[12051] 新たなアース返信 削除
2018/12/10 (月) 18:53:12 わんこ
__ / __

夕方に時間ができたので アドバイスを活かすべく
アースラインを新たに造ってみました。




リビングに這わせたくないなぁ と思ったので
洗濯機前の床下収納を外して 床下を這わせられないか?
調べてみました。




見れば意外に近距離ではわすことができそう。
昨日のコンセントを使えば比較的簡単かつ綺麗に配線
できそうです。
空気孔の外からアース棒についている緑のケーブルが
見えます。上はユニットバスです。

それで20数年ぶりに床下を這って 途中からSPケーブルを
延長し



ご覧の通り新たなアースラインを引くことができました。
およそ1時間の作業です。

アース棒は軽く掘って埋めただけなので後で
いずれしっかりと地中に入れたいと思います。


ところでアースがしっかりと取れていることを調べるのには
どうしたらよろしいでしょうか?

ACコンセントのコールド側(白線)とアースの端子の
直流抵抗を測ると3kΩ?くらいありました。
これではダメでしょうか?



[12052] Re:新たなアース返信 削除
2018/12/10 (月) 21:14:26 ED
__ / __

▼ わんこさん

> 夕方に時間ができたので アドバイスを活かすべく
> アースラインを新たに造ってみました。


相変わらず、動くのが早いですね。

> アース棒は軽く掘って埋めただけなので後で
> いずれしっかりと地中に入れたいと思います。
>


オーディオ用アースは、機器の筐体の電位を安定させるのと、
コモンモードノイズを低減させるのが主な目的なので、あまり
接地抵抗値に拘る必要はないと思います。

そもそも接地抵抗というのはアース棒と大地との接触抵抗
のことで、大地そのものの抵抗値は桁違いに高いです。

また、接地抵抗値が少々高くても、ノイズ電流は微弱なので
影響はほとんどないと思います。

> ところでアースがしっかりと取れていることを調べるのには
> どうしたらよろしいでしょうか?


これは接地抵抗計を使うのが一般的ですが、買うと高いです。

> ACコンセントのコールド側(白線)とアースの端子の
> 直流抵抗を測ると3kΩ?くらいありました。
> これではダメでしょうか?


テスターの抵抗計は直流電源で測るので、地電位の影響を受け
るので正確に測定するのは無理です。

接地抵抗計は、交流定電流を使い、3点に測定リードを接続して
測定しています。

音質への影響を調べるのでしたら、接地抵抗を測定しなくても
アース棒を3本ほど買って並列に接続して耳測定器を使うのが
安くて確実だと思います。


[12054] 資格が必要でしょう返信 削除
2018/12/10 (月) 22:53:03 こいし
__ / __

▼ わんこさん、EDさん

1、安全性に関わるアース工事は電気工事士の資格が必要です。
  今回の目的は安全性のためではないとします。

3、このアースの目的はノイズフィルターのFG端子で
  AC線からのノイズを逃したい。

必要な接地工事は、D種接地工事 でお願いします。

もっと良いアース(接地抵抗値が小さい)が必要かは不明です。
(そもそも、わんこ邸のACが著しく汚いとも思っていない)


■絶対にやってはいけないこと

 オーディオ機器をアースにつなぐこと。




[12056] D種接地工事返信 削除
2018/12/11 (火) 09:10:02 わんこ
__ / __

▼ こいしさん

おはようございます。

https://www.sankosha.co.jp/earthing-systems/earthing-systems-type-in-japan/
接地工事には色々と種類があって 当然電気工事士の資格が
必要なのですね。
以後気をつけます。


> もっと良いアース(接地抵抗値が小さい)が必要かは不明です。
> (そもそも、わんこ邸のACが著しく汚いとも思っていない)


おっしゃるとおりだと思います。
と言うのも フィルターを通して顕著な効果が感じられなかった
からです。ただ 電圧は97〜98vと低いのが気になります。

>
> ■絶対にやってはいけないこと
>
>  オーディオ機器をアースにつなぐこと。


EDさんへのレスにも書かせていただきましたが
説明してくださったのに まだ分かっていません。

えぇっと、AC電源のコールド側と大地は別なのですよね
確か 変電所でアースされているのでしたっけ
それで オーディオの筐体と大地を接触させると
大きなループができてしまうのでしたっけ・・・

ごめんなさい 生半可な理解でレスをしてしまい。
もう一度 調べてみます。


[12059] Re:D種接地工事返信 削除
2018/12/11 (火) 22:21:16 ED
__ / __

▼ わんこさん、こいしさん

> > ■絶対にやってはいけないこと
> >
> >  オーディオ機器をアースにつなぐこと。


オーディオ機器のアースは、どのように接続するかにもよる
と思います。

電源ケーブルの接地極によるループを避けて、一点アースを
すれば問題ないと考えています。
(トランスレスの機器等、特殊なものは論外です。)

http://community.phileweb.com/mypage/entry/3969/20140712/43271/

Philewebのメンバーや周りの仲間では、このようにアースを
接続して音質改善した例が沢山あります。

またオーディオ用機器のアースは、筐体の電位を安定させて、
ノイズフロアを下げるのが主目的なので、音質面だけ考えると
D種設置にこだわる必要はないと思います。
(感電防止等の安全面を考えても、アースしないよりは抵抗値
 が高くても接続したほうがましです。)

ただし家庭用電気配線の接地工事は、ご指摘通り法的に電気
工事士でないと出来ないし、D種設置(漏電遮断機有だと
500Ω以下)が必要になっているので、安易にやってみればと
いうのはよろしくないですね。


[12063] Re2:D種接地工事返信 削除
2018/12/12 (水) 08:35:45 こいし
__ / __

▼ EDさん

> オーディオ機器のアースは、どのように接続するかにもよる
> と思います。


リンク先も拝見させて頂きました。
正しい説明ですが、グランド(は複数ループ禁止)であって
アースについてではありませんよね。

> またオーディオ用機器のアースは、筐体の電位を安定させて、
> ノイズフロアを下げるのが主目的なので、


これもグランドの作り方・実装の仕方です。
グランドの作り方は1点アースや基板で見られるベタグランド、
あるいはグランドプレーンなどあります。

電位を安定させるためにはより低インピーダンスとすること
電気的な容量が大きいこと、一般的にはグランド面積の増大と
適所に配置するバイパスコンデンサ、フィルターなどで
(単純に言えばノイズはコンデンサの充放電で吸収すること)
となります。
補足するとシャーシが金属で覆われた箱になっていれば
シールド効果も期待されますね。

> ただし家庭用電気配線の接地工事は、ご指摘通り法的に電気
> 工事士でないと出来ないし、D種設置(漏電遮断機有だと
> 500Ω以下)が必要になっているので、安易にやってみればと
> いうのはよろしくないですね。


私が一番心配していることは、わんこさん家で考えると
既存のアースがあります(エアコンや洗濯機、エアコンは室外機
があり水(雨)に濡れるから)これの感電防止では最終的に
漏電時に漏電ブレーカが働くことですよね。)。

それと自作のアース?が作られという話ですよね。

この二つでは漏電側のアースが優先する接地抵抗関係とする
のが安全上良いのではと考えました。

ノイズフィルタは内部のコンデンサ容量が選べますが、
これはフィルタの特性(どの周波数でどれくらいノイズ低減)
を決める要素ですが、同時に電流値も書かれていると思います
これの理由は、装置の漏電ブレーカが正しく働くことも
合わせて確認するためになります。

追記します。
ノイズは対策する、どこかに逃がすというのは今の数百MHz
とかで動作するデジタル機器では不十分で効果を得ることは
ほぼ出来ません。これらはノイズを発生させない、直近で
対策することが求められます。グランドプレーンに逃がされた
ノイズは機器全体に蔓延してしまい出来ません。

また、アナログのオーディオ機器はそれ自体が低ノイズで
さらに注意深く設計するので、ノイズに対しては被害者であり
加害者では無いでしょう。
わんこさんへのコメントで書かせて頂いたのは、その視点です。
以下に外部からノイズが入らないようにしたいですね。



[12064] 大変分かり易い図解返信 削除
2018/12/12 (水) 11:43:51 わんこ
__ / __

▼ EDさん

リンク先を拝見しました。

電柱トランスからコンセント そしてオーディオ機器への
配線として これ以上ないくらい分かり易いです。
解説とEDさんの分かり易い図解の製作に頭がさがります。

強電様のアースと弱電用のアースが違うこと
ACコンセントのアースは無闇に繋ぐと悪化すること
配線のマイナスによりループ それが弱電アースのつなぎ方で
ループが沢山大きくなってしまうこと。

かなり分かってきました。
そしてご覧の皆さまにもとても有益な情報だと思います。

EDさんにあらためてお礼と感謝申し上げます。



[12060] Re:D種接地工事返信 削除
2018/12/11 (火) 22:34:58 こいし
__ / __

▼ わんこさんおりだと思います。

> と言うのも フィルターを通して顕著な効果が感じられなかった

そもそも、そのフィルターはオーディオ用ではありません。
EMC規制で用いられるフィルターになります。

https://japan.ul.com/resources/aboutemc/

そのため、多くは電子機器のノイズによる影響が見られる、
あるいはノイズが多い機器で対策に使います。

> からです。ただ 電圧は97〜98vと低いのが気になります。

電力会社の供給電力電圧は、電気事業法第26条、同施行規則第44条にて
規定されているそうです。
±6 Vの変動が認められ、95〜107 Vであれば許容範囲内です。

また、常に測定されると分かりますが、いつも同じ電圧では
無く時間によって変動が見られるものです。

我が家では、隣接した会社のため夜間は高め105Vです。

> >  オーディオ機器をアースにつなぐこと。
>
> EDさんへのレスにも書かせていただきましたが
> 説明してくださったのに まだ分かっていません。


まず、電気で動くものとして、電池と豆電球と考えます。

電球を点灯させるのに必要なことは、電池と電球を電線を
用いて、ループ(回路)になるように接続することですね。

すべての電気機器は同じ理屈で動作します。

ここまでは理解して頂けると思います。

今の説明で分かりますように、グランドやアースは登場
していませんよね。つまりグランドやアースは必須のものでは
ありません。今回、気にされているアースが必須であれば
携帯電話や飛行機の中の電気機器は動かないことになります。
オーディオで言えばウォークマンがアースが無いことで著し
く音が悪い、ノイズを感じるといったこともありませんね。

アースの目的は?、これは安全上が大きな理由です。
具体的には人体への感電防止、落雷時の保護、機器保護です。
(無線のアンテナは別ですので考えないで下さい)。
特に電力会社が提供するモノは被害時の影響を考えると
その対策や正しく工事されることが重要です。

グランドについて
先ほどの電池と豆電球のみであればたった二本の配線で単純、
実際の電化製品などは沢山の部品による電気回路が接続されて
出来ています。
また、多くの電気回路は電圧という単位で設計や動作が
定義されす。そのため説明上、どこかに基準となるポイント
を基準として例:3Vとか、24Vと説明することが合理。
それが基準=グランドです。

具体例としてプリアンプとパワーアンプがあるとき、
それぞれのグランドを定義されていれば、それぞれグランドを
基準にプリアンプの1V、パワーアンプの1Vは
この二つの機器のグランドを接続すると同じ電位として
考えることができます。



[12061] Re2:D種接地工事返信 削除
2018/12/11 (火) 22:36:59 こいし
__ / __

制限を超えたので続きです。

ノイズって?
乱暴ですが、電気回路が動作したとき(電流が変化)に
電磁波として他に悪さするエネルギーになった余計なモノ。

これは誤動作の原因ともなりますので自分の機器から影響無い
どこかに遠くに捨ててしまう。あるいは、最終的に熱として
消費させます。

ここでどこか遠くとは、ノイズを発生する自分の電気回路
直近から見て、より低い抵抗の部分・場所です。

例えば、プリアンプではケースやシャーシとなります。
さらに大きなと言っていくと、身近にあって大きなところが
地面(地球)です。

うまく出来ればノイズは地球に逃がせるかもとなります。

ところでもう察しが付かれると思いますが、ご自分の
オーディオ装置のノイズを長い配線を使って地面に落とす。
うまく逃げるかなあ。
逆に長い配線がノイズを拾ってしまうかも?

と本当に理想的なアースに直近で接続できるなら良いでしょう。
そうでなければノイズは逃げないのでは?

接続するということは、他からの影響も受ける可能性もある。



[12062] Re3:D種接地工事返信 削除
2018/12/11 (火) 22:37:23 こいし
__ / __

制限を超えたので続きです。

グランドループのこと
こちらはEDさんも書かれていますが、
ノイズも他に影響を与えるには電気的な経路(回路=ループ)が
必要になります。逆に言えばループさえ作らなればノイズに
影響を受けることを防御できます。
そのためループは最低限できるだけ小さくが基本となります。

オーディオの場合、オーディオケーブルの外側が
オーディオ信号のマイナス側となっています。
これは多くの機器で、ケースた内部で・回路のグランド、シャーシなどと
接続されています。このため、オーディオケーブルに加えて、
例えばFG間やシャーシ間を別の電線で接続すると、二つの
ループが作られます。
一つはオーディオ信号のマイナス側、もう一つがFG間やシャーシ
間です。

ノイズはどちらを流れるのでしょうか?
オーディオ信号はどちらを流れるのでしょうか?
電気は性質としてインピーダンス(抵抗)が小さい値の方を
流れます(直流は低い周波数の信号)。そのためFG間や
シャーシ間を流れるようになります。

本来、オーディオ信号は、自身のノイズ道となっている
FGとは分離したいですよね。それをワザワザノイズまみれに
することになりますね。

さらに前の方でグランドについて書きました。基準であると。
二つのループができると、その間にも抵抗がありますので
ノイズや信号が流れると、その配線抵抗に応じた電位差が
発生します(V=IRから)、ここで電位差が発生すると
電流が流れます。これがノイズの場合コモンモードノイズと
呼びますが、これは対策出来ないノイズとなります。
(わざわざ対策できないノイズに変換してしまったということ)

以上のことから、オーディオ装置はFGや機器間を接続しては
いけないのです。

補足すると、プロ用の機器は、FGと信号のグランド側を
分離した設計がされます。XLR端子、差動端子です。
これはコンサートなどの会場では家庭と異なり100mとか
離れて接続する場合が必要になります。
これではもう機器間のグランドやFGを同じ電位に揃えること
はほぼ不可能になりますので、信号のやり取りと、それぞれの
機器の動作基準やFGは分離(アイソレーション)が必須と
なります。

とりあえず、簡易に説明して見ました。

分かりずらいところも多々あると思います。
また、ではどうしなければいけないのか?
については、どこかでお伺いした方が良いですね。




[12065] これ以上ない分かり易さ返信 削除
2018/12/12 (水) 11:48:29 わんこ
__ / __

に感謝申し上げます。
恐らく私の様に電気に弱い多くの人が参考になるのではないか?
と思います。

読ませていただいて、

回路はループ
ループにアースは必須ではない
ループが無ければノイズは発生しないor拾わない
アースとグランドの違い
TDKのフィルターは電子機器向け
強電のアースは感電防止 落雷からの防御
ノイズ=電位差によって生じる電流 電磁波
コモンモードノイズの由来
弱電のアースはノイズの低減だがどう逃がすかは綿密な設計が必要
余計なループを造らないこと
XLR接続はグランドとFGの分離のため

だいたいこの様なお話をしてくださったと思います。
豆電球 ウォークマンの話は 私には大変ありがたい
例えです。

安全>音質向上

ですので 安全のための基本は 把握しなければならない
ですし、それが音質向上への基礎になると分かりました。

オーディオは ユーザーが良くなった! と言えば
それでOKとなってしまいますが 理論的裏付けが無かったり
それどころか安全性で間違いである時は
誰かが正すことも必要だと思います。

私は趣味において 例えば車のプロから色々有益な情報を得られる
ことが喜びでありお付き合いの醍醐味だと思っています。
これからも プロの目からの意見を含めて アドバイスを
お願いします。




[12066] Re4:D種接地工事返信 削除
2018/12/12 (水) 22:50:56 ED
__ / __

▼ こいしさん

詳しく説明していただき、ありがとうございます。

こいしさんの技術的な説明はごもっともだと思いますが、
そもそもの話はオーディオ機器のノイズを少しでも軽減
することにより音質を向上できないかということです。

そして話がややこしくなっているので、2つの対策に分け
て考えてみました。

〔対策1〕
 AC電源のコモンモードノイズ軽減
 (特に、家庭内のデジタル機器から逆方向へ出力される
  ノイズがレベルが高いと考え、これを抑えたい。)

〔対策2〕
 オーディオ機器の筐体電位変動によるノイズ軽減
 (静電結合や電磁誘導により筐体に掛かる変動する電圧を
  抑えることで、システム全体のノイズを軽減したい。)


[12067] Re5:D種接地工事返信 削除
2018/12/12 (水) 22:52:02 ED
__ / __

先ず対策1からですが、デジタル機器が出力するコモン
モードノイズを軽減するにはEMCフィルターが有効で、必ず
FGにアースを接続しなければならないことになります。

次に対策2ですが、オーディオ機器の筐体と地球(アース)
の間にテスターを当ててAC電圧を測ると数十Vの電圧があって
それも変動しているのが分かります。

ベースとなる筐体の電圧が変動すると、回路に悪影響を与え
たり、これ自体がノイズ源になりそうなので、これを抑える
ために筐体をアースに接続する方が良いと考えました、

実際に幾つかの測定例では、30〜50V程度あった筐体の電圧
が、アースに接続することで数V以下になっています。
(接地抵抗は、数百Ω程度です。)

これらのことから、対策1、対策2ともアース接続しない
よりはしたほうが良くて、これらのアースは2系統に分けて
配線すれば良いと考えています。

実際、私は現在このように配線していて、音質向上としては
圧迫感や歪感が低減される効果が出ています。

ただし、上記の説明でコモンモードノイズがどれだけ発生
しているのかとか、筐体電圧の変動がどれだけノイズとして
悪影響を与えるのかが具体化できていないところが弱いです。

これについては、強力な測定機群を持っている好事家さんが
落ち着かれたら相談して、数値化できないか検討してみます。


[12071] Re6:D種接地工事返信 削除
2018/12/13 (木) 20:05:18 好事家HomePage
__ / __

▼ EDさん
> ただし、上記の説明でコモンモードノイズがどれだけ発生
> しているのかとか、筐体電圧の変動がどれだけノイズとして
> 悪影響を与えるのかが具体化できていないところが弱いです。


難しそうな課題ですね(^^;)

> これについては、強力な測定機群を持っている好事家さんが
> 落ち着かれたら相談して、数値化できないか検討してみます。


コモンモードノイズの測定用に「LISN」の製作が必要になりそうです
測定が出来たら、色々遊べそうですね


[12072] Re6:D種接地工事返信 削除
2018/12/13 (木) 23:23:56 こいし
__ / __

▼EDさん

〔対策1〕

デジタル機器のノイズ(第2章)
https://www.murata.com/ja-jp/products/emc/emifil/knowhow/basic

電源ラインのノイズ種類、EMCフィルタ特性
https://product.tdk.com/ja/products/emc/emc/power-line/technote/pdf/generaltec_power-line_ja.pdf

デジタル機器のノイズはクロック信号周波数以上で発生。
クロック周波数は数百MHzからパソコンの数GHz以上。

EMCフィルタは電源ラインからの伝導ノイズを入る/出るを対策。
フィルターの周波数特性は、0.15MHz〜30MHz程度まで。

そのためデジタル機器のノイズ対策には電源ライン用の
EMCフィルタでは効果的とは言えない。


電源ラインのノイズ源としてはスイッチング電源によるノイズ
が主要因。そのこともあり電源メーカが用意あるいは推奨品を
指定しています。

外部のデジタル機器からのノイズに対しては、デジタル回路が
出すノイズは放射ノイズが主なので後からできる対策は
「距離を離す」「シールドする」が有効。

またコモンモードノイズには「コモンモードチョークコイル」
、「アイソレーショントランス」が効果的。
電源ケーブル側ではコアのボリュームが大きいものが必要です。


〔対策2〕

>次に対策2ですが、オーディオ機器の筐体と地球(アース)
>の間にテスターを当ててAC電圧を測ると数十Vの電圧があって
>それも変動しているのが分かります。


機器のどこかに電源用のEMCノイズフィルタがあり、
ノイズフィルタのFG端子が筐体に接続されている。
ノイズフィルタには2個のYコンの中点がFG端子とつながって
いるため、数十Vから50Vの電圧が測定されている。
これはオーディオ機器からのノイズではありません。

また、電圧が変動する理由はYコンの有無に関係なく、
その他にも静電容量による結合がある影響です。

簡単に切り分けには、そのノイズの周波数特性を測定します。
オシロスコープでは時間軸で波長を求め、周波数を計算します。


>実際、私は現在このように配線していて、音質向上としては
>圧迫感や歪感が低減される効果が出ています。


EDさんのように電気・通信関係でご経験のある方、趣味でも
アンプを設計できたりと知識・経験がある方は良いと理解
しています。

そうでない方も考えると電気工事士など資格が要求がある所、
AC給電線のように取り返しの付かない感電事故がありえる
ところは慎重さが必要と、私は思ってしまいます。


[12086] Re7:D種接地工事返信 削除
2018/12/18 (火) 22:16:59 ED
__ / __

▼ こいしさん

レスが遅くなってすみません。

生まれて初めてバレエ(キエフ)を見たり、オフ会や忘年会、
八朔の収穫等をしていました。

紹介していただいたムラタのサイトは初めて見ましたが、情報
量が多くてざっと読むのに今まで掛かりました。

これは、大変参考になりました。

また、わんこさんが使っているTDKのEMCフィルターは、効果が
期待できるのは30MHz程度までというのも意外でした。

ただ、気になっているのは、DACのクロックは100MHz強ですが、
もっと低いクロックで動いている部分もあるし、制御用マイコン
は8MHzで動いています。

デジタル機器によっては、SWレギュレータを沢山搭載している
ものもあるので、どこをターゲットにしてノイズ対策するかは
簡単ではないと思っています。

微弱な高周波のコモンモードノイズを測定するのも簡単では
ありませんが、デジタル機器のEMCノイズフィルターをわざと
外して測定すればノイズの傾向は分かるのではないかと考えて
いるところです。

また、対策2のほうは、FG端子のAC50Vの電圧のことではなくて、
オーディオ機器のトランス等の電磁誘導や静電結合が原因で
筐体と地球の間に発生する数V〜数十VのAC電圧がターゲットです。

システム全体が浮いているのだから、内部の動作は問題ないと
いう考えもあります。

しかし、システムとアース間は無限大Ωではないですし、静電
容量や誘導による結合も僅かですがあるはずなので、ノイズの
発生源になっている可能性が高いと思っています。

いずれにしても、この電圧変動はないに越したことは無いので、
アースに接続した方が良いと考えています。

もちろん、筐体をアースして高周波ノイズの影響を低減する狙い
もあります。

もちろん、アース自体にノイズが乗っているようでしたら、論外
で接続すべきではないですね。

頭の中では以上のようなことを考えていますが、少し時間が出来
たら、色々測定やら実験をして報告させていたきたいと思います。

長々と失礼しました。


[12055] 接地抵抗返信 削除
2018/12/11 (火) 09:05:50 わんこ
__ / __

▼ EDさん

おはようございます。
昨日はプチ達成感を味わえました。

> オーディオ用アースは、機器の筐体の電位を安定させるのと、
> コモンモードノイズを低減させるのが主な目的なので、あまり
> 接地抵抗値に拘る必要はないと思います。


申し訳ありません。
ここがまだしっかりと分からず行ってしまいました。
こいしさんは 「オーディオ機器にアースをつないではいけない」
と書かれています。

フィルターのFG それから今回購入したアイテムにも
アース線が付属していたので接続してみました。


> そもそも接地抵抗というのはアース棒と大地との接触抵抗
> のことで、大地そのものの抵抗値は桁違いに高いです。


接地抵抗自体何も考えず書いてしまいました。

> また、接地抵抗値が少々高くても、ノイズ電流は微弱なので
> 影響はほとんどないと思います。


アース棒の埋め方はそれ程気にしないでも良いということですね。
安心しました。

> テスターの抵抗計は直流電源で測るので、地電位の影響を受け
> るので正確に測定するのは無理です。
>
> 接地抵抗計は、交流定電流を使い、3点に測定リードを接続して
> 測定しています。


本来交流で測るべきものだそうで後で調べてみます。、
基本的なことが分からず面倒をおかけしてすみませんでした。

INCM/CMT
Cyclamen v3.491
[ut:0.010][st:0.010]