Helca

ヘリカの効果は雑音低減にありますが、雑音の発生源は色々あります。ここでは、アース電位の変動が雑音にどのようにつながるか説明しましょう。日本の供給電源は100Vの2線式単相交流で、東が50Hz、西が60Hz、２線のうち一方はホットで100V、もう一方はコールドで接地され、共通になっています。しかし、機器側ではどうでしょうか？アース付きの電源コードでない限り、2線式ではホットとコールドを逆につないでも使えるようになっており、100Vの供給電源と機器のアースは絶縁されています。機器のアース電位は電力会社が供給する電源のコールドとは一致せず、浮遊状態です。
このため、アンプなどの音響機器は、電源側(1次側)と機器内の電源側（2次側）とは（直流的に）絶縁されており、各機器のアース電位は浮遊した状態で、インターコネクトケーブルやデジタルケーブルのマイナス側を共通にして基準とし、信号のやり取りをしています。一方、電源から供給される電力は、50Hz または60Hzのみとは限らず、多くのノイズを伴っており、電源トランスやチョッパーを通り抜けて2次側へ伝わってゆきます。また、アンプなどで消費される電力は音楽信号の影響を受けて音楽信号と同じ周波数の変動をしますが、基本的には、電源の平滑回路で吸収され、ほとんど影響はないと考えられます。しかし、変動が0ということではありません。「信号に比べて十分小さく抑えられている」というだけです。各機器のアースが「電圧の基準」となりますが、現実には、ケーブルを介して接続されるため、ケーブルの帰還側（アース側）に流れる電流とケーブルに含まれる抵抗、誘導、容量成分の影響により、各機器の間でアース電位が異なってしまいます。音楽などの信号を再生していない場合、電力消費及び信号伝送による変動が少ないためアース電位は安定します。しかし、音楽などの信号を再生する場合、多くの電流が流れるため、機器ごとにアース電位が変動して基準にズレが生じます。この変化はマイクロボルト以下の微小な変化ですが、機器の間で異なるため、この差が機器間での信号伝送において雑音となって載ってしまいます。
この現象を確認するため，信号再生時のCDプレーヤとアンプの間のアース電位の差を測定した結果を表１に、待機状態での結果を表2に示します。表1と2を比較することにより、信号再生時は待機状態に比べて15dB程度アース電位が高くなっています。（dB値ですので、待機状態で約0.012μV、再生時で約0.063μVの電位の差があることになります。）
この程度の変化は、音楽信号（-40～0dB程度）には影響しませんが、音楽信号が音程に応じてとびとびの周波数しかないのに対し、雑音は全周波数にわたって存在するので、音楽信号以外の周波数の雑音は、いくら小さな雑音でも覆い隠されずに聞こえてしまいます。そのため、いくら音楽信号が大きくても、その間にある雑音を聴覚は検出してしまいます（聴覚のマスキング効果）。例えば、単純な計算で，音楽信号の大きさが1，雑音の大きさが0.00002（2/100000），アース間の変動が0.00001(1/100000)としましょう（通常信号が0dB，雑音が-86dB，変動が-100dBという表現をします）．1+0.00001はほぼ1ですが，0.00002+0.00001=0.00003となり，信号には影響しませんが、雑音は大きく増加して1.5倍となります。しかし、アース間の変動を半分に抑えることができると雑音の増加も1.25倍に抑えられるわけです。
この、アース電位の変動を抑制するのがヘリカの効果です．表１に示されるようにヘリカを使うことで、平均では2dB程度の抑制になっていますが、変動(ゆらぎ)を示す分散を見ると、80dBも低減できることが示されます。このように、ヘリカ使用による雑音低減効果は基準となる“アース電位”の変動抑制にあることが示されます。それだけでなく、雑音自体の低減効果もありますので、実際、待機状態では、ヘリカの効果はわかりませんが、信号再生時には、聴感上雑音が低減されることが分かります。それに伴って、雑音感が減って音像が明確になり、クスミの無いはっきりした透明な音へと変えられていく、これがヘリカの効果と言えます。

ケーブルは、電源ケーブル，デジタルケーブル，インターコネクトやスピーカケーブルなど用途によって伝送する信号が異なっており、そこを流れる電流の周波数帯域も異なります。
例えば、同軸のデジタルケーブルでは，MHz以上の高い周波数成分の信号を伝送しますのでスパイク状の雑音が符号に誤りを生じさせ、誤り訂正などで伝送速度の低下と、電源電圧の変動を生じさせます。ヘリカはデジタル雑音の低減に効果を発揮し、伝送速度を向上させ安定化させます。PCのベンチマークテストでは、スティッキー溶液を使うことで、約2～3％転送速度が向上します。
電源ケーブルの場合、家庭用電源には商用周波数（50/60Hz）のほかに、多くの雑音成分がのっています。モーターなど動力源に由来する雑音や、最近では、PCなどのデジタル機器が多数接続され、こうした機器で発生するパルス性雑音も、電源ケーブルを通してオーディオ機器に侵入してきます。ヘリカは、こうした雑音の侵入を抑制する効果をもっています。特に、高周波数の雑音抑制に優れ、音楽信号を再生する際に生じる雑音の低減に効果があります。雑音の低減は単にすっきりしたサウンドを作り出すだけでなく、音像の定位が明確になり、余韻が豊かになり、3次元の広がりを作り出してくれます。

通常、電池だと電源電圧の変動がないと思われがちですが、電池の内部抵抗により、再生信号と同じ周波数の電圧変動を生じると考えられます。さらに、Bluetoothでの通信を行うとかなりの電力を費やしますので、電源電圧は大きく変動します。この変動が、雑音の原因になります。

電池ではなく充電器に接続して使用する場合はどうでしょうか？充電器にも同様の内部インピーダンスがあり、その影響を受けて信号に対応した周波数の電源のゆらぎが生じます。これら電源電圧のゆらぎは、増幅回路の動作点を揺らしますので増幅回路の増幅率がそのゆらぎに応じて変動します。この増幅率のゆらぎによって雑音が生成されると考えられます。そこで、ヘリカを使うと、充電器に生じる電圧変動を抑制し、増幅率の変動が抑制され、雑音生成を抑えることができると考えます。