カーオーディオの音質アップ(電源ラインのノイズフィルタ)



カーオーディオの電源ラインのノイズ除去

私は、車ではBluetoothアダプタを介して音楽を聴いている。

ハリアー30系のオーディオ事情 ハリアー30系は前期/後期ともに、ある程度古い車なので、AUX端子も無ければ、bluetoothオーディオ...

Bluetoothアダプタの電源は、シガーソケット(12V)から、USB(5V)に変換して取り出している。

車の電源は、オルタネータ(発電機)などの影響で、磁場が発生し、かなりノイズが多いことをご存知だろうか。

憎きオルタネーターノイズ対策は、こちらのエントリーに書いたので、興味があれば御覧ください↓

オルタネータノイズとは エンジンの回転に合わせて、「ヒューヒュー」という音が鳴る場合は、オルタネータノイズだ。 オルタネーター(発電...

今回は、電源ラインのノイズを除去することで、音質アップを狙いたいと思う。

電源ノイズ除去回路

電源ラインのノイズ除去方法として、下記2つがある。

(1)フェアライトコアを使用する
(2)ローパスフィルタを入れる

(1)フェアライトコアは、1MHz以上くらいの高い周波数のノイズに対して高いインピーダンスを示し、高い周波数のノイズを熱に変換するため、高周波ノイズを除去できるというものだ。

ただ、電源には、これよりも低い周波数のノイズが多く混入しているため、フェアライトコアだけでは、心許ない。

そこで、(2)ローパスフィルタ回路を使用することをオススメする。

今回は、USB電源なので、USBケーブルの間に、こういった↓ローパスフィルタの回路を入れる。

カーオーディオの電源ノイズフィルタ
(左が切れてますが、左が入力5Vです)

こういった回路を作ることで、低周波のノイズも除去することができる。

実装

1000μFの電解コンデンサには、ニチコンFGを使用した。

ちなみに、ニチコン FineGoleは、オーディオ用ハイグレード品で、豊かな低音と伸びやかな中高域を実現というコンデンサだ。

インダクタには、トロイダルコアを使用した。

0.22μFのコンデンサは、特性の良いフィルムコンデンサを使用した。

ローパスフィルタ回路

こんなにコンパクトに収まる簡単な回路だ。

USB電源に挟む必要があるので、下記構成とした。

入力:USB-A(オス)

出力:USB-A(メス)

USB(メス)端子は、USB延長ケーブルを切断して用いた。

USB延長ケーブル

買ったばかりのUSB延長ケーブルを、さっそくニッパーでパッチンと切断。

中から、黒赤白緑の線が出てくるが、各配線はこのような構成になっている。

黒:GND
赤:Vcc(5V)
白:DATA-
緑:DATA+

USBケーブルを配線

今回は、USB電源としてしか使わないので、信号ライン(DATA)は必要ない。

したがって、黒と赤の線だけ使用する。

黒と赤の線の皮膜を剥がして、回路に配線する。はんだ付けを行う↓。

はんだ付け

ちなみに、この細い線をはんだ付けするだけだと、強度が弱いので、ホットボンドで補強した。

電源ラインのローパスフィルタが完成↓

電源ラインローパスフィルタ

ちなみに、電流容量は、トロイダルコアの電流限界値に依存する。
(上記の私が使ったトロイダルコアは、3Aまで定格問題なし)

いざ、自作ノイズフィルタを使ってみる

このように、今回製作した自作ノイズフィルタ(ローパスフィルタ)を、USB電源に接続して使ってみた。
(ちなみに、回路本体は、赤い絶縁テープでぐるぐる巻きにして強度をMAXにした)

ノイズフィルターを使ってみた

音質の変化

・音の輪郭がくっきりした
ノイズフィルタを入れると、明らかに音が変化した。まず、音の輪郭がくっきりとして、解像度が上がった。細かな音も聴き分けやすくなった。

・低音の締りが良くなった
ボワボワとしていた低音が、ノイズフィルタを入れることにより引き締まり、腹にくる低音に変化した。低音好きとしては、嬉しい変化だ。

やはり、カーオーディオは、電源ラインのノイズ除去は重要である。

1000円もあれば簡単に作れるので、DIY好きな人はぜひチャレンジしてみて欲しい。



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コメント

  1. まる より:

    初めまして。
    同じハリアー最近買いましてBluetooth接続化に挑戦しようかと思っています。この記事の回路のところを初心者向けに教えて頂けますか?お手数ですが宜しくお願い致します。

    • kei より:

      ご質問ありがとうこざいます。
      コンデンサ2つを並列に、間にコイルを直列に繋いでいる というのが、この回路の解説となります。

      入力の5Vに対し、2つのコンデンサを並列に繋ぐことで、高周波成分を、GNDに逃がしています。
      また、コイルを直列に繋ぐことで、これまた高周波成分の抵抗値を大きくして、高周波ノイズを除去しています。
      この2つの組み合わせで、ローパスフィルターが構成されます。
      (カットオフ周波数などややこしい式もあるのですが、ここに載せた値を使えば、それなりのものができると思います)

      • まる より:

        返信ありがとうございます!

        コイルを直列で繋ぐというところが分からないです。

        回路図の説明のところで、「左側は入力5Vです」とあるのですが、右も入力でその先に並列コンデンサがある感じでしょうか?
        接地記号側が出力になりますか?

        すみません。並列、直列が乾電池くらいしか思い付かない知識しかないものでして。

        • kei より:

          下記位置付けです。
          ・左側が入力(電源側)
          ・右側が本ローパスフィルター回路により整流された出力(Bluetoothアダプタ側)

          シガーソケット等から取得した電源ケーブルは、プラス(例えば赤色)、マイナス(例えば黒色)の2本が出ており、このプラスが左の入力、マイナスがGNDマークです。

          直列とは、このプラスの線の間に挟まるように電子部品を配置することを言います。
          (おそらく、私の下手な説明よりもググった方が分かりやすい解説があると思います)

  2. まる より:

    お忙しいなか丁寧にありがとうございます!
    理解出来た感じです。
    もうひとつだけ、コンデンサの出力側は並列につながり最後はGNDにつながるで合ってますか?

    • kei より:

      回路図で言うところのC2ですかね?
      はい、並列につながります。
      つまり、プラスの赤いケーブルと、マイナスの黒いケーブルに跨るように繋がります。

      なお、電解コンデンサは極性があるので気をつけてください。
      足の長い方がプラスで、赤いケーブルに繋ぎます。