自作USB電源ノイズフィルターの効果は?D10が劇的に変化

      2019/06/26

Topping のD10 DACは低価格ですが優れたDAC ES9018K2Mを内蔵しているので、オペアンプの交換によりいっそうの高音質かが図れます。

私はOPA2134をLMC49720NAに交換してスッキリして、太目の音質を楽しんでいます。

Topping のD10はTopping のD10しか使用できない構造なので

今回は自作USB電源フィルタで高音質化が図れるのかトライしてみました。

自作のもとになっているのノイズフィルターは無線と実験の著者である柴田功さんが

過去MJ誌で発表した「コンデンサー式USB電源フィルター」です。



柴田功さんのコンデンサー式USB電源フィルターの原理

パソコンのUSB端子は

1番ピン  5±0.25Vバス電源
2番ピン  逆相データ D-
3番ピン  正相データ D+
4番ピン  グランド(アース)

で構成されています。

バス電源はUSB機器を接続すると信号のやり取りで小刻みに変動し、高周波ノイズが電源に重畳されたかたちとなります。

この電源ノイズが信号ラインに飛びつくと、ジッターを誘発してUSB機器の音質を劣化させます。

柴田功さんのコンデンサー式USB電源フィルターはバス電源とグランド間にコンデンサーを追加して電源ノイズを吸収するものです。

構成はUSBプラグとソケットとコンデンサー2個からなります。

制作に使用するUSB標準Aプラグ(リンクマン3211MSE)、標準Aソケット(リンクマン3210W1BCE)で秋葉原のマルツで販売しています。

1番ピンと4番ピンにつけるのはノイズ吸収コンデンサーは等価直列抵抗が低くて高周波特性の優れたOSコンSPタイプ100μF/16Vと

日通工1000pF/500Vディップマイカです。

OSコンは1番ピンが+となる向きに接続します。

この種のノイズフィルターをパソコンと接続するには手順が大事で、まずノイズフィルターをパソコンに接続し、コンデンサーをチャージし、

それからノイズフィルターのソケットに負荷となるUSB機器をつないだUSBケーブルのプラグを挿入します。

先に負荷機器をつないだ状態でノイズフィルターのプラグをパソコンにさすと突入電流が大きくなってパソコン側がバス電源を遮断する恐れがあるからです。

ノイズフィルターがノイズを低減している周波数領域は


OSコンのインピーダンス特製については「yiu's audio blogyiu's audio blogyiu's audio blog」さんがちょうどOSコン100μF/16Vについて測定していました。



グラフから言えば50KHz 付近でインピーダンスが最低となっています。

50KHz といえば人間の可聴帯域外の周波数です。

日通工1000pF/500Vディップマイカのインピーダンス特製はMHz代の高周波領域でインピーダンスが最低になるでしょう。

ノイズフィルターは人間の可聴帯域外のノイズを低減させて音質が向上させているわけです。

それなのに可聴帯域の音質が向上するのが不思議なところです。

具体的な音質向上をTopping D10で試聴しました。

聴いたのはアンバートンのアルバムBallad&BurtonからBang Bangです。

残響音がきこえるのでライプ録音ではないでしょうか。

出だしからドラムのハイハットやベース音とピアノの音が入ってくるので試聴楽曲としてうってつけなのです。

音質向上効果は

柴田功さん設計になるUSB電源ノイズフィルターを私が自作したノイズフィルターですが、D10に接続して聞くと劇的な効果むを生みます。

にじんでいた一つ一つの楽器の音が独立して明確になり、芯が入ってきています。

ハイハットの音、ベースの音に芯が入り音像が明確になりました。

たった数百円でUSB電源のノイズをコンデンサでとるだけでこれだけの効果を出すのですからすごいですね。

パソコンのノイズ状況を聞いてみる


音源は私のノートパソコンのUSB3からとっています。

このUSB3端子があるところはこのノートパソコンでは可聴帯域のノイズが最も盛大になっているところです。

私の携帯ラジオででそのノイズを聞いた動画を添付します。



可聴帯域のノイズ音が82.5MHzのFM放送から聞こえてきます。

それでもこのUSB3ルートのDAC再生音は高音質でノイズ音なんかはきこえません。

今回は可聴帯域外のUSB電源のノイズをコンデンサで除去することでさらに高音質になることを確認しました。

次回は

電源を外部電池(5V)としたらどうなるかをチェックしましょう。

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