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はこにわオーディオ工学研究分科会 (旧名: バスレフ研究所)

冷却ファンコントローラ

オーディオ機器の進化というか、スペック向上を評価するために、スペックデータがありました。
かつては、高級=大出力、大耐入力、大音量、低ノイズ、低回転ムラ...
最初のふたつは今でもだいたい同じですが、それ以降は、技術の向上で、無視していい値になりました。
低ノイズは、デジタル録音・再生により無視できる水準まで低下、回転ムラは、デジタル技術により、クロック周波数のムラまで低下、結局は、高級機も低級機も大差なくなったのは、デジタル技術の向上によるものだとも云えます。
で、ラズパイオーディオは、その極限ともいえるものでしょう。
オーディオ業界にもハイレゾはありますが、いまだに、回転系のディスクを使用している場合が多いでしょう。
いっとき(いまでも?)PCオーディオ、というのがありましたが、パソコンそのものが煩いので、さほど流行らなかったように見えます。
ラズパイオーディオは、PCオーディオと基本的に同じものですが、こちらは、安いし静音化が可能です。
ファンレスなら回転系を無くすことができます。
音楽データをHDDに保存してあるならその回転音が出ますが、そもそもHDDの回転音はそこそこ静かだし、NASを別な部屋に設置すれば、オーディオ部屋へのHDDノイズの影響はごく小さくできます。
それと、ラズパイオーディオは、読み込みながら同時再生するしくみのCDと違いデータ欠損がゼロで、エラー補正の必要がありません。
したがって、ラズパイオーディオの音は、音源が同じならDACの質で決まります。
ラズパイに使用できるDACには、I2SもUSBもありますが、I2Sのほうが、デジタルノイズが小さいと云われたりします(私は分からない)。
私にはI2S DACの音の差はわからないだろうと思いますが、DACの仕様にハイレゾ対応があり、新しく高価なDACのほうがよりハイレゾ仕様に対応しています。
ハイレゾ対応は、私のように通常の劣化した耳しか持ち合わせていない人には恩恵がありません。
ただし、ラズパイの心配事のひとつは、CPUの過熱です。
私は、そこそこのサイズの放熱器を付けたので、ファンレスでもCPUを過熱させたことはありませんが、一定温度に達するとCPUは、止まる仕様になっています。
ということで、安心を求めるならファンを使った強制冷却が良いでしょう。
しかし、ファンは煩い。
ファンのノイズを下げるなら、ファンの回転数を下げるというのが対応策となります。
パソコン関連のファンは、12V仕様がふつうで、これを低い電圧で使用すれば回転数が下がります。
ところが、電圧を下げすぎるとファンが起動しません。
そこで、ファンコントローラについて調べていたら、アマゾンで、冷却ファンに使用できるコントローラを見つけました。


これを試してみると、USB電源5Vでも、12V出力できます。
冷却ファンコントローラ_a0246407_10381037.jpg
写真のファンの場合は、電圧を4Vまで下げてもファンが回りました。
上の写真は、USBのType Bで電源を供給していますが、この基板は、固定する孔が開いていないので、固定方法は要検討です。
実物には下の写真のように付けてみました。
冷却ファンコントローラ_a0246407_10381584.jpg
これでも十分機能しますがちょっと格好が悪い。
写真のファンは、12V仕様で、風は上向き(排気)です。
CPUに風を吹きかける下向き(給気)のほうが冷えると思いますが、これでも、ファンを回さない状態よりも十数度CPUの温度を下げられたので問題ありません。
このときの電圧は6V、このファンがぎりぎり回る電圧でした。
ファンの音は近付かなければ聞こえません。

冷却ファンの制御にはいろいろありますが、とりあえずこれでもいけるようです。

by mcap-cr | 2021-10-19 07:57 | ラズパイ | Trackback | Comments(2)
Commented by muuku at 2021-10-19 09:01 x
普及している12Vファンを使うとなるとまず5Vから12Vに変換する必要があってその上でPWM制御となるのですかね良くわかりません(電子工作も苦手です^^;)。オーディオ用としてこだわるとファンコントロールもArduinoを使って自作になるかもですね。
PWMコントロールで調べると「KKHMF 2個 5Aミニ DC モータ PWM 速度コント ローラー 20kHz 3V-35V スピード コントロール スイッチ 」なるものがありました。これで5VファンをPWM制御できそうですがどうでしょうか。一応固定穴もありそうです。
Commented by mcap-cr at 2021-10-19 10:16
> muukuさん
DCモータは、電圧が低いと電流が小さくなるので、低すぎるとモータが回りませんが、適度に低いと電流値が適度小さくなって成り行きの低回転になります。
PWMだと、電圧は一定で、入切を繰り返し、電圧の積分値が連続状態より小さくなるというイメージでとらえています。
電圧値が一定なので、より低速で回せるのは、PWMのほうではないかと思います。
KKHMFのほうが安価でいいですね。これは、パネルにヴォリウムを固定するタイプではないかと思います。

生演奏を主とすれば、オーディオは箱庭で充分でしょう。
by MCAP-CR

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