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HDMIもひ・か・り・に・なれー!

12/07/29初稿

 実は私、電気的なアイソレーションが大好きです(笑)。


■遂にHDMIもアイソレーション

 ウチではAVアンプ(YAMAHA製DSP-Z7)をDACとして使っていますが、長らく入力は光S/PDIFによる音声だけで運用していました(その場合のHD-Audio対応への考え方などはこちらをご参照ください)。
 しかし、先日HDMI-Audioに目覚めて以来、PCとAVアンプを電気的に接続せざるを得なくなっていました。
 それでもメリットが上回っていたワケですが、なにせノイズ源の代表選手のようなPC。できることならアイソレートしたかったのは言うまでもありません。
 これまでも例えば無線HDMIなんて手法もあったのですが、結局レシーバ側に別電源が必要なため改めてACを含めたGND問題が発生してしまいますし、何より、結構な規模の回路がAVアンプ側に追加される形になることから音質的にメリットが出せるとは思えず試していませんでした。
 光ファイバHDMIなんてのも業務用などにはあったのでしょうけれど、とても試してみる対象にはなり得ていませんでした。が、先日、なんと、リーズナブルな「光ファイバHDMIケーブル」が登場していることを知りました。

 Rainbow Fish Fiber Opticという米国メーカで、日本ではエミライが代理店となったようです。
 本来の目的は長尺引き回しなのでしょうけれど、本田雅一氏のBlog(*)では、プレーヤとAVアンプ、AVアンプとTV間のアイソレーションによる音質画質向上に用いる例が紹介されています。

*:http://blogs.itmedia.co.jp/honda/2012/05/avhdmi-38a5.html

 Home(白)とProfessional(黒)の2バージョンがあるようですが、メーカサイトによると用途別であって音質的な性能差はないそうです。
 また、3m以下を設定する予定はないとのことです。PCとAVアンプ間は1mではちょっと足りないこともあり、Homeバージョンの3mで即決しました。

 このHDMIケーブルはコネクタ内に電気信号と光を相互に変換するメディアコンバータが内蔵されていますので、当然電源が必要です。送信側はHDMI信号の中に5V給電がありますが受信側にはありませんので、外部から電源供給してやる必要があります。そこでACアダプタなんかが登場してしまっては上記無線HDMIと似た事情になってしまいますが、この製品ではUSBの5V電源から給電可能です。ので、最近は受信側にまず存在するであろうUSB-A端子から給電できますから、電気的アイソレーションは保たれるというワケです。

 ちなみに当商品の仕様上の消費電力は送信側0.6W、受信側0.5Wとなっていました。5Vですから電流値にすると120mAと100mAになりますね。
 USBバスパワーは規格上500mAですから受信側は問題ありません。一方、送信側で使うことになるHDMIの給電は規格上min.55mAのようです。
http://www.hdmi.org/learningcenter/kb.aspx?c=13#42
 が、実際の商品では100mA~150mAくらい供給されているようで、その程度の消費電力のモノなら現実的には動作することが多いようです。しかしながら「今後はポータブルデバイスなども増えてくるのでアテにして商品作るなよ」といったことが書かれています。
 「送信側120mA」は微妙なところでしょうか。なので送信側でも電力が足りない場合がありえるため、その場合もUSBから給電できるアダプタケーブルがオプションで準備されています。

 実際、DSP-Z7からTVへの出力ではLEDは光るものの出画しませんでした。Sapphire製HD5450のHDMIもNG。
 なお、DDCだけは銅線だったりしないだろななんて一抹の不安もあったのですが、ファイバケーブルは透けるような状態でメタル線が通る余地はありませんでした(念のためテスターでシェルを当たりましたが抵抗値無限大)。

 さて、いよいよ投入です。受信側はDSP-Z7のリアUSBを有効にして給電し、WIREWORLD製SilverStarLight/1mから変更。送信側はPC(GA-E350N-USB3オンボードHDMI)なので潤沢に電流出してるだろうと思っていましたが、実際電力の問題はなさそうです。
 13/03/28追記:NEC製UltraBook「VersaPro VG-E(Lavie G タイプZのビジネスPC版)」、POWERCOLOR製ファンレスHD7750のHDMIもそのまま出画できました。
 評価・音質レビューもどきとしては、明らかにクリアな音になりました。S/Nが上がって静かになったカンジでしょうか。スタビリティ感の向上も感じます。やはりアイソレーションの効果は捨てがたいようです。


■DC電源チューン再び

 といっても“おお~”というレベルではなかったとも言えます。元のケーブルがかなり高級品でもありましたし。
 しかし、このケーブルにはチューニングの余地が残されています。ハイ、受信側電源…つまり光→電気のメディアコンバータ電源=受信側で再生成されるHDMI電気信号の品質を左右する電源の変更です(これが可能なのも速攻で購入した理由のひとつです)。

 といってもUSB-ACアダプタから取ったりしたら意味ありません。せっかくPCとアイソレーションしたのに今度はACアダプタと結合してしまいます(普通のACアダプタでは高品質の5Vが得られないでしょうし)。アイソレーションを有効にした状態でAVアンプ本体以外から給電するとしたら「バッテリ」になります。
 ということで、DDCの電源をいろいろ試した時に使った(今は無き)SANYO製モバイルバッテリ「KBC-L2AS」のUSB形状出力から給電してみました。もちろん充電端子には何も繋ぎません。

 これは…最初の音だしで“おお~!?”と思いました。ちょっと暖色系になり、女性ヴォーカルの生々しさがアップしつつ解像感も充分ですがサ行のキツさもなく、低域のボリューム感も増えていますがボケていません。音が“密密”してます。ちょっと感動です。気持ちイイので聴いてるとすぐ寝ちゃうのが問題といえば問題(爆)。
 う~ん、魅惑的。
 ちなみに2口あるUSBコネクタにも音質差があるようです。どうも底面側(ボタンがある面の反対側)の方がシャッキリ解像度系で表面側がバランス系? みたいな。不思議ですが(苦笑)。

 バッテリということで気になる駆動時間ですが、KBC-L2ASのスペックは「5V/500mAを240min」相当の容量なっていますので、100mAなら5倍、約20時間ドライブできることになります。実際、満充電から普通に数時間使った後充電レベルを確認してみたところではほとんど消耗していないようでしたし、1日あたりおよそ8時間くらい通電(音楽再生はしたりしなかったり)で3日保ちましたので、上記計算で大体合っていそうです。
 システム電源を落とす時のお作法として充電を行う(ACアダプタのプラグを挿すだけ)ようにすれば、リスニング時毎回ほぼ安定した電力供給が出来るのではないかと思います。

 KBC-L2ASは充電しつつ出力が出来ますのでイザという時はそれも可能ですが、USB経由でもACアダプタでも、それをすると明らかに音質劣化します。劣化と言っても比較の話で悪い音ではないのですが、バッテリ独立状態の立体的音場が平面的になるカンジでしょうか。
 ACアダプタだと電気的結合してしまいますし何より「廉価なACアダプタ」ですから5Vの質も推して知るべしなのですが、GNDはもともとショートしているハズのDSP-Z7のUSBでも似たようなレベルの劣化があるというのは不思議です。Z7のUSBメモリからのファイル再生はそれほど高音質ではなかったので、あんまり良質な5Vは出ていないのかも知れません。逆にHDMIメディアコンバータのノイズが混入するのかも知れませんが、ならHDMIコネクタ側から影響ありそうですし。

 ということで、受信側5Vの品質を上げると音質も上がりそうです。他にも試してみたくなりますが、どんな可能性があるでしょう。
 同じモバイルバッテリ方式でも商品によっても音質変わりそうですけれど、どれがいいのかは実際やってみないと解らないでしょうから難しいですね。

 ちなみに、SANYO商品を引き継いだPanasonic商品の中でウチで使っている「KBC-L2AS」の後継機に当たるのはたぶん「QE-QL201-W」だと思います。
 バッテリは実績あるメーカ製がいいですね。ていうかAudio用だし(笑)。Panasonicはこのカテゴリかなり力入れてるようです(SANYO時代よりラインナップが増えてるような)。
 以下、10260mA、5400mA、2700mA。それぞれ白黒あり。

         

        

 上記リンク先で試したeneloop4本直列の電池BOXなんてのもイケると思いますが、毎回電池ハズして継ぎ足し充電するのは憚られますし(何よりメンドクサイですし)、容量少ないことによる「充電レベルが変化していくことによって音質に差が出る」なんて可能性のもあり得ると思え、不安定感が気になるので試すノリが出ていません。

 安定化電源から給電っていうのもあり得ますが、ケーブル作ったりするメンドくささに加え折角PCとアイソレーションしたのに新たな機器との結合を生んでしまうため、気持ち的にも試すノリが出ていません(笑)。

 あとは、AC電源から無接続のままで給電できる「無接点充電」でアイソレートしながら常時給電?
 でも、要するに電磁誘導してるワケだからノイズ出そうだしな~
 以下「Qi」対応バージョン。

         


      

 12/09/26追記:モバイルバッテリの電圧と電流の安定度を測った記事(*)を見ると、SONYので試したくなっちゃいますね。もちろんミクロな事情とマクロな事情は違うでしょうけれど、なんとなくDC/DC(チャージポンプ)の精度がよさげに思えてしまいます(笑)。



*:http://kaden.watch.impress.co.jp/docs/column/fujilabo/20111208_496279.html
  http://kaden.watch.impress.co.jp/docs/column/fujilabo/20111209_496500.html

・ポリマー&ダブル
 本項13/07/27追記
 SONYの新型を購入してSANYOから交換してみました。
 現状かなりいい音でているのですが、どうにも正確すぎ&解像感高すぎ(?)で色気が足りない。
 何か変えてみたかったのですが、手軽で効果ありそうな策かと思いまして。
 上記の通りDC/DCよさげなのとポリマー型ということでSONYにしてみました。敢えて「メーカ」と「バッテリ構造」を変えて音質変わるかチャレンジです。
 なるべく充電の手間を減らすため最大容量10,000mAhにしました。以下の商品はすべてACアダプタ付きです。10,000mAhはUSBポートによる充電だと23時間とかかかりますがACアダプタだと7時間とのことですので、特に大容量タイプでは専用ACアダプタ付きの方がよいでしょう。
 左から10,000mAh、7,000mAh、3,500mAh。

      

 結果、幸いなことに中低域が豊かになりました。高域の解像感は減退しましたが豊かなカンジが好ましいです。ただ、やっぱり2口のUSBコネクタによっても違うようで、給電SW側の方がふくよかで良いです。

 さて、これで手持ちのモバイルバッテリが2個になりましたので、送信側受信側どちらもバッテリ給電の“ダブルバッテリドライブ”も試せます。
 SANYOを出力側の給電に投入(プレーヤPCのUSB給電から変更)してみました。
 RainbowFish純正給電ケーブルの5VはUSBとHDMIがショートしているため、バッテリ駆動にしてもHDMIからの5Vとアイソレーションは出来ません。そのためこれまで試していなかったのですがやってみると歴然の変化。受信側をSONYに変更して減退した要素が若干戻ったカンジです。

 つまり送信側を変えることでもかなり変化がありそうなので、KIKUSUIの安定化電源も試してみました。
 やっぱりかなり変わりますが、AC機器が増えちゃう難しさか、SANYOバッテリの方が格段によいようです。

 んで、調子に乗って送信側もSONY10,000mAhに統一しました。

 この状態で受信側を「eneloop4本の電池BOX」にしてみたところ、SONYバッテリより音場が狭くなったカンジでイマイチでした。

 ダブルバッテリ状態で最適化を模索してチューニングした結果、電源周りを大幅変更。HD650からHD700に換えた時「サ行」がキツイのを改善するために変更したところをすべて元に戻すことになりました。PC本体のチューンとしてはGfxメモリクロックを下げてPCIeのスペクトラム拡散をEnableにしてありましたが、これはそのままでいいみたい。

 もしかしたらこの状態だとeneloopやKUKUSUIの感想も変わるかも知れませんが、組み合わせはキリないですからね…

 13/08/20追記:送信側の5V供給、純正よりHORIC製の方が良いようです。



 考えてみれば純正の方は「有線ケーブル」付きですから、HDMI信号部分は「コネクタ」になってる方が有利なのかも知れません。


■HDMIリピータ

 本項15/05/01追記。

 ケーブル周辺いぢくりまわすと音変わるようです。
 もちろんデジタルデータの0/1が変わっちゃってるワケではありません。やっぱり、デジタル信号(GNDも含めて)の波形品質が変わればDACから出力されるアナログ信号は変化するのではないかと。

 と、だとすると。ふと思い当たったことが。

 普通はケーブルの違いレベルのパッシブな質変化しか起こりません(起こし得ません)が、HDMIって出力と入力の間でもアクティブな加工というか“整形”できるじゃないですか。
 信号延長のために使われる「HDMIリピータ」「HDMIイコライザ」と呼ばれるアダプタが存在するのです。

 長距離ケーブルで鈍った波形をシャッキリたたき直してくれるものです。単純なバッファアンプ回路のようなものではなく、立派なコントローラが一旦受けて改めて出力しています。採用コントローラや設計の違いで波形整形結果は変化するでしょうからモノによって音質も変わるでしょう。

 さっそく安価なものを3個ほど調達してみました。HORIC製HDMI-E40N、RATOC製EEX-HDRP1、ELPA製DH-RPです。

    

 HORIC製の中身(リピータチップ)はSONY製CXB1441Rです。
 RATOC製はMAXIM製MAX3815(CCM 1351 AXQONHR)です。
 ELPA製は非破壊で開けられませんでしたので不明。

 立派な電気回路製品ですので当然電源がないと動きません。HDMI出力側が供給する5Vで動かす必要があります。もし不足だった場合はアダプタケーブルでUSBなどから電源入れてやることになりますね。このあたりは光HDMIコンバータと同じ事情です。リピータ本体にもDC入力があれば直接入れることもできます(RATOCとELPAにはアリ。HOLICにはナシ)。
 光HDMIでアイソレートしている場合は当然受信側には5V通じていませんから、別途供給する必要があります。
 ちなみにHD5450のHDMI5Vでは(光コンバータなしでリピータだけでも)動きませんでした。


 確かに大きく変わります。プラシーボとは思えないレベルだと思います。
 3個の組み合わせを変えつつ出力側・受信側・両側と入れる箇所を変えていろいろやってみたのですが、概ね傾向はあるようです。ざっくり言うと「HOLIC=優等生」「RATOC=豪快」「ELPA=あっさり」といったところでしょうか。もちろん環境依存性は激しいと思いますが。
 5V供給源に依っても影響されますので、光HDMIではなく“有線”HDMIケーブルに交換してみたり、HDMI5Vが強力な(リピータも光コンバータも同時に動かせる)HD7750を復活投入したりもしました。

 その結果どうなったかと言うと… 「HD7750+光HDMIプレーン(外部5Vナシ)が一番」という結論に(爆)。出力側光コンバータがHDMI5Vだけで動かせることが効いてるのかも知れません。以前最初にHD7750投入した時はHD5450に戻したのですが、OSをはじめシステム環境変わったためでしょうか。今回はHD7750採用となりました。

 ということで、ERIではリピータを挟んで使うことにはなりませんでしたが、音質が変化する様はなかなか楽しかったです。HDMI-Audioの音質チューニングになるのは確かだと思います。Gfxカードを交換するのは手間かかりますが、リピータなら手軽に取り替えて楽しめる点もいいのではないかと。
 アナログレコードプレーヤのカートリッジのようなカンジですかね。


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Author:らかせ
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