車スピーカーからのノイズ音対策。オーディオケーブルで外付けしたとき

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車で音楽をきこうと、スマフォやミュージックプレーヤーなどのイヤフォン端子を、オーディオケーブルでカーステレオのAUX(外部入力)端子につないだとき、ノイズが乗ってしまうことがありますよね。

外部機器のイヤフォン端子だけをつないだときは大丈夫なのに、シガーソケットから充電や電源の供給をした途端にノイズが出てしまう場合、グランドループという現象が発生している可能性があります。

特に、外付けのカーナビのイヤフォン端子をカーステレオのAUX端子につないで、車載スピーカーで音を聞きたいときなんて、絶対、電源の供給をしてますよね。

グランドループによるノイズの対策

そんなときは、オーディオケーブルの間に、信号の絶縁をする機器を
取り付ければ解決する場合があります。

たとえば、私が使っているのは次のやつです。

・グランドループアイソレーター(信号のグランド線を絶縁させるもの)

外部機器とカーオーディオをつなぐオーディオケーブルの間にこれを入れるだけです。電源など他につなぐものもなく便利です。

これを使う前は、スピーカーから「ひゅんひゅんひゅんひゅん」とノイズが出てきて、しかも、エンジン回転に連動して速く大きくなって、とても聞いていられませんでした。

今は、カーオーディオのボリュームをかなり上げてもノイズが聞こえなくなりました。

家でも、妻が仕事で使っている電話の音声を録音したいというので、パソコンに電話線の音を入力する機器を買ったのですが、ノイズが入ったので、このグランドループアイソレータを間にいれたら収まりました。

グランドループでノイズがでる理由

車は車体全体がマイナス端子(グランド)

車は、車載バッテリから、いろんな電子機器に電源を供給しています。

理科の電球の実験を覚えているでしょうか?
電池から電気を使う時、電球に電池のプラス端子とマイナス端子をつなぎますよね。
そうすると、電球に電圧がかかって電流が流れ、電球が光ります。

一般的な車は、バッテリ(電池)のマイナス側をグランドと呼んでおり、
車の車体全体(金属のフレーム)が、バッテリのマイナス側につながっています。

プラス側は、ちゃんと電線を使って配電していますが、
マイナス側を車体全体にすることにより、配線が少なくすみ、便利です。

電流が流れていると車体のマイナス電位は場所によって若干差がでます

ところで、マイナス側の電位ですが、少しでも電流が流れていると、車体全体がグランドとはいえ、場所によって少し電位が違ってきてしまいます。

バッテリのマイナス端子が0V(ゼロボルト)としても、若干のズレがあるのです。

別に、機器の電源としては、12Vが11.5Vなどと変化しても、問題ないのですが、イヤフォン端子から出て、カーオーディオの外部入力端子に入る音声信号には大きな影響を与えてしまいます。

音声信号はグランド線と信号線の電位差で伝えてます

オーディオケーブルの信号線にはグランド線と信号線があり、2つの線の間の電圧の差
で音を伝えています。

そして、オーディオケーブルを介して、外部機器とカーオーディオのグランドがつながってしまっても、外部機器が他にどこともつながっていなければ問題はないのです。カーオーディオのグランドの電位と外部機器のグランドの電位が同じになるだけで、他になんの問題もなくノイズも発生しないはずです。

外部機器には、シガーソケットとオーディオケーブルのグランドがつながってしまう

でも、外部機器がシガーソケットから充電をしていると、外部機器のグランド電位が
シガーソケットのグランド電位になってしまいます。

そして、外部機器には、シガーソケットのグランドとオーディオケーブルのグランドの両方がつながってしまいます。

どうなるかというと、グランド線に流れる電流量によって、グランド線の電位が場所によって変化してしまい、オーディオケーブルのグランド線に電流が流れて、つじつまを合わせようとしてしまうのです。

こうなると、信号線の電位は同じまま、グランド線の両端の電位が違うままになってしまい、音声信号の解釈を間違えてしまうのです。

信号ラインのグランドに電流が流れないように、電気的に絶縁してくれるのが、このグランドループアイソレータになります。

その他の原因の場合はグランドループの絶縁ではなおりません

当たり前のことかも知れませんが、ノイズの原因がグランドループでない場合、グランドループアイソレーターでは解決できませんので、別の原因を探る必要があります。

たとえば、車の電源のプラス側にでかい電圧変動がのってしまう場合、電源ノイズを小さくするか、ノイズを取り除く機器を取り付けるかを行う必要があります。

車はエンジンがかかっている時、オルタネーターで発電しています。

この電圧は、荒れるものですが、車載バッテリが電圧の荒れを吸収してくれるのが普通です。

車載バッテリが弱っていて、うまく充放電ができなくなっていると電圧が荒れる場合があります。

また、配電ラインやオーディオ信号ラインに点火ノイズや高電圧ラインのノイズが
のってしまう場合も考えられます。

新車が払い出されるときは、メーカーでしっかり対策されているはずなので、どこを自分で変更したかということから、原因を潰していくしかないですよね。

面倒な作業ですが、やり終えたときの達成感は爽快ですよね。
がんばってください。

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