JP3085651U - オーディオ信号音質改善用コモンモードフィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スピーカー駆動ライン、アナログライン、デ
ジタルラインに挿入し雑音を除去しオーディオ装置の再
生音の質を改善する。 【構成】 コモンモードフィルターを信号経路の入出力
に設置する。

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

【０００１】 本考案は電気式オーディオ録音再生装置の再生音を改善するもの である。

【従来の技術】

【０００２】 電気式オーディオ録音再生装置はその優れた物理性能のためにそ れまでのアコースティック録音再生装置に取って変わった。しかしこの優れた技 術も全ての点でアコースティック録音再生装置に優れるわけではない。特に音の 純度の面で問題を抱えている。その原因は電子回路、電子部品その他から発生す るノイズが信号経路に混入して音楽信号を汚すためである。防止方法にはノイズ を発生しない設計を行ったり、シールドや吸収体を採用したりするわけであるが 充分とはいえない。ノイズを遮断するためにローパスフィルターを信号系に用い るとノイズは遮断できても音質を害するのでこの方法は殆ど用いられることはな い。また近年のオーディオシステムは物理特性が優秀で特に周波数特性が広く、 そのため不要なノイズがよけいに混入する結果となっている。音質を害するノイ ズには、音楽信号にそのまま混入するノーマルモードのノイズと音楽信号には混 入していないコモンモードのノイズが存在する。フィルターを用いる限り音楽信 号への悪影響無しにノーマルモードの雑音を取り除くのは不可能である。しかし コモンモードの雑音に関してはフィルターの設計を適切に行えば音楽信号に影響 を与えることなく雑音を大幅に減衰させることは可能である。また今まではこの コモンモードの雑音の音楽信号に対する悪影響は殆ど考慮されてこなかった。

【考案が解決しようとする課題】

【０００３】 スピーカーのボイスコイル、ネットワーク素子、トランスなどは 単なる電気を音波に変換する作用だけでなく、逆起電力や高周波共振その他の非 直線性による変形などの不要信号を同時に発生する複雑な動作をしている。対策 については今まで殆ど手をつけられてはいない。結果として発生する音波は送り 込んだ電気波形とは異なるものとなり音質の劣化となる。これらの動作はノーマ ルモード、コモンモードの信号に分類して解析するには余りにも複雑であるので ここでは再生に必要な信号はノーマルモードのものとする。

【０００４】 アナログラインを流れる不要なコモンモード雑音は後段の機器に 流れ込み、半導体や接点などの非直線部分でノーマルモードに変換され音質の劣 化となる。デジタルラインを流れる不要なコモンモード雑音は後段の機器に流れ 込み、様々の非直線部分でノーマルモードに変換されたり、ジッターの発生の原 因となり音質の劣化となる。

【０００５】 アイソレーショントランスなどを用いてコモンモード雑音をカッ トする方法が考えられるが、トランスの持つ周波数制限、材質の音、歪み、ノー マルモード信号の変形などのためにこれは必ず音楽信号の劣化を伴う方法である 。

【課題を解決するための手段】

【０００６】 本考案はかかる従来欠点を解決しようとする点に目的を有する。 上記目的達成のため講じた本考察のコモンモードフィルターの特長的構成は磁気 材料であるコアに巻かれたエナメル線や被覆電線によるもの、あるいは空芯構造 のバイファイラー巻きに線材にて構成されるコモンモードノイズをカットする二 重巻きのコイルからなる。

【０００７】 この二重巻きのコイルは、その効果の始まりから飽和まで効果の 始まる一ターンから数百ターンまで幅広い設定が考えられる。また音質上最も好 ましいターン数に決定されるべきであってどの周波数が理想的であるかは予め決 定されるものではない。その設置場所はスピーカーユニットの直前、ネットワー ク素子の直前、トランスの直前あるいはパワーアンプリファイアーの出力直後の どこに設置されるかは装置全体の音質バランスから決定される。アナログライン に用いる場合は各アナログ機器の入力部、あるいは出力部にその効果の大きさに より適切な場所が決定される。デジタルラインに用いる場合はＤ／Ａコンバータ ーの入力部あるいはＣＤトランスポートなどのデジタル出力機器の出力部に設置 することが考えられるが周波数領域がアナログライン、スピーカーラインに比較 して高いためコイルの共振などの二次的な音質劣化要因があるため充分な検討が 必要である。アナログライン、デジタルラインではコイルの直流抵抗はそれほど 問題ではないが、スピーカーラインでは直流抵抗は能率の低下など大きな問題と なるため充分な線径の電線やエナメル線を用いる必要がある。またコア材の歪み や音質も問題となるのでバイファイラー巻きの空芯コイルが理想的である。 以上に述べた基本回路を図１および図２、図３に示す。

【作用】

【０００８】 図１のコモンモードフィルター（１）に入力されたパワーアンプ リファイアーのスピーカー出力は必要とされるノーマルモードの音楽信号のみが 変形されること無くスピーカーユニット（２）入力される。パワーアンプリファ イアーから送られるコモンモードの雑音はコモンモードフィルターにて遮断され スピーカーユニットには伝わらない。またスピーカーユニットのボイスコイル、 ネットワーク素子、トランスなどにより発生する逆起電力や電波共振電力のコモ ンモード成分はコモンモードフィルターにて遮断されパワーアンプリファイアー に逆流しない。この往復での遮断効果によりスピーカーから発生する音波は極め て純粋なものとなる。

【０００９】 図２はスピーカーユニットの代わりにアンプリファイアー（２） がコモンモードフィルター（１）の後ろにあるだけで装置の働きとしては図１と 同様である。この場合コモンモードフィルターに入力されるノーマルモードのア ナログライン信号は変形することなくアンプリファイアーに入力される。アンプ リファイアーの入力部から出るコモンモードの雑音や反射波はコモンモードフィ ルターにより遮断され前段機器に逆流しない。この往復での遮断効果によりアン プリファイアーに入力される音楽信号は極めて純粋なものとなる。

【００１０】 図３はアンプリファイアーの代わりにＤ／Ａコンバーター（２） がコモンモードフィルター（１）の後ろにあるだけで装置の働きとしては図２と 同様である。この場合コモンモードフィルターに入力されるノーマルモードのデ ジタル信号は変形することなくＤ／Ａコンバーターに入力される。Ｄ／Ａコンバ ーターの入力部から出るコモンモードの雑音や反射波はコモンモードフィルター により遮断され前段機器に逆流しない。この往復での遮断効果によりＤ／Ａコン バーターに入力されるデジタル信号は極めて純粋なものとなる。

【００１１】 本装置は独立した音質改善用の機器として働くだけでなく、スピ ーカーシステム、ネットワーク、トランス、アンプリファイアー、Ｄ／Ａコンバ ーターなどのデジタル信号機器、その他アナログ信号機器などの独立した機器に 内蔵されてそれらの機器の音質を飛躍的に向上させることが可能となる。

【００１２】 さらにオーディオ機器の音質向上に限定されることなく電子楽器 、ＰＡ機器、コンピューター関連の音楽信号処理まで本装置の利用による音質向 上が可能である。

【実施例】

【００１３】 本装置を普及型オーディオシステムに組み込んだ。元の音質と比 較し著しい改善が確認され、まるで高級アコースティック蓄音機を彷彿させる自 然な再生音が得られた。

【考案の効果】

【００１４】 ピアノ調律師、指揮者、演奏家、声楽家、オーディオ設計者、オ ーディオ店主、オーディオ愛好家、大学教授ら約１０名に順次モニターを依頼し たところほぼ全員が演奏及びその音質に満足感を表明した。またその場にて本装 置を取り外し元に戻したところ全員が大きな音質の劣化を認めた。

【００１５】 本考案によりエジソンの蓄音機発明以来どうしても電気式再生装 置では実現しなかった自然な音質での音楽再生が可能となる。また本装置はオー ディオの入門機器、家庭用のラジオカセットから超高級オーディオ機器にいたる までその装置のレベルに関係なく音質の向上を可能とする。優れた演奏家の録音 を含め過去の偉大な録音の完全な電気再生が全てのオーディオ装置で実現可能と なる。このことは一般の音楽鑑賞家の喜びにとどまることなく演奏家にも過去の 音楽家の偉大さを再認識させることになり、世界の音楽文化の向上に大きく貢献 することになる。本考案のもうひとつの利点はオーディオ機器の他の主要部分と 比較して極めて低コストな点にある。従ってコスト対効果の割合は極めて大きく 、このことが本考案の急速な全世界への普及を予感させる。本考案は日本が世界 に誇るべき音楽界の発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】基本ブロック図

【符号の説明】

１−コモンモードフィルター ２−スピーカーユニ
ット

【図２】アンプリファイアーを後段に設けたブロック図

【図３】Ｄ／Ａコンバーターを後段に設けたブロック図

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【手続補正書】

【提出日】平成１３年１２月４日（２００１．１２．
４）

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スピーカー駆動ラインに挿入して不要なコ
   モンモードの雑音を除去し、ノーマルモードの信号のみ
   を通過させるフィルター
2. 【請求項２】オーディオ用アナログラインおよびデジタ
   ルラインに挿入して不要なコモンモードの雑音を除去
   し、ノーマルモードの信号のみを通過させるフィルター