GaN(窒化ガリウム)電源はオーディオに使える？！

スイッチング電源が音が悪い時代は終わった？！高効率な電源として注目されている、窒化ガリウム（GaN）を使った電源をオーディオ用途で検証しました。

以前はスイッチング電源は悪、オーディオにはアナログ電源というイメージがありました。
しかし、最近はエコの観点や、良質なスイッチング電源の登場により、徐々に効率の良い電源へ移行するメーカーも増えてきました。

今回はその中でも窒化ガリウム（GaN）についての考察です。

窒化ガリウム（ちっかガリウム、GaN）はガリウムの窒化物であり、主に青色発光ダイオード（青色LED）の材料として用いられる半導体である。また、近年ではパワー半導体やレーダーへの応用も期待されている。ガリウムナイトライド (gallium nitride) とも呼ばれる。

窒化ガリウム - Wikipedia

窒化ガリウム（GaN）電源をオーディオに使ってみた

GaN (窒化ガリウム) をいち早くオーディオに転用したのは、オリオスペックだったと思います。
参考: OLIOSPEC 次世代パワー半導体 GaN (窒化ガリウム)採用充電器をDC電源化する変換ケーブルのセット

リンク先を見るとわかる通り、アダプター自体はRavPower製を選んでいます。
私もいくつかのブランドを試しましたが、RavPowerが低ノイズでオーディオへの転用に向いていると感じました。

おすすめのGaNアダプター（低出力用）

全てを試すことは不可能ですが、おおむねRavPowerを選んでおけば間違いない気がします。

一番おすすめは初代RP-PC104ですが、生産完了になってしまいました。
聴感もEntech Noise Analyzerの測定値も一番低ノイズでした。

私は12V電源は全てRP-PC-104を採用し、5V電源のみ、USB-A出力があるRP-PC133を使っています。

トリガーケーブルを使って使用機器と電圧を合わせます。間違った電圧を接続すると機器が壊れます。
アンペア数はGaN側の方が大きければ問題はありません。

給電ケーブルを用意する（5V/9V/12V）

GaNアダプターの出力はUSB-Cが主流です。
USB-Aは少数です。

オーディオ用途のプラグは、内径2.1mm/外径 5.5mmか、内径2.5mm/外径5.5mmの規格が多いです。

この場合、USB-Cから、オーディオ機器側に合わせたプラグに変更する必要があります。
USB-C to C以外の場合は電圧は自動対応できないので、ケーブル側で電圧も指定します。

PDトリガーケーブルで検索するといろいろ見つかります。

ケーブル側で9V/12V/15Vなどの電圧を指示する必要があります。

また、USB-Aタイプが5V規格であることから、トリガーケーブルの5V需要が無いため、5Vで給電したい場合は、USB-Aから内径2.1mm/外径 5.5mmなどのケーブルで対応します。

オーディオ機器側は5Vと12Vが多いと思います。一部9Vの製品もありますが、その場合は9Vのケーブルを選んでください。
DCプラグは小電力だと内径2.1mm/外径2.5mmが主流です。大電力の場合は、内径2.5mmの製品もあるので、その場合は変換プラグを使用します。

NECのルーターや、I/OのSoundgenicなどEIAJの製品も変換プラグで対応できます。

低価格の標準的なケーブルを紹介します。

Gan電源をオーディオグレードにする

もともとPCの充電がメインなので、オーディオ用途のケーブルは少ないです。数社から出ているので紹介します。

PRaT sound

私は同社のトリガーケーブルを使用しています。
12Vと5Vがあり、端子も柔軟に対応してくれます。
auひかりのホームゲートウェイ、HGW-BL1500HM用にEIAJ♯5も制作してもらいました。

GaN充電器のポテンシャル底上げとして、GRV-RISER AC （のびねこ）も併用がおすすめです。
参考: PRaT sound

JSPC AUDIO

USB C to DC2.1mmの各種ケーブルをリリースしています。
注目すべきは5V対応のケーブルがあることですね。
参考: PD対応トリガーケーブル リリースのお知らせ

おすすめのGaNアダプター（高出力用）

RoonのNucleusなど大きな出力が必要な場合、オリオスペックで扱っているAdapter Technology製品がおすすめです。
参考: Adapter Technology 「ATS120TS-P120」 12V/108W GaN Series AC Adapter

GAN電源には向きがある？

GAN電源は指す向きによって音が変わります。
指す方向で機器の電位が変わるわけではないので、聴感上で判断しますが、ルーターなど、電源のON/OFFに時間がかかる製品の場合、判断が難しいかもしれません。

私は、クリスタルイヤホンを使って判断しています。

機器側に繋ぐプラグの導通部分にクリスタルイヤホンを繋いでノイズ音を確認します。
GAN電源の刺す向きを反対にして、ノイズが少なく感じる方を正しい向きとして印をつけています。

窒化ガリウムはオーディオに使えるか？ まとめ

• GaN（窒化ガリウム）電源は、高効率なスイッチング電源として注目されている
• オーディオ用途でのGaN電源の使用が増加している
• RavPowerのGaNアダプターが低ノイズでオーディオ転用におすすめ
• 低出力用GaNアダプターとしてRP-PC104（生産終了）やRP-PC133がおすすめ
• GaN充電器用のオーディオ用トリガーケーブルは、PRaT soundやJSPC AUDIOから入手可能
• 高出力用GaNアダプターとして、Adapter Technology製ATS120TS-P120（12V/108W）がおすすめ
• GaN電源には向きがあり、ノイズの少ない方向を選ぶことで音質向上が期待できる
• GaN電源は一般的なスイッチング電源と比べて、背景が静かで音数が多い印象がある
• iFi audioのiPower IIよりも良い印象を持つユーザーもいる
• GaN電源は、ラズパイ＆DAC、EtherREGEN、10Mクロック、ルーター、ホームゲートウェイなど、様々なオーディオ機器に使用可能
• GaN電源は低価格で、オーディオ用途以外にも流用できるため、気軽に試せる利点がある