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2012年11月29日 (木)

アンプのGND配線方法ノウハウ

迷うことが多いと思うGNDの配線方法について書こうと思います。
実はオーディオ系のGNDの配線の方法は、ちゃんと書いてある本はあまり見かけません。
真空管アンプの実態配線図で少し説明してあるようなものくらいです。
 
 
そもそも、GND、シャーシ、アースなど、都合上の名称でなにか絶対的なものがある訳ではありません。 アースに落とすとノイズは蒸発して消えるとか妄想してはいけません。 一般にオーディオ機器のシャーシは、本当の地面に対してアースをしている訳ではなくフローティングされているからです。

 

アースの方法として、多点アース、1点アースなどありますが、アナログオーディオでは主に1点アース方式を使うことが多いです。

大電力系では、独立接地(専用接地) 共用接地 共通接地 という呼び方で、一番問題が少ないのは独立接地となっています。 つまり上で言うところの多点アースです。

Earth123

 
本当の地面(大地アース)は、地球上最大の静電容量を持っていますから、この図が成り立ちます。 つまり接地でノイズなどを捨て去ることを期待しています。
どこかの機器が絶縁破壊・地絡事故などが起きても、他の機器に影響しないのが独立接地の良いところです。
 
 
 
勘違いしやすいので、ここから先は大地へのアースのことは忘れて下さい。

オーディオでは、内部回路のGNDをシャーシへ落とすとき、共用接地、もしくは共通接地を使うことが多いです。 
理由は上で書いたように、シャーシが大地へアースを落としていないという点からノイズを落とそうとして、シャーシへ繋いでも、そこから別の回路のGNDへとノイズが回り込み、悪影響がでてしまう。 また、それぞれの機器(アンプ)が独立して動作するというより、微小な信号を伝えあって機能することが多いというのも理由のひとつです。 
 
 
たとえ話しですが、廊下でつながった幾つかの部屋がある寮があるとします。
各個人で、部屋のゴミを廊下へ捨てようとしたとき、その廊下のキャパシティがそんなに広くなく、廊下へのドアを開けると、他人が捨てたゴミが部屋へと逆流してくる。 みたいな感じです。
 
この廊下が海のように広ければ、各個人が捨てたゴミは、消えてなくなるかのような現象を期待できます。 
 
高周波回路の場合は、この廊下を(回路を囲むように)広くとって、小さい部屋からでたゴミを捨てられるような基板レイアウトにすることで、S/Nを稼ぎます。
これは、低い周波数成分やDCがない場合のみ通用する手法です。 周波数が高い交流ですので、割りと短い時間の単位でみても信号の電流は±ゼロです。GND電位を振ってしまうようなDC成分は発生しません。 
オーディオのように主に低い周波数を扱う場合は、GND線の僅かな抵抗でGND電位がフラついてきたりしますから、少し違ったアプローチをとることが多いのです。
 
 
少々前置きが長くなってしまいました。 つづきは明日 
 






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