オーディオ信号にノイズが含まれている場合の解決方法

Macintosh：オーディオ信号にノイズが含まれている場合の解決方法
http://support.apple.com/kb/HT2743?viewlocale=ja_JP&locale=ja_JP

Macintosh：オーディオ信号にノイズが含まれている場合の解決方法
概要       グラウンドループによって発生するハム音やブーンというノイズを軽減する方法を説明します。

対象製品
デスクトップコンピュータ, ポータブルコンピュータ

オーディオ機器

オーディオ機器をコンピュータベースの音響システムに接続するとき、グラウンドループが誤って生じてしまわないように注意する必要があります。
グラウンドループとは、グラウンドへの不要なパスのことで、オーディオ以外の電流をオーディオ信号と混合してしまう現象です。これによって、「AC ハム」とも呼ばれるオーディオノイズが発生します。また、コンピュータをサウンドシステムに追加すると、コンピュータのプロセッサの動作に関連した、ビープ音、ヒューヒューという音、引っかくような音など、さらに複雑なノイズが聞こえてくるかもしれません。

グラウンドループは、異なる接地方法を用いた複数の機器同士が接続されたときに生じます。グラウンドループを解消するには、通常、相互接続方法を用います。グラウンドループが常に存在している場合、新しくより高性能のコンピュータシステムの方が、グラウンドループをより検知しやすくなります。

グラウンドループによるノイズを軽減または解消する方法は、下記の通り、いくつかあります。

適切な「ゲインステージング」からの信号に対するノイズの増幅を減らします。この技法では、ノイズが発生しているセクションのゲインをできるだけ低いレベルに設定し、ほかのセクションでより高いゲインを設定して調整します。たとえば、グラウンドループが一対の電源付きモニタのスピーカーで発生している場合、スピーカーのゲイン制御を下げ、その前のすべてのステージで上げることで、ノイズを軽減できます。クリッピングを引き起こさせないため、どのステージもゲインを上げすぎないようにします。
コンピュータおよび接続されているすべての周辺機器を差し込むコンセントをできるだけ近付け、それらの電位差を減らします。
アイソレーショントランスを使うか、またはコンピュータへ向かっているオーディオケーブル上のシールド接続を切断して、電流のパスを解消します。この技法では、アナログオーディオ機器に接続しているケーブルのシールドに流れている、干渉電流を基本的に解消するので、もっとも劇的に改善されています。バランス (XLR) 相互接続をお使いの場合は、シールド (ピン 1) 接続を切断して、電流を絶縁します。そして、この接続以外の設計のケーブルまたはシールド絶縁アダプタを使います。アンバランス (RCA または 3.5 mm) オーディオ接続をお使いの場合は、アイソレーショントランスを使います。この記事の次のセクションでは、これらのケーブルのリソースについて説明します。
最終的にグラウンドループノイズを軽減するには、コンピュータに接続されたケーブルのシールドと、電源コードの「緑色のワイヤ」アースにシールドがショートしているすべてのアナログオーディオ機器間の接続を切断することにあります。電気電子製品の取り扱い店でお求めいただける、簡単な電気抵抗計を使って、不要なグラウンド接続の発生場所を特定することができます。

たとえば、アナログミキサーが FireWire オーディオ機器に接続されていて、そのオーディオ機器がコンピュータに接続されている構成の場合、ケーブルシールドがコンピュータのシャーシから FireWire オーディオ機器を通してグラウンドに接続していて、FireWire オーディオ機器から、電源コードの「緑色のワイヤ」アースに接続されているミキサーのシャーシまで接続されていることが、電気抵抗計でわかります (これらの計測時には、AC コードはすべて外しておきます)。この接続を切断するには、FireWire オーディオ機器をミキサーに接続しているオーディオケーブルに絶縁を組み込みます。

電気抵抗計がない場合は、不要な電気接続が起こっているときに、機器を 1 つ追加する方法もあります。



バランスとアンバランスそれぞれの入出力に適したアイソレーショントランス

オーディオ機器には 2 種類の入出力があります。プロフェッショナル向けの機器では、バランス入出力が使われ、コンシューマ向けの機器では、アンバランス入力が使われています。

バランス

バランス入力のプロフェッショナル向けのマルチメディア機器では、XLR または 1/4 インチ TRS (tip-ring-sleeve) コネクタのどちらかを使います。このコネクタは 1 つのチャンネルにつき 3 本のワイヤ／ピンで構成されています。2 本のワイヤには等電圧のオーディオ信号が流れており、3 番目のワイヤはアースです。これらの専用コネクタはプロフェッショナル向けの USB オーディオインターフェイス、FireWire オーディオインターフェイス、ミキサー、アンプでよく見かけます。

アンバランス

ほとんどのコンシューマ向けオーディオ／ビデオ機器には、同軸 (RCA) コネクタまたは 3.5 mm コネクタを使うアンバランス入力が装備されています。同軸ケーブルには、2 本のワイヤがあります。1 本のワイヤはオーディオ信号を伝送し、もう 1 本は、接地を伝送するシールドまたはアース線になります。つまり、ステレオ信号を伝送するには 2 本のケーブル (左右にそれぞれ 1 本ずつ) が必要であることになります。3.5 mm コネクタは、通常、一対のワイヤと 1 つのシールドで構成されており、左右のステレオとグラウンドを提供します。

Apple 製コンピュータは、大部分のステレオ機器、テレビ、ビデオ、ポータブルスピーカーといった既存のコンシューマ向けマルチメディア機器と統合できるよ うに設計されています。そのため、Apple 製コンピュータはアンバランス入出力を使っています。コンピュータのサウンド出力ポートにアンバランス入力を持つ別の機器を接続している場合、アンバランス型のアイソレーショントランスを使うようにしてみてください。

アンバランスをバランスに接続する

アンバランス出力 (たとえば、お使いのコンピュータのサウンド出力ポート) をプロフェッショナル向けバランス入力に接続する場合、第 3 のタイプのアイソレーショントランスが使われます。このアイソレーショントランスは、アンバランス入力とバランス出力を備えています。