PCオーディオの電源周りを改善1 ステップアップトランス+フィルタータップで対策

PCの電源周りをステップアップトランス+フィルタータップを入れることでPCオーディオの改善します。
電源トランスは特性によりLPF(ローパスフィルター)として動くので、電源やACアダプターから逆流する高周波ノイズをカットすることが期待でき、トランスでACの絶縁も期待できるのでグランドループも防止できるのではないかと思っています。

30年以上前にWFWのサーバーをアメリカ等からマザーなどを輸入して作っていたので、110Vの1kVAと600VAのステップアップトランス使っていましたが、引退していたのを再利用です。
又、PCのノイズ対策にフィルター付きタップを利用していますので、その紹介も行いたいと思います。

使用部品

ステップアップトランスなどは、昔、秋葉原のラジオデパートB!Fにあったトランス屋さんで購入しました。以下は同仕様のトランスです。

1KVAのステップアップトランス

600Wのステップアップトランス

サンワサプライのノイズフィルター付きタップ(TAP-3803NFN)
(今はそこそこのフィルターが入っているタップはこのくらいです)

回路構成

以下の赤は線で囲ったところを今回追加しました。
考え方は
 1.PCからの高周波逆流ノイズをトランスで抑える。
 2.DAC・AMPのACアダプターへの影響を抑える。

EIコア型のトランスはLPFとして効き5kHz以上の周波が落ちると思っています。
そのうちトランスの周波数特性を調べてみたいと思います。

ACラインに逆流するノイズについて

スイッチングレギュレーターは効率よくDCに変換できるのですが、問題点としてAC側に逆流するノイズも大きい欠点があります。AC100Vをそのまま整流して発振器で数10kHz-100kHz以上のパルスに変換して、小型トランスで出力後 整流するから効率がいいのですが、立ち上がり立下りで広帯域のノイズがでます。そのため出力側にも高周波のノイズが多く含まれます。

昔話1 ノイズの逆流についての体験

昔、某電源メーカPSE準拠電源を使った機器を作ったのですが、PSE準拠なので入力側にフィルターを入れないまま試作しJET(一般財団法人 電気安全環境研究所)さんにPSE(電気用品安全法)認証を依頼したら、速攻で落ちてしまいました・・・
電源に逆流するノイズが規定値より10dB以上高い周波数があったそうで、小型のノイズフィルターを追加して事なきを得ました。

昔話2 ACからのノイズでUSB機器が動作不良

某海外有名メーカーの小型ディスクトップのACアダプターは高い周波数でスイッチングしており、ACアダプターと本体が通信して認証するため高域のフィルターが弱く、電源に周波数の高いノイズをパルス状に入れる試験(インパルスノイズ試験)を行ったところ、ノイズに弱いUSB-232Cが回り込んだノイズで動作不能になったりしてノイズには結構苦労させられています・・・

昔話3 LEDのPWM制御で大量ノイズ

LEDの輝度を制御するのはPWM制御が簡単ですが、リンキングなどがあるPWMでは盛大にノイズが発生します。このためVCCIクラスBなどを取得するときに苦労しました。そのためPC内にLEDを光らせるのには精神的に抵抗が大です。

トランスの設置状況

整理整頓しないとケーブルがゴチャゴチャ・・・

1:1のトランスが良いのですが、昔(40年ほど前)PC/ATの電源はアメリカ仕様の物がほとんどで、日本で使うと容量不足でPCが落ちることが頻発していたので購入した物です。100Vを110-120Vに昇圧します。

PC用の電源とACアダプターは100V-240V対応品ですので問題ありません。
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上が2系統電源連動が可能な、オーディオテクニカの連動タップ・下がサンワサプライのフィルター付きタップ

昔は常に2台以上PCを稼働させていたので2系統必須でした。今は2系統の連動タップはないので、大事に使っていきます。買ってから30年を超えたおじいさんです。
再セットアップするときに内部を分解して、IPAで端子の汚れなどを落としました。

まとめ

音質が大きく改善するかと思ったのですが、微妙にクリアーになった程度しか改善しませんでした。
もしかしたらプラシーボ効果かもしれません・・・

PCへの電源供給としては良い方向に変わっていますので、意味不明のロックなどが減少すると思っています。(年1-2回しか、おかしな状況にはなりませんが)

PCのマザーもAMDの新しいチップセットが出て、メモリーが安くなったら買い換えたいと思っています。

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