難しいUSBのノイズ対策

 現在、RME firefeceをオーディオインターフェースとして用いていますが、既に導入済みUSBアイソレーター(雑音絶縁器)のintonaに拘わる動作が思わしくありません。常時起きる問題ではなく、間欠的に生じる為、原因追求に至るまで時間が掛かりました。
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現象
 以下の様な現象が生じます、問題切り分けの為にintonaを経由しないで使用すると、問題点の総てが解消します。この事は、RME firefeceだけに拘わる問題であり、ごく普通のDACでは、問題が生じていません。

 ・総てのアナログポートから音声信号が出力されない。
 ・44.1kHz以上のハイサンプリングに限り出力がされない。
 ・アナログポート3,4で異常な発信が起きる。
 ・極めて稀にWindows7自体がハングアップする。
 ・前回終了時の設定内容が引き継がれない。
 
考えられる原因
 USBの情報伝送方式には、以下の4種類があり、機能毎に使い分けられています。そして、RME firefeceを繋いだホストを立ち上げる場合、最初にホスト(ドライバー)とRME firefeceがコントロール転送を用いてステータスの一致化をはかっており、その後、totalMIXというRME firefeceの制御ソフトを立ち上げる事により通常の使用状態となりますが、その当初に何らかの原因によりステータスの不一致(矛盾)が起きる様です。
 
 ・コントロール :主に装置とホスト間の状態遷移等の手順
 ・インタラプト :ホストポーリング/アドレッシングの調歩同期手順
 ・バルク :冗長検査が行われ、速度より正確性を優先した手順  
 ・アイソクロナス :ビデオ、音響機器の再送を行わない手順

なぜステータスの不一致が起きるか
 intonaの二次側(スレーブ側)のバスパワー供給は、センダー側(ホスト側)からのバスパワーによる電源機能がレィディー状態となり、トランス経由で二次側に供給されてからレシーバーが使用可能となります。そこで初めて通信が可能となります。時間にして、7秒程度の遅延ですが、コンピューターにとっての7秒とは、非常に大きい値で、RME firefeceの設計時のスレショルド値は、そこまで遅延することを想定してない思われます。そこで、情報取得のタイムアウトが生じて誤動作につながると想定しました。

取り合えずの対策
 現時点での最も安直な解決策としては、使用を止める事ですが、折角良質な音を聴ける状態に改善して来たので、何とか無い知恵を絞って考えてみました。

解決策は
 intonaの二次側にクリーンな5Vを別途供給して、品質の悪い二次側のバスパワーを用いない方法が考えられます。intonaに内部のDCDCコンバータの使用を止めて、二次側専用のクリーンなDC5Vを供給するコネクタと切り替えスイッチを設ける改善そろそろ考えたいと思います。

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 最近作製したipad専用のDACです。左のUSB(タイプB)はクリーンな5Vを供給するバスパワーコネクタで、右側のUSB(タイプA)は、ライトニングケーブルのデジタル信号コネクターです。この様に出来ていれば良かったです。今回の問題は、intonaが悪いという事ではなく、intonaの優れた特性を知って上手く活用する事を考えてみました。ケースをプラスチックからアルミシャシーに替えるより先ずは一次、二次側電源の品質の改善方が優先課題だと思います。

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