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詐欺製品のおかげでグランドループアイソレータについて学ぶことになった

原題: Learning About Ground Loop Isolators thanks to a Scam Product

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原文 ↗

日本語訳

# タイトル

詐欺的な製品のおかげで学んだ、グランドループアイソレーターについて

# 本文

[Denki Otaku]が日本のAmazonで1,200円(約6.5ユーロ)のXLRグランドループアイソレーターを購入した際、最初は何もおかしいとは思わなかった。これらは、筐体の中にチャンネルごとに1:1トランスが入っているだけの非常にシンプルなデバイスであるため、その価格は不当なものではなかった。

しかし、分解調査の結果、この「グランドループアイソレーター」は実際にはXLRソケット間が直接配線されていることが判明した。とはいえ、だからといって本物のデバイスについての解説動画が作れないわけではない。

まず基本理論を説明した後、偽物のグランドループアイソレーターを分析し、なぜ本物を使う必要があるのかを示していく。もちろん、偽物を見抜くのは非常に簡単だ。マルチメーターなどを用いた単純な導通テストを行えば、偽物の中では直流(DC)がそのまま通り抜けてしまうことがわかるからだ。

次に、カスタムPCBを用いて、ハイパスフィルターの機能を加えた本物のグランドループアイソレーターを設計した。ここでは、安価な部品を使った非常に基本的なフィルターではなく、かなり贅沢な作り(過剰なまでのこだわり)を施しているが、単にグランド分離のためにトランスを追加するだけでなく、どのようなことが可能かを示している。

完成したグランドループアイソレーターはかなり大きく、あの極小のデバイスよりも確実に大きな筐体が必要になるが、その後の分析において、アクセスが容易で実験台としても使いやすい。

ここでは2つのチャンネルそれぞれに独自のトランスとフィルターを備えており、最初の聴感テストでは、注入された2kHzのノイズ信号が、まるで完全に消え去ったかのように見えた。

次に、オシロスコープを使用して機能を可視化する。まず、アイソレートされていない440Hzのテスト信号について、ノイズ注入の有無による違いを示し、ノイズの影響と、その後のアイソレーターによる効果を明確に示している。

もちろん、高周波ノイズは巻線間の寄生容量による漏れを通じてトランスを通り抜けてしまうため、万能な解決策ではない。動画の最後に行う分析では、これらのアイソレーターのノイズ除去特性と、ハイパスフィルターを追加することがいかに理にかなっているかを示している。最後に、詐欺デバイスのXLRコネクタをこのカスタム基板用の筐体に再利用することで、結局のところ、それにも何らかの使い道を与えることができた。

原文(英語)を表示

When [Denki Otaku] bought a ¥1,200 (roughly €6.5) XLR ground loop isolator off Japanese Amazon, he initially didn’t suspect that anything was off. Since they’re fairly simple devices, with basically a 1:1 transformer per channel in some kind of enclosure, the price wasn’t unreasonable.

That’s before a teardown showed that this ‘ground loop isolator’ actually contains direct wiring between the XLR sockets, but that doesn’t mean that you cannot still make an educational video about the real devices.

First the basic theory is explained, before the fake ground loop isolator is subjected to an analysis, showing why you’d want to use the real deal. Of course, detecting a fake one is pretty easy, as a simple continuity test with a multimeter or similar will show that DC passes right through the fake isolator.

Next a real ground loop isolator was designed with a custom PCB and a high-pass filter added to the feature list. Here rather than a very basic filter with cheapo parts there was definitely some gold-plating going on, but it does show what you can do in addition to just adding a few simple transformers for ground isolation purposes.

The finished ground loop isolator device is pretty large, and would definitely require a larger enclosure than the homeopathic device, but it makes for an easy test bed with convenient access during the subsequent analysis.

Here each of the two channels has its own transformer and filter, with an initial test just by ear making the injected 2 kHz noise signal appear to go completely away.

Next, an oscilloscope is used to visualize the functionality, with the non-isolated 440 Hz test signal first shown with and without the injected noise, showing the clear impact of the noise and subsequently the isolator.

Of course, high-frequency noises will still pass through the transformer via parasitic capacitance leakage between the windings, so it’s not a silver bullet. Here the analysis at the end of the video shows the noise-rejection characteristics of these isolators, and why adding a high-pass filter makes a lot of sense. Finally, the scam device’s XLR connectors were reused in an enclosure for this custom board, giving it some purpose after all.

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