ノイズ関連機器

ノイズ関連機器とは

ノイズ関連機器とは、ノイズに関連するさまざまな事象に対応するために使用される機器のことです。例えば、ノイズの解消を目的とする機器や、ノイズの発生状況を調べるために使用する機器などがあります。また、ノイズは静電気などから生じることもあるため、静電気解消のためのグッズもノイズ関連機器に含めることがあります。

ノイズとは

そもそもノイズとは、雑音を意味する言葉です。また、余計なものという意味から、不要な情報や他の電子機器から漏れた電磁波もノイズと表現することがあります。

電子通信分野では、雑音と電波障害などを指してノイズということが一般的です。ノイズは大きく「自然ノイズ」と「人工ノイズ」に分けられます。

自然ノイズと人工ノイズ

自然ノイズとは、自然界に存在するものが発生源となり、電子機器に影響を及ぼすものを指します。例えば、落雷や空中放電、磁気あらし、宇宙線などは自然ノイズの発生源となります。

一方、人工ノイズの発生源は電子機器です。電子機器は、単に使用するだけでも電磁波が副次的に発生し、ノイズとなることがあります。また、特定の目的を達成するために意図的に電磁波を発生するものや、電子回路の電磁エネルギーが漏洩することでノイズが生じるものなどがあります。人工ノイズの例は以下をご覧ください。

人工ノイズの発生理由	人工ノイズの発生源となるもの
正常使用時に副次的に発生	送電線、モータ、自動車、電車、エアコン、掃除機、冷蔵庫、扇風機など
使用目的の達成のために意図的に発生	無線LANシステム、ETCシステム、Bluetooth送信機、放送用送信機、リモコン、携帯電話など
電子回路の電磁エネルギーの漏洩	ラジオ、テレビ、パソコン、電子レンジ、プリンタ、X線機器、電子楽器など

発生ノイズと侵入ノイズ

ノイズの影響に注目すると、「発生ノイズ」と「侵入ノイズ」に分けられます。発生ノイズとは電子機器などからノイズが発生することで、他の電子機器などに影響を及ぼし、通信障害などをもたらすことがあります。

一方、侵入ノイズとは電子機器内にノイズが侵入することです。電子機器の周辺に発生ノイズの発生源があるときは、侵入ノイズが生まれ、通信障害や画像の乱れなどの形で影響が現れます。

ノイズ関連機器の目的

ノイズ関連機器の目的は次の3つに分けられます。

• 侵入ノイズから受ける影響を軽減する
• 発生ノイズが生じないように対策をする
• ノイズが生じているか調査する

侵入ノイズへの対策を電磁妨害感受性対策（EMS）、発生ノイズへの対策を電磁妨害対策（EMI）と呼びます。電子機器を取り扱うときは、外部からの影響を受けるだけでなく機器自体が外部に影響を及ぼすことを常に意識しなくてはいけません。つまり、すべての電子機器は、EMSだけでなくEMIも同時に実施する電磁両立性対策（EMC）を目指す必要があるのです。

ノイズ関連機器の種類

ノイズ関連機器は目的によって次の3つに分けられます。

• 侵入ノイズ対策機器
• 発生ノイズ対策機器
• ノイズ調査機器

それぞれの機器を具体的に紹介します。

侵入ノイズ対策機器

電子機器などに侵入するノイズの対策には、次の機器が用いられることがあります。

• 電源ライン用EMCフィルタ
• 静電気対策グッズ

電源ライン用EMCフィルタ

電源線や信号線などを通して信号と共に伝わるノイズを「伝導ノイズ」と呼びます。伝導ノイズは侵入経路は容易に突き止められますが、信号との分離・識別が困難です。

電源ライン用EMCフィルタを用いると、電源線などを通して伝わる伝導ノイズと、床などを伝わって侵入するノイズを防げます。また、付随するコンデンサにより、侵入を阻止できなかったノイズを外部に逃し、侵入ノイズの影響を低減します。

静電気対策グッズ

静電気対策グッズとは、靴などの物体を通して静電気を実験室や製造工場などに持ち込まないためのグッズです。摩擦電気の発生を抑えたシールドバッグ、靴をカバーする使い捨てのフットグラウンダーなどがあります。

発生ノイズ対策機器

ノイズの発生により、他の電子機器などに影響を及ぼす可能性があります。発生ノイズを低減するための機器としては、次のものが挙げられます。

• ラジオノイズフィルタ
• 入力側ノイズフィルタ

なお、発生ノイズの対策により侵入ノイズを低減すること、あるいは侵入ノイズの低減が発生ノイズの低減につながることもあります。例えば、入力側ノイズフィルタは発生ノイズを低減する機器ですが、出力側ノイズフィルタを使用することでもノイズの発生を抑えることが可能です。

ラジオノイズフィルタ

入力側あるいは出力側に設置することで、電線から放出されるノイズを低減する装置です。周辺にラジオやテレビなどの電子機器がある場合、電波障害の軽減に役立ちます。また、計測器やセンサーの誤作動防止にも活用できます。

入力側ノイズフィルタ

電源とインバータの間に設置し、電源にかかる高調波ノイズを低減する装置です。高調波ノイズを低減することで、同じ電源から電気供給を受けている他の電子機器に及ぼす影響を軽減します。

ノイズ調査機器

ノイズが発生する状況を測定する機器としては、次のものが挙げられます。

• 空間電磁界調査システム
• インパルスノイズ試験器

空間電磁界調査システム

電磁界の事前測定と発生箇所の特定、ノイズ対策機器の効果測定に使用できるシステムです。電磁界センサの位置判別や、測定した信号の周波数解析により、電磁界強度のレベルをヒートマップとして表示します。

インパルスノイズ試験器

電子モータから発生するアーク放電などの高周波ノイズを模擬的に生じさせ、電子機器の耐性評価を実施する試験器です。周波数の幅が広く、ノイズ発生時のエネルギー量の調整も可能なため、さまざまな状況を再現してノイズ調査を行えます。

ノイズ関連機器のメリット

ノイズ関連機器を使用することで、次のメリットが得られます。

• 電子機器を快適に使用できる
• 他の電子機器が快適に使用できるようになる

それぞれのメリットについて説明します。

電子機器を快適に使用できる

ノイズが生じることで、映像や音声をクリアに楽しめなくなることがあります。また、落雷などの自然ノイズが生じ、大量の電気が一度に侵入することで、電子機器そのものの機能を破壊してしまうこともあるでしょう。

侵入ノイズ対策機器を使用すれば、他の電子機器や自然界からのノイズ侵入を軽減できるようになります。電子機器を快適に使用できるようになるだけでなく、機器の故障や放電トラブルなども軽減され、安全性も高まります。

他の電子機器が快適に使用できるようになる

電子機器はノイズの影響を受けることもありますが、ノイズが発生し、他の電子機器に影響を及ぼすこともあります。電磁波が自然に、あるいは意図的に発生し、通信障害を引き起こしたり、センサが正常に作動しなかったりすることも珍しくありません。

発生ノイズ対策機器を使用することで、ノイズの発生を軽減し、他の電子機器への影響も軽減できるようになります。他の電子機器の故障やトラブルを回避するだけでなく、ノイズを発生する電子機器への侵入ノイズの軽減も実現できることがあります。

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