ハムノイズについて(長文)



アンケートへのコメントは前回で終わってしまいましたので今回はハムノイズについてです。
アンケートがまだの方は是非お願いします。
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さてハムノイズですが擬音で言うとどのような音を想像されるでしょうか。
「ブーン」ですね。
ハムノイズというのは主に100V等の電源ラインからくるノイズで関西なら60Hz、関東なら50Hzです。
リニア電源を採用している機材内部ではほぼ両波整流という方式でDCに変換していますのでノイズは倍の120Hz、100Hzになります(ちなみに電気的に見ると周波数が高い方が機材への効率はいいです。東京は残念ですね、、)。

ハムノイズが出る原因はいくつかあるのですが、主には
1、グランドがループしている
2、トランスやインピーダンスが高い部分で磁気を拾っている。
この2つだと思います。

1のグランドがループしているというのは本来0VであるはずのGNDが複数存在することでGNDにも高低差が発生しノイズにつながります。これはどれかのGNDを切るかGNDを正しくつなぐことで解消します。DIのGNDリフトスイッチのON/OFFで解消するあれです。

2の磁気を拾っている場合というのは電源トランス等から出る磁気を入出力トランスやインピーダンスの高い回路で拾うということです。インピーダンスが高いというとギター入力のようなHiZ端子を想像しますがFETコンプ等のFET部分もかなり高いです。これは単純に磁気を「出す側」と「拾う側」の距離をとるか角度を変える(ギター録音の時にギターの角度や位置でノイズが変わりますよね。)、または「出す側」「拾う側」どちらかor両方をシールドするなどが有効です。

このシールドというのはギターで使うケーブルのいわゆる「シールド」ではありません。磁気を遮断するには磁性体でシールドする必要がありますがこの磁性体は金属ですがさらに磁石にくっつくものです。簡単なのは鉄ですがその他一部のSUS(ステンレス)、マニアック的にはパーマロイなどもあります。金属としてよく思いつく銅、アルミ、金などは磁性体ではないので磁気を遮断する能力は空気とほぼ一緒です。「空気と一緒」というのは絶望的な言葉ですね(笑)ちなみに磁気シールドのイメージははね返すとか囲うというより「吸い付かせる」というイメージなのでがっちり囲わなくてもその辺にあるだけでも多少効果はあります。

そもそもなぜ「ブーン」という音が聞こえるか気になりませんか。50Hz〜120Hzであればそんなに気にならないはず。。。
それは100Vが歪んでいるからだと思います。
歪みを表す要素としてTHDというものがあります。Total Harmonic Distortionというもので基準信号に対して倍音が何%あるかというものでサイン波1kHzであれば本来1kHz以外いないはずですが倍音がいることで歪んだサイン波ということになります。
ちなみに人間の耳には倍音の成分にもよりますが0.1%程度で歪んでいると感じるらしいのですが本来サイン波のはずの商用電源100VのTHDは3%前後もあるそうです。その倍音部分を聞いてブーンと感じているのだと思います。

このTHDはステップダウン、ステップアップトランス、絶縁トランスなどでは改善できません。特別な装置で60Hz以上をすごい角度で切れるフィルターを入れるか一度綺麗なDCにして再度綺麗でTHDが0%に近いACを作らないといけませんが負荷が10W以上を想定するとすごく大変です。もし0%に近いTHDが実現できればハムノイズがだだ漏れでも気にならないかもしれませんね(笑)こちらは周波数が低い方が少しですが気にならなくなりますよね。

P.S.この「理論、知識」のカテゴリに関しては音楽的、DIY的な観点から書いています。間違いなどありましたら是非お知らせください。訂正または削除させていただきます。

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