HAL

hardware review of home theater and self-made devices

UDT2010: part1 (1Uラックマウント型PCケースの自作)

Universal Digital Tranport (UDT2010) Part1

1UラックマウントタイプのPCケースを自作してみました。構造的には3ミリフルアルミ強剛性超薄型、直流駆動です。機能的にはデジタルメディア再生に重点を置いたユニバーサルデジタルトランスポートです。AESマルチチャンネルデジタル音声、HDMIビットストリームHD音声出力に加えFullHD,1080p映像出力ができるのが特徴です。ブログで公開するPCケースとしては4作目です。

1作目 自作PCケース(水冷対応ベンチ型)
2作目 自作PCケース(オーディオ型)
3作目 自作PCケース(2Uラックマウント型)
4作目 本作・自作PCケース(1Uラックマウント型)

今回は自作ケースの概要を掲載しますが、part2ではその基本性能、part3ではオーディオ性能、part4ではブルーレイのAESデジタル出力に関する記事を掲載しています。

Universal Digital Tranport (UDT2010) Part1: PCケースの自作(1Uラックマウント型)—この記事
Universal Digital Tranport (UDT2010) Part2: セットアップとパフォーマンス
Universal Digital Tranport (UDT2010) Part3: Lynx AES16e-SRC (PC audio Part2)
Blu-ray HD audioのsoftware decordによるAESデジタル出力(UDT2010) part4

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Universal Digital Transport 2010 /UDT2010
experimental one off product for PC audio
produced by Monolith Craft

FEATURES:
● Self-made rigid aluminum 1U case.
● Ellegant and luxury aluminum hair line finish with gold-plated bolts.
● Simple front design with signal LEDs and midship mounted optical drive.
● Low system noise by direct CPU cooling with large low-speed fan and 150W DC drive.
● Fast data access by SSD Striping.
● AES 16ch studio quality digital audio interface powered by Lynx Studio Technology and HD audio bitstreaming over HDMI with FullHD 1080p via Intel Corei5 661
●Flexible signal asign and device control of sound system by ”System Architect” on ethernet.

INDEX

1. 設計コンセプト
2. 外観一覧

2-1. FRONT VIEW 
2-2. FRONT DETEIL
2-3. SIDE VIEW
2-4. REAR VIEW
2-5. REAR DETEIL
2-6. POWER SUPPLY

3. 内部構成
4. 仕様一覧
5. パーツ製作過程

5-1. ケース全景
5-2. ドライブベイ
5-3. リアパネル
5-4. サイドパネル
5-5. フロントパネル
5-6. CPUファンとトッププレート
5-7. CPUクーラーの切削加工
5-8. ライザーカードを用いたLynx Studio AES16e-SRCのインストール

6. 最後に 

全ての写真はスライドショーで拡大閲覧できます

1. 設計コンセプト


1. 1Uラックマウントタイプ
2. mini-ITX (H55 orH57)
3. 直流駆動
4. Lynx AES16e-SRCをライザーカードで水平インストール
5. フルスペックブルーレイビットストリーム再生
6. フルアルミでシンプルな外観
7. スリムドライブ

機能的な主眼はAESデジタル出力機を製作することで、マルチチャンネル用のLynx AES16e-SRCを使っています。またmini-ITXを使用して、コンパクトに仕上げながらも、ブルーレイトランスポートとしての機能を持っていて、HD音声のHDMIビットストリーム出力も可能です。

構造的には1Uサイズに対応するため、店頭では販売されていない通販購入の小型のパーツを多用しています。CPUクーラーは切削加工を施し高さを調節、サウンドカードはライザーカードを使用して水平設置しています。内蔵電源はDC-DCコンバーターを用いた直流駆動型で、外付けのAC-DCコンバータで電源供給しています。

 

2. 外観一覧

2-1. FRONT VIEW 

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2-2. FRONT DETEIL

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2-3. SIDE VIEW

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2-4. REAR VIEW

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2-5. REAR DETEIL

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2-6. POWER SUPPLY

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FranMar電源供給ACアダプター    電源コードはOYAIDE TUNAMI

 3. 内部構成

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天板を取り去ったショットです。リアには左にRAID stripingのIntel SSD X-25M80GBをANIEX デュアルベイに納め、中央にLynx AES16e-SRC、右にmini-ITXマザーボードIntel DH57JGを配置しています。冷却はCPUファンでダイレクト吸気し、サイドとリアのLynx AES16e-SRC下部からの受動排気です。フロント中央にはスリムタイプのblu-ray drive Sony Optic BC-5500Sを、右にはDC-DCコンバーター picoPSU150-XTを配置しています。

Lynx AES16e-SRCはDiracのライザーカードDIR-PESX1-C11で、Intel DH57JGのPCIex16スロットからx1に変換して延長しています。インターフェースは純正の26ピンマルチで、ブレイクアウトケーブルを使用します。CPUクーラは切削加工を施したDynaton K129で1156用汎用品です。

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Intel X25M SSD 80GBx2 (RAID0), Lynx Studio AES16e-SRC,                    Dynaton K129                                                                       

Intel DH57JGは2つのメモリースロット、ひとつのPCIex16スロットを持っています。H57チップセットなのでRAIDが可能で、Corei5ではFull HD 1080pの映像とHD音声ビットストリーム出力が可能なHDMI端子を備えています。

DDコンバーターは150WタイプPicoPSU-150-XTでMini-Boxの製品です。FranMar 150W ACアダプターと組み合わせて使用しています。PicoPSUはマザーのATX24ピン電源に直挿しすることもできますが、1Uケース全高をオーバーするので延長コードを使用しています。

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Intel DH57JG                                                                        PicoPSU-150-XT                 

Intel のマザーには詳しい取扱説明書が添付されていませんが、ピンヘッダなどを描いたわかりやすいイラストシールがついています。実用上は冊子よりもこちらのほうが便利です。DH57JGのシールを天板裏に貼っています。

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4. 仕様一覧


企画製造元、ブランド
Monolith Craft , HTPC HAL series
型番
Universal Digital Transport-2010 (1Urack mount type)
材質
3mmアルミニウム筐体 (リア2mm) ヘアライン仕上げ
本体外寸
本体425×320x60mm, 前面パネル482.6×65x3(t) JIS1U仕様
ハードウエア仕様一覧
OS
Windows 7 Ultimate x64
MB
Intel DH57JG (mini-ITX)
CPU
Corei5 661
IDE/SSD
Intel SSDSA2M0G2GC 80GBx2 (RAID0 mode)
Memory
memory: Corsair CMX4GX3MsA1600CB, 2GBx4.
PSU
Mini-Box PicoPSU-150-XT, FranMar 150W AC Adaptor
Blu-ray Drive
Sony Optic Inc. BD-ROM/DVD/CD RW BC-5500S
Sound Card
Lynx Studio AES16e-SRC (PCIex1)
SSD dual bay
ANIEX Dual bay mobile rack
CPU cooler
Dynaton K128(modified)
音声出力仕様
16ch AES in/out, HDMI 1.3 out, optical, coaxial digital out.
ソフトウエア
ブルーレイ再生
PoerDVD10, WinDVDpro2010, Total Media Theater


HDMI HD オーディオビットストリーム出力(TrueHD, DTS-MA)
                                                           






1080p ハイビジョン再生

Features

1Uコンパクト強剛性のフルアルミ筐体
AES 16ch デジタル入出力を備え、スタジオクオリティーのオーディオ品質を確保
HD音声ビットストリーム出力、Full HD 1080p映像出力を備え、ブルーレイの高品質な再生機能
12センチ低速ファンによる外気でのCPU直接冷却と直流駆動による低ノイズ化
SSD Striping による高速データアクセス
フロントミッドシップ光学ドライブにパワー、アクセスLEDを配置したシンプルなフロントデザイン
アルミヘアライン仕上げに金メッキボルトが高級感を演出 (自分で書いときながら恥ずかしくなるヮ^^;;)

 

5. パーツ製作過程

5-1. ケース全景

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天板を除いたケース内部全景です。

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5-2. ドライブベイ

ブルーレイ対応のスリムドライブSony Optic Inc. BC-5500S. ノートPCの保守用ドライブです。3ミリアルミで固定パーツを作り、ベースプレートに固定しています。フロントベゼルも自作で、アクセスランプが見えるように穴をあけています。

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ブチルゴム付きの粘着性アルミテープで周囲を制振しています。インターフェースはミニSATAと電源の異型コンビネーションソケットが適合します。

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5-3. リアパネル

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リアパネルの加工は手間がかかりますが、一番面白い工作です。今回はLynx AES16e-SRCの26ピン端子をそのまま利用したので、その部分は強度を高めています。この部分は3ミリ2枚重ねの6ミリ仕様にしています。

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またその上下はL字アングルを利用して、ベースとトッププレートにも固定し、更に強度を高めています。またライザーカードを使うとチップやコンデンサーが載っている基板が下向きになるので、排熱が問題です。ここではその下面を排気の通路ににして排熱性を高めています。

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Pico-PSUの12V電源供給部です。

5-4. サイドパネル

サイドパネルは全体の強度を出す重要な部分です。CPUクーラーのほぼ真横に排気口を設けましたが、ここには必要に応じてファンを追加できるようにしています。

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5-5. フロントパネル

ラックマウント機はフロントパネルが唯一目に触れる部分なので、時間をかけて仕上げています。120から600番台のヤスリを使って順に研磨します。すべて同じ研磨にすると単調になるので、中央部と周辺部は番種を変えてフィニッシュしています。

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最後にシルク印刷でロゴを入れます。金メッキのネジを使って変化を出してみました。

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 5-6. CPUファンとトッププレート

全高の制限があるので、サイズの薄型120センチの低速ファンを使い、ファンガードが天板とツライチになるように調整しています。天板のファンの部分の穴には、ファンガード四隅の固定部分がきっちり嵌るように角度をあわせて切りかきを入れています。天板でファンを固定する仕様です。

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 5-7. CPUクーラーの切削加工

1Uラックマウントサイズに合わせるにはCPUクーラの選択肢が限られます。Dynaton K129はもっとも全高の小さい1156適合のCPUクーラーの一つです。しかし、Intel DH57JGにDynaton K129をインストールしようとするとCPU周辺部のコンデンサー類が干渉します。その部分はルーターで切削しました。

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ルータービットは金属用のヤスリを使用しています。この程度の加工であればフェンスの設定は必要なく、手彫りで対応出来ます。更にマザーボード裏の固定金具も工作しないとボード上のパーツが干渉し、固定ボルトが直角に入らないので、カッターで切断して対応しています。

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CPUクーラーのバックパネルの加工。ボード裏のパーツが干渉するので、バックパネルの一部を切り落としています。

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下は切削加工後に実際にマザーにインストールしている様子です。切削した部分のコンデンサーとのクリアランスは十分取れています。この作業はこのマザー特有のもので、例えば同じmini-ITX、  ZOTAC H55-ITX WiFi ではk129でも干渉しないので、切削加工の必要はありません。

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下の写真は試験的にZOTAC H55-ITX WiFi をインストールした様子です。ZOTACではDynaton K129は無加工でインストールできます。ちなみに電源24ピンの位置も違うので、Pico-PSUの配置も若干違います。

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ZOTAC H55-ITX WiFiとDynaton K129                                            ZOTACの 24ピン電源ソケットの位置

 5-8. ライザーカードを用いたLynx Studio AES16e-SRCのインストール

下の写真はLynx AES16e-SRCをDiracのライザーカードDIR-PESX1-C11でマザーのPCIex16スロットに接続している様子です。延長部分はアルミのシールドが施されています。ライザーカードは、対象の拡張カードが本来の動作するかどうかは実際に検証してみないと分かりませんが、今回は問題なく動作しています。ライザーカード側のプレートは両端を切断し、ケース本体にボルト固定しています。

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 6. 最後に

 今回は前回(2Uラックマウント型)、前々回(オーディオ型)に比べると特に構造に凝った処もなく、アルミの切り出しから組み立て動作確認まで短時間で終了しました。今回のボルト止めはほとんどナットを使わず、タップで雌ネジを切っていますが、単純な箱型設計だと工作難易度は高くはありません。一番気を使ったのはフロント部分のデザインで、特に研磨に時間を費やしました。製作時間延15時間、ケース材料費5000円。

当初はEIA規格1Uを目指しましたが、マザーのIOポート部分とCPUクーラーの処理が難しく、そこがネックで全高オーバーし、JIS規格で妥協しています。次回はスピンドルレス、ファンレスのEIA1Uに挑戦してみます。

設計段階で一番悩んだのは光学ドライブをどうするかです。光学ドライブを外付けにすれば奥行を更に短くできますが、ラックマウントでフロントアクセスの利便性を考慮してスリムドライブを内蔵しました。フルサイズ光学ドライブでは、高さがJIS1Uでもオーバーしてしまいます。

初めてmini-ITXを使ってみましたが、メディア再生機として機能的には十分な性能を持っています。仕上げてみると12センチファンに隠れマザーが見えないほど小さく、水平設置したサウンドカードとほぼ同じ大きさに見えます。ともあれ、とても楽しい工作でした。

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自作ラックにマウントしたUDT2010

機材の記事へのリンク(写真上から)
自作19インチラック
RIBIDIUM FREQUENCY STANDARD: LPRORB-02
自作19インチラックマウントトレイ
10MHz ルビジウム発振機
MUTEC iCLOCK : Rubidium Redundant Reference Audio Maser Clock
Universal Digital Tranport (UDT2010) –本記事
2Uラックマウント型HTPC (AH55BDP)


この記事は2010-08-26に更新しています。初稿に加えた重要な変更箇所は赤で記載。

7 Comments

    どうもありがとうございます。
    メタルなプッシュスイッチの件どうぞよろしくお願いします!

  • vuradio さん こんにちは
    ありがとうございます。これは飽きずに使っています。ケースの自作が一番楽しいです。
    さてプッシュスイッチの件です。私もかなり時間をかけて探しました。これはカホパーツセンターというところで購入したものです。ただしもはや型番がわかりません。近々確認できる機会があるのでまた報告できると思います。http://www.kahoparts.co.jp/deal2/list/102.htmこの中のどれかだと思いますが、写真もないのでわかりませんね…お役に立てずすみません。
    1Uラックケースはコンパクトなのでデザインのアクセントがポイントです。スイッチやLEDは好みのものを配置したくなりますね。2週ほどを目安にがんばって確認してみます。

  • はじめまして。1Uラック 取っ手でググってたどり着きました。
    最高に素晴らしい作品ですね。見てるだけでもいいなぁという質感たっぷりです。

    教えていただきたいのですが、フロントパネル右のメタルなプッシュボタンスイッチはどこで入手できますか? 私も色々買ってみたのですが、どれもすごく大きくて(たぶん車のスタートSW用)つまりません。また、メタルなカッコいい小さめのプッシュボタンもなかなか見つからないのです。

    いやー、いいですね。このような作品を製作なさるとは。センス素晴らしいです。

  • Hanayamaさんへ
    はじめまして。そうですか。ラックマウントの自作に興味を持っている方がいらっしゃるとは。驚きました。同時にとても嬉しいです。この美しさに魅入られると他のものが受け入れられなくなります。
    私もホームセンターで色々探しましたが、イメージに合った適当なものがありませんでした。しかし以下のメーカーで製造しています。台座までありますので、見栄えがとっても良くなります。強度も十分です。
    タカチ電機工業 BH型アルミ棒取手(pdfファイル)
    タカチ電機工業の中で検索してみてください。他に色々なものがあります。
    私の場合、製品選定後機種番で検索をかけ、他の通販ショップから購入しました。

  • はじめまして。私はラックマウント自作PCのファンでいつも拝見させていただいております。

    市販のサーバー用では奥行きがとても長く、自作PCかつ自宅用ですので奥行きが短い物を探しておりました。
    そんな時こちらのサイトを発見いたしまして、ラックマウント型PCケースを自作されている人のことで大変感銘を受け、
    影響された私もチャレンジしております(板金加工は素人ですので、試行錯誤ですが・・・)

    そこで一つ教えていただきたいのですが、ケースの取っ手(シルバーのU字型の部品)と言うんでしょうか?
    この部品はどこで購入可能でしょうか?

    私なりにホームセンター等で引き出しの取っ手を流用しようと思い探してはいるのですが、
    2Uサイズのものがなかなか見つかりません。(引き出しの取っ手には2Uは短すぎるようなので・・・)

    もし宜しければ、購入先等教えて頂けませんでしょうか?
    突然のぶしつけな質問で申し訳ございません。

    ラックマウントはやはりカッコイイの一言につきます。これからも応援しておりますので貴重な情報の発信を期待しております。

  • Fior Fiosさん アクセスありがとうございます。頻繁に見に来ていただいているとの事。はげみになります。
    そして投票ありがと~~~!!
    おっしゃるとおり、苦しい戦いです。今から考えると、ちょっとAV系のセッティングに寄りすぎているので、自作PCのコアの方からの支持は得られないのかなとも思います。でも出してしまったからには決勝に出たいです。
    Denonでだめでしたか。ここらへんはとても難しいですね。私もまだ良くわからない部分があります。木工はとても面白いです。私の一番の趣味は木工だったりします。家の収納は全て日曜大工です。
    ブログ拝見しました。ゴルフすごいですね。というかプロの方ですね。私もしばらくシングルでやっていましたが、維持はとても大変で、もうやめて20年ほどになります。猛暑の折、熱中症に気をつけて研鑽されてください。それではまた。

  • はじめまして!

    ほぼ毎日このサイトを見に来させていただいております、
    Fior Fiosと申します。

    早速ですが、UDT2010に応募してきました!!

    ほかのPCも見ましたが、独創性・実用性を考えるとUDT2010しかありませんでした。

    ただ、ほかの方がビットストリーム出力にどれだけ興味を持てるかがただ一つの不安です…

    私も自作PCによりBlu-rayのビットストリーム出力を試みたことがあるのですが、
    アンプがDENONの3310であったこともあり、denon issueにて恥ずかしながらあえなく撃沈。
    当時の環境ではどうしても出力することができずに、
    結局DENON PMA-2000とFOSTEX GX100とつないで2chで音を楽しんでおります。
    また、木工もおもしろそうだと思い、スピーカースタンドも自作しました。

    将来的には、家を建てたときは必ず「ホームシアター」を!!
    と考えております。

    また、このようなページを作りたいと思い立ち、ブログを立ち上げてしまいました。
    これからHTMLを学んで自分でホームページを作りたいと思っています。

    これからも、大変有用な情報を発信していってください!!

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