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電源ハム、電気ハム、サイクルハム、または電力線ハムは、交流電流に関連する音で、主電源の周波数の2倍です。この音の基本周波数は通常、地域の電力線周波数の2倍です。つまり、50 Hz の電源の地域では 100 Hz 、60 Hz の電源の地域では 120 Hz です。この音には、50/60 Hzを超える高調波成分が多数含まれていることがよくあります。主電源で動作するオーディオ機器には主電源電流が存在し、また近くの電化製品や配線から至る所に交流電磁界が存在するため、50/60 Hz の電気ノイズがオーディオシステムに侵入し、スピーカーから電源ハムとして聞こえることがあります。電源ハムは、電力会社の変圧器などの強力な電力網機器からも聞こえることがあり、これは磁気コアの磁歪によって誘発される機械的振動が原因です。航空機（または宇宙船）の機内では、 400Hzの交流電源が使用されるため、聞こえる周波数は高音になることが多い。これは、400Hzの変圧器の方がはるかに小型軽量であるためである。
変圧器周辺の電気的なハム音は、迷走磁場によって筐体や付属品が振動することで発生します。磁歪は振動のもう一つの原因であり、磁場にさらされると鉄心がわずかに変形します。磁場の強度、ひいてはハム音の強度は、印加電圧の関数です。磁束密度は電気周期の2回にわたって最大となるため、基本ハム周波数は電気周波数の2倍になります。100 /120 Hzを超える高調波は、一般的な磁性材料の非線形特性によって発生します。
高電圧送電線の周辺では、コロナ放電によってハム音が発生することがあります。
音響増幅の分野（拡声装置やスピーカーなど）では、電気ハムはしばしば誘導によって発生します。このハムは、近くの電源トランスなどの電源機器から発生する交流電磁界によって、高感度（高ゲインまたは高インピーダンス）オーディオ回路に誘導される振動電流によって生成されます。この種の電気ハムの可聴域は、アンプやスピーカーによって発生します（これは音響フィードバックと混同しないように注意してください）。
オーディオ機器におけるハムノイズのもう一つの主要な原因は、インピーダンスの共有です。これは、大電流が流れる導体（接地線）に小信号デバイスが接続されている場合に発生します。実際の導体はすべて、たとえ小さくても有限の抵抗を持ち、この小さな抵抗が存在するため、導体上の異なる点を接地基準として使用するデバイスは、わずかに異なる電位になります。このハムノイズは通常、電源周波数の第2高調波 （100 Hzまたは120 Hz）で発生します。これ は、大電流が交流から直流への電源装置によって主電源波形が整流されるためです。（接地ループも参照してください。）
真空管装置では、ハム音の原因の一つとして、管のヒーターとカソード間の電流漏れが挙げられます。また、ヒーターからの電子の直接放出や、ヒーターによって発生する磁場も原因となります。重要な用途で使用される真空管では、このハム音の発生源を防ぐために、ヒーター回路に直流電源が供給されている場合があります。[ 1 ]
アナログビデオ信号の漏洩は、電源ハムと非常によく似たハム音を引き起こす可能性があります。
会場で発生する電気的なハムノイズは、グランドループを介して拾われることがよくあります。このような状況では、アンプとミキシングデスクは通常、互いに一定の距離を置いて設置されています。各機器のシャーシは主電源のアースピンを介して接地されており、さらにシールドケーブルの導体を介して別の経路でも接続されています。これら2つの経路は並行して走っていないため、ループ状の電気回路が形成されます。ステージ上の楽器用アンプとミキシングデスクの間でも同様の状況が発生します。この問題を解決するために、ステージ機器にはループを遮断する「グランドリフト」スイッチが備わっていることがよくあります。別の解決策としては、ソースとデスティネーションを1:1のアイソレーション・トランス（オーディオ・ハムバッカーまたはアイソコイルとも呼ばれる）で接続する方法があります。非常に危険な方法としては、 ACグランドリフト・アダプターを使用するか、ミキシングデスクで使用する電源プラグのアースピンを折って、アース線との接触を断つことが挙げられます。オーディオ機器の設計やレイアウトによっては、ミキシングデスクの（絶縁された）アースとアースの間に致命的な電圧が発生する可能性があります。交流電源の活線端子と機器シャーシが接触すると、すべてのケーブルシールドと相互接続された機器に電力が供給されます。
ハムバッキングとは、少量の電源周波数信号を導入することで、発生したハムノイズを打ち消したり、誘導された電源周波数ハムの影響を電気的に打ち消すようにする技術である。
ハムバッキングとは、一般的にオーディオシステムやビデオシステムにおいて、不快なノイズの原因となる「ハム」を低減するプロセスです。ハムバッカーのエレキギターピックアップやマイクロフォンでは、コイルが1つではなく2つ使用されます。これらのコイルは逆極性で配置されているため、2つのコイルに誘起される交流ハムが相殺され、同時にギターの弦や振動板を動かす信号が出力されます。[ 2 ]
真空管式ラジオ受信機の中には、残留ハムノイズを打ち消すために、ダイナミックスピーカーのフィールドコイルの巻線が電源と直列に接続されているものがあった。
このプロセスのその他の一般的な応用例としては、以下のようなものがあります。
楽器では、ハムノイズは通常迷惑なものとして扱われ、それを除去するためにさまざまな電気的改造が行われます。たとえば、エレキギターのハムバッカーピックアップはハムノイズを低減するように設計されています。[ 3 ]ダブやグリッチミュージックでは、ハムノイズが創造的に使用されることもあります。
1970年代後半、元ビートルズのジョン・レノンは、ヨーコ・オノと暮らしていたダコタ・アパートメントでデモ曲をいくつか録音した。これらのデモは当時公式にはリリースされず、『ダブル・ファンタジー』やその後の『ミルク・アンド・ハニー』にも正式に収録されなかったが、レノンファンの間でブートレグとして広まった。
1990年代半ば、ビートルズのアンソロジー・シリーズの一環として、存命メンバーであるポール・マッカートニー、ジョージ・ハリスン、リンゴ・スターの3人が再集結し、当初はアルバム用の付随音楽を録音する予定だったが、代わりにジョン・レノンのデモ音源をリメイクすることにした。オノ・ヨーコからマッカートニーに渡されたデモ音源の中で、特に有名なのは「Free as a Bird」、「Real Love」、「Now and Then」である。
受け取ったデモのうち、作業が行われたのは前述の3曲のみだった。その3曲のうち、「Real Love」と「Now and Then」は「Free as a Bird」よりも作業が難しかった。どちらも、レノンがデモの録音に使用した安価な録音機器のせいで、60サイクルの電源ハムが目立っていたからだ。「Real Love」からは電源ハムが除去されたが、[ 4 ]「Now and Then」では明らかに大きく、除去がはるかに困難だった。このことと、より大きな理由として、ハリソンがこのデモを嫌っていたことが、このデモが破棄される原因となった。[ 5 ]その後数年の間に、マッカートニーが完成させたいと思っていたという噂が流れた。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 2009年には、ビートルズ版を妨げていた電源ハムがないとされるレノンのデモのバージョンがブートレグとして登場した。 2023年、ピーター・ジャクソンの音源分離技術のおかげで、ついに電源ハムノイズが除去され[ 9 ]、このトラックは2023年11月2日にリリースされた[ 10 ]。
電力線ハムはバンドストップフィルタを使用することで軽減できる。[ 11 ]
アナログビデオでは、電源ハムは、画面を垂直方向にスクロールするハムバー（わずかに明るさが異なる帯）として見ることができます。放送テレビのフレームレートは、これらのバーが画像に引き起こす妨害を最小限に抑えるために、ライン周波数に合わせて選択されます。ハムバーは、アナログビデオ信号を伝送するケーブルのグランドループ[ 12 ] 、 電源の平滑化の不良、または陰極線管への磁気干渉によって発生する可能性があります。
電気ネットワーク周波数（ENF）分析は、録音内のバックグラウンド電源ハムの周波数変化をデータベースからの長期にわたる高精度の電源周波数変化の履歴記録と比較することによって、音声録音を検証するためのフォレンジック技術です。事実上、電源ハム信号は、録音が作成された時期を特定し、音声録音の編集を検出するために使用できる時間依存のデジタル透かしとして扱われます。 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)