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2006/02/27

空冷 超静音パソコン(9)

このパソコンに挿してあるので、タイトルはこれで・・・

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PC用サウンドカードの「Creative Professional E-MU 0404 Second Edition」です。

「極上のステレオ再生環境とスタジオクオリティの録音品質を追求 全ての音楽を愛する人に捧げるピュアデジタルオーディオシステム」と化粧箱には書かれています。

まぁ、使用パーツと回路を見ればどれほどの音質なのかは大体想像がつくと思いますので、下の方にあるデータシートを見ながら回路を追っかけていくと楽しいと思います。

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肝の部分です。このE-DSPチップの仕様は非公開なので詳しくはわかりません。

DSPとはDigital Signal Processorの略で、デジタル信号処理装置ですね。

商品の性格はDTM向きなので、エフェクトが500個ほどプリセットされています。

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上半分がアナログ入力回路。A/DコンバータはバーブラウンのPCM1804(192kHz/24bit/SNR111dB/DR112dB)。

下半分がアナログ出力回路。D/Aコンバータは旭化成マイクロシステムのAK4395(192kHz/24bit/SNR120dB/DR120dB)。

I/V変換やフィルター用に、OPAMPは新日本無線のNJM2068。

パスコンやカップリング用のケミコンは台湾製なので、改造するならココかな。

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デジタル入出力回路。

右上のほうにあるDIRは旭化成マイクロシステムのAK4112(96kHz/24bit)。

左のほうにRS422ドライバ・レシーバ、小型トランス(同軸デジタル用)、フォトカプラーなどが載っています。

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入出力端子です。

RCAアナログ入出力、同軸デジタル入出力、光デジタル入出力、MIDI入出力が各1系統あります。

デジタル入出力は192kHzのサンプリング周波数には対応していません。96kHzまでなのでちょっと残念ですorz 。




アナログ出力で44.1kHz/16bit(CDのクォリティ)のデジタルソースを聞いてみると普通に良い音はしています。

192kHz/24bitのデジタルソースだとプラセボ効果もあり、スゴイの一言ですね。空気の震えや奥行き感はTDA1541A DAC以上と感じました。



※データシートはこちらです。
(使用される場合はメーカーの最新のデータシートをご参照ください)

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2006/02/23

空冷 超静音パソコン(8)

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※画像はハメコミ合成です~。cool(格好いい)でcool(涼しい)なPCに注目!

このパソコンは、主に映像や音楽を楽しむ目的でつくりました。

テレビやインターネットラジオ、DVD録再生、ハードディスクレコーディング、DTM、メディア配信サーバー、オーディオ用DACの性能試験などの多目的なAVセンターですね。

ほかにも、WEBサーバーやFTPサーバーなども動いているので、24時間電源は入れっぱなし。だからといっては何ですが静音仕様になってます。

画像の枠部分はNECのSmart Visionを立ち上げた状態。自宅でテレビを見るだけでなく、ウィンドウズメディアエンコーダーと連動して、仕事場外出先のPCからでもテレビが見られるように設定してあります。(※NECのプロテクトをはずさないと出来ません)

画像中央付近のPioneer DVD±R/RWドライブは、「静音モード」だと音楽CDやDVDビデオの再生時は、とっても静かです。書き込み品質にも定評があるそうです。

画像下の方のトグルスイッチが3個並んでいる物は、前に紹介したUSB DACとデジタルアンプが入っています。

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小型の無線式マウスですが、テレビパソコンのリモコンのかわりに使ってます。

2.4GHz帯の無線を使用して、約10mの範囲で使用可能だそうです。

それよりもこういう工業デザインは、なかなかいいですね。

あと、垂直・水平スクロールはタッチパネルを指でなぞる方式です。マウス本体から「カリカリ」と擬似音がします。

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2006/02/19

空冷 超静音パソコン(7)

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筐体全体がゴムで出来ている密閉形のHDD静音ボックスです。外側と内側に2種類のゴムを使用し、HDDの騒音振動がかなり抑えられています。また、内部に熱がこもらないようにヒートレーンプレートで外側のアルミ板に熱輸送する構造になっています。

ただ、このまま5インチベイにマウントしてもHDDは冷えませんので、ファンなどで外側のアルミ板を冷却させる必要があります。これは非常に良い製品だと思っていたのに、いつのまにか販売終了になってしまいました。構造があまり理解されなかったからでしょうか?残念です。

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2つ折りしていますが、ヒートレーンプレートはこんな形をしています。

ヒートパイプは「ボトムヒート」が原則なのですが、ヒートレーンでは「トップヒート」や「水平ヒート」でも作動します。つまり取り付ける向きが限定されない利点があります。

また、冷媒にブタン(Bu)や代替フロン(HFC134a)を使用しているため、氷点下での使用も可能だそうです。

入手性がよければ、適材適所でもっと使ってみたいデバイスですね。

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2006/02/15

空冷 超静音パソコン(6)

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CPUの温度上昇はコア電圧の2乗とクロック周波数に比例する

という理論・法則があります。

つまり、CPUをオーバークロックすれば温度は上昇し、オーバークロックするためにコア電圧を昇圧させれば、さらに上昇することになります。

その逆に、クロックダウンしてコア電圧を下げられれば温度は下降するので、こちらはパソコンの静音化につながります。もちろん、CPUクロックは定格のままでも構いません。(本題はこちらです)

これには対応するマザーボードが必要なのですが、うちの環境でPentium4 3.2C GHz(コア定格電圧=1.55V)は、CPUクロックを3GHzまで落とし、コア電圧=1.2625Vで常時稼働しています。静音性とパフォーマンスを考慮して決めました。また、クロックを2分の1(1.6GHz)にまで落とせば、コア電圧=0.975Vで安定動作することも確認しています。

どこまでコア電圧を下げられるかはCPUの個体差によって異なりますが、低電圧駆動は比較的リスクの少ない方法なので、静音化のために試してみる価値はあると思いますよ。


発熱量は「ジュールの法則」で計算できます。コチラも何かの参考に。

熱エネルギー(J) = E(電圧:V)× I(電流:A)× t(時間:秒)
※J=ジュール

Q(発熱量:cal) = 0.2389 × E(電圧:V)× I(電流:A)× t(時間:秒)
※1カロリー≒4.2ジュール、1ジュール≒0.2389カロリー
※カロリーの定義は1グラムの水の温度を1℃上げるのに必要な熱量

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2006/02/12

空冷 超静音パソコン(5)

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ケースに搭載するファンすべてです。
ファンの数は多いのですが、低速ファンを選別して優秀だと思える物だけが、普段は200~400rpmで回っているので、その静粛性は想像できるでしょう。ちなみにカタログスペックは優秀でも絶対に買わないメーカはあったりします。無負荷での風切り音は、回転数が同じならメーカーが違くても、(音の質は異なりますが)だいたい同じノイズレベルだと思います。負荷が掛かる状態ですと、軸ブレなどが原因で唸り始めるファンはあります。軸受けは、スリーブベアリング・ボールベアリング・流体軸受け・磁気浮上式などいろいろとありますが、その種類によってベアリングノイズは異なります。音の好みでいうとスリーブベアリングや流体軸受けなのですが、信頼性はボールベアリングの方が高いので、どれが一概に良いとは言えません。あと、大量生産されている部品なので、メーカの品質管理によりますが当たりハズレがあるのも事実です。画像右下のファンはケースに3個付属していた物の中から、一番バランスの良いものを選びました(残り2個はポイです)。たかがファンなのですが、こだわり始めるとキリがありません。昔よりはかなり買い求めやすい価格になっていますが、いろいろと試しているとボディブローのようにお財布に響きますね。でも、ファンも日々進歩しているので、たぶん買い求めることでしょう。

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2006/02/08

空冷 超静音パソコン(4)

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Matrix製 Orbital MX2シリーズ
5インチベイ内蔵 USB接続 バックライト付き 液晶キャラクタディスプレイ(LCD)です。

また、PWM制御のファンコントロール機能が内蔵されていますので、「LCDC」という付属のソフトで、専用の温度センサーやマザーボード上の温度センサーの値を常時モニターし、ファンの回転を0~100%の範囲で全自動で制御することが可能になります。PWM制御なのでファンの回転を目で追えるくらいまで下げられます。

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全自動ファンコンの使用方法は、温度センサを選択して、ターゲット温度(Target temp)とファンの最低回転率(Minimum PWM %)を設定します。そしてAdvanced controlの項目を「Auto,temparature based」に選択しておしまい。あとはソフトを常駐させておき、センサの温度がターゲット温度を下回っていれば、ファンは最低回転率で回り続けます。もしも、センサの温度がターゲット温度を超えれば徐々にファンの回転数が上がり、冷却されていけばファンの回転数は徐々に下がり、ターゲット温度以下になれば設定した最低回転率で回ることになります。

変わった使い方では、CPUの使用率が0%の時にはCPUファンは停止状態、100%の時にはCPUファンは最高回転数の50%回転で、その間はCPUの使用率に応じてファンの回転数をリニアに制御するなんてことも、やりようによっては可能です。

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専用温度センサーのコネクタは4個、ファンのコネクタ(Advanced General Purpose Outputs)は3個です。

また、GPO(General Purpose Outputs)が3つあり、出力+5V 20mAなのでLEDを直接点灯させたり、リレーを接続して何かに連動させることも可能です。こちらも「LCDC」から制御できますので、メールがPOPサーバに着ていればLEDを点灯させるとか、CPUの温度が40°以上になったらLEDを1個、50℃以上で2個、60℃以上で3個点灯(以下になったら消灯)させる設定をしておき、温度をモニターするなんでことも出来ます。

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LCDにはPCで読み取れるあらゆる情報を表示可能です。こちらはプラグインが豊富に用意されていますので、存分にカスタマイズしてください。
ディスプレイはテロップを流すようにしたり、カーテンクローズ(オープン)、ブリンクなど多数あります。表示時間も秒単位で設定できます。

非常に高機能で汎用性のあるパーツなので使いこなすのは大変なのですが、こんな楽しくて遊べるデバイスは滅多にありません。パワーユーザーを名乗る方に特にお勧めします。

機能が多すぎて説明しきれないので、
↓より詳しい使用方法はこちらにあります。↓

USER'S SIDE WEB Press Matrix Orbital 集中講座

LK202-24-USB Revision:2.0のテクニカル・マニュアル(英語)
LK202-24-USB_TM.pdf  (1.33 MB)

LCDCのマニュアル(英語)
http://www.lcdc.cc/help/index.htm

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2006/02/04

空冷 超静音パソコン(3)

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爆音ファンを取り付けてオーバークロックで空冷最速を目指すも良し、低速なファンを取り付けて静音化するのも良し、そんな目的に対応してくれるCPU用アルミ製ヒートシンク(Thermalright XP-120)です。

対応するファンは120mm(リブ無し)のものなので、静かに強力に冷却することが可能になります。

フィンの間隔は狭いので(ファンを取り付けることを前提にしている商品だと思われます)ファンレスにするにはある程度の技量が必要かもしれません。

CPUの熱を吸熱するブロック部からヒートパイプ5本でフィン部に熱移動している構造なので、ヒートパイプの動作原理を考えるとヒートシンクを取り付ける向きは制限されてしまいます。(画像のような取り付けは下2本のヒートパイプがあまり機能していません)

とにかくサイズが大きく、CPUソケット周辺のケミコンなどと干渉してしまうケースもあり、対応するマザーボードは限られますが、取り付け可能でしたら最高の性能を発揮してくれるヒートシンクだと思います。

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2006/02/02

空冷 超静音パソコン(2)

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米Antec製ファンレス電源ユニットの「PHANTOM 350」です。

筐体はアルミ製で、その2面はヒートシンク形状になっていて、内部のヒートシンク・トランス・1次側のケミコンなどの発熱するパーツは、熱伝導性?の詰め物を介して片面のヒートシンクに熱を逃がす構造になっています。

密閉したPCケースに組み込む場合、いくらファンレス電源とはいっても、、電源(主にケミコン)の寿命を考えると、CPUファンやケースファンなどからの間接的な風は必要だと思います。

熱対策として、電源とケース天板の間に銅板などの良伝導体を挟めば、ケースに熱が伝わり放熱されるので、やってみる価値ありです。

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2006/02/01

空冷 超静音パソコン(1)

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新シリーズをスタートします!

ベースになるのは、星野金属工業の総アルミ ミドルタワーケースです。

搭載するファンは120mm□が4個、80mm□が2個で、CPUの使用率や部品各部の温度をモニターし、ファンコントローラでファンの回転数を全自動(ソフトウエア)制御させます。

ほかにも、静音に役立ちそうなパーツをてんこ盛りでお届けしたいと思います。

「また静音かいな~」とか毒を吐かずに、お付き合いお願いします。

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