ホワイトノイズ対策について

質問

MMGVDA-100と言うUSBオーディオアンプを使っています。
サーと言うホワイトノイズが多く難儀しています。
アンプ自体の出力が大きいですので全体的にレベルを下げて
ホワイトノイズそのものを気にならない程度に抑えたいと思っています。
アッテネーターを抵抗などで簡単に安く自作出来ますでしょうか？
スピーカーはJBL　CONTROL1(４Ω）です。

回答No.2

noname#73585 · ベストアンサー

質問の趣旨ですが、単にアッテネーターを作る際の “抵抗値” の
組み合わせの “値” が分からずに困っておられるということですか？

それとも、ノイズ の発生原因の 特定にも至らずに、苦慮されて
おられるということですか？ どちらでしょうか。

まず初めに、“ ホワイトノイズ ” とありますが、文意通りに解釈すると
意図された返答とならなくなるので、ここでは 単に
『 ノイズに困られている 』 ということで、返答します。

それでは、総論から . . . .
今回のケースで 考えられるノイズの発生原因は、

　１） ＥＭＩに代表されるように、電磁的なノイズの影響
　２） 音声データの 【 有効桁 】 のビット落ちの問題

この二つがあげられます。
但し、今回の件では、最も疑われるのが、２）の “有効桁落ち” です。

というのも、Ｄ級アンプ であるが故に、その最大の特徴である ヒート
シンク無しでも、簡単に 大出力 （４Ω負荷、１６Ｗ） が 得られると
いうことが “災い” し . . . . .

＞ アンプ自体の出力が大きいですので
　　　　　　　・
　　　　　　　・
　　　　　　　・
着眼点：
　アンプに 『 余裕 』 があるから、まだまだ 『 下げる余地 』 が
　あるのではなくて、

問題点：
　もしろ、出力が大き過ぎるので、やむなく Windows 側のボリュームで
　音量 を下げていませんか？

　だから、『 有効桁 』 が落ちてしまう のです。
　→ 結局は、Ｓ／Ｎ が非常に悪化し ノイズが増えてしまう。

解説：
　Windows 標準の ＵＳＢのサウンド・ドライバーを使用されていると
　推測しますが、この場合の “ＰＣ” と “サウンドカード” との
　インターフェースは、
　　・Type I フォーマット
　　・Type II フォーマット
　　・Type III フォーマット
　　・MIDI フォーマット
の４方式のいずれかで行われます。

このうち 音声データを扱うのは、前者の三方式だけであり、圧縮の有無の
違いはあるものの いずれの場合でも、音声信号は “リニア” 即ち
“固定桁” による ビット表現となります。

したがって、例えば ＣＤを聞くことを考えてみます。

もともとの有効桁は、１６ビットあります。
しかし、音量を下げると、やむなく 有効桁 が 【 削ぎ落とされて 】

有効ビット数が ８ビット、７ビット、６ビット、 . . . . . へと、
好ましくない結果を招きます。
その結果が、今回のノイズです。 （Ｓ／Ｎが大きく悪化するので ）

という訳で、umidnightさん の検討されておられる スピーカの直前に
アッテネーターを挿入するのは、良案かもしれません。

※理想的には、サウンド基板 の 回路パタンに 直接ナイフなどで
　切り込みを入れて、

　・ＤＡコンバータの出力　と
　・Ｄ級アンプの入力

この間に ボリュームを挿入ができるとベストです。
（ 私なら そうします ）

あと、選ぶべき アッテネーターですが、可変式を選ぶと かなり金額が
高くなる （※１）ので、固定値の抵抗を使用された方が 今回のケース
ではベストです。

※１：
　ノイズ対策のコストが、サウンドカードの値段を超えてしまうと、
　本末転倒なので . . . . .

最後になりますが、私は かつて オーディオに非常に凝っておりました。
その経験を踏まえて言うなら、今回のサウンドカードは あまりにも
出力が大き過ぎます。　（ 出力が、４オーム負荷で１６Ｗ もある ）

参考までに、私のオーディオの最後のシステムでは、４Way のスピーカを
自作し、マルチアンプ構成としました。
（各音域のスピーカ・ユニット毎に専用アンプを、別々に用意します）

そこでのトータルでの出力は、３０００Ｗクラス （ ３千ワット ）にも
及びますが、（ もちろん、電源は 住居 とは別 ）

それでも 通常の 音楽のリスニングでは、アンプの出力は、
僅かに １Ｗ程度、ないしは せいぜい ３Ｗ 程度です。
→ ここが、ポイント！！

この事を踏まえるなら、このサウンドカード （ MMGVDA-100 ）は、
出力が 大き過ぎます。 （ ボリュームが付いていないので ）

という訳で、アッテネーターを入れて ノイズが減るといいですねぇ。

お礼

詳しい回答をありがとうございます。

サーっと言うホワイトノイズですが、ボリュームに関係なく
一定の大きさで出ています。

ですので、抵抗を入れて全体的な音量を下げる→ホワイトノイズが小さくなる→音楽等が小さくなる→ＰＣのボリュームを上げる
と言う対策をしたいなと考えておりました。

その場合のアッテネーターとなる抵抗の値でありますとか
接続方法（スピーカーに対して直列に入れるとか）を
知りたく思っていました。

その辺の方法を教えて頂きたく思います。

回答No.3

noname#73585

やはり、想定した通り ボリューム位置に関わらずに、ノイズが 一定 で
したか。

また、umidnightさんの おっしゃる通り、ＰＣのボリュームは可能な限り
大きく取ります。
そうすれば 『有効桁』 は、欠損せずに 十分に生かされます。
（注意：各種エフェクトを掛けると ボリューム位置が最大だと
クリッピングするので、十分に注意します。）

参考： サウンドカードの種類によっては、量子化ビット長の
　　有効桁数が、常に “最大長” となるように、監視が出来る
　　ものもあります。

それでは、本題のアッテネーターの話に入りますが、
まずは その前に予備知識から。

市販されている “可変式” のものは、スピーカーのインピーダンス毎に
４オーム用アッテネーター、８オーム用アッテネーター、 . . . と
あります。

これは、アッテネーターの内部で “抵抗” が ブリッジ構成
（ ＝ 直列 と 並列の両方の組み合わせ ） となっており、
ボリューム位置に関わらず、

外部から見た インピーダンスが、『 常に “一定” となるように 』 、
抵抗が実装されています。

この “一定値” は、スピーカボックス内での ネットワーク回路における
クロスオーバー周波数を変化させない為です。
※通常、アッテネーターは スピーカーボックスの内部で使われますが、
　今回に限っては スピーカーボックスの 外部からの接続となります。

したがって、抵抗は スピーカボックス に対して、“直列” に接続します。

余談ですが、Ｄ級アンプを含めて
　【 半導体式 】 のアンプは、出力を利用しない時は、特に
　スピーカを接続しなくとも構いません。
しかし、その一方で
　【 真空管式 】 のアンプでは 出力を使用しない場合は、
　例えば ８オーム設計のアンプであれば、８オームの抵抗を
　接続しなければ、アンプが “壊れ” ます。

問題点：
　Windows のボリュームを最大値 近くで、サウンドカードを使用するので
　ノイズの問題は 改善します。

　一方で、抵抗を直列に 入れたことにより、著しく “低音域” の音質が
　悪化します。　（ 切れ味の悪い 低音 となります。 ）

　もともと、“サウンドカード” と “JBL” の購入目的は、
　『良い音が聞きたい』　ということだと思いますが、
　その目的は遠く及ばず達成できなくなります。

解説：
　低音域の 音質は、“ダンピングファクター” といって アンプ側の出力
　インピーダンスに対して、スピーカーのインピーダンスがどのくらいの
　比率になるかによって影響されます。

　元来 Ｄ級アンプの出力インピーダンスは、概ね ０.１オーム以下です。
　（ アンプの出力インピーダンスは、小さければ小さい程良い。）
　この値 （ ＝ ０.１ オーム以下 ） は、オーディオ的には 特に問題は
　ないのですが、 抵抗を直列に挿入するこにより、スピーカー側から見た

　アンプの出力インピーダンスが、
　 . . . .、１５オーム . . 、７８オーム . . . となってしまう訳です。

※前回、私が サウンド基板に ナイフを入れてまで、ボリュームを
　挿入したいというのは、これを避ける為です。

結論：
　トレードオフを理解した上で
　　・メリット： ノイズが減る
　　・デメリット： 著しいＤＦの低下を招く

　抵抗を “直列” に入れて、試してみてください。

　なお、オーディオ専用と謳っている抵抗は、高価なので避けます。
　また、今回の試作では “セメント抵抗” のご使用を 強くお勧めします。
　→ 許容量 （ 抵抗のワット数 ） が大きく、安価だから。

以上、複数の抵抗を買ってきて、実際に 音を聞き比べてみてください。

追伸：
　大変に申し訳ありませんが、最適な “抵抗値” というものは、
　誰にも答えられません。
　これは 経験を重ねられてこられた 重厚なマニアであればあるほど、
　そう答えるハズです。
　（ こればかりは、やってみないと分からないので。
　　大きな目安としては、上記の文章を参考にしてみてください。 ）

お礼

お返事ありがとうございます。
そしてお礼が遅れまして申し訳ありませんでした。

セラミック抵抗を購入して試してみたいと思います。

本当にありがとうございました。

回答No.1

didenko

電源端子につなぐケーブルにコンデンサーを噛ませたいところですが。
http://www.geocities.co.jp/SiliconValley-Sunnyvale/8742/cable.html
　あるいはフェライトコアを　電源端子・USB端子につながるケーブルに被せてなんとか減らせませんか。

お礼

ありがとうございます。
電源端子に35V22000μFのコンデンサーを入れてみましたが変化無しでした。
フェライトコアに関しては試しておりません。
今度、パーツ屋に行った時にでも探してみます。
抵抗を使用したアッテネーターだと簡単かなと思った訳でして。