JP2008217934A - 信号処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 少なくとも2種類の信号源を有する機器と、信号源に対応する複数の接続ケーブルを介して接続され、前記各信号源から送られる信号を処理する信号処理装置において、両装置間の接続ケーブルのグランド側に流れる各信号電流により発生する両装置間のグランド電位差により発生するノイズを、ノイズ打消し電圧を生成し、ノイズを打消すべき信号線に混入することで、抑制できる信号処理装置を提供する。
【解決手段】 信号処理装置内入力部10は、グランド電位差En相当分のノイズ打消し電圧Ecをビデオ信号電圧Evから任意の乗算係数を用いて生成し、ライン音声信号電圧Eaに加算することを可能とするノイズ除去回路110を備える。
【選択図】 図2
【解決手段】 信号処理装置内入力部10は、グランド電位差En相当分のノイズ打消し電圧Ecをビデオ信号電圧Evから任意の乗算係数を用いて生成し、ライン音声信号電圧Eaに加算することを可能とするノイズ除去回路110を備える。
【選択図】 図2
Description
本発明は、少なくとも2種類の信号源を有する機器と、信号源に対応する複数の信号線を介して接続され、前記各信号源から送られる信号を処理する信号処理装置の間に、信号線のグランド側を流れる信号電流により、前記装置間で発生する電位差により、信号処理装置に現れるノイズ電圧を低減する技術に関する。
信号処理装置とDVDプレーヤを、ビデオ信号接続ケーブルとライン音声接続ケーブルを介して接続したとき、接続ケーブルのグランド線には、ビデオ信号電流とライン音声信号電流を合計した電流が流れる。上記グランド接続された接続ケーブルは抵抗を持つため、DVDプレーヤと信号処理装置との間で電位差が生じ、ノイズとなってライン音声信号に混入し、音質の劣化を招く。
グランドループを回避するためには、グランド線と信号線を分離して1点接地する方法や、そのための器具(特許文献1参照)が用いられてきた。
しかしながら1点接地は、接続ケーブルのグランド線と信号線を分離する器具を必要とし、さらにグランド線も長くなりがちである。結果、信号線とグランド線が互いに遠く離れてしまうため、大きなループが形成され、そのループに飛び込む外来ノイズが雑音として信号に加わってしまう。
本発明の信号処理装置によれば、グランド線を流れる信号電流がノイズ源となることが想定される当該グランド線に対応する信号源からの信号を送信する接続ケーブルの信号線と、ノイズを打消すべき信号線との間に、ノイズ除去回路が介在することを特徴とする信号処理装置が提供される。
本発明は、少なくとも2種類の信号源を有する機器と、信号源に対応する複数の信号線を介して接続され、前記各信号源から送られる信号を処理する信号処理装置の間で発生する電位差Enに相当する電圧を、乗算回路が乗算係数を用いて生成し、加算回路がノイズを打消すべき信号線に加算する。その結果、ノイズを低減し、高品位な音声信号の伝送が実現される。
本発明によれば、少なくとも2種類の信号源を有する機器と、信号源に対応する複数の接続ケーブルを介して接続される信号処理装置の接続において、従来の接続器具を用いることができ、ケーブル長によって変化するグランド線のインピーダンスに影響されること無くノイズを低減する信号処理装置を提供することができる。
本発明を実施するための最良の形態を、図1に基づいて説明する。信号処理装置1は、入力部10、ビデオ出力部11、アナログ/ディジタル変換器(ADC)12、ディジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)13、ディジタル/アナログ変換器(DAC)14、オーディオ出力部15、制御部16、および、操作部17を備えて構成される。
入力部10は、ノイズ除去回路110、ビデオ負荷抵抗103、音声負荷抵抗104を備える。さらに、ビデオ入力端子101、ライン音声入力端子102から、DVDプレーヤ20と電気的に接続されており、ケーブル接続されたビデオ信号線105とライン音声信号線106を備える。
ビデオ信号入力端子101には、ビデオ信号接続ケーブル301が接続される。ビデオ信号接続ケーブル301を介して、DVDプレーヤ20からアナログビデオ信号が入力される。ライン音声信号入力端子102には、ライン音声信号接続ケーブル302が接続される。ライン音声信号接続ケーブル302を介して、DVDプレーヤ20からアナログオーディオ信号が入力される。
ビデオ信号接続ケーブル301は、内部導体のビデオ信号線301aと、外部導体のグランド線301bとを有する。ライン音声信号ケーブル302は、内部導体のライン音声信号線302aと、外部導体のグランド線302bとを有する。
なお、音声信号については、たとえば、ステレオ2チャンネル、サラウンドの5.1チャンネル等のマルチチャンネルの場合、チャンネル毎に入力端子を備える構成とすることができる。
チャンネル毎に備えられたADC12は、入力された各チャンネルのアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号に変換し、DSP13へ変換したデジタルオーディオ信号を出力する。DSP13は、デジタルオーディオ信号にサラウンドデコード処理等のデジタル信号処理を施す。
DAC14は、デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換し、オーディオ出力部15へ変換したアナログオーディオ信号を出力する。オーディオ出力部15は、各チャンネルに対応した出力端子を備え、各チャンネルのアナログオーディオ信号は、それぞれのチャンネルに対応した出力端子から出力され、各チャンネルのスピーカに入力される。
ビデオ信号入力端子101から入力されたアナログビデオ信号は、ビデオ出力部11から出力され、図示しないモニター等に入力される。
または、入力されたアナログビデオ信号をデジタル信号に変換し、解像度の変換等の信号処理を施した後、アナログ信号に変換したビデオ信号をビデオ出力部11から出力してもよい。
ノイズ除去回路110は、オペアンプにより構成され、乗算回路111および、加算回路112を備える。乗算回路111はビデオ信号入力端子101から入力されたビデオ信号電圧Evに乗算係数を乗算して電位差Enに相当するノイズ打消し電圧を生成し、加算回路112はライン音声信号線106へと混入する。ノイズ打消し電圧を加算されたアナログオーディオ信号は、ADC12に入力される。
次に、図4を用いて、電位差Enがどのようにして生成されるか、また、その値がどの程度になるかについて見積もるため、数値に基づいて求めることにより説明する。
DVDプレーヤと、信号処理装置の間で発生する電位差Enは、
En = Ir×R
= (Iv+Ia)×R
= {[(Ev÷(R+Rv))+(Ea÷(R+Ra)}]×R …(1)
の式で表される。
En = Ir×R
= (Iv+Ia)×R
= {[(Ev÷(R+Rv))+(Ea÷(R+Ra)}]×R …(1)
の式で表される。
通常Rは0.1以下の十分に小さな値であるから、近似式として
En ≒ (Ev÷Rv)×R = R/Rv・Ev …(2)
が得られる。
En ≒ (Ev÷Rv)×R = R/Rv・Ev …(2)
が得られる。
よって、Enは、信号処理装置とDVDプレーヤとの接続に使用される接続ケーブルのグランド線合計抵抗値Rによる係数(R/Rv)を、ビデオ信号電圧Evに乗じたものと精度良く近似する。
一般的に使用されると想定されるケーブルの抵抗値と各部の電圧を想定して、DVDプレーヤと信号処理装置との間で発生するEnについて計算した一例を示す。
ビデオ信号電圧Ev : 1.0Vp-p (100%画面)
ビデオ負荷抵抗Rv : 75Ω
ライン音声信号電流Ea : 2.8Vp-p (1.0Vrms)
ライン音声負荷抵抗Ra : 47kΩ
接続ケーブルのグランド線合計抵抗値R : 0.05Ω
とすると、電位差Enは式(1)より、
En = {(1.0Vp-p÷75Ω)+(2.8Vp-p÷47000Ω)}×0.05Ω
= (13.333mAp-p+0.0596mAp-p)×0.05Ω
= 0.67mVp-p
この式によると、DVDプレーヤと信号処理装置との間で発生するノイズは、そのほとんどがビデオ信号電流に起因するものであることがわかる。
ビデオ負荷抵抗Rv : 75Ω
ライン音声信号電流Ea : 2.8Vp-p (1.0Vrms)
ライン音声負荷抵抗Ra : 47kΩ
接続ケーブルのグランド線合計抵抗値R : 0.05Ω
とすると、電位差Enは式(1)より、
En = {(1.0Vp-p÷75Ω)+(2.8Vp-p÷47000Ω)}×0.05Ω
= (13.333mAp-p+0.0596mAp-p)×0.05Ω
= 0.67mVp-p
この式によると、DVDプレーヤと信号処理装置との間で発生するノイズは、そのほとんどがビデオ信号電流に起因するものであることがわかる。
図5の回路図を用いて、本発明の原理を説明する。
ノイズ除去回路110は、電位差Enを打消すため、En相当分のノイズ打消し電圧Ecを、(2)の式を用いて生成し、ライン音声信号電圧Eaに混合する。
信号処理装置1のライン音声信号入力端子102に入力される電圧Eaiは、
Eai = Ea+Ec-Enで表され、ここで、Ec = Enであるから、
Eai = Ea …(3)
が導かれる。
Eai = Ea+Ec-Enで表され、ここで、Ec = Enであるから、
Eai = Ea …(3)
が導かれる。
式(3)から、ノイズ混入の原因となる電位差Enの影響を排除し、DVDプレーヤのライン音声信号源であるEaを、そのままEaiとして、信号処理装置のライン音声信号端子に入力することができる。
よって、DVDプレーヤと信号処理装置との接続に使用される接続ケーブルのグランド線合計抵抗値Rに合わせて、ライン音声信号電圧へのビデオ信号電圧の混合割合が最適となるように、乗算係数が設定される。
次に、前述したEnを使って、ノイズ除去を行う場合の実施例について、図2に基づいて説明する。
実施例1では、ノイズ除去装置110に、接続ケーブルの合計抵抗Rと、ビデオ負荷抵抗Rvの値から、あらかじめ最適な乗算係数が設定され、Evに乗算して電位差Enに相当するノイズ打消し電圧Ecを生成し、ライン音声信号電圧Eaへと混入する。
以下、一般的に使用されると想定される機器を用いる際の、最適な乗算係数(R/Rv)について説明する。
乗算係数(R/Rv)は、一般的に使用されると想定される値、ビデオ負荷抵抗Rv=75Ωおよび、ライン音声負荷抵抗Ra=47kΩとおくと、式(1)、(2)から、
En = Ir×R = {(Iv+Ia)×R}
= [{(Ev÷(R+75)}+{Ea÷(R+47000)}]×R
通常、Rは0.1以下の充分小さな値であるから、近似式として、
En ≒ (Ev÷75)×R=R/75・Ev
であり、乗算係数はR/75となる。
En = Ir×R = {(Iv+Ia)×R}
= [{(Ev÷(R+75)}+{Ea÷(R+47000)}]×R
通常、Rは0.1以下の充分小さな値であるから、近似式として、
En ≒ (Ev÷75)×R=R/75・Ev
であり、乗算係数はR/75となる。
実施例2について、図1、図3を用いて説明する。
第2の例では、操作部17は、ノイズ除去回路110において、ビデオ信号電圧をライン信号電圧に加算する割合(乗算係数)を設定する操作41を受け付ける。また、電源のオンオフ指示42、音量調整40等の各種指示を入力するための操作部を有する。(図1)具体的には、操作の受付のために、ユーザインタフェースが設けられる。ユーザインタフェースとしては、角度変位可能な回転つまみ、変位可能なスライドつまみ、タッチパネル等を用いることができる。もちろん、これらを併用することができる。
ユーザインタフェースでの、ユーザにより操作される各要素には、信号処理装置1の電源オンオフのためのスイッチ、ボタン等があげられる。乗算係数設定のための調整ボタン、音量調整ボタン等が挙げられる。
制御部16は、乗算回路111が、操作部17で設定された乗算係数(R/Rv)をビデオ信号電圧Evに乗じ、電位差Enに相当するノイズ打消し電圧Ecを生成し、加算回路112が、Ecをライン音声信号電圧Eaに加算するように、ノイズ除去回路110を制御する。なお、乗算係数(R/Rv)の設定は、デフォルト値を定めておき、操作部17からの操作がない場合には、乗算係数(R/Rv)のデフォルト値が用いられる。また、操作部17での操作は、デフォルト値を中心として、係数値を微調整するよう、設定を変える構成とすることができる。
本実施例によれば、ノイズ除去回路110がデフォルトの乗算係数を用いてノイズ打消し電圧Ecを生成し、ライン音声信号電圧Ecに加算してノイズを除去した上で、さらに人間の聴感上問題となるノイズが生じていれば、操作部17を操作することによって、ノイズ打消し電圧Ecを微調整することができる。また、信号処理装置1との接続に使用される接続ケーブルのグランド線合計抵抗値Rや、ビデオ負荷抵抗Rvがデフォルトの設定値と異なる場合でも、ユーザが操作部17を操作し、電位差Enに相当するノイズ打消し電圧Ecを最適となるように調整することが可能である。
1…信号処理装置、10…入力部、11…ビデオ出力部、12…ADC、13…DSP、14…DAC、15…オーディオ出力部、16…制御部、17…操作部、20…DVDプレーヤ、101…ビデオ信号入力端子、102…ライン音声信号入力端子、103…ビデオ負荷抵抗、104…ライン音声負荷抵抗、105…ビデオ信号線、106…ライン音声信号線、110…ノイズ除去回路、111…乗算回路、112…加算回路、301…ビデオ信号接続ケーブル、301a…ビデオ信号接続ケーブル信号線、301b…ビデオ信号接続ケーブルグランド線、302…ライン音声信号接続ケーブル、302a…ライン音声信号接続ケーブル信号線、302b…ライン音声信号接続ケーブルグランド線
Claims (3)
- それぞれ信号線およびグランド線を有する、複数の接続ケーブルを介して、少なくとも2種類の信号源を有する映像音声再生機器と、信号源に対応して接続され、前記各信号源から送られるライン音声信号と、ビデオ信号とを処理する信号処理装置において、
前記接続ケーブルの信号線からの信号が入力される入力部と、入力された信号をそれぞれ処理する処理部と、を有し、
前記入力部は、
前記接続ケーブルを接続するためのコネクタと、
ノイズ打消し電圧を生成する乗算回路、および、ライン音声信号線に前記ノイズ打消し電圧を加算する加算回路と、を備え、
前記乗算回路は、前記信号源のうち、グランド線を流れる信号電流がノイズ源となることが想定される当該グランド線に対応するビデオ信号線の信号源電圧Evに、当該ビデオ信号線の負荷抵抗をRvとし、前記複数の接続ケーブルのグランド線の合計抵抗をRとした、乗算係数(R/Rv)を乗じて、グランド線に生じる電位差Enを生成し、
前記加算回路は、前記ライン音声信号線電圧に、前記生成されたEnを加算すること
を特徴とする信号処理装置。 - 請求項1記載の信号処理装置であって、
前記乗算回路において、前記乗算係数(R/Rv)が、あらかじめ設定されていること
を特徴とする信号処理装置。 - 請求項1記載の信号処理装置であって、
ユーザの操作を受け付けて、前記乗算係数(R/Rv)を変更するための操作部と、
前記乗算回路と前記加算回路と、を制御する制御部を備えていること
を特徴とする信号処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007056148A JP2008217934A (ja) | 2007-03-06 | 2007-03-06 | 信号処理装置 |
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JP2007056148A JP2008217934A (ja) | 2007-03-06 | 2007-03-06 | 信号処理装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2008217934A true JP2008217934A (ja) | 2008-09-18 |
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JP (1) | JP2008217934A (ja) |
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---|---|---|---|---|
WO2018207318A1 (ja) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | ヤマハ株式会社 | 送信装置及び受信装置 |
-
2007
- 2007-03-06 JP JP2007056148A patent/JP2008217934A/ja active Pending
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WO2018207318A1 (ja) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | ヤマハ株式会社 | 送信装置及び受信装置 |
CN110574299A (zh) * | 2017-05-11 | 2019-12-13 | 雅马哈株式会社 | 发送装置及接收装置 |
US10924140B2 (en) | 2017-05-11 | 2021-02-16 | Yamaha Corporation | Transmitting apparatus and receiving apparatus |
CN110574299B (zh) * | 2017-05-11 | 2021-12-07 | 雅马哈株式会社 | 发送装置及接收装置 |
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