われるくらい難解で難しいものですから、しないほうが良いというくらいのものです。

当方のアースも昨年の測定では０．８Ωという結果でしたがその効果は如何にですが、一番解かりやすいのがアースを外して聴いてみることですね。

答えは、外すと一般的な普通の音です。じゃ！それでいいんじゃない！と思われる方はそれでよろしいんじゃないんでしょうか。

メロディやリズムが変わるほど劇的に変化はないですが（そんな変化はおかしいですよね）、際立つ立体感とか音の動き・深みのある奥行きや解像度その他諸々は天と地ほど差です。これを欲しい方には大きな変化ですよ。さらに強く言うと解からない方には勿体ないですから必要ありません。



アースはフレーム接地とシグナルGND接地の2種があります。


柱上トランスにもフレーム接地はしていますが、これは落雷などの事故時に備えてのトランス専用、赤黒白の電力線の白がこれに繋がっているのでアースとも言えますが厳密に言うと距離がありすぎるのとメインブレーカーには三か所に分けて接続しているのが普通で、オーディオ的な意味のアースの効果は無い。しいて言えば電源の極性でコンセントのマイナス側はどちらかなと皆さんがやられているものですね。これでもきちんとされれば音は激変と言われる方がいるくらいのものですから（笑）。



それでは、フレーム接地の目的と効果とは普通は 安全対策 ですね。

　家電のアースといえばこれです。フレーム接地は一般に機器のアース端子、または3P電源プラグのアース端子から、コンセントのアース端子もしくは、専用の地中アース棒に接続する事で実施される。機器のアース端子は基本的に機器の筐体に接続されている（一部オーディオ機器によっては接続してないものもあるそうなのでこれが難解！ですがシステムで測ればテスターで測定できる）。

　いわゆる、アースと言えば漏電時の感電防止というのが普通ですが、。

　オーディオ機器におけるフレーム接地の意味は、安全対策に加え、副産物とも言る効果のシールド効果によるノイズ軽減と言う側面が大きい。

　オーディオ機器の筐体は導電体であることがほとんどだが、電気回路を導電体で囲み、接地することで静電誘導によるノイズ発生を防ぐことが出来る。囲むだけでも効果はあるが、接地した場合に比べ効果は薄い。機器自身が発生するノイズ源を筐体外に出すのを防ぐことで、他の機器への影響を低減し、また、他の機器が発生するノイズ源を筐体内に入れることを防ぐ事で、ノイズの発生を低減する。

　ノイズ源はいわゆる電磁波と呼ばれる物。

電磁波＝電波＝電界＋磁界　ですね。

人体にも有害かどうかはいまだハッキリしていないが、静電誘導および磁気誘導を引き起こすため、電気回路に対して有害であることは間違いない。

シグナルGND接地

電気回路を流れる電流の戻り側（-側）をシグナルGNDと呼ぶ。常に安定した電位（これを説明するとまた厄介！）を保つことが望ましい。シグナルGNDの接地は電位を安定させる目的で行われる。

オーディオ機器においては、複数の機器を接続して使用するが、各機器を接続する信号線インターコネクトケーブルによって、シグナルGNDは接続される。（但しケーブルの外側とシャーシの導通しているのが条件）

各機器すべてのシグナルGNDを個別に接地すると、アースループが形成され、動作に不具合を起こしたり、ノイズの原因となる可能性がある。

意図的に接地を行わなくとも、機器によってはシグナルGNDが筐体に接続されている場合があり、このような機器では、フレーム接地によって、同時にシグナルGNDも接地されている事になる。このような機器がオーディオシステムに複数ある場合は、やはりアースループが形成されており、不具合やノイズの原因となる可能性がある。

インターコネクトによりシグナルGNDが共通化されている複数の機器において、アースループを避けるためには、一つだけの機器からシグナルGNDを接地する必要があるが、これにより各機器のシグナルGNDは共通インピーダンスとなり、やはり不具合やノイズの原因となる可能性がある。

と、全くややこしいですが、オーディオ機器に置けるシグナルGNDの接地は、アースループと共通インピーダンスという、いわば矛盾した問題を抱えているので、完全に双方を解決することはほぼ不可能、最適の方法は試行錯誤によって見つけるしかないです。

気が向けば続くかも・・・。


おまけ
ノイズは電磁波と静電気

シールドケース・シールドケーブルで外部ノイズの遮断と外部へのノイズ放射を遮断。

ノイズ＝高周波

信号線は回路上的にインピーダンス、ゼロだが現実には必ずインピーダンスを持っている。

インピーダンスは電流が流れれば、電圧が発生する。この電圧がノイズ。

電池は高周波ノイズは発生しないが、負荷による電圧変動や消耗による電圧降下がある。

一定電圧にするには電圧レギュレーターが必要だが、スイッチングレギュレーターはノイズの発生源。

接地線（アース線）は、太く・短く・ストレート。

線がループを作ればインダクタンスは著しく増加するので出来るだけストレートに配線、また線が長いとアンテナ作用によってノイズを拾うが、接地線が大地に対して低いインピーダンスであれば、問題なし。

抵抗＋コンデンサ＋インダクタ＝フィルタ→周波数特性が複雑

インダクタとはコイルのまたの名。
コンデンサは電界・インダクタは磁界（両者ともエネルギーを貯める）を利用した素子。
抵抗はエネルギーを消費する。
トランスは二つのインダクタが磁界によって結合したもので、一方から他方に電圧を伝える。