スイッチング・ハブ用ACアダプターの製作

製作したトランス式ACアダプターをネットワーク・ストリーマー(トランスポータ)に使用して好結果が得られたので、調子に乗ってストリーマーとNASの間に使っているスイッチング・ハブ用のACアダプターも作ってみました。

対象のスイッチング・ハブは、以前に紹介したネットギアの『GS305』です。

必要な供給電源は、DC5V、動作時2.15W(430mA)、スタンバイ時0.31W(62mA)、プラグ形状は外径5.5mm内径2.5mmセンタープラス。付属のACアダプターはDC5V/0.7A。

私の用意したトランス式ACアダプターは5V/1A。ジャンクで300円也。

実際に負荷を繋いで測定してみると、無負荷時9.3V、ハブ本体へ接続時6.8Vになります。

前回同様に非安定電源ですね。分解が無理だったので中は確認出来ていませんが、恐らくブリッジ整流と電解コンデンサだけでしょうね。

3端子レギュレータで安定化を図りリニア電源にするには、LDOが必要です。

LDOには前回と同タイプ「LM2940CT」の5V品を使いました。

入力側と出力側の電解コンデンサには、三洋のOSコン(紫色)を使用。入力10uF/25V、出力68uF/20V。

出来上がった物が、こちら。ACアダプター本体に乗せました。

 

オシロで波形を確認しましたが、リップル無くDC5.04Vで安定しています。

そして、付属のACアダプターと交換して実際の音出しをしてみました。

あれ～？　何だか情報量の少ないモッサリとした音。見通しも良くありません。よく言えば落ち着いた音なんですが、スピード感、キレが有りません。低音の弾みも減少。これは私好みの音ではありません。

ネットワーク・ストリーマーの時は上手く行ったのに、何故？？？　何でもアナログ電源にすれば良いって物じゃないかも？やり過ぎ？　それとも私のリニア電源の作り方が良くない？

 

そこで、スイッチング・ハブ『GS305』の中を覗いてました。極めてシンプルです。

 

見てしまうと、使用ICを調べたり電圧も測定したくなります。悪い癖。

電源電圧生成の構成は、レギュレータ(LDO)「1117」で5V→3.3V、ステップダウンコンバータ 「MP14820S」で5V→1.1V、入力5V系に220uF/25Vの電解コンデンサ、1.1V系にはコイルが入っていました。

3.3V系のLDO「1117」は、リップルを低減する為なのか、使い方に工夫がして有りそうです。

これを見ると、旧モデル「GS105」よりも電気的に良さそうです。GS105(DC12V供給)よりも低い電圧で動作する点もノイズに対し有利になりそうです。

付属のACアダプターの使用を前提に設計されているのでしょうかね。(勝手な考察)

 

また、分解して判ったのですが、５つ有るLANポートも(1)、(2-3)、(4-5)の様にグループ分けされている感じです。

これを考慮して、ストリーマーとNASが同じブロックに繋がる様にLANの接続を見直しました。

そして、元の付属ACアダプターを繋ぎ、音を出してみると、「良いじゃありませんかぁ～。」

「これですよ、これ！」

それにしてもLANの接続場所ひとつでも音が変わるのですね。これ摩訶不思議です。勉強になりました。

 

これ、とても2,980円のハブとは思えません。投資効果大ですね。

ネットワーク・オーディオには、スイッチング・ハブは欠かせませんが、何とこれ、今(8/29まで)Amazonのタイムセールで、2,980円→1,980円になっているでは有りませんか。

これはお買い得です。もう一台欲しくなりました。

NETGEAR アンマネージスイッチングハブ 5ポート 卓上型コンパクト ギガビット 静音ファンレス 省電力設... ギガビット(10/100/1000Mbps)5ポート アンマネージスイッチ   ネットギア

 

 

ネットワーク・ストリーマー用ACアダプタの改良

低損失(低ドロップアウト、LDO)3端子レギュレータが届いたので、早速ACアダプターを改良しました。

購入したLDOは、NS(National Semiconductor)製LM2940CT-12です。

入出力電位差(ドロップアウト電圧)は、0.5V ＠Io=1A。

これなら入力電圧が多少ドロップしても出力電圧は安定するでしょう。

交換後の写真がこちら。

裏面は、こんな感じで、以前に比べスッキリしました。

逆電圧防止用ダイオードはレギュレータIC自体に保護回路があるので不要。

オシロで出力波形を確認すると、『ifi Stream』本体の起動時や動作時も、出力電圧はDC12Vで安定していてリップルも無いので、出力側の電解コンデンサはそれ程大容量でなくても良さそう。

但し、LDOはESRに気を付けなくてはならないので、周波数特性に優れ低ESRの導電性高分子アルミ固体電解コンデンサの100uF/20Vを使いました。0.1uFのフィルムコンは不要になりました。

やっぱり低ドロップアウトのレギュレータは良いですね。安心して使えます。

スマートに仕上がりました。これで安心して使えます。

 

それにしても『ifi ZEN Stream』って良い音しますね。リニア電源にする事によって、加えて音に艶が出たような気がします。音楽に引き込まれます。

これで、49,500円はコスパ良過ぎです。

しかし、いよいよ来月から値上げになります。値上げ前に買っておいて良かった。良い買い物でした。

iFi audio ZEN Stream (ゼン ストリーム) ネットワークプレーヤー トランスポート【国内正規品】 入力電圧: DC 9V/1.8A-15V/0.8A, AC 100 -240V, 50/60Hz(AC アダプター付属)   iFi Audio

 

スイッチング・ハブ(NETGEAR GS305)ACアダプター製作用の5V LDOも到着したので、早く作って交換してみたくなりました。

 

ネットワーク・ストリーマー用ACアダプタの製作

先日購入した『ifi ZEN Stream』用ACアダプターを作りました。

製作費は僅か300円でしたが、その効果は絶大！　音質の向上に驚き！！！

完成したACアダプタがこちら。元々付属していた物と並べてみました。

左が今回製作したACアダプター。右が付属されていた物。

その昔はどこにでも有った巻線トランスを使った電源アダプタです。最近はスイッチング式に取って代わり、見かけなくなりました。

その中古品を購入し、中身に手を加えました。外観上は原型とほぼ同じです。

 

その経緯を書きます。

『ifi ZEN Stream』を購入して約3週間が経ち、その音の良さ、コスパの良さには満足していたのですが、暫く聴き込んでいくと、中域～高域がちょっと耳障りで気になります。

Webで調べてみると、ACアダプター交換で音が良くなるような事が書かれています。

また、ifi Audioの現地では、$100位の専用アダプタを付けて、日本よりも高額で販売している様です。

日本では少しでも多くの人にこの音を聴いてもらう為に、別のACアダプタに入れ替え価格を抑えたらしい。確かに、小型のACアダプタです。サイズ約60mm x 40mm x 25mm、重量約50g。上の写真の右側。

マニアには別売りのACアダプタを購入して頂く。この様な販売方針らしい。

しかし、私はACアダプタに1万円も払えません。

となれば、作るしかないか。

 

そもそもスイッチング電源だと機器にノイズを持ち込む事になるので、アナログのトランス式の電源で考えました。

まずは、ifi Streamの関連仕様を確認。これが前提条件になります。

電源仕様は、本体にDC９V/1.8A～15V/0.8Aと印字があります。仕様書には消費電力 最大10Wと記載があります。付属のACアダプタは12V/1A。DCプラグ形状は外径5.5mm/内径2.1mmです。

検討方針としては、12V 1A程度のトランス式ACアダプタの中古品を探し、そこに何らかの手を加える。

DCプラグ形状は後から交換しても良いのですが、該当品が付いていれば手間が省けます。

 

手っ取り早く、〇ー〇゛・オフで物色。ノギスと爪楊枝(内径2.1mm測るため)を持参。

トランス式かスイッチング式かは、重さの違いで一発でわかります。

何用か分かりませんが、良さそうな物が見つかりました。

DC12V/1000mAと書いてあります。ジャック形状もピッタリ。ラッキー！！！

これ、わずか300円也。

 

購入後、我が家で電圧測定。

無負荷時17.3V。ifi stream本体に繋げ動作時14V前後。動作時は定格内なので壊れる事は無いでしょう。しかし電源オフ時に定格の15Vをオーバーする事が心配。

ACアダプターのケースを開き、中を見てみると、トランスとブリッジ整流ダイオードと電解コンデンサ(2,200uF/25V)だけでした。これじゃ負荷で変動しますね。非安定DC電源です。表記は、1A流れた時に12Vだったのですね。

これは私的にちょっと許容できません。

 

早速、3端子レギュレータで安定化を図る事に。これが手っ取り早く簡単。

手元のジャンク基板に「7812」が見つかりましたので、これを使う事に。

なんとか元の基板に載せる事が出来ました。

が、しかし残念な所が見つかりました。

オシロでレギュレータの出力波形を見ていると、時々12Vから200mV位下に振れる事があります。

しかも120Hzで、入力リップルの下側に同期しています。

そうです、一般的な3端子レギュレータでは入出力電位差が2V程度必要なのです。

本体動作時に、時々入力電圧が13.6V位になる事があります。

因みに、トランスの1次側をAC100V→120Vにすると、レギュレータ入力電圧が上がり、このドロップは無くなり出力電圧は12Vで安定しています。

しかし、レギュレータの損失が大きく、かなり熱くなります。これはやばそうです。

AC100Vで使った方が良さそうです。

ここで考えたのは、低損失3端子レギュレータ(LDO)を使う事ですが、手持ちがありません。

う～ん、どうしたものかと。別にこのままでも本体にレギュレータを持っている筈なので大丈夫と思いますが、設計的に中途半端な妥協は出来ません。

 

そこで思いついたのは、ブリッジ整流に手持ちのショットキーバリア・ダイオードを使う事。これで入力側の電圧が少しは上昇する筈。

手元に有ったので、使って見ると、なかなか良い結果が得られました。

機器の起動時は、電流が多く流れるのか少々暴れますが、動作時はほぼ安定しています。

念のため、出力側に22,000uF/16Vの電解コンを入れました。

銅板で作った簡易放熱板も取り付け。

逆電圧防止用の入出力間ダイオードと発振防止用の0.1uFは、裏面に実装しました。ブリッジダイオードの内1本だけも裏面へ実装。

 

ケースに放熱用の穴を空け、こんな感じに仕上がりました。

 

1日使いましたが、問題無く動作しています。

仮に温度が上がり過ぎても、熱暴走する前にレギュレータの保護回路が働いてシャットダウンする筈。

 

音は、やっぱり良いですねぇ～。高域の嫌味がありませんし、音に厚み、音空間に奥行が出てきました。

元のアダプタでは、一聴すると良い様に思いますが、平面な音に聴こえ、比較するとやはり違いが分かります。

デジタル回路だけなのに、電源でこれだけの違いが出るなんて不思議です。コモンモード・ノイズが軽減されるから？

因みに、重量は、付属のACアダプターが50g、今回製作した物が500gで、10倍も違います。

 

こうなると、スイッチング・ハブ用の電源も作ってみたくなりました。こちらはDC5Vです。

材料となるトランス式のACアダプタは、すでに手元にありますが、困った事に分解が出来そうに無いので、外に基板を設ける事になるのかな。

そして、LDOタイプの3端子レギュレータも手配済みです。

交換出来たら、また投稿したい思います。

 

ifi ZEN STREAMを使ってみて。

ifi ZEN STREAMを実際に使ってみて、使い勝手や色々と試した結果を書きます。

私の備忘録的にビギナーにも分かり易く書いたつもりです。

この機種は、「Roon」や「TIDAL」「DLNA/Open Home」「AirPlay」などに対応していますが、今は特段のソフトは使わず、ローカル・ネットワークからhttp://ifi.localにアクセスして、Webからコントロールしています。

ブラウザを開くと、こんな画面が出てきます。

ここで、NASに保存した音楽データは「Media Servers」に、USB接続したHDDやSSDは「音楽ライブラリ」に現れます。

私の場合は、カテゴリ(音楽) \ ジャンル(Classic,Jazz,,,) \ アーティスト順にディレクトリを切っているので、そこから入って行きます。

 

1.各音源フォーマットの再生確認

フォーマットによってランプの色が変ります。親切ですね。

 

①一般的なPCM(44.1kHz 16bit)の再生。

　いつものDiana Krallのアルバム。リストはこの様に。

再生準備。

再生してみると、ifi STREAMのランプは「黄」になりました。OK。

　

②ハイレゾと言われる192kHz/24bitを再生。

ランプの色は「白」になりました。OK。

 

③DACとUSB接続してDSDを再生してみます。疑似的に作ったDSD over PCM音源。

ランプの色は「シアン」になりました。きちんと認識している様です。

 

④MQAを再生。

写真では色が上手く取れませんでしたが、ランプの色は「青」になりました。

MQA Studioと認識している様です。

しかし、残念ながらDACがMQA対応ではないため、44.1kHzで再生されてしまいます。

 

2.出力先について

　出力先は、COAXIAL(SPDIF)とUSBを選ぶ事が出来ます。

　USBは、DACのUSB入力と接続します。

　私のUSB DACは、USBレシーバー(アダプター)は「XMOS」、DACは「ES9018S」の構成です。

　プレイバックオプションで出力デバイスに「XMOS USB Audio2.0」を選択します。

実際に音を出してみると、これは音が良い！！！

SPDIFの時よりも、より繊細でクリアー、細かい所まで再現して、前後の奥行、左右の広がりも増し、音空間が立体的です。何だか別の音源の様に聴こえる。

これは何故か？少し技術的に考えてみました。

SPDIFは信号伝送が1本＋グランドなので、ノイズ抑制的に限界があるのでは？

これに対して、USBは差動による信号伝送なので、伝送路上のノイズを相殺できるのでは？

と思う。

しかも、この「ifi STREAM」のUSBポートには「Active Noise CancellationⅡ」内蔵と書いてあります。

いやはや素晴らしい！！！

ifi AudioのDACでもXMOSを使っているので、XMOSと相性が良いかも？

ifi STREAMの電源投入後に、USB DAC(XMOS)を電源投入すると、出力先が自動的に「XMOS USB Audio 2.0」に切り替わります。

 

3.音源ファイル保存先NASとUSB SSDの違いについて

NASからの読出しとUSB SSDからの読出しで音質の違いを比較してみました。

若干ですが、NASからの読出しの方が音質が良い様な気がしました。何故かは分かりません。

音楽ファイルの追加などの利便性を考えると、NASの方が使い勝手が良いです。

但し、USBの場合は、音楽アルバム・フォルダに追加した.jpgのアルバム・アートワークをプレイリストに表示しますが、NASでは表示しません。NASに依るかもしれませんが。

 

将来的には「Roon」「DLNA/Open Home」なども検討してみたい。

ifi Audioも自前のコントローラも準備中との噂なので、それを待つか思案中。

さらには、「排他モード」では更なる高音質が望めるらしいので、こちらも。

まだまだ楽しめそうです。

 

ネットワーク・ストリーマー(トランスポート) ifi ZEN STREAMを購入。

色々と調べると、今の時代は、ネットワーク・プレーヤーでは無く、ネットワーク・ストリーマー（トランスポート)と言うのが主流の様ですね。

この世界からかなり遠ざかっていたので、時代の流れについていけてなかった。

CDをリッピングしてNASに保存して聴くのではなく、サブスクでストリーミング再生なのですね。

という事で、昨年の発売以来、巷で「コスパ最高！」との話題の「ifi ZEN STREAM」を購入候補に。

調査すると、この「iFi ZEN STREAM」は、9月1日から値上げ。しかも値上げ幅も半端ないです。49,500円が66,000円に！。悩んでる暇は有りません。値上げ前の駆け込み需要で在庫がなくなる前に購入しなくては！

と言う事で早速に注文しました。まだ在庫が有り、2日後には手元に到着。早い！

この機種の仕様や巷の評判はWebで調べてください。

特に、導入された方のレビューは沢山投稿されていますので、大変参考になります。

注意として、トランスポートなので、DACは搭載されていません。別途DACが必要です。

ifi STREAMは、UKで開発されていて、しかもハイエンド・オーディオ・メーカー「AMR」の新ブランドで、技術を継承しているらしい。期待が高まります。

 

到着した現物。

外装箱は欧州らしくシンプルですが、どこか中華製の感じもします。

本体です。小さい！　

電源アダプター、LANケーブル(cat.印字なし)、調整棒、wifiアンテナ、英文の説明書が同梱されていました。

後面。

Wifiアンテナを取り付け。(我が家ではLANケーブル接続で使うので必要無いですが)

 

早速、我が家の環境に接続。

ルーター ～ ハブ(NETGEAR GS305) ～ NAS(LANDISK)、ifi STREAMをLANケーブルで接続しました。

 

マニュアルは、セットアップ方法が記載された英文の紙切れが1枚入っているのみ。

Webからダウンロードしてもランプやボタンの説明とLAN、WIFIへの接続方法の簡単なものだけ。

 

専用のコントロールアプリらしきものは現時点では無い様で、取り敢えず電源を入れて指定されたURLへアクセスしてみると、いとも簡単に繋がりコントロール画面が開きました。

この画面から簡単な設定を行いました。取り敢えず言語設定くらい。

Media Serverは、NASの「LANDISK」を認識していました。

従来のこの手の機器は、あれこれと面倒な設定が必要だった様に思うのですが、今回は全くストレスを感じませんでした。

 

いざ、曲を選択して再生してみると、あっさりと音がでました。

そして、一聴して音が良い！！！

一瞬手が止まり心臓が高鳴り鳥肌が立ちました。この価格と筐体から想像がつかない音には驚きです。ほんとヤバいです！。

デジタル・オーディオの進化を目の当たりにした感じです。

 

少し冷静になった後、そうだ！システム(ファームウェア)のバージョンアップ(更新)しなくてはと。

購入時のバージョンが「2.29.2(2021/8/12)」、更新バージョンが「2.31.7(2022/04/13)」でした。今後もバージョンアップされると思うので、都度確認が必要です。

 

音質に関して、PCオーディオは、USBケーブル接続で聴くとやはりノイズっぽい。音が良くなったと感じたのは、ノイズを聴いていたのかも知れません。

PCはノイズの巣窟ですから、ここでデジタル音源を再生するのは問題でしょう。

デジタル音源を再生するのは、今回のネットワーク・トランスポートの様に、オーディオ専用機に任せた方が良いに決まっています。

 

ホントに良い買い物をしました。

何度も言いますが、この価格でこの仕様、性能、音質には驚きです。

気になった方は、値上げ前の購入をお勧めします

iFi audio ZEN Stream (ゼン ストリーム) ネットワークプレーヤー トランスポート【国内正規品】 入力電圧: DC 9V/1.8A-15V/0.8A, AC 100 -240V, 50/60Hz(AC アダプター付属)   iFi Audio

 

初めてのネットワーク・トランスポートでしたので、他の高級クラスがどうかは分かりませんが、個人的には大満足です。

今後の予定としては、電源強化してみたい。

 

あと、使っていて少し気が付いたことを書き留めておきます。

・電源オフ---どこにも説明が有りませんが、ボタン長押しです。今や一般的だから書いてないのかな。

・電源投入しランプ点灯後、暫く(2分位？)は音が出ない。

 

次回は、実際に使ってみた感想、使い勝手などを書きたいと思います。