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「ラック」 コプラーレ(COPULARE)社 Bronze Spharen、Zonal Tone-Basis、Aural High End Stand、Analog Stand Sial  …

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持ち家(戸建) / 専用室 / オーディオルーム / 16畳~ / 防音あり / スクリーンなし / 8ch以上
コプラーレのラックに収まった機器です。 スピーカーは一部ですが、ホーンのあるのがWE-JBLらのシステム 真ん中が試聴会で使った戦前の独逸クラングフィルムの劇場用励磁型2ウェイ その他左に…
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日記

レポートのUSBアイソレーター素子がローノイズ化してくれる理由

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2017年11月25日

昨日、一昨日とレポートしたUSBアイソレーター。


昨日まではUSB電源のDC5Vの浄化についてでした。

今日は信号に乗った高周波ノイズらがどうしてカットされて浄化されるかだいたいわかりました。

詳しくは相当長い解説があるこのアイソレーターに搭載されたチップの公式サイトに委ねます。
http://www.analog.com/jp/analog-dialogue/articles/digital-isolators-in-medical-and-industrial-apps.html

注目はこのチップは人間の生き死にに関わる医療分野、莫大な経済価値も扱う産業分野でのUSBデータ伝送において伝送、認識ミスが許されない環境で開発されたもののようです。

こちらが USBアイソレーターチップADuM4160の内部ブロックダイヤグラムです。



入り口と出口とではGNDをアイソレートされていること、すべての信号伝送回路にコイルマークのノイズカットトランス素子が挿入されていることがわかります。

動画での解説も教えてもらいました。
デジタル・アイソレータって何?
https://www.youtube.com/watch?v=eFJmzabfMQw

ADuM4160 / USBポート信号のアイソレータ
https://www.youtube.com/watch?v=32RPJ5okW5A

ESOTERIC Grandioso D1のように、USB-DAC内にこのようなアイソレーターが内蔵されていればいいのです。
そうでない場合にはPCからの信号以外のノイズはここでシャットアウトされて、データの伝送ミス、認識ミスがなくなる、オーディオでは音質がアップする可能性がある理由もわかりました。

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レス一覧

  1. 平蔵さん、こんにちは。

    コンピュータの世界では0,1のデータが正確に送れればそれで良いのですが、オーディオではその0,1のアナログ信号波形が音質に影響するのでやっかいですね、
    ノイズを取ることは、そのアナログ信号波形を綺麗にするのに有効ですね。

    byミネルヴァ at2017-11-25 11:42

  2. ミネルヴァさん こんにちは。

    東芝で医療機器や放送機器、スーパーコンピューターのノイズ対策をされたイトケンこと伊藤健一さんの著作に、デジタル伝送でノイズが混じってしまった乳がんのマンモグラフィー写真の紹介がありました。

    ノイズによって、全体の解像度が落ち、黒い斑点ノイズが画像のあちこちに現れて、病巣の発見に影響する違いが認められました。

    電源からのノイズの回り込み、医療機器どおしを接続したときのアースループ、配線の取り回しなどを検証して治したそうです。

    これに類したことが音の世界でも現れているのだと読みました。

    by平蔵 at2017-11-25 12:01

  3. 平蔵さん、

    普通のオーディオルームではノイズの影響により、デジタル伝送で0,1を送り損ねることはまずありません。

    HDMIでは10Gbpsの速度で暗号化された映像と音声データを送っていますが、もし0,1を送り損ねると画像、音声が破綻しますが、普通はそうなりません。HDMIではEthernetのようなエラーによる再送はありません。

    ただし伝送過程で画質、音質の変化はありえます。これは0,1の信号のアナログ波形の乱れにより起こると思います。。

    byミネルヴァ at2017-11-25 12:43

  4. ミネルヴァさん こんばんは。

    長くなりますのでイトケンこと伊藤健一著作のアースとケーブル、アースと雑音あたりをお読みでなければ、目を通されることをおすすめします。

    イトケンシリーズは半分以上読みました。
    何百と読んだオーディオ技術誌の何万倍かオーディオにすら役立ちました。

    by平蔵 at2017-11-25 17:32

  5. 平蔵さん、こんばんは。

    それらの本は読んだことはありませんが、EMC規格の策定に関わる仕事をしていたことがあり、規格案に対して部下が出す英文修正意見書のチェックをしておりました。

    ノイズやアースに関する基礎知識はあると思います。

    byミネルヴァ at2017-11-25 20:08

  6. ミネルヴァさん 是非東芝で各種ノイズ対策に奔走されていた現場主義の方の本をお読みください。それからです。、

    明日にでも実測報告をしましょう。

    by平蔵 at2017-11-25 20:49

  7. 平蔵さん、

    日本が提出する修正意見書は各種ノイズ対策に奔走している多数の企業の現場からの意見を集約し作り上げたものです。

    理屈から机上で作り上げたものではありません。

    byミネルヴァ at2017-11-25 21:17

  8. 平蔵さん、

    >お使いの電ケーの3P電源コードのシャーシアースへの接続らの有無を検討していないなど考えられないレス

    どこの文脈でのレスでしょうか?
    アース線の導通のある3P電源ケーブルを使っていますが、どの機器がそのアースから切れているかは確認済みですが。

    アース接続については現状何も問題は感じておりません。

    byミネルヴァ at2017-11-25 23:47

  9. ミネルヴァさん おはようございます。

    それは大変失礼しました。

    いつもデジタル方面らでアドバイスいただいている方が、PCからのUSB電源とクリーン化したUSB電源をそれぞれ同じUSB-DACに供給して、それぞれのDAC出力波形を測定して有意な差を観測されました。

    本日アップいたします。

    伊藤健一さん一連の著作はメーカーの技術者向けの本でもあります。
    もしお読みでなければ、もしかしたらメーカーの技術者ないし管理職の立場からも参考になりそうな記述満載に読めました。

    図書館から全て借りられましたので、お時間があればご覧いただいてご感想をいただければ幸いです。

    少なくとも浅薄の自分には開眼する記述がたくさんでした。

    by平蔵 at2017-11-26 03:02

  10. 平蔵さん、おはようございます。

    どう致しまして。
    近所に県立図書館がありますのでお勧めの図書を借りて見ようと思います。ありがとうございました。
    それにしても凄い探究心と行動力ですね。いつも感心して日記を拝見しています。

    byミネルヴァ at2017-11-26 09:03

  11. ミネルヴァさん いつもご覧いただきレスまでいただいてありがとうございます。

    昨日は伊藤健一著作の「ワットと熱と故障の話」を読みました。

    設問で100Wのスイッチング電源に必要なケーブルの対応電力は100wではなく200w以上であること、電線会社と電器会社とではケーブルに求める最大電力能力の意味が違う。それは瞬間電圧降下の問題を電器会社は問題にするのに、電線メーカーは問わないからと。

    オーディオでマイ電柱のメリットに瞬間電圧降下を割ける意義があったり、極太の電源ケーブルやスピーカーケーブルが使われる理由まで連想しました。

    by平蔵 at2017-11-28 11:41

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