USB2.0のノイズ対策

USB2.0のノイズ対策
 USB2.0は、480Mbpsの信号を扱うため、USBの装置、ケーブルからの輻射ノイズが大きく、又、信号の形態が複雑で対策が難しいと言われています。
 ガルバニック絶縁(Galvanic isolation)を主目的とした「Intona USB アイソレーター」は、同時に信号のアイソレートによりノイズ低減も期待できますが、ノイズ低減を主目的に期待すると、Xilinx製Spartan FPGAから生じるプロセッサーノイズと、電磁誘導による電源の供給方法等からノイズ対策に一抹の不安を感じます。そこで、今回は、ノイズのフィルタリングに趣を置いた商品を見つけたので、Intona USB アイソレーターと併用して試してみる事にしました。
DSC01875.jpg

Intona USB アイソレーター
intona.jpg
Intona Technology GmbH
Auweg 32 D-89250 Senden Germany
詳細はここ

USB2.0の仕様
 USB2.0の信号伝送方式は、以下の様に4方式あり、とてもオーディオに最適な方法とは思えません。
・コントロール転送
 デバイスの設定・制御
・インタラプト転送
 一定間隔でデータを転送するた機能で、キーボードやマウス
 ホストからの一定間隔のポーリング/アドレッシングによって実現している。
・バルク転送
 比較的まとまった量のデータを非周期的に転送するためのもの
 外部補助記憶装置やイメージスキャナ
 データの確実性は生成多項式により検証されている。
・アイソクロナス転送
 連続的周期的なデータを転送を行う。
 再送信が無いので確実性は保証されない。
 ビデオや音響機器の入出力

フィルターの概要
 今回入手した、フィルターの概要は、以下のとおりです。
 平衡伝送(バランス)を行っているデータラインに、ムラタ製コモンモードチョークコイル「DLW21SN900SQ2」を使い コモンモードノイズを低減させるとともに、バスパワー(5V/2.5VA)のラインには、ムラタ製チップフェライトビーズインダクタ「BLM21PG600SN1」と、0.1uFの積層セラミックコンデンサ、超低ESRの導電性高分子タンタル固体電解コンデンサ(POCSAP)でノーマルモードノイズを低減させて、さらにコモンモードチョークコイル「ACM7060-701-2PL」でコモンモードノイズを低減させています。
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回路図
usb_fil3_sch.jpg

使用する主要部品
・コモンモードチョークコイル「DLW21SN900SQ2」
 http://www.murata.com/ja-jp/products/productdetail?partno=DLW21SN900SQ2%23
・フェライトビーズインダクタ「BLM21PG600SN1」
 http://www.murata.com/ja-jp/products/productdetail?partno=BLM21PG600SN1%23
・コモンモードチョークコイル「ACM7060-701-2PL」
 https://product.tdk.com/info/ja/catalog/datasheets/cmf_commercial_power_acm7060_ja.pdf
・導電性高分子タンタル固体電解コンデンサ(POCSAP)
 http://industrial.panasonic.com/jp/products/capacitors/polymer-capacitors/poscap

バスパワーの分離
 バスパワーの供給をパソコン側から行わす、その供給を断って、外部のエリミネーターから純度の高い5Vを提供するすることにより、ノイズ対策を行います。これは、クリーンな5Vを別途用意する必要が有る為、次回の試験とします。

輻射ノイズ対策
 フェライト・シートをフィルターを格納するアルミ・ケース(タカチ工業:MB-S1)の内側に覆う事で、輻射ノイズを吸収して、可能な限りケース内で反射しない様に工夫しました。
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で、肝心な音は・・・
 ハッキリ言って、差が解りません。シズル(sizzle)感が増した様な気がします。一寸大人しくなりつまらないです。ノイズ対策以前の歪のあるど迫力も魅力的です。投資効果を考えると、微妙ですね。

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No title

 これは中々良い特性ですね。どこで見つけられましたか。

 あまり効果が判り難いとのことですが、このフィルターできればintonaの両側につけてください。
 大人しくつまらないとのことですがそれが本来の音で、鈍らなのは別に原因があるように思います。

 どちらかといえばきつくなり勝ちの音に対してなめらかなきつさの無い音を出すほうがよほど難しいです。

Re: No title

コメントありがとうございます。

 信号線のコモンモードフィルターの部品を集めて作成に取り掛かったところで、出来合いのフィルタを見つけたので購入しました。ムラタのフィルターの寄せ集めですが、作るより廉価です。
 以下のその製品です。
 http://it-densi.ocnk.net/product/214

 Intonaは、今年の6月1日にファームウェアーの更新が有りNFオプションが、その一部として変更された様です。

 音質は、もう少し追い込んでみます。