USB オーディオ アイソレータ UAI-1 USB電源ノイズ削減評価 オシロスコープによる測定について
オーディオ向けUSBアイソレータ UAI-1は、ホスト機器(PC等)とDAC間のUSBケーブルの電源、グランド、データ通信を電気的に絶縁しホストからDACへのノイズの伝搬を遮断する製品です。
オシロスコープを用いて、PCのUSB電源ノイズとUSBオーディオアイソレータ UAI-1を用いた場合のUSB電源ノイズ波形の違いについて評価を行いました。
評価方法
某メーカー製デスクトップPCのUSB電源ノイズをUSBオーディオアイソレータUAI-1を用いることによりどこまでノイズを減らせるか効果確認するため下記２条件で測定を行いました。
・PCのUSB電源ノイズを測定
・USBオーディオアイソレータUAI-1を通した場合のUSB電源ノイズを測定
テストフィクスチャは、オーディオDACのUSB入力部に相当します。この測定によりDACのUSBポートに入ってくる電源ノイズの特性を評価します。
USB2.0の供給電流規格 500mAでのノイズ特性を測っています。
テストフィクスチャは、負荷電流 500mA となる抵抗、データラインの特性インピーダンス91Ωの終端抵抗、終端容量0.1uF、Type-C Currentのための接続コンフィグ(CC) 抵抗5.1kΩ、ノイズ測定端子等を実装しています。
このテストフィクスチャのノイズ測定端子にオシロスコープを接続しUSB電源波形を測定しています。
オシロスコープは、RIGOL DHO924Sを使用しています。
RIGOL DHO924Sは、周波数帯域250MHz、12bit垂直分解能、最高1.25GSa/sサンプル・レート、1000,000wfms/s波形取り込みレート、4アナログ・チャンネル、16デジタルチャンネル、50Mpts最大メモリ長、1CH内蔵信号発生器の機能を持つコストパフォーマンスが良いオシロスコープです。
Amazon(RIGOL OFFICIAL STORE)で購入できます。
PCのUSB電源ノイズ波形
PCとDACをUSBケーブルで繋ぐ一般的な使い方をした場合のUSB電源ノイズ波形です。
USBオーディオアイソレータUAI-1を用いた場合のUSB電源ノイズ波形
USBオーディオアイソレータUAI-1を通してPCとDACを繋ぐ使い方をした場合のUSB電源ノイズ波形です。
上図の波形に比べUSB電源ノイズレベルが小さくなっています。
Cosmos ADCを用いたスペクトラム評価でも明らかでしたが、USBオーディオアイソレータUAI-1によるUSBの電源ノイズの低減効果が確認できました。
USB オーディオ アイソレータ UAI-1 のオシロスコープによる効果確認について
USBオーディオアイソレータUAI-1によるPCのUSB電源ノイズ削減効果をCosmos ADCを用いたスペクトラム評価で周波数特性とノイズレベルの測定結果を紹介していましたが、今回はオシロスコープを用いたノイズ波形の測定結果を紹介いたしました。
オシロスコープのノイズ波形測定においてもUSBオーディオアイソレータUAI-1によりUSB電源ノイズレベルがきわめて小さくなってることが確認できます。
