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ネットワークプレーヤ用ネットワーク - 2014.07.27

概要

イーサネットで構築されたネットワークでは自分宛て以外のフレームも受信してしまい、それが音質に影響があると考えネットワークプレーヤ専用のネットワークを作りそれにより不要なフレームを遮断して音質の向上を目指しました。


ネットワーク構成1

NAS上のデータをプレヤーで再生するいわゆるネットオーディオを始めた時に以下のようなネットワークで運用していました。
同一ネットワーク上にNAS,プレーヤ,その他の機器が接続されている状態です。




図1 ネットワーク構成1


HOMEネットワークにはPCやプリンターの他、DVDレコーダやTVなど結構な台数の機器がつながっています。また、ノートPCやスマホをつなぐために無線ルータを導入してからさらにその数は増えました。zeroconfをサポートするサービスが増えたためこれらの機器がブロードキャストパケットを流すようになり、トータルとしてhomeネットワークには相当量のパケットが行き交っています。

ネットワークプレーヤがこのネットワーク上にあるとこれらの不要なパケット(実際はethernetフレーム)を受け取ってしまいます。スイチングハブを使うと自分宛以外のパケット(ethernetフレーム)は受け取る事はありませんが、ブロードキャストはスィッチングハブでは遮断出来ません。ブロードキャストというのはネットワーク上のすべての機器宛てのメッセージの事です。
Windowsのサービスを停止すると音がよくなるという話をききますが、行き交うブロードキャストが減るためではないかと考えられます。


ネットワーク構成2

プレーヤーに不要なパケットが流れないようにする為に、ルータを使ってHOMEネットワークを分割して、その一つのネットワークにネットワークプレーヤを置くことにしました。ここれによりHOMEネットワーク上のブロードキャストを含めた不要パケットを遮断する事ができます。
その構成を図2に示します。





図2. ネットワーク構成2


NASにNICを一枚追加してHOMEネットワークとは別のAUDIOネットワークを設け、オーディオ用ネットにプレヤーを一台だけ接続しました。
こうする事によりHOMEネットワークにつながれたPCや端末が出すパケットを遮断する事ができます。また、AUDIOネットワークにはNASとプレーヤーの2台しか機器が繋がれていないので、このネットワーク自体に飛び交うブロードキャストは極端に少なくなります。

これは相当の効果がありました。刺激的な音がなくなってなめらかになりました。この時、ノートPCに初代HIFACEのDDCとfoobar2000でプレーヤーを構築していました。非常に聴き疲れする音でネットワークでの再生はあきらめようと考えてました。この変化をきっかけにネットワークでの再生にのめり込むことになります。

しかし、問題もあって、ネットワークを分割した事により、HOMEネットワーク上のPCからAUDIOネットワークへの通信ができなくなります。プレーヤーにPCを使った場合はプレーヤーからNASが見えればいいのですが、SqueezeboxやmpdなどのUI部分がHOMEネットワーク側あるシステムでは,UI部分のPCやスマホからプレーヤーが見えなければなりません。

それを解決する為の方法として
  1. NASをルータとして使用する
  2. NASでIP FORWARDを行う
の2つの方法があります。
私はIP FORWARDで運用していました。

詳細は避けますが、linuxでルータを構築する方法はある程度ネットワークの知識がないとなかなか難しいです。ネットワークやLinuxに対して自信の無い方は避けたほうがいいです。

IP FORWARDとは



ネットワーク構成3

その後、NASをqnapに交換したしました。qnapにはnicが1枚しかないので、図2の構成はとれなくなりました。
NASとして使っていたPCをルータとしてだけ生かしてもよかったのですが、消費電力などを考慮してルータに市販のブロードバンドルータを採用してネットワークを構成しました。

当初、使い古しのyamahaのルータを使っていたのですが、今は無線ルータを交換した時にあまった古いルータ(100mbps)をつかってネットワークを分割しました。(無線の機能は殺してあります) 要するに、特殊な装置を用意しなくても普通のブロードバンドルータが使えます。

それが図3のような構成です。



図3 ネットワーク構成3

殆どのブロードバンドルータはIP FORWARD の機能があるのでlinuxでIP FORWARDを構築するときより楽ちんです。私が使っているNECのルータはブラウザー上から操作出来ます。

この構成ではPC(ip_home_2)から見てIp_home_4がプレーヤーになります。
プレーヤーとしてMPDを使っている場合、PCのgmpcでサーバーにIp_home_4を指定するとip_audio_2上のMPDの操作を行えます。
ip_audio_2ではip アドレス、default routerの変更だけですみます。default routerはブロードバンドルータ(ip_audio_1) になります。


まとめ

ネットワークを分割してネットプレーヤ専用のネットワークにプレヤーを配置すると音は相当変わります。ネットワークプレーヤを交換する以上に変化しま
した。私の場合は、刺激的な音がなくなってなめらかになりました。

変わる具合はもともとのネットワークにつながっていた機器や稼働しているサービスによって異なると思われますが、ネットワークプレヤーとNASを対向で使っ
ている人以外はある程度の効果はあると思います。

ネットワークを分割するにはブロードバンドルータのIP FORWARD機能を使うのが簡単です。

もし、興味はあるがやり方が分からない方がいらしたら掲示板で質問して下さい。マニュアルが公開されているブロードバンドルータならサポートできると思います。

また、パケットを遮断すると音が変化することに対する理由(推定)も後ほど説明したいと思います。

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