JP2008217934A - Signal processing apparatus - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention provides a signal line between a device having at least two types of signal sources and a signal processing apparatus that is connected via a plurality of signal lines corresponding to the signal sources and processes signals sent from the signal sources. The present invention relates to a technique for reducing a noise voltage appearing in a signal processing device due to a potential difference generated between the devices due to a signal current flowing on the ground side.
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。 When the signal processing device and the DVD player are connected via the video signal connection cable and the line audio connection cable, a current obtained by adding the video signal current and the line audio signal current flows through the ground line of the connection cable. Since the connection cable connected to the ground has a resistance, a potential difference is generated between the DVD player and the signal processing device, and noise is mixed into the line audio signal, resulting in deterioration of sound quality.
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。 In order to avoid the ground loop, a method of separating the ground line and the signal line and grounding at one point, and an apparatus for that purpose (see Patent Document 1) have been used.
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。 However, one-point grounding requires a device for separating the ground line and the signal line of the connection cable, and the ground line tends to be long. As a result, since the signal line and the ground line are far away from each other, a large loop is formed, and external noise jumping into the loop is added to the signal as noise.
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。 According to the signal processing device of the present invention, the signal current of the connection cable that transmits the signal from the signal source corresponding to the ground line that is assumed to be the noise source is assumed to be a noise source. A signal processing apparatus is provided in which a noise removal circuit is interposed between the signal line to be erased.
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。 The present invention relates to a potential difference generated between a device having at least two types of signal sources and a signal processing device that is connected via a plurality of signal lines corresponding to the signal sources and processes signals sent from the signal sources. A voltage corresponding to En is generated by the multiplication circuit using the multiplication coefficient, and the addition circuit adds the noise to the signal line to be canceled. As a result, noise is reduced and high-quality audio signal transmission is realized.
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。 According to the present invention, a conventional connecting device can be used for connecting a device having at least two types of signal sources and a signal processing device connected via a plurality of connecting cables corresponding to the signal sources. It is possible to provide a signal processing device that reduces noise without being affected by the impedance of the ground line that varies depending on the length.
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。
The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIG. The
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。
The input unit 10 includes a
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。
A video
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。
The video
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。 For audio signals, for example, in the case of multi-channel such as two stereo channels and 5.1 surround channels, an input terminal can be provided for each channel.
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。
The
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。
The
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。
The analog video signal input from the video
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。 Alternatively, the input analog video signal may be converted into a digital signal and subjected to signal processing such as resolution conversion, and then the video signal converted into the analog signal may be output from the video output unit 11.
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。
The
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。 Next, with reference to FIG. 4, in order to estimate how the potential difference En is generated and how much the value will be, a description will be given by obtaining based on numerical values.
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。
The potential difference En generated between the DVD player and the signal processing device is
En = Ir x R
= (Iv + Ia) × R
= {[(Ev ÷ (R + Rv)) + (Ea ÷ (R + Ra)}] × R… (1)
It is expressed by the following formula.
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。
Usually R is a sufficiently small value of 0.1 or less.
En ≒ (Ev ÷ Rv) × R = R / Rv ・ Ev (2)
Is obtained.
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。 Accordingly, En accurately approximates the video signal voltage Ev multiplied by the coefficient (R / Rv) of the ground line total resistance value R of the connection cable used for connecting the signal processing device and the DVD player.
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。 An example of calculating En generated between a DVD player and a signal processing device assuming a resistance value of a cable assumed to be generally used and a voltage of each unit is shown.
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。
Video signal voltage Ev: 1.0Vp-p (100% screen)
Video load resistance Rv: 75Ω
Line audio signal current Ea: 2.8Vp-p (1.0Vrms)
Line audio load resistance Ra: 47kΩ
Total resistance of connection cable ground wire R: 0.05Ω
Then, the potential difference En is calculated from the equation (1)
En = {(1.0Vp-p ÷ 75Ω) + (2.8Vp-p ÷ 47000Ω)} × 0.05Ω
= (13.333mAp-p + 0.0596mAp-p) × 0.05Ω
= 0.67mVp-p
According to this equation, it can be seen that most of the noise generated between the DVD player and the signal processing device is caused by the video signal current.
図5の回路図を用いて、本発明の原理を説明する。 The principle of the present invention will be described with reference to the circuit diagram of FIG.
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。
In order to cancel the potential difference En, the
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。
The voltage Eai input to the line audio
Eai = Ea + Ec-En, where Ec = En,
Eai = Ea (3)
Is guided.
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。 From Equation (3), the influence of the potential difference En that causes noise mixing can be eliminated, and Ea, which is the line audio signal source of the DVD player, can be directly input to the line audio signal terminal of the signal processing device as Eai. .
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。 Therefore, the multiplication coefficient is set so that the mixing ratio of the video signal voltage to the line audio signal voltage is optimized in accordance with the ground line total resistance value R of the connection cable used for connecting the DVD player and the signal processing device. Is set.
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。 Next, an embodiment in which noise is removed using the above-described En will be described with reference to FIG.
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。
In the first embodiment, an optimum multiplication coefficient is set in advance in the
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。 Hereinafter, the optimum multiplication coefficient (R / Rv) when using a device that is generally assumed to be used will be described.
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。
The multiplication coefficient (R / Rv) is assumed to be a generally used value, video load resistance Rv = 75Ω, and line audio load resistance Ra = 47kΩ. From equations (1) and (2),
En = Ir x R = {(Iv + Ia) x R}
= [{(Ev ÷ (R + 75)} + {Ea ÷ (R + 47000)}] × R
Usually, R is a sufficiently small value of 0.1 or less.
En ≒ (Ev ÷ 75) × R = R / 75 ・ Ev
And the multiplication coefficient is R / 75.
実施例2について、図1、図3を用いて説明する。 A second embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 3.
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。
In the second example, the operation unit 17 receives an
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。
Each element operated by the user in the user interface includes a switch, a button, and the like for turning on and off the
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。
In the
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。
According to the present embodiment, the
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
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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。 Line audio signals sent from the signal sources connected to the video and audio reproduction equipment having at least two types of signal sources via a plurality of connection cables, each having a signal line and a ground line, corresponding to the signal sources. And a signal processing device for processing a video signal,
An input unit to which a signal from the signal line of the connection cable is input, and a processing unit to process each of the input signals,
The input unit is
A connector for connecting the connection cable;
A multiplication circuit for generating a noise cancellation voltage, and an addition circuit for adding the noise cancellation voltage to a line audio signal line,
The multiplication circuit is configured such that, among the signal sources, a signal current flowing through the ground line is assumed to be a noise source, and the signal source voltage Ev of the video signal line corresponding to the ground line is set to a load resistance of the video signal line. Rv, the total resistance of the ground lines of the plurality of connecting cables is R, and multiplied by a multiplication coefficient (R / Rv) to generate a potential difference En generated in the ground line,
The signal processing apparatus, wherein the adding circuit adds the generated En to the line audio signal line voltage.
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。 The signal processing device according to claim 1,
In the multiplication circuit, the multiplication coefficient (R / Rv) is set in advance.
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。 The signal processing device according to claim 1,
An operation unit for receiving a user operation and changing the multiplication coefficient (R / Rv);
A signal processing apparatus comprising a control unit that controls the multiplication circuit and the addition circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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WO2018207318A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | ヤマハ株式会社 | Transmission device and reception device |
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CN110574299A (en) * | 2017-05-11 | 2019-12-13 | 雅马哈株式会社 | Transmitting apparatus and receiving apparatus |
US10924140B2 (en) | 2017-05-11 | 2021-02-16 | Yamaha Corporation | Transmitting apparatus and receiving apparatus |
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