消音パソコン(クワイエットパソコン)へ移行 その13

USBのノイズ対策を強化しました。
 USBからFirewire400(IEEE1394a)に切り替えて、正常に動作することが出来ず、玉砕状態で諦める事にしました。そして、USBに戻してからは、極めて安定した稼動状況が得られましたので、USBのノイズ対策を徹底的に行ってみました。

PCとオーディオインターフェースの繋ぎ方
 基本的にPCとオーディオインターフェースのデジタル信号は、INTONAでアイソレートする事にして、5Vのバスパワーは、INTONAへの電源供給の範囲に留めて、その先のRME Fireface UCXには供給しない事にします。Fireface UCXへの電源供給は、直接トランスを用いたドロッパー式の安定化電源から供給します。これにより電源もデータともにパソコンから完全にアイソレートされました。

緑のラインが差動の信号線で、朱色のラインが5Vのバスパワー、赤色のラインがFirefaceの電源(12V)です。
下図をクリックすると拡大されます。
Qsignal line

EMI Filter Aの回路
D+、D-のラインにコモンモードチョークコイルDLW21SN900SQ2」で、信号ラインのコモンモードノイズを削減します。バスパワーとグランド間には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と超低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、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。
下図をクリックすると拡大されます。
usb_fil3_sch.jpg

EMI Filter Bの回路
D+、D-のラインにUSB2.0対応 コモンモードチョークコイルDLW21SN900SQ2」で、信号ラインのコモンモードノイズを削減してRME Fireface UCXに送り込みます。INTONAからのバスパワーラインには、外部からキャパシタンス(SEPCコンデンサー1000U/6V)を追加して、ここを終端としています。
下図をクリックすると拡大されます。
Xusb_fil3_sch.jpg

肝心な音の変化は
 今日はあいにくの雨ですので、音質の差が解りません。近日中に測定と試聴を行ってみます。PC本体より後からFirefaceを立ち上げないと認識しない事があり、バスパワーをFirefaceに与えない場合、電源投入のシーケンスに条件が有りそうです。

DCS4194UMZ参考資料
RENESAS アプリケーションノート 資料はここ
Full-Speed USB2.0 基本設計ガイドライン(2015.11.25) R10AN0608JJ0100

後で解った事
 Fireface UCXのバスパワー(DC5V)の供給を止めると、立ち上げる順番により、UCX側とTotalMIX(ホスト側)でのステータス不一致が生じる事が判明しました。販売元のシンタックス・ ジャパンのサポートセンターに問い合わせたところ、「ホスト側から見た場合、立ち上げシーケンスが把握できす、又、UCX側からも、DC5Vのバスパワーで、ホストとのフックアップを確認している」との事です。フックアップのプロシージャーが終れば正常に動作しますが、設定の変更を行った場合の直後の再立ち上げ時には、以下のワーニング・メッセージが表示されますが、落ち着いて対処すれば、問題無いようです。基本的にオリジナルどおり、バスパワーを与えたほうが、スタビリティーは高いと思います。
https://synthax.jp/faq-fireface-ucx-reader/items/totalmixnimismatch-detectednomesezigasaremasu.html

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No title

 信号系のコモンモードフィルターはもっとインピーダンスが高いのでも良いと思います。(コモンモードで)ファインメットビーズを追加するもの効果があります。

Re: No title

コメント有難うございます。
 INTONAでアイソレート後の出口からFireface UCXの受けの差動データ通信にファインメット・ビーズを追加すると効果が有りそうですね。早速実験してみます。