目次へ戻る

200V電源の優位性と電源周りの話題

きっかけは最初の投稿のアースの有効性と200V電源の優位性についての投稿だが、大部分は家庭用200V電源をトランスで100Vに落として使うことの有効性についての議論であった。ただし、途中から問題を取り違えた人がおり、かなり荒れた議論が続いたが、その部分はほとんど省略している。

アースの有効性について 投稿者:RW 投稿日:2010年 7月19日(月)08時17分8秒
アースをとると音が良くなる。200vにすると音が良くなる。これってほんとうですか。

Re: アースの有効性について 投稿者:志賀 投稿日:2010年 7月19日(月)17時44分20秒RWさん

一概にはいえませんが、最近の機器を使っている場合は関係ないと思います。

アースについては、アースをとる目的は、(1)中短波放送を受信する場合、電界強度を有効に取り込むため。(2) 水回りで使う電気機器の場合、漏電による感電を避けるため、(3) 測定器など微小シグナルを扱う場合ノイズを軽減するため。などがあります。オーディオ機器の場合(3)となりますが、最近の機器では大地アースをとることは前提にしていないようです。実際アース用のターミナルはついていないものの方が多いと思います。気になるなら、無音入力の状態でボリュームを上げたときノイズが聴こえたら、アース線をつないでみて、変化があるがどうか調べたらいいでしょう。場合によっては逆効果となることがあります。変化があればノイズが小さい方と選択すえばよし、変化がなければアースは必要ないということになります。私の所では差が無いのでアースはとっていません。

200V電源ですが、これも電源環境によりますがあまり関係ないでしょう。最近の家庭用電源は200Vの柱上トランスの中点を電柱でアースに落とし、片方の出力が100V、両端出力が200Vとして引き込まれているはずです。従って、元は同じなのでどちらを使用しも変わりはないでしょう。

なお、電源事情については


http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/Power.htm

ここに我が家での測定例が示したあります。

200V電源 投稿者:DY 投稿日:2010年 8月 3日(火)21時58分52秒

巷の情報に踊らされて、その昔一日かけて200V電源の工事をして、試した事があります。結果は何の変化も感じられなかったです。時間と金の無駄でした。試そうと思っている方は止めておいた方が無難かと思います。

RE:200V電源 投稿者:HL 投稿日:2010年 8月 3日(火)23時43分3秒

確かに、電流が半分なら、電力には四分の一で効いてきます。

オーディオに200V電源を使うなら、オーディオ装置もそれなりのレベルでないと効果はないでしょう。だから、どういう構成の機器を使って効果があったとかなかったとかでないと、意味はないですね。

例えば、ミニコンポ程度のレベルのものに200V電源を使っても効果はないでしょう。しかし、メインアンプの電源部が強力なものなら、それなりに効果は大きいです

RE:RE:200V電源 投稿者:HL 投稿日:2010年 8月 3日(火)23時52分8秒

200Vから100Vに戻す変換器の性能も重要です。目安として、必要とする電力容量の3倍は必要と思います。

変換部分が貧弱だと、かえってレギュレーションが悪くなってしまいます。

効果がなかったとは、どういう機器をお使いになってのことでしょうか?

パワーロスと電源レギュレーション 投稿者:志賀 投稿日:2010年 8月 4日(水)05時43分45秒

皆さんがおっしゃる通り、パワーロスという観点からすると、一般的に200Vの方が有利ですね。言うまでもないことですが、P=VI=RI^2 なので、Rが一定ならPは1/4になりますが、R一定という条件はいいんでしょうか? 途中の配電線のみを考えるとR は一定と考えていいと思いますが、トランスまで含めたR成分は倍近くになるんではないでしょうか? 倍だとするとパワーロスは1/2 ですね。いずれにせよ200V電源の方が有利であることに変わりないですが。 ただ、変換トランスを使って100Vにするという方法であればそのトランスのパワーロスも考慮する必要があるのでHLさんがおっしゃるように、かえって悪化する可能性もありますね。

で問題は、それが音質にどう影響するかです。これもHLさんがおっしゃる通り、また


http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/Power.htm

このページの序文 1,にも書いていますが、定性的には電源のレギュレーション(負荷に対する電圧変動)を通じて歪み率に影響する可能性があります。実は、この点は少し調べています。

上のページのその他の実験(ii)を見て下さい。確かに、大出力では電源電圧がわずかに変動します。その変動分はAC電源の内部抵抗に見合った値なので、電源の内部抵抗がわかれば計算できる値です。そして、電源の内部抵抗は、電気ストーブなどの純抵抗性の負荷をかけて、電圧降下を精度よくはかれば測定出来ます。

もし、変換トランスを使っておられるなら、トランスを介した場合とどれくらい差が有るかがわかると思います。

ここまでは比較的簡単に測定可能ですが、これが歪率等にどのような影響を及ぼすか? これが問題ですが私自身はそこまでやっていません。もともと、アンプの歪み率は十分小さいので、恐らく差を検出するためにはきわめて難しいと思います。

最後に音で判断できるか?
これが、このオーディオの科学の最大のテーマですが、物理的にごくわずかな差しか期待できないときは、ブラインドテストで調べないと、単なる個人の主観では検証したことにはならないというのが私の意見です。

http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/copernican.htm
http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/objective.html

この辺りに書いています。

困りますね 投稿者:DY 投稿日:2010年 8月 4日(水)17時27分9秒

私が「電流が半分なら損失は1/4ですよ」と書いたのは、柱上変圧器からコンセントまでの電線に発生する損失の事です。
私の頭の中にあった仮定条件は
@ 柱上変圧器からコンセントまでの電線は変わらない
A 負荷も変わらない
B 負荷の手前で200V→100Vの変圧器で電圧を下げる
以上の仮定での書き込みでした。

私が200Vは効果なしと書いたのは、我が家の分電盤から200Vを取り出し、その先に200V→100Vの変圧器を入れてそこにオーディオ機器を繋いで試した結果です。

使った変圧器は5KVAの物です。私が試してみた限りでは、200Vは意味が無いからやめましょう。

でも200Vを試すのは個人の自由だから、やりたい人は勝手にどうぞ。他人の書いた書き込みを鵜呑みにするより、自分で試すのが一番です。多分時間と金の無駄で終わると思います。

Re: 困りますね 投稿者:FF 投稿日:2010年 8月 4日(水)18時08分8秒
DY さん

200V電源は。何もわからない素人さんが音が良いと言う噂で扱うので困ります。基礎的な知識があって初めて生きます。

私のところは25KVAの200V:100Vのトランスを入れています。音質的理由ではありません。普通の100Vコンセントでは多数のオーディオ機器で電圧降下があるのと、アンプ投入時に電圧降下で昔のPCの無停電電源が一瞬動作する不具合があったからです。

電気は計算で全て出来ますので、オーディオ、オカルトが入ってくるとおかしなことになります。

壁のコンセントに立派なテーブルタップ(ホスピタルグレードと言うらしい)を繋いで電圧やら接触抵抗改善と思っている連中は計算などしません

(無題) 投稿者:・・ 投稿日:2010年 8月 4日(水)23時47分37秒

あのう、いくら交流の入力の問題を考えても機器内部の回路は電源部でDCに変換されて供給されているわけですよね。100V→200VによってDCの品質に変化があるのでしょうか・・・・

あと200Vといってももきれいな200Vと汚い200Vがありますよね。

Re: (無題) 投稿者:志賀 投稿日:2010年 8月 5日(木)06時28分15秒
・・さん

ここしばらく、電源問題はあらぬ方向で暴走していた感がありますが、おっしゃる通り、オーディオにとっては、これが本来の問題ですね。

初めの質問の、200VにするとDCの品質に変化があるか? ですが、変る原因として考えられるのは、このところ話題となっていた、200V電源の方がパワーロスが小さい、いいかえれば電源の内部抵抗が小さいのではないかということです。内部抵抗が小さければ、負荷変動に対してDC電圧が変動しにくいということです。ただし、これはあくまで定性的な説明であり、恐らく定量的にちゃんと解析した人は無いんではないかと思います。

私の意見は、「聴き分けられるような差は無いだろう」というものです。

二つ目の質問ですが、おっしゃる通りです。我が家の例は


http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/Power.htm

ここに書いています。もちろん、場所(家)によっても変りますが、時間によっても変ります。ひどく汚い場所もあるようです。ただ、同じ柱上トランスから来ている200Vと100Vの波形はほとんど同じようです。

最近の中・高級アンプの場合、非常に大きい平滑コンデンサーを使っているようなので、電源波形の影響は受けにくいとは思いますが、非常に汚い波形だと、音質に影響があるかもしれませんが、こればかりは何ともいえません。


200Vの優位さ 投稿者:HL 投稿日:2010年 8月 5日(木)06時33分48秒

家庭用の200Vを使う優位さをまとめてみましょう。

壁のコンセントに200V用と100V用のものがついている場合、どちらが優位かということを考えてみましょう。

使用する機器が100V用の場合、当然、一旦、100Vに変換して使うことになります。

(1)三線式配線なのでノイズに強い

200Vを使う場合、三本で家庭に引き込まれているケーブルは、0V、100V、100Vとなっています。100Vで使う場合、0-100という組み合わせ、200Vで使う場合は、100-100で使います。100-100で使う場合は平行配線と言って、ノイズが打ち消されることになります。

(2)200V配線は、電流が少なくなる
100Vの場合を比較すると、200Vの場合は、同じ電力を使う場合、電流が半分になります。
例えば、焼肉をしようとして1000Wのホットプレートを使う場合、100Vのコンセントからとると10A流れますが、200Vのコンセントから取れば5Aになります。
電流が少ないということは、ケーブルの負担が少ないということ、またブレーカーも飛びにくくなります。

(3)200Vから100Vに変換するとき、電圧を下げるだけではなく、きれいな100Vを供給する

オーディオ用として使う場合、単に100Vにトランスで変換するだけでなく、変形した交流波形を整えたり、ノイズを除去したり、必要によっては周波数を上げたりする回路が組み込まれている装置を使います。

(4)(2)の電流が少なくなるという理由と重なりますが

コンセントまで、電力を供給する場合、電流が少なくて済むということは道路で言えば、トラック2台使っていたものが1台ですむというイメージになります。これは、道路に余裕ができたということですので、いざという時にはこれまでより多量の荷物を運ぶ要求に応えられやすくなります。

これは、アンプを使う場合、アンプが急に多量の電力を要求する場合、ただちにその要求に応えられるので、音の立ち上がりが素早くなり、はぎれの良い音になります。要するにフットワークが良くなる。

※アンプの内部がどうのこうのではなく、アンプの直前まで運ばれてくる電力の問題です。
アンプが家庭とするなら、出前を頼んだとき、早く持ってくるのが200Vのようなものです。

ここで間違えていけないのは、少量の電力を使う場合や、オーディオの場合、それなりにグレードの高い装置でなければ、効果を顕著に感じることはないでしょう。

Re: 200Vの優位さ 投稿者:志賀 投稿日:2010年 8月 6日(金)05時04分26秒
HLさん

あらためて引用はしませんが、200V電源を使う優位さについて、定性的な説明としては特に異論はありませんが、これらの要因に対して定量的な解析やデータはあるんでしょうか?何かあれば教えて下さい。

特に、降圧トランスを使うとき、HLさんんも言っておられるように、かえってレギュレーションが悪くなる可能性がありますね。確か、以前の投稿で「200Vから100Vに戻す変換器の性能も重要です。目安として、必要とする電力容量の3倍は必要と思います。」といっておられました。これについでは何かちゃんとした根拠があるんでしょうか?


管理人注一つ上のHLさんのまとめは、恐らくオーディオマニアが抱いている200V電源を使う優位性についての典型的な理解であろう。しかし、多くの「オーディオ界の常識」と同じで定性的な説明の域を出ておらず、定量的に解析した場合、その効果がどのくらいの量で、本当に人間が聴いて違いがわかるような効果があるのかについては客観的に検証されているわけでない。HLさんにその点をただしても答えが返ってこなかったが、他の人から具体的な測定基づいた意見が出されたので以下では。主にこれらの意見を紹介しておく。

Re: (無題) 投稿者:FF 投稿日:2010年 8月 6日(金)19時49分55秒
・・さん

> あのう、いくら交流の入力の問題を考えても機器内部の回路は電源部でDCに変換されて供給されているわけですよね。100V→200VによってDCの品質に変化があるのでしょうか・・・・。 あと200Vといってももきれいな200Vと汚い200Vがありますよね。

100V→200Vではなく200V→100Vで電圧変動を減らす考え方です。パワーアンプの出力段の電源は整流平滑回路なので、電源トランス2次側の電圧-整流ダイオードのロス電圧×√2倍の電圧が出て来ます。一次側が変動すれば2次側も変動します。
そこで動作電圧が100V±10%が保証されているから変動は無視と言いたいのだと思いますが、DC側も電圧変動しますので影響なしとは言えません。

Re: 200Vの優位さ 投稿者:FF 投稿日:2010年 8月 7日(土)07時04分13秒

> 200Vにして効果がでるのかでないのかの境目が知りたいです。

ご自宅の100V電圧を一度測ってみてください。それで、電源を入れた時と入れない時で大きな、差がある時に、ご自分で検討するしか無いと思います。人に聞いたことで判断するのは、大きな危険があります。まして効果の境目と言うのは難しい部分です。

添付写真は、拙宅での100Vの負荷変動による、電圧変化です。壁のコンセントから分電盤までのの配線は細いのでこのようなことになります。200Vで電圧降下を抑えて、200V:100Vのトランスを使うことには、このような意味があります。電圧ドロップが少ない場合不要なことです。音質改善効果は、測定データでは出ません。

大型の食器洗い機やエアコンは200V仕様で電力効率重視です。そして電圧は高くなりますが電流が小さくなりことにより細い線で使えます
 

Re: 200Vの優位さ 投稿者:志賀 投稿日:2010年 8月 7日(土)08時59分40秒
FFさん

> 添付写真は、拙宅での100Vの負荷変動による、電圧変化です。壁のコンセントから分電盤までのの配線は細いのでこのようなことになります。

このようにデータで示すのが肝要ですね。

ところで、添付写真の電圧ドロップはかなり大きいですが、負荷は何W(Ω)ですか?

まさかオーディオ装置のスイッチを入れただけでこんなに降下するとは思えませんが?


> 200Vで電圧降下を抑えて、200V:100Vのトランスを使うことには、このような意味があります。電圧ドロップが少ない場合不要なことです。

200V でも同じ柱上トランスから引き込んでいるなら、大差ないかもしれませんよ。200V→100V変換トランスを使った場合も測定されているんでしょうか?

>音質改善効果は、測定データでは出ません。
>
全く出来ないわけでもないと思いますよ。例えばTHDや相互変調歪みが電源によって変化するかどうか測定可能ですね

Re: 200Vの優位さ 投稿者:FF 投稿日:2010年 8月 8日(日)09時18分38秒
志賀さん

夏の暑い盛りですが、負荷は電熱ヒーター900W1500Wで検証いたしました。

はじめに基本的にオーディオ専用電源回路の必要性は他との配電経路により電圧降下防止のため必要と考えている事を前置きいたします。1500W負荷はコンセント定格ぎりぎりですので、通常このような負荷は安全のため行わないようにしてください。

100Vの壁コンセントの電圧降下例
写真1 無負荷状態での電圧  102.9V
写真2 900W負荷での電圧   98.2V
写真3 1500W負荷での電圧   95.7V

壁の中から分電盤までどのような経路で引いているかは不明ですが計算上の値ではF1.6換算相当で30mと長く引いている事になります。(もとの電圧は下がらないとして)

Re: 200Vの優位さ続 投稿者:FF 投稿日:2010年 8月 8日(日)09時44分33秒

今度は分電盤より専用に引いている200Vオーディオ専用電源です。
200V:100Vのトランスが入っています。
写真1 無負荷時電圧 105.0V
写真2 900W負荷時  102.1V
写真3 1500W負荷時  100.3V

これでも電圧はドロップいたします。25KVAの大きなトランスでも5Vの低下があります。
コンセントのケーブル3mの降下分は差し引いていない実測です。この時の側200V電圧と100Vの壁コンセントに1500W負荷を与えた時の変動は別に後ほど

Re: 200Vの優位さ続 投稿者:HD 投稿日:2010年 8月 8日(日)11時39分3秒
> これでも電圧はドロップいたします。
> 25KVAの大きなトランスでも5Vの低下があります。


ご存知の事と思いますが、トランスの「損失」も無視できないのでは?

http://www.jeea.or.jp/course/contents/05101/

Re: 200Vの優位さ続 投稿者:FF 投稿日:2010年 8月 8日(日)12時11分1秒
HD さん

ですから25KVAの大きなトランスでも1.5Kの負荷で約5V低下する訳です。2sQのコンセント分では0.8V(計算上)となります。

100Vの壁コンセントに1.5Kの負荷をかけた時200V:100Vのトランスを介した側の電圧の低下は0.5V反対に200:100Vトランス側に1.5kの負荷をかけた時に、壁のコンセントの電圧低下は0.6Vでしたので、電圧低下の要因は、電線の電圧降下によるものが大きいと考えられます。

電源の波形も載せておきます。

1枚目 200:100V   2枚目 壁の100V
 

トランスの損失による電圧降下と電線による電圧降下の関係を実験したものであり音質や、オーディオ用は200Vが良いと言うことではありません。

一般家庭でもこれくらい電圧は低下すると言うことで大型のアンプを多数ご使用になる場合は電圧降下の検討も必要と言うことです。

Re: 200Vの優位さ続 投稿者:志賀 投稿日:2010年 8月 8日(日)21時12分44秒 FFさん

完璧なデータですね。ありがとうございます。

これを元に解析すると、アンプから見た電源の内部インピーダンスは100V電源の場合は、0.5Ω(私の所でもほぼこのくらいです)。200V→100V変換の場合は0.3Ωと確かに、見かけの内部インピーダンスが下がっていますね。ただ、Rが全く変っていないなら、200V→100V変換の場合の電圧降下が少し大きすぎるようで、配線以外の所、トランスの銅損なども無視できないのではないでしょうか?

いずれにせよこの程度の差では音質差に表れてくるとは思いません。

それにしても、25kVAとはずいぶん大容量のトランスをお使いですね。これなら、トランスによる損失はほとんど無視してもいいようですね。

ただ、HLさんがいっておられた、トランスの容量が「必要とする電力容量の3倍」だと心許ないですね。これだと逆効果になる恐れが十分あります。HLさんの回答をお待ちましょう。


Re: 200Vの優位さ 投稿者:DY 投稿日:2010年 8月 8日(日)23時33分59秒
FFさん

質問です

>25KVAの大きなトランスでも5Vの低下があります。

25KVAの変圧器だと電源投入時の突入電流がかなり大きいと思います。変圧器を励磁した時にブレーカーは飛ばないのでしょうか?20A程度のブレーカーだと励磁したと同時にブレーカーが切れると思いますが。その辺どのように対処しているのでしょうか?

間違いです 投稿者:FF 投稿日:2010年 8月 9日(月)08時32分48秒

すみません2.5KVAに訂正します。


電圧降下 投稿者:BM 投稿日:2010年 8月 9日(月)09時25分58秒

電圧降下が大きいですねー見ててビックリしてます。同じコンセントでのテストだからですかね?アンプの出力も少ないですし。

我が家ではそんなに変化無いですけど、100Vですが、ただ電柱トランスから配線は全て取り替えてメーター器そこからシールド線で分電盤、メイン・ブレーカーからオーディオ専用にしてますけど。昼間が103V位で0.1か0.3Vのふら付きが5秒間隔位で有り、夜は105V位で0.1V位のふら付きが10秒間隔位で有ります。やはり夜静かに聴くのが音が良いと感じるのも、この為かも知れません・・・

Re: 電圧降下 投稿者:志賀 投稿日:2010年 8月 9日(月)13時02分47秒
BMさん

FFさんは、900W、1500W という比較的大きな電気ヒータを負荷としてかけたとき、その位置(実際はコンセント)での電圧降下を測っておられるんですよ。

BMさんは一日の内で電源電圧がどれだけ変動するかを測っておられるだけではないでしょうか?

もしそうなら話が全然かみ合ってないですよ。



Re: 電圧降下 投稿者:BM 投稿日:2010年 8月 9日(月)18時09分1秒
志賀さん、

失礼しました、ご指摘の通りです。同じコンセントでのテストでは無く同じ部屋内とか家の中での負荷を掛けた状態も知りたいですが?

Re: 電圧降下 投稿者:FF 投稿日:2010年 8月 9日(月)19時59分35秒
BMさん

一応相互に負荷をかけて0.6Vと0.5Vの影響はあったことを書いています。このような実験は、人のやったことの聞きかじりよりは、電圧測定出来る環境のようですので、BMさんも、ご自宅のオーディオ用コンセントの電圧を測りながら、別室のコンセントでヘアードライヤーを使用すれば1000W〜1200W程度なので負荷による変動が確認出来ます。ご自分で実践されないと、ご自宅の状況は、わかりませんよ。

そのようにして検証なされれば、専用にご自宅のオーディオ専用電源の効果が説明出来ると思います。いくら分電盤からシールドケーブルで引いたと言っても、太さがいくらで何メーターと言うようにお書きいただかないと全く解りません。その不明な点を補うためにも実測をお薦めいたします。

丁度、懐古さんでも壁コンにBMさんも書き込んでいますので、実測すれば壁コン交換論に論理的に対抗できると思いますよ。

200Vの優位さ 投稿者:TD 投稿日:2010年 8月 9日(月)20時14分6秒

200Vと100V受電で人が検知できるほどの差があるのかどうかが論点のような気がしますがアンプの電源が100Vとして200Vをトランスで受けて100Vに変換した場合、確かに柱上トランスから壁コンセントまでのライン電圧降下は1/2でしょうが、トランス自体の鉄損や銅損があります。負荷やトランスの効率によりますが100V換算でその差は、あっても1〜2%程度でしょう。

家庭用のアンプで音楽を大音響で鳴らしたとしても負荷が瞬間500Wも変動する事は考え難いでしょう。又パワーアンプに供給されている直流電圧はAC電源電圧が少し低くても最大定格負荷で飽和しないようにマージンがありますしアンプに負帰還をかけていると思いますので、アンプが飽和状態にならない限り数%のDC電源電圧の変動は感知できる程の歪みを生むとは考えられません。

そうでないと電気釜やエアコン、冷蔵庫等の家電のON−OFFで音が変わるなどと言う話になってしまうのではないでしょう

Re: 200Vの優位さ 投稿者:FF 投稿日:2010年 8月 9日(月)21時40分34秒
TDさん

タイトルが優位さで来ましたが、電圧特性は極端に優位でないことがわかった訳です。通常私の家のオーディオは400Wの電力が必要です。このトランスを入れた理由は、電源の実験できれいな正弦波の100Vを作る電源装置の試聴実験をしていたのですが、確かにその電源装置の2次側はきれいな正弦波です。しかし1次側はかえってそれを入れることによって電源波形が汚くなります。ところが200:100のトランスを入れると単3の両側100Vとも波形は汚染されません。その逆に単三100V側に100V:100Vの電源トランスを入れその100V電源を作る電源装置を使っても波形は汚染されなかったのでトランスはノイズをある程度に抑えるのでは?、と言うことでそのまま使っています。

生産工場では、今から30年近く前から測定器がノイズで正確に測定出来ないなどの障害が出始め、ノイズカットトランスや測定機用電源出始めました。同時に回転系にノイズをまきちらすインバータが使われ始めた頃でした。

このことから

> そうでないと電気釜やエアコン、冷蔵庫等の家電のON−OFFで音が変わるなどと言う話になってしまうのではないでしょうか

測定器さえノイズで使えなくなるのですから、上記のインバータ応用家電品についても音質への影響もある可能性があります。ちなみに現状拙宅で、歪率測定や微少電圧測定するときにインバーター式蛍光灯を点灯すると正しく測定出来ません。電圧変動による特性変化も小さすぎて測定は難しいと思われます。このようなことの、検証は個人宅では中々出来ませんのでご了承ください。

Re: 200Vの優位さ 投稿者:志賀 投稿日:2010年 8月10日(火)06時21分25秒
FFさん, TDさん

このテーマも結論に近づいて来ましたね。

(1)200V電源を使うと、トランスの容量さえ余裕があれば、確かに負荷による電圧降下は小さくなる。

(2)ただし、1次側の直流抵抗が不変と仮定した場合にのみ適用できるパワーロスが1/4になるという単純論は当然のことながら成り立たない。

(3)逆に、容量不足の場合はレギュレーションが悪化することもあり得る。

といったところですね。

また、電気的レギュレーションが少々改善されても、音質変化として検知できるかとなると全く疑問で、この点もお二人の意見と同じです。

ところで、トランスによる電源波形の改善ですが、こちらはまだ議論の余地がありそうです。

トランスにより波形がきれいになるのは

(1)帯域制限効果により高周波ノイズがカットされる。

(2)1次側と2次側が直流的に絶縁されるので1次側のコモンモードノイズがカットされる。

といった原因が考えられます。 従って、もともと歪んでいた波形がトランスを通すことにより正弦波に近づくことは考えにくいですね。実際、私が調べた所、トランスを通すと高周波成分がカットされるので、見かけ上きれいに見えることはありますが、波形そのものはほとんど変りませんでした。どこかで使っているSCR起源と思われるスパイク状ノイズもほとんどそのまま通過しました。


http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/Power.htm

このページの波形(6)です。

ただし、「生産工場では、今から30年近く前から測定器がノイズで正確に測定出来ないなどの障害が出始め、...・・・・」

に関しては同じような経験があります。この場合は、絶縁トランスを入れ2次側に、配電盤経由のアースラインとは別系統の、きれいなアース線を使うことにより解決しました。結果オーライで原因を深く追求したわけではないんですが恐らく(2)の原因によるものだと推定しています。

ということで、皆さん

オーディオ装置の電源を200Vからとり、降圧トランスを使って100Vにすると「音がよくなる」というのは、他の多く「迷信」と同様、定性的にはもっともらしいが、定量的に検討したり、実際に効果を電気的に測定すると、ほとんど意味がなく、場合によっては逆効果にもなることがあるのでよく検討する必要がありますよ。


200V電源をトランスで100Vに落とし使用することのメリットとして電源のレギュレーションが改善されることが考えられるが、これについての結論は以上のようなもので、いわばごく常識的な結論です。 以下は、主にトランスを使うことによって波形がきれいになるのかどうかについての議論などが続きます。

200Vの優位さ 投稿者:TD 投稿日:2010年 8月10日(火)09時13分0秒
FFさん

>・・はかえってそれを入れることによって電源波形が汚くなります。ところが200:100のトランスを入れると単3の両側100Vとも波形は汚染されません。その逆に単三100V側に100V:100Vの電源トランスを入れその100V電源を作る電源装置を使っても波形は汚染されなかったのでトランスはノイズをある程度に抑えるのでは?、と言うことでそのまま使っています。

一般論でいえば絶縁トランスを入れ負荷をかけた状態で1次、2次の波形が異なる事はトランス自体に問題がある可能性があるのではないでしょうか?

唯電源トランスは数100Hz程度まで効率よく電力伝送を目的としていますからノイズの周波数成分による限界がありますが。又2次側にスイッチング電源や容量の大きいコンデンサを抱いた整流回路に大きな負荷をかけた場合は電源インピーダンスの問題があるのかもしれませんね。

又1次2次コイル間が浮遊容量で結合されていますから志賀さんがご指摘のように立ち上がりの早いスパイクノイズなどはコモンモードノイズであっても一部スルーします。高級アンプなどには電源ノイズフイルタが実装されていますが有効なノイズ除去手段でしょう。

コイルをシールドしたトランスも市販されていますが高価でオーディオ機器の場合は気持ちの問題でしょう。

最近の家電などはスイッチング電源化され容量性負荷を駆動する事が多くノイズの問題は電力会社からみれば頭痛の種でしょうね。

私はかってNEDOのサンシャイン計画に参画していましたが、電力会社の本音は太陽光発電電力の系統連携には反対でした。理由は電力の品質を悪化させるということでした。

オーディオアンプの場合は直流電源に変換されますので音質と言う観点からみれば供給電力の品質はそれほど問題にならないと考えますが如何でしょうか?

Re: 200Vの優位さ 投稿者:FF 投稿日:2010年 8月10日(火)11時44分51秒
TDさん

> 一般論でいえば絶縁トランスを入れ負荷をかけた状態で1次、2次の波形が異なる事はトランス自体に問題がある可能性があるのではないでしょうか?

上手く伝わらないようなので図を添付します。

図のAは、10年ほど前に電源をきれいなサイン波にして駆動したら、聴感上どのような変化が出るか興味を持ち、実験しました。ところが大電力をスイッチングする関係で、元の100V側に大きな変化があり、それで入力にBのように絶縁トランスを入れることにより改善されたということです。

> 最近の家電などはスイッチング電源化され容量性負荷を駆動する事が多くノイズの問題は電力会社からみれば頭痛の種でしょうね。

明らかにサイン波の頭の形が変わります。そんなのを見ていたため、電源ジェネレーターに興味を持ちましたが、ちょっと考えれば解ることなのですが大電流のスイッチングですからそれが汚染源になったと言う例でした。お借りした機器ですから、その辺は公表しませんでした。メーカーに報告はしました。

> 私はかってNEDOのサンシャイン計画に参画していましたが、電力会社の本音は太陽光発電電力の系統連携には反対でした。理由は電力の品質を悪化させるということでした。

これは非常に興味のある部分です。数軒先に大型の太陽光発電を入れたお宅が2件あります。先日ここに掲載した写真の波形が以前と異なります。因果関係ははっきりしませんが余剰電力の供給されない夜間に波形を見てみたいと思います。

> オーディオアンプの場合は直流電源に変換されますので音質と言う観点からみれば供給電力の品質はそれほど問題にならないと考えますが如何でしょうか?

私も直流になればACのましてや1次側ですからあまり気にする必要はないと考えます。ただ微妙な聴感上の音質変化はありますので、それらはAC100V接地極との関係について調べてみる必要があると考えます。

200Vの優位さ 投稿者:TD 投稿日:2010年 8月10日(火)14時55分16秒
FF さん

先に志賀さんのまとめで全てを言い表していますのでしつこく言及するつもりは全くありません。

最初の問題提起から全体の芯が少し揺れながら議論がされていましたので敢えて投稿してみました。お気に障ったらお許し下さい。

商用電力発電(50,60Hz)は回転機器による発電でり略正弦波ある事はご承知のとうりです。一般の電力配線は全て回転機器からの電力供給によるものですが配電末端の負荷の変動により高調波を含むことになります。

特にSCRなどで位相を制御をしたり整流しコンデンサにチャージしたりする負荷が増えると顕著です。R負荷であれば波形の歪みは大きな問題ではないのですがトランスやモータなどは効率に影響しますので問題になることがあります。

特に誘導電動機など正弦波を前提にしているものに高調波を含みますと逆相の回転磁界を発生させトルクを低下させモータの焼損など、おおきな問題になることもあります。LやCの高速スイッチングによるスパイク性のノイズは別の問題を含みます。

さて太陽光発電ですがこれは直流発電です。商用電源(50,60Hz)と系統連携するにはインバータで受電端と正確に電圧を合わせ位相の同期をとる必要がありますのでPWMで位相を合わせながらパルスをリアクタで鈍らせ正弦波に近づける必要がありますが波形ひずみとノイズを含み同じにはなりません。5532さんが書かれた図と全く逆な方向に電力が供給されるわけです。

電力配電網の電力容量に比し太陽光発電側は1戸当たりは、かなり小さいので問題ないと考えられがちですが数が増え故障や電力会社でコントロール出来ない電力供給源は歓迎されません。

これは私が現役時代に議論されていた問題で現在は解決されているのかどうか分かりませんが参考までに、です。

Re: 200Vの優位さ 投稿者:FF 投稿日:2010年 8月10日(火)18時39分43秒
TDさん

詳しい、商用電力のご説明ありがとうございました。

当時きれいな正弦波の電源で音質が改善されると言うことでしたが、結局その装置を使うことによって元にノイズを出すので、断念した経緯があります。

TDさんは専門の方とお見受けいたしますので教えていただければ幸いです。

1、オーディオアンプ(トロイダルトランス使用)は、他の電気製品ドライヤー等を使用すると大きなうなり音を発生する場合があります。何か良い対策をご存じで無いでしょうか

2、ソラー発電の余剰電力の件ですが、現在拙宅ではAC100Vの波形をオシロで見ていると正弦波の波形を拡大すると、細かいさざ波状のノイズが乗っていて、ありの行列のごとく前に進んだり戻ったりするように見えます。これが位相を合わせているように見えてなりません。夜、暗くなり余剰売電が止まれば関係ないとわかるかも知れませんが、他には何が考えられるでしょうか

お手数をおかけします。

トランスのうなり 投稿者:WT 投稿日:2010年 8月10日(火)19時01分14秒
FFさん、

市販のアンプにはこのようなうなり防止回路をつけたものがあります。私の所有するパワーアンプにも使われてますが、効果は覿面です。

http://www.mizunaga.jp/ptrans.html

Re: トランスのうなり 投稿者:FF 投稿日:2010年 8月10日(火)20時17分2秒
WTさん

ありがとうございます。
都合、ダイオード2個直列を逆向きに合わせる格好ですね。やってみます。意外とこれのトラブル多いですね。中古で買ったりしてうなるので返品とかで、もめているようです。
TDさん

電源の波形ギザギザは夜でも収まりませんから別の要因のようです。お解りでしたらよろしくお願いいたします。


電源波形ひずみ 投稿者:TD 投稿日:2010年 8月10日(火)21時42分4秒
FF さん

私は専門家ではありませんし、この分野の専門家である志賀さんのBBSで何か意見を言うほどの知識ももありませんが、折角ですので叩き台として素人なりの返事を書いてみますね。

1.トランスの鉄心は磁気抵抗が小さく一枚当たりの厚みが薄い(渦電流が少なくなるように)表面が絶縁された珪素鋼板などを重ねてつくられていますが機械的電気的に完全にバランスした物を作るのは極めて難しいです。ですからトランスは大なり小なり唸り音はする、と言われています。

加えて電源のひずみや負荷の+-サイクルのアンバランスで直流が重層した場合はトランスの唸りは大きくなります。特にトロイダルコアのトランスは直流重層で唸りが大きいといわれています。

ドライアーなどの簡単な電力やスピード制御をしている器具などによるアンバランスの影響はもろに受けてしまいます。

トランスの唸りを少なくする方法は整流ブリッジに抵抗器をかませるとか、スレッシュホールドを上げたダイオードクランプでDC成分をパスする方法などネット上で沢山の情報がありますので参考にされたら良いと思います。

2.直流から最も効率よく交流を作るには振幅を一定にしてパルス幅を可変するPWM(パルス幅変調)方式が最善でデジタルオーディオパワーアンプ等この原理を利用しています。家電や工業製品でもスピードを可変するモータなども一旦ACをDCに変換してPWMで擬似ACを作り周波数を可変してスピードコントロールをしています。太陽光発電のDC-AC変換もしかりです。サンプリング周波数が高いほど正弦波に近づきますがスイッチング時間が有限なためロスが発生しますので色々な工夫をしたりしていますが、適当な値を決めています。

モータやボイスコイルが負荷の場合多少はL分が期待でき波形を鈍らせることが可能ですが多くは期待できずどうしても電圧は階段状にならざるをえません。どこが許容範囲かが問題でしょう。MEIなど法的な規制があると思いますので参考にされたら良いと思います。

オシロスコープなどで波形をみたりして随分変形していると思っても歪み率で言えば意外と小さい場合が多いですからあまり気にしない方が良いかも。

AC電圧の影響 投稿者:MM 投稿日:2010年 8月11日(水)08時34分55秒

AC電圧の低下がアンプの動作にどの程度影響するか測定しましたのでご参考にしてください。

測定したアンプは最大出力7W程度の真空管OTLアンプです。回路図は下記のURL。
電源にスライダックを接続し電源電圧を96Vから102Vまで変えて最大出力と1KHZ1W時のひずみ率を測定しました。

電源電圧  最大出力  1KHZ1W時のひずみ率
 96V   6.2W   0.175%
 98V   6.75W  0.148%
100V   6.95W  0.135%
102V   7.3W   0.125%

電源電圧が下がれば確実に最大出力が低下し、反対にひずみ率は増加します。

問題は調整時の電源電圧ではないでしょうか。仮に電源電圧96Vでひずみ率調整を実施すれば差はもっと小さくなるでしょう。このアンプはB級に近い動作ですから、0信号時プレート電流の減少はひずみ率に直結します。なお、最大出力時の電源電圧の低下は0.5V程度です。これは連続信号での電圧降下ですから、音楽再生時はさらに小さくなると思います。

http://seppotl.web.fc2.com/kv6hi2/kv6hi01.html


Re: AC電圧の影響 投稿者:志賀 投稿日:2010年 8月11日(水)11時23分21秒 MMさん

見落としていましたが、MMさんのHPに電源インピーダンスの測定のページがありましたね。

http://seppotl.web.fc2.com/zht01/acimp.html

Re: AC電圧の影響 投稿者:FF 投稿日:2010年 8月12日(木)11時25分8秒
MMさん

実測データありがとうございました。これは、プレート電圧の変動を受ける球アンプ限定では無いのでしょうか?

半導体アンプのドライブ段の定電圧化、出力段の大容量電源などによるものと思われますが、歪率、出力は数台測定しましたが。同じ条件では変化 ありませんでした。
100Vを±5%変動させてです。ただ電圧可変時に歪率がわずかに変動しますが、電圧調整を終われば安定します。

半導体アンプでは電圧が95Vでも105Vでも全く歪に影響がありませんでした。1KHz0.0013%と十分低い値での例です。

最大出力に関してはスライダックの影響が出ますので、測定しませんでした。

Re: AC電圧の影響 投稿者:MM 投稿日:2010年 8月12日(木)12時32分24秒
FFさん 

> 実測データありがとうございました。これは、プレート電圧の変動を受ける球アンプ限定では無いのでしょうか?

私もそう思っています。電源部がしっかりした半導体アンプではほとんど影響を受けないでしょうね。真空管でもA級アンプは最大出力の低下のみで歪率はあまり影響されないのではないかと思います。今夜にでも測定してみます。

また、最大出力時の電源電圧低下については少なからずスライダックの影響を受けていると思います。それでも0.5V程度ですから、エアコンがオンオフした時よりも小さいでしょう。

Re: AC電圧の影響 投稿者:KZM 投稿日:2010年 8月12日(木)14時50分50秒 MMさん

>私もそう思っています。電源部がしっかりした半導体アンプではほとんど影響を受けないでしょうね。真空管でもA級アンプは最大出力の低下のみで歪率はあまり影響されないのではないかと思います。今夜にでも測定してみます。

下で示された結果を見たとき、電源が安定化されていないなら出力に影響があるのは当然であろうと思っていました。少々気になるのは、あまりにも電源の出力インピーダンスが高い場合はスルーレートに影響するかもしれないということです。問題があるとすれば瞬間的な爆発音などに影響を与え、音に迫力がない(?)こともあるのかもしれません。もっとも、これは一次側の電位偏差よりは平滑用Cの影響の方が大きいので、それを含めて強い電源なのかという話になります。

DY  さん

歪み率については微々たる差でしかなくおそらく検知にかからないでしょう。過渡特性についてはなんとも言えないところですが、数百Wも出すのでなければ半導体アンプなら問題ないように思われます。志賀さんは明言はしていないものの、歪み率の値から考えても検知にかからないと解釈するのが妥当です。

Re: AC電圧の影響 投稿者:MM 投稿日:2010年 8月13日(金)00時07分28秒

A級シングルアンプでAC電圧を変えてひずみ率を測定しました。測定したアンプは下記のURLです。

http://seppotl.web.fc2.com/5998as-2.html

AC電源電圧  最大出力  1KHZ1W時の歪率
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
  96V   4.0W   0.165%
  98V   4.2W   0.16%
 100V   4.4W   0.155%
 102V   4.7W   0.148%
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

電源電圧を下げれば最大出力が低下することは当然の結果として、歪率も少し変化しています。しかし、前回測定したOTLアンプとの比較では変化幅がかなり小さくなっています。また、最大出力時の電源電圧低下はほとんど見られません。

conc1

inserted by FC2 system