こんにちは、manotchです。ネットワークオーディオ、音良くしたいですねー。しかし、LANケーブルは謎が多いのでとりあえずごく普通のLANケーブルをリファレンスに決めて、そこから改善できないか検討してみたいと思います。
目次
■LANケーブルを変えてみる
家のLANケーブルですが、ルーターやハブで6～7本繋げていました。結構長いものもありました。Cat6A、Cat7、Cat8まで購入してみましたが聴いた感じCat6Aが一番好みかなぁ。音が広がるように思いました。規格だけで音が決まるわけではないと思いますのであくまで参考ですね。
ポチップ
じゃーん。一度全部外して取り替えました！全体的に短くなったのでLANまわりはスッキリしてきました。（写真は新しく購入したケーブルも混じっています）
■LANケーブルを分解して中身を見る
Cat8のフラットLANケーブルの接続図を分解写真から推定して書いてみました。ツイストペア配線はインピーダンス100Ωのようですがこの構造・寸法で100Ωになるんでしょうか
そして、アルミホイルのシールドですがテスターで当たってみたところ、表面は絶縁、裏面は導通がある2層構造のようでした。アルミホイルどうしは接触はしても表側どおしは絶縁しているので導通はしていないようです。
フォロワーさんからアンテナになっている可能性の事をおっしゃっていましたが、アンテナになっている可能性はあるかと思います。LANケーブルの近くにスペアナを置くとケーブルからLAN由来以外と思われる様々なノイズを拾いますので。ツイストしているのでノイズは低減すると思いますが完璧とはいかないでしょうね。
浮いているシールドは良く分かりませんがクロストーク対策にはなると思います。昔のケーブルもあるので機会があったら分解しようと思います。
アースがないシールドはどちらかというと単なる遮蔽に近いイメージになると思います。ノイズの周波数がとおりにくい何かをケーブル間に置くわけです。ケーブル間の干渉が減るんではないかと思います。
■デジタル回路でもノイズで音が変わる
LANケーブルによってノイズの輻射が変わるか見てみます。左はCat 5e、右はCat 8のLANケーブルから出る輻射ノイズを動画にしています。最初はWiiM Proと接続していますが動画途中でLANコネクタを抜きます。そうするとWiiM Pro由来のノイズが減ります。Cat8は輻射が少ないことを謳っているケーブルですが確かにCat 5eより大幅にノイズが小さいように見えます。
下記はCat5e
下記はCat8
個人的な見解ですが、LANケーブルのノイズの乗り方はケーブルによって変わるので音質が変わることは考えられると思います。ノイズがデジタル回路に混入することで可試聴帯のノイズが増加するなどSNや音質に影響が出ることは以前実測で確認しています。
おかげさまでこの記事は結構反響頂きました。まぁ、古いマザーボードのオーディオ出力なんかは普通にビービーといった異音がヘッドホンから聞こえてましたけどね。以前はノイズ対策が不十分だったからだと思います。今では技術が進歩して対策が進んだからだと思いますがさすがに可聴帯域にノイズが聴こえるマザーボード（オーディオ出力）は無いようです。
■光ファイバーケーブルでもノイズは乗る
以前実測した結果では、LANケーブル以外の光ファイバーでもノイズを拾っているようでした。下記の動画ではLAN、HDMI、 USB、 光ファイバーケーブルで輻射ノイズを拾っている様子を実測しています。最後が光ファイバーです。確かに他の導体で繋がっているケーブルより明らかにノイズが小さいように見えます。しかし、０にはなっていません。近づけるとノイズが大きくなっています。
どうやってノイズを拾うかメカニズムは良く分かりませんが被覆（絶縁体）を経由してノイズが伝わるのかもしれません。今、光で絶縁するタイプのLANが登場していますが導体起因の伝送ノイズは無くなるので効果はありそうに思います。ただ、一旦光に変換する回路などが増えますのでうまくやらないと逆に悪くなる可能性もあると思います。
■LANケーブルから出るノイズの正体
LANケーブルから出る輻射ノイズですが一体何だろうという事でピーク周波数をメモしてみました。正体は良く分かりません
このスペアナは50KHz～300MHzまでの測定なのでもっと高い周波数でもノイズは出ているでしょうね。 周波数
19.3MHz ⇒スイッチング電源？
43.5MHz⇒LAN？
61.7MHz⇒LAN？
82.3MHz⇒FMラジオ？
93.2MHz⇒FMラジオ？
105.3MHz⇒FMラジオ？
147.7MHz⇒DAC？
201.0MHz⇒DAC？
268.8MHz⇒DAC？
どのノイズがどのような経路で伝わるのかはもう少しテストが必要そうです。しかし、ケーブルが長いからなのか、家のノイズが多いのか分かりませんが色々なノイズを拾っているようです。
■回線スピードを測定する
LANケーブルをオーディオに使うときの問題は何か8 LANケーブルの規格によって回線スピードが変わるか測定してみました。あまり変わらない結果でした。てかコレ遅くないでしょうか（大汗）
Cat5 22.3/18.7Mbps
Cat5e 21.8/18.2Mbps
Cat6A 22.2/18.2Mbps
Cat7 22.3/18.3Mbps
Cat8 22.3/18.7Mbps
ネットワークの回線品質と音質の関係調査 面白いサイトを見つけましたのでリンク貼っておきます。回線スピード/Ping/JITTERが測定できます。 自宅の回線品質と音質の関係が分かるかも。
▼USEN のスピードテスト
https://speedtest.gate02.ne.jp
▼うちのスピードテスト結果
無線 WiFi 5GHz DOWNLOAD/UPLOAD/PING/JITTER
1回目 32.45/26.45Mbps/21.0ms/2.72ms
2回目 31.17/30.01Mbps/20.1ms/13.44ms
3回目 26.98/32.97Mbps/22.8ms/1.83ms
4回目 35.41/37.11Mbps/21.5ms/1.09ms
5回目 32.44/36.93Mbps/21.4ms/0.91ms
無線 WiFi 2GHz DOWNLOAD/UPLOAD/PING/JITTER
1回目 27.50/35.10Mbps/20.8ms/4.83ms
2回目 23.20/37.50Mbps/21.5ms/1.93ms
3回目 25.46/41.63Mbps/22.7ms/1.85ms
4回目 28.11/38.86Mbps/20.2ms/3.51ms
5回目 23.98/40.73Mbps/22.8ms/4.44ms
有線 Lanケーブル Cat6A DOWNLOAD/UPLOAD/PING/JITTER
1回目 22.96/20.25Mbps/23.6ms/1.98ms
2回目 22.25/20.59Mbps/24.7ms/1.30ms
3回目 23.53/20.07Mbps/22.6ms/1.78ms
4回目 23.55/20.39Mbps/25.1ms/0.97ms
5回目 24.19/20.89Mbps/26.0ms/3.25ms
自宅の環境では無線の方がスピードが早いというアレな結果でしたがPINGは有線も無線も大きく変わらない感じです。※そもそも遅い
これで、モンハンやっていて乙る理由が分かりました。回線スピードです！※腕前です。
JITTERは無線の方が結構ばらつきが大きいように思いました。これらの数値を見ながら家のネットワーク環境を見直すことで音質を改善出来るかも。
LANケーブルを自作しているフォロワーさんの回線スピードを拝見したところうちとは桁違いのスピードでした。コレはうらやましい！
リビングのwifiで繋がっているPCの方は70Mbpsくらい出ていました。後で有線も測定しましたが有線も70Mbpsくらいは出てますね。うーん、なんでかなぁ。
今日はここまでにします。最後までお読みいただきありがとうございました。
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