フレームグラウンドを使った一点アースの再考察

1年ほど前にアースの記事を書きましたが、思うことがあり再検証しました。

以前の記事

オーディオのアースとシャーシ電位について
コンセントの極性、オーディオ機器の極性を合わせてシャーシ電位を下げる方法。アースは落とすべきかの考察。

フレームグランドの考察

前回は、オーディオシステム内で1点だけ3P電源ケーブルでアースを接地し、他のケーブルは浮かしています。
つまり、電源ケーブルを使ってアースを落としていました。

安全のために筐体を接地するための端子を、フレームグランドと呼んでいるそうです。
今回は、このフレームグランドを使ってアースを落としてみようと思います。

全ての電源ケーブルのアースを浮かし、システム内のフレームグランド1点を電源のアースに接地します。

フレームグラウンドの落とし方

電源のアースと筐体を繋ぐのは工夫が必要ですが、今回の実験にあたりこのようなタップを利用しました。
Force bar6.1

赤丸で囲っているのが分かるでしょうか?

このアース端子を使ってフレームグランドに繋ぎます。

アースケーブルでも音は変わると思いますが、今回は手軽に実験をしたかったので、下記の製品を利用しました。

どこにアースを落とすべきか?

理屈的には、シャーシ電位が一番低い機器にアースを落とすべきだと思います。

今回の実験ではプリとパワーで試してみました。
シャーシ電位を計測する際に、測る端子でも電位が違います。計測に当たってはRCA端子を使いました。

参考までに当方の環境で計測した場合

1. 機器単体の場合(ケーブルを繋がず電源だけ入れた状態)

プリ 正相2V 逆相5V
パワー 正相1.2V 逆相20V

通常通りケーブルを全部繋ぎ、次にパワーアンプの筐体にアース線を繋ぎました。

2. パワーアンプのフレームグラウンドに接地

プリ 2.5V
パワー 0.6V

プリの電位があがるのが??です。
恐らくPC系の電位が高く、その影響を受けている気がします。

そして、ここで問題発生。

スピーカーからハムノイズが出てしまいました。
大きいものではなく、音楽を鳴らすと気にならないレベルですがこれは却下。

次に、プリアンプの外部電源に繋ぎました。

3. プリアンプの外部電源にフレームグラウンドに接地

プリ 2.9V
パワー 0.2V

外部電源のフレームグラウンドを接地

プリとパワーの電位差が増えています。

原因は分かりません。
この方法だとハム音は無しです。

一般的には電源ケーブルを使ってアースを落としますが、今回のようにフレームグラウンドを使って落とす方法もあります。

どちらが良いかは環境、システムの構成などによって変わると思いますが、割と手軽に実験できるのでやってみる価値はあると思います。

電源ケーブルが2Pになっていたり、アースを落とさない構造の機器の場合でもフレームグラウンドを使った実験はできます。

今回の実験で使った光城精工の電源タップは低価格帯ながらよくできた構造でお勧めです。

同社ではバーチャルアース用の製品も出しています。
こちらは未所有ですが、機会があれば実験してみたいと思います。

同社の製品は、連結できる構造になっています。

メーカーに確認したところ、このバーチャルアース用の製品は、連結してもグラウンドは繋がらないそうです。
連結させずに単独で使って問題ないそうです。あくまでもバーチャルアースの製品です。

バーチャルアースのメリットは、グラウンドループなどの副作用が起こりにくい点だと思います。
用途に合わせて製品を使い分けるのが良さそうですね。

また、このようなアースターミナル付きの変換プラグを使えば簡単に実験できると思います。

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