スイッチング電源 vs リニア電源

以下のような噂があります。事実でしょうか？都市伝説でしょうか？

1. スイッチング電源より、リニア電源の方がノイズが少ない
2. ラズパイのmicroUSBから給電するより、GPIOから給電した方がヒューズとMOS FETをスキップできるのでノイズが少ない
3. ラズパイとDACのアナログ部を分離給電すると、ラズパイのレギュレーターの悪影響を排除できるのでノイズが少ない

ここでいう残留ノイズとは、電源が直接出すノイズのことではなく、ラズパイとDACを経て最終的にDACのLineアウトから出てくる残留ノイズのことをさします。気になるので調べてみました。

DACはHiFiBerry DAC+ Proを使用。

使用した電源は２種類： 

1. ダイソーで300円で売っている2.4AのスイッチングACアダプター（上の写真の左）
2. L.K.S Audio製　LPS-25-USB 5V/3.5Aのリニア電源（上の写真の右）

まずはダイソーのACアダプタからラズパイのmicroUSB経由で給電します。DACのLine出力にもかなり明確なスイッチングノイズを確認できます。Pk-Pkで約13mVの残留ノイズがあります。

次にHiFiBerry DAC+ Proに給電し、GPIO経由でラズパイにも給電です。残留ノイズはほとんど変わらず、むしろ微増でPk-Pkで約14mVです。

次にL.K.Sのリニア電源で試してみます。ラズパイのmicroUSB経由で給電しても明確に残留ノイズが減っており、Pk-Pkで6mVです。

ただラズパイのレギュレータの影響か、若干のノイズが残っています。これはDAC/GPIO経由の給電で解消できるでしょうか？

結果は効果なく、DAC/GPIO経由でも残留ノイズはまったく変わらずPk-Pkで6mVです。

次いで分離給電です。HiFiBerry DAC+ ProのR14抵抗を除去し、ラズパイの電源とDACのアナログ部を分離します。ラズパイにはスイッチング電源で給電し、HiFiBerry DAC+ Proにはリニア電源で給電します。結果、スイッチングノイズは無くなり、Pk-Pkはなんと1.8mVです。（左）

次いでHiFiBerry DAC+ ProにダイソーのスイッチングACアダプターから給電してみます。驚いたことに非常に良い結果が得られ、若干のスイッチングノイズは残りますが、Pk-Pkで5.4mVでした。

結果をまとめると左のようになります。残留ノイズに関して言えば、当初思っていた以上にリニア電源と分離給電の効果は高いです。

ただし、この残留ノイズが実際のリスニングにどの程度の悪影響があるか？は別問題です。実際に聴き比べてみました。アンプはDENON PMA-800NEです。まずはダイソー電源＆microUSB給電から。第一印象は「これで十分じゃない？」残留ノイズによる悪影響はないようです。次いでリニア電源＆分離給電。クリアな音ですが違いはよくわかりません。ここまでやる価値があるか？というと無いような気もする。ここまで計測しておいて、結果も出しておいて、ちゃぶ台返して申し訳ありませんが...

可聴域への影響を定量的に調べたいのですが、現状は可聴域の歪みやSN比を簡単に測定できる環境がありません。yaMPC 1.2の開発が一段落したら、次回はTHD+Nで比較してみたいと思います。