ラジオの雑音は、どこから発生している？

ラジオを聴くときは、選曲を行います。
適切に選曲すれば、音声などが聞こえます。そうでないときは、ザーとかいうような雑音が聞こえます。

音声は、放送局が電波で流しているわけですが、雑音は放送局が発しているわけでありません。

雑音は、どこから発生していることになるのでしょうか？
選曲していないときは、なんで無音にならないのでしょうか？


（参考）私は大学では機械系の勉強をして、現在は機械系の技術屋をしています。

No.5 ベストアンサー 回答者： tadys 回答日時： 2013/04/20 05:19

雑音の発生源は色々ありますが、主な原因は熱雑音と受信機（ラジオ）そのものが発生する雑音です。

色々な方としては、人工的なものと、自然が原因のものが有ります。
人工的なものは、各種の電子機器が発生するものです。
自然のものとしては、雷が原因のもの、太陽が原因のもの、その他の天体が発生するもの、宇宙そのものが発生するものなどです。

熱雑音とは、抵抗を持つものが発生するものです。
抵抗値がRのものが発生する雑音の電力をPnとするとPn = 4kT⊿ｆ で示されます。
ここで、ｋはボルツマン定数、Tは抵抗の絶対温度、⊿ｆは測定する時の帯域幅です。
この雑音を下げるには抵抗の温度を下げるしか有りません。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%86%B1%E9%9B%91% …

惑星の探査機等との通信では熱雑音を下げる為に受信機の温度を絶対零度に近い温度まで下げたり、超伝導の配線を使ったりします。

受信機が発生するノイズは受信機の部品が発生するノイズ（熱雑音を含む）です。
このノイズを少なくするには使用する部品を出来る限りノイズの発生が少ないものを選んで使用します。
特にアンテナに近い部品のノイズの影響が大きくなるのでその部分に使用するものは注意が必要です。

通信とノイズの関係についてはこちらを参考に
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5952 …

No.4 回答者： mrkato 回答日時： 2013/04/19 16:49

すみませんアマチュア無線関連から補足します。

第一級アマチュア無線技士免許試験問題文を解説して
履修するサイトの、FM復調回路設計の方式毎の回路図
http://www.gxk.jp/elec/musen/1ama/H14/html/H1412 …
キャリアーの「周波数がFM変調なので昇降する」のを、
両側に引っ掛けた「レコード針＝共振回路」で掴まえ、
相対的揺れを取り出すと音声信号になるのですが、
キャリアーが無いと、針が個々に風の吹き付けた揺れを
拾った同士で信号を造り出してしまうので、
高周波音ほど出力があるランダムな信号が出ます。
（耳障りを抑える為に元音声の高周波を強く送信して
受信した後段で補正するエンファシスが併用されます。
その為ラジオ同調を外すとホワイトノイズが太めに聴こえる。
正常受信の上でノイズがキャリアーに混入すると、
薄いランダムに変換されるので元の音声が聴きやすく残る）

ゲルマニウムラジオをFMモノラル検波で自作した報告
http://www.k5.dion.ne.jp/~radio77/ge-radio/w500. …
前段の一次検波や前後の増幅回路を持たない為に、
スケルチを用いなくとも無感度では音声信号も出ません。

No.3 回答者： mrkato 回答日時： 2013/04/19 15:35

FMラジオ、アナログTVの音声チャンネルだと、

復調すべき搬送波＝変動の無いキャリアーが無いので
ホワイトノイズ（一応。測定用途には難があるので）が出ます。
AMラジオの雑音が何らか感度に因って鳴るのと逆です。

トランシーバーだとスケルチ回路で
搬送波の感度を元に復調出口で音声を絞っていますが、
ラジオは停波を意識せず使用する
（カーラジオだとマルチパス劣化や遮蔽が通る度に
スケルチ動作で消音されたら、聞き取り困難）
のでホワイトノイズが垂れ流しの機器が一般的です。

鉄道交通機関のトランシーバーでは、常時受信しながら
受信が出来ない故障に陥った場合を表示するため
「空線信号」と呼ぶパイロット信号を通話していない間
送り続ける方式が在ります、この機器な場合は
パイロット信号を消音する空線スケルチが働いています

FMステレオ放送の「パイロット信号検出」は
互換性の為に行われているので受信限界ではありません。

No.2 回答者： t_ohta 回答日時： 2013/04/19 14:02

復調機が出しているノイズだと思います。

本来であればきっちりと変調された電波が届き、それを復調して音声信号を取り出しますが、キレイに変調された電波じゃ無い（電波が出て無い、減衰した）時は空中で周囲の影響を受けたランダムな変調を受信してしまい、ランダムな周波数変化をする音と誤認して再生されてしまいまず。

キレイに変調された電波でもノイズ成分は含まれていますが、シグナルとノイズの比率でシグナルが強くて勝つので音だけが取り出せます。（相対的にノイズ成分が小さくて無視できるレベルになる）

シグナルが減衰したり無い場合はノイズの方が強くなってしまい、復調機から出てくる音声信号にノイズ成分が多く出てきます。

No.1 回答者： kamobedanjoh 回答日時： 2013/04/19 13:27

雑音の発生源は，恐らく受信機内部にあるかと思われます。

その場所の特定は可成り困難です。不可能ではありませんが。
音声出力回路は，一定の出力レベルに維持されています。
入力信号が弱ければ，たまたま拾ったノイズを最大限まで増幅して出力します。