iFi PowerStation テクニカルノート Part.2 電源ノイズ。これこそが真の災いのもと。

パート2：電源ノイズ。これこそが真の災いのもと。

Part 2: Mains noise. A real bane.
Power supply noise is the bane of every audio system. There are always multiple sources of noise and they come from two main sources – inside and outside.

External noise is all around

電源ノイズは、あらゆるオーディオ・システムの災いのもとです。ノイズの発生源は常にいくつもありますが、その主要な発生源は2つ：内側と外側です。

外部ノイズは周囲のあらゆる場所に存在します。

This chart shows that noise is anywhere and everywhere and some of it inevitably ends up in the mains that supplies the audio system. We can do little about most of these as they come from sources found in everyday life such as radios or mobile phones.

As these are wireless in nature, they are very difficult to deal with at the source, so we need to address the symptom.

この図を見ると、ノイズがありとあらゆる場所に存在し、中にはどうしてもオーディオ・システムに給電する電源に侵入してくるものがあることがわかります。こういったノイズに関しては、私たちには打つ手がほとんどありません。というのも、それらは、ラジオや携帯電話といった日常生活に必要な機器が発生源となっているからです。

こういった機器は無線で動作するので、機器側でノイズを抑えるのは非常にむずかしく、そのためこの症状に対処する必要が生じるのです。

The next chart shows the ‘local’ noise sources found in and around an audio system.

以下の図は、オーディオ・システムの内外に見出される「ローカル」ノイズを示しています。

Local noise comes from hi-fi components
These sources of noise are found in hi-fi systems and come from three main sources:

1. AC mains power supplies
2. Switch-Mode Power Supplies
3. Digital circuitry.

ローカル・ノイズはハイファイ・コンポーネントから発生します

これらのノイズの発生源はハイファイ・システム中に見出すことができますが、それには3つの主要発生源があります：

1. AC電源
2. スイッチング電源
3. デジタル回路

(From left to right:)

The first set of noise sources (10k > 10MHz) relate to AC supply rectifiers and their harmonics caused by Linear Power Supplies (LPS). Yes, they make a noise!
The second set of noise sources (67k > 200 MHz) is caused by Switch-Mode Power Supplies (SMPS). By comparison, these harmonics run in the higher frequencies.
The third set of noise sources (8 MHz > 500 MHz) is caused by digital circuitry, clocks and their harmonics. And this type of noise exists in the most upper frequencies.
You can see from the chart that the concentration of noise is from 30kHz upwards (the lower the dB, the less influential is the noise).

（左から右へ）

第1のノイズ源（10kHz＞10MHz）は、AC電源の整流器と、リニア電源（LPS）によって生じる高調波に関係したものです。そうです、これらがノイズを発生させるのです！
第2のノイズ源（67kHz＞200MHz）は、スイッチング電源（SMPS）が原因です。比較すると、これらの高調波は、もっと高い周波数で発生していることがわかります。
第3のノイズ源（8MHz＞500MHz）は、デジタル回路、クロック、そしてそれらの高調波が原因となっています。また、このタイプのノイズは、いちばん高い周波数帯域に存在しています。

この図を見ると、ノイズが30kHz以上の帯域に集中しているのがわかります（dBが低くなるほど、ノイズの影響も低くなります）。

LPS vs SMPS
It is worth noting that, as much as LPS designs get a good reputation and SMPS designs get a bad reputation, the reality is somewhere in between. And the situation is dynamic.


LPS designs are on the whole good and, on average, are quieter than poorly designed SMPS power supplies (which tend to be more for charging mobile phones and are not optimised for noise). This is why LPS is often perceived as superior to SMPS.

LPS対SMPS

LPS方式は評判が高く、SMPS方式は評判が悪いのが現状ですが、現実はその中間になるということは、覚えておく価値があります。しかもこの現状は、流動的です。

LPS方式は全体的には良好で、一般的には設計の貧弱なSMPS（携帯電話を充電したり、ノイズ対策が取られていないと、ますますその傾向が強まります）よりも静かです。LPSがSMPSよりも優れていると認知されているのは、これが理由であることがよくあります。

Hybrid and electric cars used to be shunned, yet they are now all the rage. We believe the same is happening for SMPS. These are now more environmentally-friendly and consume far less power. Whereas all SMPS used to be ‘noisy’, we are one of the few companies who have broken down the SMPS into its constituent parts and fundamentally re-designed it for audiophile use ie super low- noise. The iPower is the ‘Model 3’ of SMPS power supplies.

ハイブリッドの電気自動車は、以前は避けられていましたが、今では大人気です。SMPSにもこれと同じことが起きていると、私たちは信じています。環境により優しく、電力消費も少ないからです。以前はSMPSはすべて「ノイズを発生する」ものでしたが、SMPSを構成部品の段階にまで分解して基本から設計し直し、オーディオファイルにも使用できるようにする、つまり超低ノイズにするという会社がいくつか出現しています。弊社もそのひとつで、iPowerはSMPS電源の「モデル3」なのです。

Nevertheless, not everyone has an iPower at their disposal. It is therefore important to be able to effectively deal with normal SMPS noise which can be quite severe.
The next section explains which aspects of the PowerStation target the different groups of noise and how this compares with the common approach.

Part 3 shows how active beats passive everytime.

とはいえ、だれもがiPowerを自由に使えるわけではありませんから、非常に深刻になる可能性もある通常のSMPSノイズを効果的に処理することができることが重要になります。
次のパート3では、PowerStationのどの側面が様々なノイズ・グループを標的にし、これが一般的なアプローチとどう異なるかを説明します。


パート3では、「アクティブ」が常に「パッシブ」に優ることを示します。（続く）

ジョン・カール、iFiとAMRの技術顧問に就任

iFi audioより、高名なオーディオ・エンジニア＝ジョン・カール氏が技術顧問に就任したことが発表されました。以下はiFi audio本社オフィスが発表したプレスリリースです。---------------------

大きな尊敬を集めるハイエンド・オーディオ・エンジニアが、すべての新設計プロジェクトに参加します。

英国サウスポート発
iFi audioと姉妹会社のAMR（アビンドン・ミュージック・リサーチ）は、世界でもっとも尊敬されるハイエンド・オーディオ・エンジニアのひとりであるジョン・カールが技術顧問に就任したことを、喜んで発表させていただきます。

カールはiFiとAMRのすべての新製品の設計に関わり、弊社の技術部長トルステン・レッシュとコラボレーションして、すべての回路設計を最適化することを確保します。彼の参加による最初の製品には、まもなく発売になるデスクトップ・オーディオ製品のZENシリーズ（第一弾は8月末に発売予定）と、AMRのすべてが刷新されたハイエンド・コンポーネント（2020年発売予定）が含まれています。

ハイエンド・オーディオの栄誉の殿堂の最前列にあるカールの地位は、長年にわたって変わることがありません。1968年、ロックバンドのグレイトフル・デッドのためにミキシング・コンソールを製作している時に、彼はハイパフォーマンス・オーディオのベンチマークとなるソリッドステート回路を開発しました。「コンプリメンタリー・ディファレンシャル・インプット」がそれで、今でもトランジスター・メーカーが出版するアプリケーション・ハンドブックに載っています。

これが契機となって、カールは1970年代初期に若きマーク・レビンソンと一緒に活動することになり、今では伝説となっているMark Levinson Audio Systems JC-2プリアンプを（カールの「コンプリメンタリー・ディファレンシャル・インプット回路」を取り入れた最初の単体製品）、続いてA級動作のML-2パワーアンプを生み出します。彼は他にも、ハイエンド・オーディオ・シーンの多数の著名人と活動しましたが、その中にはデイブ・ウィルソンやジェフ・ローランドも含まれていたのでした。

カールはまぎれもなく、オーディオ設計の方向を変えるほど大きな影響力を持った一握りのエンジニアのうちのひとりです。私たちの多くは、そうとは知らずに、彼が設計した、あるいは彼の仕事にインスピレーションを受けた装置を聴いてきたのです。彼のソリッドステート回路設計は、この種のものの名作の例として称えられています。他のオーディオ・エレクトロニクス設計者と何が違うのかと尋ねられて、彼はかつてこう答えています。「私には回路のセンスがあるのです」。

今日、カールは選び抜かれたオーディオ会社と一緒に仕事をしています。アメリカを拠点とするParasoundや、近年ハイエンド・メーカーの中でももっとも称賛されているConstellation Audioなどです。iFiオーディオとAMRは、過去50年における最高のオーディオ回路のいくつかを作る中で彼が得てきた並外れた経験の利益にあずかれることを、喜んでいます。

弊社の営業部長ビンセント・ルークは、こう語っています。「ジョンの並外れた専門知識を、トルステン・レッシュが率いる弊社の才能ある技術設計チームに加える機会を得られて、わくわくしています。彼の洞察力は、iFiとAMRの製品の音質をさらに高めるのに役立つでしょう。ポータブル・オーディオやデスクトップ・オーディオから最高品質のハイエンド・ハイファイ・コンポーネントに至るまで、私たちは設計、機能、パフォーマンスの限界をさらに押し広げ続けます」。

以下原文-----
Press release - John Curl

John Curl joins iFi and AMR as technical consultant

Highly respected high-end audio engineer is engaged to work across all new design projects

Southport, England – iFi audio and our sister company Abbingdon Music Research (AMR) are pleased to announce that John Curl, one of the world’s most respected high-end audio engineers, has been engaged as a technical consultant.

 Curl is working across all new product designs from iFi and AMR, collaborating closely with our Technical Director Thorsten Loesch to ensure that all circuit designs are fully optimised. The first products to feature his input include our forthcoming ZEN range of desktop audio products – the first of which launches at the end of August – together with all-new high-end components from AMR, due in 2020.

 John’s status at the forefront of high-end audio’s hall of fame has been secure for many years. In 1968, whilst building a mixing console for the Grateful Dead, he developed a solid-state circuit that became a benchmark in high-performance audio – the “complimentary differential-input” circuit, which still appears in application handbooks published by transistor manufacturers today.

 This led to Curl working with a young Mark Levinson in the early 1970s, creating the legendary Mark Levinson Audio Systems JC-2 preamplifier ­– the first standalone product to incorporate Curl’s complementary differential-input circuit – followed by the ML-2 Class A power amplifier. He went on to work with many other luminaries of the high-end audio scene, including Dave Wilson and Jeff Roland.

 Curl is unquestionably one of a small group of engineers whose influence is so great it has altered the direction of audio design. Many of us have listened to equipment he has designed, or that was inspired by his work, often without even realising it. His solid-state circuit designs are lauded as classic exemplars of the type; when asked what makes him different to other audio electronics designers, he once replied, “I have circuit sense”.

 Today, Curl works with a select group of audio companies including US-based Parasound and one of high-end audio’s most lauded manufacturers in recent years – Constellation Audio. iFi audio and AMR are delighted to reap the benefits of the exceptional experience he has gained whilst devising some of the finest audio circuits of the last five decades.

 Vincent Luke, our Sales Director said: “We are excited to have the opportunity to add John’s exceptional expertise to our talented team of technical designers, led by Thorsten Loesch. His insight will help us to further raise the sonic bar with products from both iFi and AMR – from portable and desktop audio to the very finest high-end hi-fi components, we will continue to push the boundaries of design, functionality and performance.”

iFi PowerStation テクニカルノート Part.1 アクティブ化された電源タップ

Active Mains Purification

Poor mains power has an impact on audio. The quality of our mains power is further eroded by the abundance of cheap switch-mode power supplies in typical household appliances and the sea of RFI/EMI in which we are constantly bathed.

The iFi PowerStation is the solution. It forms part of our range of products that reduce ‘noise’ (distortion) in incoming electrical power - both directly from the mains or via USB ports. The PowerStation is the first to offer our proprietary Active Noise Cancellation in a whole-system, six/eight-outlet mains solution.

  アクティブに電源を浄化

貧弱な電源は、オーディオに深刻な打撃を与えます。日常使用している電源の品質は、典型的な家庭用機器で使用されている多数の安物のスイッチングモード電源、そしてまた私たちが常にさらされているRFI/EMI（電磁干渉／無線周波数干渉）によって、さらに損なわれます。

それを解決するのが、iFiのPowerStationです。電源から直接入ってくる、あるいはまたUSBポート経由で入ってくる電力中の「ノイズ」（歪み）を低減する、弊社の一連の製品のひとつです。PowerStationは、弊社独自のActive Noise Cancelation（アクティブ・ノイズ・キャンセレーション）をシステム全体で提供する最初の製品で、6個または8個の電源接続端子が電源の問題を解決します。

Part 1: Actively goes where no power block has gone before

The PowerStation’s core performance–enhancing technology is Active Noise Cancellation II. It is an ACTIVE not a passive product. This enables it to achieve a far more comprehensive termination of noise across the frequency spectrum.

Most power ‘conditioning’ products engage passive noise reduction through a selection of filters and regulators. Whilst this can be effective, it has inherent disadvantages compared to our active system, which uses inverse noise current to cancel out the noise in the mains signal. The way this works is not unlike the technology in noise-cancelling headphones.

Noise in the mains supply occurs at different frequencies, depending on the cause. Passive noise reduction systems are effective at the top end of the frequency spectrum but tend to be less so at lower frequencies. In addition, passive systems need large capacitors to be truly effective, which make the best such products bulky and expensive.

This chart compares the (green line) which is ACTIVE to generic mains filters (red line) which are typically passive.

パート1：アクティブであることで、従来の電源ブロックにはできなかったことが可能になります。

PowerStationの核心となる、パフォーマンスを強化するテクノロジーが、Active Noise Cancellation 2です。つまり、パッシブではなく、アクティブな製品なのです。これによって、周波数帯域の全体にわたって、従来よりもはるかに広範囲にわたるノイズ除去が可能になります。

電源「コンディショニング」製品の大半は、フィルターとレギュレーターを選定することで、パッシブにノイズ低減を行います。これも効果はありますが、電源信号中のノイズをキャンセルするために逆流ノイズを使用する弊社のアクティブ・システムと比較すると、先天的に不利益な側面を持っています。このアクティブな動作方式は、ノイズ・キャンセリング・ヘッドフォンのテクノロジーに似ていなくもありません。

電源中のノイズは、原因によって様々な周波数で生じます。パッシブなノイズ低減システムは、周波数帯域の上限域では有効ですが、低域ではそれほどの効果は得られない傾向があります。さらに、パッシブなシステムは、ほんとうに効果をあげようとしたら、大きなキャパシターを必要とするため、最高級の製品になると、大型で高価になってしまいます。

以下の図は、アクティブな場合（緑の線）と典型的にパッシブな一般的な電源フィルター（赤い線）を比較したものです。

The effective noise reduction difference can easily be seen.

i. MUCH better at -40dB

ii. Effective across the WHOLE frequency range

有効なノイズ低減の違いがはっきりとわかります。

 i -40dBで「ずっと」良好

ii. 周波数帯域「全体」で有効

Our Active Noise Cancellation II is effective in reducing noise consistently across the entire frequency spectrum, by approximately -40dB. This is coupled to additional passive filtering on each outlet to eradicate noise at the very highest frequencies – typically caused by wireless transmission systems. The result is a mains block that delivers highly effective reduction of both differential mode noise (caused by conventional switch-mode power supplies, for example) and common mode noise (including interference caused by Wi-Fi and Bluetooth).

わたしたちのActive Noise Cancellation 2は、周波数帯域全体を通じて、一貫して約-40dB程度ノイズを低減する効果があります。これが、それぞれの電源端子のパッシブ・フィルターと組み合わされて、最高周波数帯域（無線伝送システムが原因となるのが典型です）までノイズを根絶するのです。その結果、ディファレンシャル・モード・ノイズ（たとえば、昔ながらのスイッチング電源が原因となります）とコモン・モード・ノイズ（WiFiやBluetoothが原因の干渉）の両方で、きわめて効果の高いノイズ低減を実現する電源ブロックとなっているのです。

Where can the PowerStation be used?

The PowerStation is designed for use with ANY mains powered audio system. It is very effective when used with modern audio systems that have an abundance of digital and analogue components.

Typically, these systems are powered by a plethora of mains plugs. All of these ‘wall warts’ can add their own unwanted noise issues and pollute the local mains supply. The noise busting capabilities of the PowerStation can be taken one step further by adding our AC iPurifier to separate digital and analogue components and reduce cross contamination.

PowerStationはどこに使用するのか？

PowerStationは、家庭用電源を使用する「どのような」オーディオ・システムにも使うことができるように設計されています。デジタル・コンポーネントやアナログ・コンポーネントをふんだんに使った現代のオーディオ・システムに使用すると非常に高い効果を発揮します。

こういったシステムは、多数の電源プラグで給電されるのが典型です。これに使用される「ACアダプター」は、そのすべてが望ましくないノイズを加えて電源を汚染します。PowerStationのノイズ撃退能力は、AC iPurifierを加えてデジタルとアナログのコンポーネントを分離させ、相互汚染を低減させることで、さらに一歩進めることができます。

It can also be used with your home devices such as televisions and computers – anything that would benefit from cleaner power.

Sonic improvements delivered by the PowerStation include greater clarity and definition, plus enhanced dynamic and spatial qualities, avoiding the apparent softening of leading edges, timing and dynamics that can occur with lesser mains filtering products.

Read more about mains noise to Part 2.

家庭内のテレビやパソコンなどにも使用することができます。電源がクリーンになることで良い結果が得られるものになら、何にでも使用することができるのです。

PowerStationによって音質が改善すると、明晰度と解像度が増し、ダイナミック感と空間感が増強され、あまりクリーンでない電源を使用した場合に感じられる帯域の狭さ、タイミングやダイナミック・レンジの貧弱さを回避することができます。

電源のノイズについての詳細は、パート2で解説します。（続く）

新製品iFi Power Station発売

オーディオまたはAVシステムには、その潜在能力を最大限に引き出すために、クリーンで安定した電源が必要とされていることはすでに常識となっています。

iFiの新しい電源タップiFi Power Stationは、iFi独自の特許技術Active Noise Cancellation II®（ANC2®）（アクティブ・ノイズ・キャンセレーション2）を使用して、高性能オーディオ/ AVシステム全体にクラス最高のクリーンパワーソリューションを提供します。

一般的な家庭電源の品質は、通常の家庭用電化製品の安価なスイッチング電源や、空中を漂う電波に起因するRFI / EMIの影響を受けています。音楽信号の原材料たる、システムに供給される電源が汚染している場合、音質への悪影響は避けられません。

●Active Noise Cancellation II®（アクティブ・ノイズ・キャンセレーション2）

軍事分野の技術を応用して（具体的には、フランスのダッソー・ラファール戦闘機に用いられている｢タレス・スペクトラ・レーダー・キャンセレーション・システム｣）、iFiはこのテクノロジーをActive Noise Cancellation II®（ANC2®）オーディオ・パワー・システムに適合させています。

空軍のレーダーは特定の周波数で放射され、その信号が航空機から跳ね返ります。受信機がその信号を拾って、コンピューターがその基本周波数と変調を解析して、機内のシステムがそれと同一だが位相の外れた信号を発生させ、敵のレーダー信号をキャンセルします。

ANC2®はノイズ信号と同一の信号を正反対の位相で発生させることによって、あらゆるノイズを能動的にキャンセルします。

フィルターを用いたパッシブな電源タップは特定の高域にしか効果がなく、しかも音楽信号にまで影響が及んでしまう製品が多いと言われます。ANC2®を用いたiFi Power Stationは全帯域にわたってノイズのみを抽出し、それを40dBも減衰させるのです。

●Solid PurCopper

iFi Power Stationの本体外装は強固なアルミニウムが用いられています。内部では8つのアウトレットコンセントがそれぞれ独立、隔離されて相互の汚染を防いでいます。

内部配線及びアウトレットの接点部にOFHC連続鋳造、純度99.9999%銅を使用し、アウトレット間は同素材のバスバーにより接続するなど、細心の注意を払っています。

●グラウンド／アース接続診断機構を搭載

グラウンド／アースが存在していない場合に、これを検出します。機能的にはiPurifier ACと同じです。

●極性接続診断機能を搭載

極性が間違っている場合に、これを検出します。機能的にはiPurifierと同じです。

●オーディオ・アース接続機能

内蔵のグラウンド・ループ防護回路によってグラウンド／アースを確保します。

●サージ・プロテクション機能

過電圧や電源の短絡はめったに起こりませんが、過電圧サージ保護（OSP）は、こういったことが起こった際に対応する自動検出＆切断回路です。

PowerStationを再起動するには数分かかりますが、再起動後も過電圧や短絡が続く場合は、PowerStationの電源がONにならないようになっています。これによって、接続されているオーディオ・システムが損傷するのを保護しているのです。

※保証対象外です：PowerStationは電気障害からオーディオ・システムを保護するために最大限の働きをしますが、製品本体、及びPowerStationに接続されたオーディオ製品の保証については対象外です。

●iPurifier ACとの併用によりさらなる効果

iFi Power StationはiPurifier ACとの併用が可能で、それによりノイズを極限まで低減させることができます（本体の空きアウトレットコンセントに挿す）。

iFi audio

iFi Power Station

特徴：

• Active Noise Cancelation 2（アクティブ・ノイズ・キャンセレーション2）テクノロジー
• 電力伝送用にSolid PurCopperTM Bus-Barsを使用
• 各接続端子に個別のノイズ隔絶チェンバーを装備
• 高性能なPurCopperTM 接続端子
• 重量のあるOFHC Continuous CastCopperによる内部配線
• 極性＆アース診断システム
• 先進のサージ＆トランジェント保護システム
• 専用シャーシによるグラウンド・システム
• 2500W - 10A MAX 250～

仕様：

• ノイズ低減：＞40dB（＞100x）
• サージ保護：max.30,000A@1,000V/10μS
• 動作電圧：90V - 265V
• サイズ：478mm（長さ）×96mm（幅）×76mm（高さ）
• 重量：1.98kg（4.37lbs）
• 保証期間：12ヶ月（仕様は予告なく変更になることがあります。）
• 標準的な小売価格：69,000円（税別）
• バーコード：5081313082414
• 発売日：2019年8月1日
• 製品日本語Webサイト：こちら
• 製品マニュアル→こちら

注意

• 感電の恐れがあるので、他の電源タップには接続しないでください。感電を防ぐために、屋内の乾燥した場所でのみご使用ください。
• 電源コンセントと配電盤の間が少なくとも10メートル以上離れていない場合は、この製品を設置しないでください。
• 水槽など、水に関連した製品とは一緒に使用しないでください。
• 本製品は、iFi audio本社オフィスから電気用品安全法に係る複数の登録検査機関（日本国の登録を受けた検査機関）に問い合わせた見解として、電気用品安全法施行令の定める電気用品（特定電気用品、特定以外の電気用品）に該当しないことを確認しております。そのため、PSEマークの記載がありませんが、これは上記の見解によるものです。