HDMIケーブル検証(2)
前回までの検証ではHDMIケーブルの5Vとフレームグラウンド(FG)をカットすると、音質が良くなると記事にしました。
そこで三種類のケーブルによる差はあるのか。
1) AudioQuest Pearl
2) Amazonベーシック ハイスピードHDMIケーブル
3) ELECOM DH-HD14ER15BK
【試聴結果】5V・FGカット
結果は 1 > 3 >2 。
特に1はナチュラルな鳴りで最も好ましい音です。
2は少し腰高でシャリ付きを感じます。
ここでケーブルの外皮を切ってみますと、1と3のシールドは銅なのに対し、2はアルミシールドでした。
フレームグラウンドはカットしていますが、材質の差が影響しているのではないかと推測しています。
次に光HDMIケーブルを試してみます。
今回の検証のために仕入れたものはこちら。
数千円で買える中国製です。今回は2mのものを調達しました。
コネクター内部で光信号へコンバートし、光ファイバーを使った通信を行います。伝送ロスが少なく、外部からのノイズに強いため数十メートルの長距離伝送にも対応できます。
なお、光HDMIケーブル内部は光ファイバーのほか5Vのラインも繋がっています。
【試聴結果】光HDMIケーブル
数日のバーンインを行って試聴します。一聴するとさらっと色味の少ない音です。低域は弾まず、中高域の彩度が下がってトゲを感じます。
これは選らんだケーブルに問題があるのか、長さの問題なのか、カスタムPCでの検証に問題があるのか分かりませんが、弊社の環境ではあまりいい結果は得られませんでした。
また、この光HDMIケーブルではOSの設定の「ディスプレイの電源を切る」オプションがうまく動作しないことがありました。
それでは、先日作ったアダプターを割り込ませるとどうか。
ディップスイッチでHDMIケーブルの内部にある5VとフレームグラウンドをONOFFできます。
そのアダプターをこのように割り込ませます。光HDMIケーブルは5Vを必要としますから、5VはONのまま。
図ではFG OFFとなっていますが、最初に繋ぐときにONにしないとディスプレイは動作してくれません。ディスプレイが動作すればFGはOFFにしても問題ありません。
【試聴結果】光HDMIケーブル+フレームグラウンドカット
先の試聴結果より少しは聴きやすくなりますが、普通のHDMIケーブルと比較すると劣ります。
なんとも釈然としない結果になってしまいましたが、光HDMIケーブルについてはもう少し検証を行ってみようと思います。
HDMIケーブル検証(1)
先日お客さまからお寄せいただいた「PCに接続するディスプレイのHDMIケーブルで音は変わりますか?」という件につきまして、数回にわたって検証してまいります。
まずは簡単にいくつかのケーブルを比較試聴します。
1) AudioQuest Pearl
2) Amazonベーシック ハイスピードHDMIケーブル
3) ELECOM DH-HD14ER15BK
試聴環境は前回ご紹介したPCトランスポート(ROON)で、NAS(Soundgenic)からの再生です。
【試聴結果】HDMIケーブル聴き比べ
2)のケーブルは少し浮付いたような若干腰高な音になりますが、他の2つは似た傾向です。Pearlの方が少し中高域のエッジが立つかなといったところ。シールド(フレームグラウンド)に使われている素材や輻射ノイズの影響でしょうか。音声データが通らないところもケーブルひとつで変化が現れることが如実にわかります。
結果、お客さまの問いに対しては「変わります」ということになります。
この試聴結果を受けて、改めてHDMI(TypeA)の構造を見てみます。
図のように19本の結線にシールド(フレームグラウンド、以下FG)が加わった構造です。ほとんどが信号ラインで、5V(55mA)のラインがあります。そこでこのように考えました。
・シールド(FG)によってシステム全体が劣化している可能性があるのではないか
・オーディオ用途のPCのディスプレイに5Vのラインは必要なのか
市販されている多くのディスプレイはAC100Vから内部でDC電源が生成されていて、この電源はオーディオ的に好ましいものではない可能性が大いにあります。FGが共通のGNDとして使われている場合、この好ましくない電源から発せられるノイズがHDMIケーブルのシールド(FG)を通じオーディオシステム全体へ影響を与えることが考えられます。
これを遮断できればディスプレイとPC間に流れるノイズを抑えることができます。5VのGNDはFGと共通で使っていると考えられますし、そうであれば5Vも必要なくなります。
それでは検証してみます。
これはコネクター(オス)をPC(ホスト側)に接続して使用できるように製作したものです。
PCからの5Vラインはカットし、ディスプレイ側の5Vにはジャックを付けて外部入力化できるようにし、シールド(FG)はビスで短絡できるようにしました。
【検証結果】5Vライン
検証に使用したディスプレイでは最初の接続時のみ短絡、その後カットした状態でディスプレイは動作します。EDID(解像度・リフレッシュレートなど)が保持されているからでしょうか。PC無操作時の「ディスプレイの電源を切る」も問題なく機能します。
5Vラインをカットすると僅かにざわつき感が減り、落ち着いた音になります。
【検証結果】シールド(FG)
検証に使用したディスプレイでは最初の接続時のみ短絡、認識すればシールド(FG)をカットしても動作しますし、5Vラインもあわせてカット可能です。そのままの接続状態でPCを再起動しても問題なくディスプレイは動作します。
音質は非常に良好です。ざわつき感が減る一方、色味が増して音色が豊かになります。
これはとても良い収穫です。
マルチディスプレイ環境やPC切り替え器を使われている環境ではうまく動作しない可能性がありますが、エミュレーターなどで解決できるかもしれません。
それでは次の検証に移る前に、基板むき出しのままではノイズの飛びつきも考えられますから、機能的でもう少しスマートなものを作ってみます。
20cmのHDMI延長ケーブルをベースにスイッチを割り込ませました。スイッチの切り替えによって、5V、シールド(FG)のONOFFが簡単に行えるようになります。
次回はこの延長ケーブルを使い、最初に試した3種類のHDMIケーブルを聴き比べを行います。
光メディアコンバーターを使った通信の検証(終)
最終回はクロックの交換やトランシーバーモジュールによる差の有無についての検証を行います。
画像はカスタム機のクロックを換装したものです。
限られたスペースに対応するためにFidelix社のPureRythm2を選びました。
発振回路にある極小サイズのコンデンサを取り外しますので後戻りはほぼ不可能です。
それでは今回も音声信号が通らない部分での検証です。
クロックの効果を確認するために、2つメディアコンバーターを用意しました。
(1)カスタムのみ
(2)カスタム+クロック交換
いずれも接続するのは「リニア電源 PSU-mini 5V」「LANアイソレーター LNX-007L」「システムエンハンサー SE3-BP」。
【試聴環境】
PC:オリジナル カスタム
NAS:Soundgenic カスタム
スイッチングハブ:HFS1150
音源:ROONによるNASのファイル、インターネットのストリーミング再生
【試聴結果】クロック換装
音質は良くなります。ある程度の予測はできていましたが、しっとりとした色艶がのり、音に深みが出ます。言い換えれば上質なオーディオ的な鳴り方で、空気感に少し温度や湿度が加わるような、そういう印象。前回の表をベースに採点するならば「97点」です。
それでは続いてトランシーバーモジュールによる違いについて。
今回は3種類の異なるメーカーのものを用意しました。
いずれもLCマルチモード850nm。
パターンやエンクロージャに微妙な違いがあります。
実はトランシーバーモジュールも数日のバーンインが必要で、新品時と一定期間の通電後では音質に差が出ます。
何度も差し替えての試聴となりますので、その都度端面のクリーニングを行います。
【試聴結果】トランシーバーモジュール
違いは出ます。
押しの強い音になるものもあれば、定位や帯域のバランスが良く整うものも。
ここは若干好みの範疇になるかなとも思いますし、性能は販売価格に比例するような気がします。
そういうことで、最も良かったもので+1点。クロック換装と合わせて98点です。
満点まであと2点なのですが、「ルーター〜スイッチングハブ間未接続」に並ぶには大きな壁があるように感じます。
【総まとめ】
LANケーブルで繋がっているルーター〜スイッチングハブ間に使用することを前提に
1)メディアコンバーター〜スイッチングハブ間のLANケーブルはUTPを推奨(またはノイズコントロールボックス付きのケーブルを推奨 2023/11/30追記)
2)ローノイズ化のためのカスタムは必須、カスタムの度合いによって音質は向上する
3)LANアイソレーターや仮想アース製品などを併用すると音質は向上する
4)トランシーバーモジュールによって音質は変化する
5)光ファイバーケーブルの長さはあまり気にしなくてよい
6)ストリーミング、ローカルネットワーク経由の再生両方に効果がある
環境によって変わってまいりますが、ネットワーク機器用の接地環境(システムエンハンサー・仮想アース製品は含まない)がない方は、スイッチングハブ〜メディアコンバーター間のLANケーブルはUTP(またはシールドが接続されていないUTPタイプ)を推奨します。
ヒューマンデータ社のLANアイソレーターLNX-007Lの両端のシールド(フレームグラウンド)は分離していますから、これを使ってUTP化することも可能です。
2のローノイズ化は単に電源だけでなく、低ジッタのクロックやフレームグラウンド側も意識したカスタムが必要となりますし、オーディオグレード化するには音質劣化の原因となるものを排除していかなければなりません。これに3も大きく関わってきます。
5は今回のようにアイソレートを目的とした使い方をする場合に限ります。
さて、このメディアコンバーターについてメーカーにコンタクトをとってみたところ、今回のメディアコンバーターは古いバージョンの基板のようです。更に2つの新しいバージョンがあり、日本のマーケットでは混在している状態のようです。
弊社に最近届いたものはやはり最新のバージョンのものとなっていました。基板はパターンが少し良くなっていたり電源部に手が混んでいたりしますが、音質にほとんど差はなく今回の一連のカスタムは全て行えます。
現在メールなどで少しずつ反響をいただいている段階で、これを商品とするのかは未定です。既にお持ちの方へのカスタムは行えますのでお気軽にお問い合わせください。
(関連記事)
光メディアコンバーターを使った通信の検証(5)
今回はカスタム機の試聴結果について。
使用したのはこちらのカスタム機です。
基板上のEMI対策用のパスコンの選定も済んでおり、一番良い結果のものを実装しています。
システムエンハンサーや仮想アース製品などを接続できるようアースターミナルを設け、手軽にフレームグラウンドを強化できるようにしました。
このアースターミナルは弊社のスイッチングハブに取り付けられているものと同じもので、Yラグやバナナプラグ、ケーブルの直接取付などにも対応します。
比較にはLANアイソレーターも使用しました。
HUMANDATA / LANアイソレーター LNX-007L
今回はルーター・スイッチングハブ間に絞ってテストを行い、結果を表形式にまとめました。
接続に使用するLANケーブルは全てUTP仕様のオリジナルLANケーブルNOCX2を使用し、未接続(スイッチングハブにルーター等が繋がっていない)状態の評価を100としています。
再生はNASの音楽データ(LAN経由)をPCで受けて行っています。
電源 | FG強化 | アイソレーター | 評価 | |
1 | 未接続 | 100 | ||
2 | リニア | 〇 | 〇 | 95 |
3 | リニア | 〇 |
92 |
|
4 | リニア | 87 | ||
5 | スイッチング | 〇 | 〇 | 78 |
6 | スイッチング | 〇 | 75 | |
7 | スイッチング | 70 | ||
8 | MC/ルーター間 LANケーブル接続 | 60 |
※FG強化…システムエンハンサー接続の有無
※アイソレーター…LNX-007Lの有無
一番音質が良いのは、オーディオ用のネットワークにルーターを接続しない状態ですから、これとの比較を中心に行いました。
リニア電源が良いのは言わずもがなですが、カスタム機であれば付属のスイッチング電源でも悪くはないということもお分かりいただけるかと思います。リニア電源と比較するとやはり音質は落ちてしまいますが、まずは光接続によるアイソレート効果を試してみたいという方にお勧めできます。
FG強化にはシステムエンハンサーSE3-BPを使用しており、今回のメディアコンバーターに対しての接続は一般的なオーディオ機器に接続するよりも分かりやすい結果となりました。色彩感あふれる音色に変わり、一音一音の粒立ちが豊かで空間の見通しが大幅に改善されます。
LANアイソレーター LNX-007Lの挿入はもうひと押し欲しいという方にお勧めです。LNX-007Lはフレームグラウンドが繋がっていませんが、端子を使って短絡することも可能な製品です。改善の効果としては、薄いベールが1〜2枚剥がれるようなイメージです。
ではルーターとの通信を光化するだけでなぜ音がよくなるのか。
1)光接続によってアイソレート効果が得られる
2)LANケーブルを短くすることができる
3)メディアコンバーターはルーターよりもローノイズである
ということが考えられます。
ノイズの影響を受けない光ファイバーを使用し、アイソレート効果を得られますから、1はどなたでも想像なさる事かと思われます。また、短いLANケーブルにすることでノイズの影響や混入を抑えることができ音質が向上します。
さて、3が今回の最も重要なポイントです。
有線(LANケーブル)で繋がる機器が変われば他の機器への影響も変化します。ルーターは高速で動作する回路で構成されており、Wi-Fi機能が付いていたりとPC並みのノイズ発生源と言えます。
これがシンプルな回路のコンバーターに置き替わるわけですから、当然のごとくノイズの影響の度合いは下がります。今回は低ノイズ化カスタムを行っていますから、そのカスタム度合いによって音質が向上します。
次回はカスタムの締めくくりとしてクロックの交換やトランシーバーモジュールの比較なども行う予定です。
(関連記事)
光メディアコンバーターを使った通信の検証(4)
前回までの検証で概ね結果は見えてきました。
ルーターとオーディオネットワークを繋ぐ部分に「メディアコンバーターを利用した光接続によるアイソレート効果は有効」と申し上げたわけですが、ではどのようにカスタムすれば皆さまに簡単かつ良い音でご利用いただけるか検証を行ってまいります。
まずは電源の入力部。
汎用性の高い5V入力とするためにローノイズな降圧回路が必要となりますので、Fidelix社のレギュレーターを組み付けたものを用意しました。
レギュレーターはいつものように特別にお願いしている選別品です。
裏側
硬化するタイプの放熱用シリコーンで銅板を貼り付けています。
RJ45モジュラー(LANポート部分)は今回のカスタムで使用しているBel-Stewartのものです。
動画にしてみましたが、篏合したときの音や動きにくさが伝わるでしょうか。
USBジャックが付けられるパターンがありますので、入力とGNDはそこを使っています。
レギュレーターの出力はパターンを切り離して配線しました
。
この基板は両面基板で、切り離したパターンはビアを通して裏面と繋がっていて放熱用として使えます。
このパターンにレギュレーター固定用の穴を開けてヒートシンク代わりとして利用しました。この方法で24時間通信した状態でも十分に放熱できていますので問題ないでしょう。
また、このベタはどことも繋がりませんので広いパッド(元のレギュレーターの出力部分)からジャンパでGNDへ落としました。電源入力部のコンデンサは熱を与えないようにして取りつけたOS-CON SEPCです。POSCAPも検討しましたが、パターンを生かせるリードタイプにしました。
このカスタムと並行してフレームグランドのパスコンの選定用の基板も準備しています。
この基板は箔厚が薄めで熱に弱く何度も取替えができないことから、選定のためのテスト用の基板は最低でも10枚ほど必要となります。
次回は試聴結果をお届けしたく考えています。
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