Neutronstar2は、デンマークのNewclassD社が販売しているオーディオ用クロックです。
一般的なマスタークロックは外部から10MHzを注入する機器に使用しますが、
こちらは本体内部に組み込んで、内部回路に接続して使用する製品です。

最近、好んで使っているオーディオ用クロック、Neutronstar2ですが、現在国内代理店がないので、余計なお世話とは思いますが、メーカー解説文を翻訳しておこうと思います。
(あと、実際の組み込み方のところが残っていますが、ここはそれほど面白くないので...w)

http://www.newclassd.com/index.php?page=211&hv=1


Ultimate Performance Audio Reference Clock with Gallium Nitride voltage reference.


This reference clock is placed inside your CD player, DVD or Blu-ray player, asyncronous D/A Converter, USB receiver, audio PC motherboard or other clocked digital audio equipment. It has the potential to drasticly improve the sound quality of your digital audio equipment. Every digital audio equipment is already clocked from the factory, however most of the times this clock is a cheap and noisy type, based on CMOS gates or a noisy 7805 regulator, or most likely both. In the D/A Converter of your digital player, the voltage reference determines the S/N ratio when the output signal is a stable DC voltage. However when the signal is in transient, the voltage reference becomes less important, and it is now the clock source thatdetermines the S/N ratio. If there is too much noise you hear it as a narrow and flat sound stage. Therefore it's surprising that so few OEMs seem to offer much energy on this point. We do, and you can fit this clock source inside your equipment, and get immediate improvement. We have two different clocks, the Neutrino, a small form factor and low cost clock with still decent performance. And for ultimate performance we have the Neutron Star 2, a hand adjusted precision clock, with temperature control, and an abundance of support features to get ultimate performance from your digital sound equipment.

Clock and power supply cables are included.

窒化ガリウム素子定電圧回路によるオーディオ用高精度リファレンスクロックについて

この基準クロック装置は、お持ちのCDプレイヤー、DVD、ブルーレイプレイヤー、非同期型DAコンバーター、USB‐DDC、オーディオ用PC、その他のデジタル再生機器の内部に設置するものです。これを内蔵することにより、驚くほどの音質改善を得られる可能性があります。すべてのデジタル再生機器にはクロックが内蔵されていますが、そのほとんどは、CMOSゲートや7805三端子レギュレータ、場合によってはその両方の回路を使用し、また、クロック本体もチープでノイズの多いものが使用されています。使用されているDAコンバーターにおいては、再生するのがただの直流電流(均一信号)であれば、そのSN比は、内部基準電圧(安定電源)の精度によります。しかし、信号が動的変化を伴う場合、SN比に対する基準電圧の安定度の重要度は減少し、そして、クロックの精度が重要になってきます。もしクロックノイズが多い場合、その音はナローバンドで平板的な再生になるでしょう。したがって、クロックの精度向上のためにエネルギーをつぎ込んでいるメーカーがあまりに少ないことは非常に残念なことです。我々はクロックを重要視しています。我々のクロックを機器の中に組み込んで頂くことで、音質は直ちに改善します。当社では2種類のクロックを製造しています。一つは小型で低価格な高性能クロック、ニュートリノ、そしてもう一つは、最上位クロックであるニュートロンスター2です。手動で調整され、温度コントール、そして、最高のオーディオ再生を実現するいくつもの技術が投入されています。

(※クロック製品には、クロックケーブルと電源ケーブルが同梱されています。)

How does it affect the sound?
A reference Clock is installed inside an audio player, and will have the effect of cleaning up the sound stage. This means the sound stage will spread out correctly, and make it easy for you to feel where the instruments and artists are placed. It essentially turns music from background noise to a living experience. Most digital audio equipment is fitted with a noisy clock from the factory, running on the same power rail as the rest of the (noisy) electronics. This will give a narrow and blurry soundstage. Kind of like if the whole band in your music were standing inside a phone booth, and you were trying to listen outside.You cannot pinpoint if the drums are in front or back.
So there is potential for improvement. A reference clock is step #1 in upgrading a digital player, to reach clean and living digital sound, which will let you really enjoy the music instead of turning it down.
You can apply a reference clock to a cheap or expensive player with the same positive result. We guarantee you, that you will be surprised and amazed how much improvement in sound you can get from this clock.

このクロックはどのように音質を変えるか?
このクロックは、オーディオプレイヤーの内部に組み込む機器であり、サウンドステージの曇りを取り去る機能があります。サンドステージは本来あるべき広さに広がり、楽器の鳴っている様子が容易に感じ取れるようになります。もともとノイズとしか感じられなかった演奏を、生気あふれる視聴体験に変えることができます。ほとんどのオーディオ機器のクロックは、ノイズの多い製品回路に接続され、ノイズにまみれた挙動をしています。その結果、音はナローバンドで、サウンドステージは団子状になってしまいます。それは、バンド全体を電話ボックスの中に詰め込んで、電話ボックスの外から音楽を聴こうとするようなものです。
そんな再生機器では、ドラムがバンド前列に居るのか、後列に居るのか、指摘することはできません。そこにこそ、クロック精度改善での音質改善の可能性があります。クロック換装は、デジタル再生のアップグレードの第一段階です。クロック換装により、音楽に幻滅することなく、よりクリーンな、そして生き生きとした再生を楽しむことが出来ます。
このクロックは、安い再生機器にも高級プレイヤーにでも組み込むことができ、そして、その音質は改善します。このクロックを組み込んで再生したとき、音の良さにあなたは間違いなく驚くでしょう。保証しますよ。

A whole new type of Voltage Reference.
The voltage reference is the most important part for making the clock's performance. If the reference has any noise, it will find it's way into the clock signal, which will lower the performance. In our previous clock regulators we used the LM329, one of the best single chip voltage references in the world, when it comes to low frequency noise performance. But there are ways to push the noise level even lower, but it takes some effort. A special type of green LED, based on a Gallium Nitride crystal has been found to have exceptional low noise, but unfortunatly also lower temperature stability. Therefore we spent a lot of research trying to find a way to compensate for the temperature drift of the Gallium Nitride crystal, without sactificing any noise performance. So we ended up with a total of 63 components to replace just the one LM329 chip, with the sufficientstability and noise rejection. This while keeping the extreme good noise performance of more than 30 times better than a standard 7805 regulator.
Can the noise performance be achieved by using decoupling capacitors? This seems like a logical and cheap solution, but that would only work at higher frequencies like above 100 Hz, while the most hostile noise is in the lower frequencies. Therefore there are no available standard references with low enough noise, to achieve the outstanding performance that has now been achieved with Neutron Star 2. The noise is so low, that a capacitor will not even improve the noise, and therefore we didn't use the OSCON capacitors we used in the earlier version. They have no effect in this reference.

全く新しい基準電圧・電源回路
クロックのパフォーマンスを高める上で、定電圧回路、及びその基準電圧回路は非常に重要な位置を占めます。もし、基準電圧がブレるとクロック信号にノイズとして混入し、再生クロック信号が汚染される原因となります。当社の過去クロック製品においては、LM329という電圧レギュレーターを使用していました。LM329は単一チップの基準電圧内蔵電圧レギュレーターとしては世界最高の製品です。しかし、更に電源のノイズを抑制する方法がことは知られていました、が、実現するにはいくつかの困難がありました。ガリウム砒素タイプの特殊緑色LEDは、基準電圧として驚くほど安定な挙動を取ることが知られています。しかしながら、その特性は温度依存性が高く、ガリウム砒素結晶の温度ドリフト問題を解決するのに多くの実験を行い、開発期間を費やす必要がありました。そして、我々は電源精度のさらなる向上のため、LM329を1チップ使う代わりに、全部で63個の部品からなるディスクリート回路を組み上げ、製品に組み込みました。その結果、電源の安定度は7805の時代から比べ30倍以上改善しています。
ノイズは電源回路の高性能コンデンサで減らせるのか?というのは、短絡的で安易な解決案です。そして、音質に影響するノイズは比較的低周波に多いのに対し、コンデンサの追加によるノイズ低減効果は100Hz以上の比較的高い周波数にしか効力がありません。Neutronstar2によって実現された低ノイズ性能は過去に類を見ないレベルに達しており、そのノイズ低減効果はコンデンサでは改善出来ないレベルまで到達しているため、Neutronstar2では、過去製品に使用していたOS-CON(訳者注:超高性能個体電解コンデンサ)は、もはや使用していません。本回路ではOS-CONを追加しても特性は改善しないのです。(訳者注:筆者きっとドヤ顔です。)



The residual noise of the Gallium Nitride reference. (-90dB)

ガリウム砒素基準電圧の残留ノイズ(-90dBに達する)



Compared to the same measurement for a 7805 standard regulator. (-62dB)

比較対象として、7805三端子レギュレータの残留ノイズを示す。(-62dB)

Note the scale is different on the two readings, and the noise in both readings are amplified 1000 times or 60dB. So the absolute values are -130dB and -102dB under 2.83V respectively.

注:2つのグラフの縦軸は同一ではないこと、そして、ノイズは1000倍(60dB)に増幅されることに注意。したがって、2.83Vでの絶対値は、それぞれ-130dB、-102dBになります。(訳者注:ここよくわからなかったです。どういうこと?)


ns2pic3m
(訳者注:白く横一列に並んでいるのが、GaN LEDです。)


Temperature stability and support features.
The Neutron Star 2 has an on-board stabilized temperature island, which will keep the frequency stable at all normal environmental conditions. When the thermostat is locked, a green LED will turn on, indicating the right temperature of the crystal has been reached within +/- 0.5 deg. C. At the 15V power supply connector there is a small red LED which will light up in case any noise is detected on the power supply line. This is measured before the on-board regulators, and may not affect the performance of the clock, however you have a warning to let you know something should possibly be done to remove noise on the power supply.

There is a HOST function on the NS2 clock. Let's say you have an external power supply for the Neutron Star 2 (recommended), and it will run with power continously. But maybe your DAC or digital player is not always on. Then you need to switch the clock off whenever the digital player is off. This can easily be done with the HOST function. Simply connect the 3.3 or 5V supply of the host player to the NS2 HOSt terminal, and activate the HOST function (see instructibles). Then the clock will only be active on the output whenever the player is on.
The output clock amplitude has to fit with the host machine, therefore a setting is possible on each clock, to get 5V (default), 3.3V or 1.8V (for Raspberry Pi3) clock amplitude. The NS2 has 2 different outputs, and they are completely isolated from each other, and from the power supply plug (by at least 300V AC potential). The main output is a 50 Ohms COAX output, which is potential shifted to the set positive voltage. This signal connects to the input of the clock gate on the host board. The Active output is the same clock signal, but the first gate is actually placed on the NS2 board, giving in some cases a better compatibility to the host (and thus better sound in some cases). This might be used in cases where the host player uses a metal can oscillator. Here you connect 3.3 or 5V DC from the host supply to the NS2 Active output, and then you have a CMOS compatible digital clock output signal, just like the metal can oscillator. But in this case you can only run up to 5-7 cm. of wire to the player. Better 3 cm if possible.


温度安定化回路、動作安定化回路
ニュートロンスター2は基板上に温度安定化装置を搭載しており、これにより通常の温度環境下での発振特性を安定化させることができます。温度安定化装置がロックすると、緑色のLEDが追加点灯し、クリスタルの温度が至適温度の±0.5℃以内に入ったことを示してくれます。15Vの電源入力端子近くには赤色LEDが配置されており、電源ノイズが検出された場合はこれが点灯します。これらは、クリスタル用安定化電源回路よりも手前に配置されており、クロックのパフォーマンスには影響しません。しかしながら、可能であれば電源のノイズは除去したほうが良いことは言うまでもありません。

IMG_6411


(以下未翻訳)
ニュートロンスター2にはHOST機能があります...

出力電圧は、組み込む対象の機器に応じて変更設定してください...





Low Noise Colpitts Oscillator.
The Neutron Star 2 Clock uses a Colpitts oscillator, famous for low noise, and usually found in sensitive receiver equipment. This type of oscillator does not transfer power rail noise to the clock phase, like a standard oscillator based on the simpler and more noisy Pierce type '74HCU04 inverter' oscillator, as found in most OEM equipment. Not only is the gate not exactly a low noise amplifier for weak crystal signals, but also half of the noise on the +5V rail is coupled directly on top of voltage on the input pin. But it is cheap, and therefore used many places.In Neutron Star 2 we go another way, and try to make the best possible product, without compromising on important places. A new special performance feature, compared to earlier versions is that we no longer use a silicon RF transistor in the oscillator, but now instead a germanium ultra low noise transistor. This type of transistor is extremely stable, and normally used in professional GPS receivers.

低ノイズColpitts型発振回路
ニュートロンスター2クロックは低ノイズで知られ精度が必要な受信機でよく使用されるコルピッツ型発振回路を搭載しています。このタイプの発振回路は電源ラインのノイズが位相ノイズとして出力されず、これは74HCU04を使用したメーカー頻用回路とは一線を画すものです。74HCU04を使用した回路では、ゲート入力が微弱な水晶信号を増幅するための低ノイズ増幅回路として動作する必要があるだけでなく、5V電源のノイズの半分が入力信号に混入してしまう仕様となっていました。しかし、この安い回路はその価格ゆえ、現在あちこちで頻用されています。
ニュートロンスター2では、我々は異なる選択肢を選び、重要要素について妥協せず、現在構成可能なベストの回路を組み上げました。新しい特徴として、過去製品で搭載していたシリコントランジスターや発振器の搭載を止め、超低ノイズなゲルマニウムトランジスタを導入しました。このタイプのトランジスタはその安定性から、高精度GPSレシーバーに採用されています。


Transformer isolated injection point.
To understand why this feature is an absolute must in a quality clock, we can compare the install circuit with and without isolated output.


トランスで絶縁されたクロック信号ライン
高精度クロック組み込みにおいて、クロック信号のトランス絶縁がどれだけ重要かを示すために、絶縁トランスの有無でどのような回路になるかを比較してみましょう。

ノイズ源からの電流が矢印の部分から流入してしまうため、
クロック信号にノイズが混入する結果と鳴ってしまいます。


The clock installation of a typical clock with direct output will form a GROUND LOOP, causing noise from all the circuits in the host machine to most likely connect through the clock signal wire. This destroys the clock unit's performance. In the Neutron Star 2 we use ground isolation (up to 1500V AC) to eliminate
the ground loop. Now only a very weak current flows in the ground wire, and the noise problem is eliminated. The ground of the clock gate in the host machine may still have some noise on it, however this becomes common mode noise, and will not affect the clock signal.

通常のクロック組み込みでは、グランドループが形成されることが少なくなく、クロック信号線からのノイズ流入の回避は困難です。これによりクロック信号のパフォーマンスは失われてしまいます。ニュートロンスター2では、パルストランスにより1500Vまでのグランド絶縁性能を獲得しています。その結果、グランド線から流れる電流は極小となり、ノイズの問題は根絶されました。組み込み機器のクロック入力ゲートのグランドにあるノイズは残留しますが、これはコモンモードノイズであるため、信号の品質には影響しません。
クロック信号電流のみがグランド接続部を流れるため、
デジタルノイズはキャンセルされます。


The actual transformers are tiny toriod's, inside an SMD package

内蔵しているトランスは非常に小さく、表面実装パーツの中に内蔵されています。