ネットワークオーディオのネットワークを最適化する

初見の方には冗談のような話ですが、ネットワークオーディオのネットワークが混雑していると、音質に影響があることがわかってきました。

そこで、昨年手に入れたOpenWrtという武器を使って、この路線でもう少し攻めてみることにします。
ただただローカルファイルを高音質に再生することだけに特化した取り組みで、サブスクともYouTubeとも親和性は考えていないのでご容赦。


以下は、ネットワークオーディオ用のネットワークをホームネットワークから分離した図です。これは、ネットでもそこそこ見かける手法です。


通常のルーター1に加えて、オーディオ専用にルーター2を設置します。
オーディオ用ネットワークLAN2と汎用ネットワークLAN1のアドレスを変えて別セグメントとすることにより、LAN1の機器が発するブロードキャストパケットがLAN2に流れ込まないようにできます。

ルーター2は普通の家庭用ルーターでもいいですし、もっと手軽には

WMR-433W2（バッファロー）
上位のLANとの接続は無線になりますが、こんなトラベルルーターを使う手もあります。
整備手帳上げました。

いわゆる「二重ルーター」の弊害で、LAN1のPCからLAN2のオーディオサーバーにアクセスすることはできません（ポートを開ければ可能ですがネットワーク分離の意味が薄れる）。この不便に目をつぶれば音質的にはメリットがあり、LAN1の機器が多いほど効果を感じることができます。

なぜこんなことで音質に影響するのか？少なくともレンダラーに届くデータに変化はないはずなので、もっとアナログ的な機序、例えばこんなメカニズムでしょうか。

オーディオネットワーク上の非オーディオパケットが減る
→レンダラーが不要なパケットの受信処理を行わなくて済む
→LANコントローラやCPUの動作が減る
→レンダラー全体のGNDや電源の電圧変動が抑えられる
→レンダラーのorレンダラーに接続されるDACやDDCのノイズが減る

デジアナ混載回路を設計したことのある人なら否定はしないんじゃないかと思いますが、オカルトですかね？




一歩進めて、ラズパイを使ってルーターとサーバーを一体化し、HUBを排除したのがこれ。みん友さんからアイデアを頂いたこのシステムの製作過程はこちら。
直結ネットワークオーディオ（実用化編） - MinimServer2 on OpenWrt/RaspberryPi3 -

HUBレスについては、まだネットワーク分離ほど一般的ではないように思います。「オーディオ用HUB」なんてのもある位なので、無くして音が良くなるか懐疑的な人もいるかもしれません。

HUBをなくしてもネットワークのトラフィックが減るわけではありません。しかしEthernet上の各機器においてクロックは非同期。HUBのクロックがなくなる分「静か」になるのでは？と期待しました。
またHUBによるストア＆フォワード動作が無くなるので、サーバーとレンダラーの遅延（レイテンシー）はゼロになります。

この構成では、鮮度感のある、クリアかつダイナミックな音が得られました。反面「デジタル臭さ」を感じる部分もあり、LANケーブルによる違いも明確に感じたことから、ラズパイのEthernetの信号品質がよりダイレクトに影響するようになったのかもしれません。




ここまでが昨年までの進捗。その後別のことで遊んでいる間にネタを思いつきました。コンセプトは、
「オーディオ用ネットワークのトラフィックと機器を最小に！」
です。

オーディオ領域が極めてシンプルで、理屈はともかく良い音が出そうな図でしょ。

必要なことは次の２つ。

1. DLNAルーティングの実装
DLNAのコントロールポイントとして使うスマホやPCは、それ自身が結構なブロードキャストパケットを吐きます。これがLAN2を汚していると考えたので、コントロールポイントをオーディオネットワークの外、LAN1に出してしまいたい。
DLNAのルーター越えってどうやるんだ？

2. ファイルサーバーの分離
ラズパイの電源は脆弱で、消費電力の大きなSSDなどをUSBにつなぐと5Vラインが盛大に変動します。たとえデータとして正常に通信出来ていてもEthernetの信号品質への影響は否定できません。
そうだ、DLNAサーバーのうちストレージ部分だけNASとしてLAN1に出せばいいじゃん。今日び、512GBとか1TB位のファイルサーバーならスマホで用が足りる時代なんだし。




今年はこんな構想でやってみたいと思います。さてどうなりますか。
書いた以外にも課題が多いシステムなので、年内に動くかなぁ？