JP6491307B1 - Noise canceller device - Google Patents
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Abstract
【課題】アース電位をさらに持続的に安定化できるノイズキャンセラ装置を提供する。
【解決手段】ノイズキャンセラ装置は、電極板を備えたシート体を銅板シートに重ね合わせてコイル状に巻いた巻状体13と、電極板と金属シートとの間に接続され、シート体からのノイズ成分の位相を回転させて、銅板シートに戻す位相回転回路32と、を備える。シート体を構成する第1制振シートや第2制振シートは、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して消費する材料で構成されている。
【選択図】図6The present invention provides a noise canceller device capable of stabilizing the earth potential more continuously.
A noise canceller device is connected between an electrode plate and a metal sheet by a wound body 13 in which a sheet body provided with an electrode plate is superimposed on a copper plate sheet and wound in a coil shape, noise from the sheet body And a phase rotation circuit 32 for rotating the phase of the component and returning it to the copper sheet. The first vibration damping sheet and the second vibration damping sheet that constitute the sheet body are made of materials that convert electrical energy into thermal energy and consume it.
[Selected figure] Figure 6
Description
本発明は、音響装置および電気部品のアース電位を安定させ、グランドノイズを除去するチョークコイルなどのノイズキャンセラ装置に関する。 The present invention relates to a noise canceller such as a choke coil that stabilizes the ground potential of an acoustic device and an electric component and removes ground noise.
従来のノイズキャンセラ装置として、例えば特許文献1には、ファントム電源方式で電源供給を行なうコンデンサマイクロホンの出力コネクタに、外付けで装着されるノイズ除去装置が開示されている。
As a conventional noise canceller device, for example,
しかし特許文献1のノイズ除去装置で分離されたノイズは、アースを経由して再び機器の信号ラインに重畳してしまっていた。本願出願人はこの課題に対して、電極板を備えた半導体シートを金属箔で包んだシート組立体を、金属板の間に挟み込んで複数重ねた積層ユニットと、前記金属板に接続され、被接続機器のアース端子からの電気エネルギーを前記積層ユニットに導く接続部と、前記電極板と前記金属板との間に接続され、前記シート組立体からのノイズ成分の位相を回転させて、前記積層ユニットに戻す位相回転回路と、を備え、前記半導体シートは、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して消費する材料で構成したノイズキャンセラ装置を提案している(例えば、特許文献2を参照)。
However, the noise separated by the noise removal device of
しかしながら、外部の回路内のアース電位を、さらに持続的に安定化する装置の開発が望まれていた。 However, there has been a demand for the development of a device for further continuously stabilizing the earth potential in the external circuit.
また特許文献2のノイズキャンセラ装置は、音響機器のアース端子にのみ接続し、グランドノイズを含む信号成分を当該アース端子からノイズキャンセラ装置に送出して、ノイズ成分を除去して、同じアース端子にノイズが除去された信号成分を戻す構成を採用している。しかしながら、この構成は当該アース端子に発生するグランドノイズは除去できるものの、信号成分が送出されたアース端子とは異なるアース端子にノイズが除去された信号成分を送出することができず、例えばAVケーブルなどで接続された機器の間にノイズキャンセラ装置を適用することができないため、ノイズキャンセラ装置の適用場所が限定されてしまっていた。
Further, the noise canceller device of
そこで、本発明は上記事情に鑑み、ノイズを効果的に除去することで、あるいは外部へのグランドノイズの混入を防止することで、アース電位をさらに持続的に安定化できるノイズキャンセラ装置を提供することを第1の目的とする。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention provides a noise canceller device capable of stabilizing the ground potential more continuously by effectively removing noise or preventing the mixing of ground noise to the outside. As the first objective.
また本発明は上記事情に鑑み、様々な機器に適用できるノイズキャンセラ装置を提供することを第2の目的とする。 Another object of the present invention is to provide a noise canceller device that can be applied to various devices.
請求項1の発明のノイズキャンセラ装置は、電極板を備えた半導体シートを金属シートに重ね合わせてコイル状に巻いた巻状体と、前記電極板と前記金属シートとの間に接続され、前記半導体シートからのノイズ成分の位相を回転させて、前記金属シートに戻す位相回転回路と、を備え、前記半導体シートは、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して消費する材料で構成されることを特徴とする。 In the noise canceller device of the invention according to the first aspect of the present invention, a semiconductor device having an electrode plate is superposed on a metal sheet and wound into a coil shape, and is connected between the electrode plate and the metal sheet. A phase rotation circuit that rotates the phase of the noise component from the sheet and returns it to the metal sheet, and the semiconductor sheet is made of a material that converts electrical energy into thermal energy and consumes it. Do.
また請求項2の発明のノイズキャンセラ装置は、外部から信号成分を入力する入力手段と、外部へ信号成分を出力する出力手段と、を前記金属シートに接続して構成されることを特徴とする。
The noise canceller apparatus according to the invention of
請求項1の発明では、導電体の良好な金属シートを使用し、この金属シートで半導体シートを挟んでコイル状に巻いた巻状体を、恰もチョークコイルのように機能させることでインダクタンスを発生させて交流ノイズを阻止し、さらには外部から金属シートへの電流の流れが形成され、半導体シートへのノイズ成分の流れが形成されるので、半導体シートに導かれた電気エネルギーを、この半導体シートによって熱エネルギーに変換して効率的に消費することができる。また、半導体シートに電極板を備えることで、半導体シートで減衰されたノイズ成分の中から、ノイズ検出用電極となる電極板を通してノイズ電流が分離され、その分離したノイズ電流が位相回転回路を経て金属シートで打ち消されるので、ノイズキャンセラ装置に接続した外部から入力した信号成分のノイズを効果的に除去でき、あるいは信号成分の出力先の外部にグランドノイズが混入することを効果的に防止できる。したがって外部の電子回路内のアース電位を、従来のノイズキャンセラ装置よりもさらに持続的に安定化できる。
According to the invention of
請求項2の発明では、入力手段のみならず出力手段を有することで、ノイズキャンセラ装置を接続先の外部に対して「直列」に入れて挿入接続することができるようになり、様々な機器にノイズキャンセラ装置を適用できる。
According to the invention of
以下、添付図面を参照して、本発明に係るノイズキャンセラ装置の好適な実施形態について説明する。 Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a noise canceller device according to the present invention will be described.
先ず図1において、ノイズキャンセラ装置の外観構成を説明すると、1は装置の外郭をなす筐体、2は筐体1の正面に設けた、信号線とグランド線を備えた端子であり、本実施形態ではRCA端子である端子2を4本備えて構成され、端子2A,2Bが対に、また端子2C,2Dが対になっている。筐体1は略直方体形状で、上方から見て前面と後面、左側面と右側面が対向する略矩形状をなし、下面が開口された蓋体としての上ケース4と、上ケース4の下面開口部を覆う底板5とにより全体が構成され、端子2の端子台としての上ケース4の前面部に、各端子2A,2B,2Cおよび2Dを設けている。そして、底板5に被せるように上ケース4を重ね合わせ、底板5の4隅に穿設される孔6(図2参照)に図示しないネジを挿入し、このネジを、上ケース4の4隅に設けられる雌ネジ部7(図2参照)に底板5を介して螺入することで上ケース4と底板5とが固定され、上ケース4と底板5との間には略直方体形状の内部空間8が形成される。なお、装置の外観形状や端子2の個数などは、図1に示すものに限定されない。また音響機器や電子機器などの外部の機器との接続の際に分かりやすくするため、端子2A,2Bと端子2C,2Dとで端子の色を相違させ、上ケース4の端子2B,2Cの設置場所付近に「IN」、上ケース4の端子2A,2Dの設置場所付近に「OUT」と記載してもよい。
First, referring to FIG. 1, the external configuration of the noise canceller device will be described. 1 is a case forming an outline of the device, 2 is a terminal provided on the front of the
次に、図2を参照しながら、ノイズキャンセラ装置の内部構成を説明する。11は筐体1の内部空間8に設けられるノイズキャンセラユニットである。ノイズキャンセラユニット11は、矩形平板状でアルミニウム製の基台12と、基台12の上に設けられるグランドノイズキャンセリング用の、巻状体13および回路ユニット14と、を主な構成要素としている。本実施形態では、巻状体13および回路ユニット14をそれぞれ2つずつ備えて構成され、第1の巻状体13Aおよび第1の回路ユニット14Aが対に、また第2の巻状体13Bおよび第2の回路ユニット14Bが対になっている。また、第1の巻状体13Aの縁端部近傍に配設されるリード線29(図3(c)参照)を、グランド線となる端子2Aのリングと連結し、巻状体13Aの中央部に配設されるリード線28(図3(c)参照)を、グランド線となる端子2Bのリングと連結することで電気的な接続が図られ、巻状体13Bの縁端部近傍に配設されるリード線29をグランド線となる端子2Dのリングと、巻状体13Bの中央部に配設されるリード線28をグランド線となる端子2Cのリングとそれぞれ連結することで電気的な接続が図られるように構成されている。そして、対になっている、信号線となる端子2Aのピンと端子2Bのピンをリード線30で連結することで電気的な接続が図られ、また対になっている、信号線となる端子2Cのピンと端子2Dのピンをリード線30で連結することで電気的な接続が図られている。なお、巻状体13と回路ユニット14の間の接続は後述する。底板5は、ノイズキャンセラユニット11固定用の雄ネジ部17を有しており、金属板12の4隅に穿設された孔19(図5参照)に雄ネジ部17を挿通し、ナット18で固定することにより、ノイズキャンセラユニット11を底板5に固定している。
Next, an internal configuration of the noise canceller device will be described with reference to FIG. A
図3〜図5は、ノイズキャンセラユニット11の組立工程を順に示したものである。これらの各図に基づいて、ノイズキャンセラ装置の構成をより詳しく説明する。
3 to 5 sequentially show the assembly process of the
図3の(a)は、リード線21の一端を接続した銅製または銀製の電極板22と、略横長矩形状に形成された第1制振シート23とが示されている。電極板22はノイズ検出用電極として作用するもので、ここでは、第1制振シート23の一側表面に、リード線21を備えた電極板22を略等間隔に5つ載せて構成している。なお、電極板22の外観形状や個数などは、(a)に示すものに限定されない。その後、(b)に示すように、第1制振シート23と略同形状の第2制振シート24を、第1制振シート23とぴったりと合うように貼り合わせてシート体25が構成される。
FIG. 3A shows a copper or
第1制振シート23や第2制振シート24は半導体シートであり、何れも音響機器や電子機器から発生する振動エネルギーを電気エネルギーに変換し、最終的に熱エネルギーに変換する制振材料が用いられる。この材料は、高分子内に導電性,圧電性,誘電性をもつ機能性材料を分散させた有機系の高分子ハイブリッド系制振材料であり、木曽興業株式会社製の「PIEZONシート」という名前で既に商品化されている(詳しくは、例えば特開2013−228097号公報などを参照されたい)。本実施形態で第1制振シート23や第2制振シート24として選択使用されたのは、木曽興業株式会社製の音質調整材fo.qで商品名「TA−32」である。このように、半導体シートとなる第1制振シート23および第2制振シート24を貼り合わせ、2枚の半導体シートの間に電極板22をサンドイッチするように包んで構成することにより、電極板22間の絶縁が保たれる。また後述するように、銅板シート26をコイル状にするときに、銅板シート26に第1制振シート23および第2制振シート24を介在させて巻くことで、巻状体13がチョークコイルとしての機能を発揮するようになる。
The first damping
第1制振シート23を第2制振シート24に貼り合せて、電極板22を被包したシート体25が得られたら、(c)に示すように、第1制振シート23や第2制振シート24と略同形状であって、両側端にリード線27,28をそれぞれ備え、またリード線27近傍にリード線29を備える銅板シート26の一側面に、第2制振シート24を貼り合せていない第1制振シート23の他側面を載せる。この時、例えば特許文献2で示されるアースエレメントのシート組立体では、このシート組立体を銅箔と銀箔で被包して恰も整流ダイオードとして作用させているが、このように構成すると、銅板シート26をコイル状にしたときに、銀箔を介して銅板シート26の表面部同士が導通してしまい、コイルが形成されなくなってしまうため、本実施形態では、シート体25を銀箔で被包しない構成を採用している。なお本実施形態では、銅板を採用して銅板シート26で巻状体13を構成しているが、例えば金板や銀板など、導電率の良好な金属を採用して銅板シート26の代用としてもよい。
When the first damping
銅板シート26にシート体25を載せて重ね合わせた後、銅板シート26を、シート体25を中に巻き込むようにリード線28側の側端からコイル状に巻くことにより、図4に示すような、リード線28側が中央部となり、リード線27,29側が縁端部となる、チョークコイルとしての巻状体13が得られる。このように構成することにより、上述した従来技術のアースエレメントのシート組立体と比較してコンパクトにできるため、ノイズキャンセラ装置を小型化することができる。
As shown in FIG. 4, the
図5は、完成した巻状体13である第1および第2の巻状体13A,13B、および第1および第2の回路ユニット14A,14Bを基台12に取り付け固定した状態を示している。第1の回路ユニット14Aは、第1の巻状体13Aの一側と他側からそれぞれ引き出された各リード線21とリード線27との間に接続され、また第2の回路ユニット14Bは、巻状体13Bの一側と他側からそれぞれ引き出された各リード線21とリード線27との間に接続される。第1および第2の回路ユニット14A,14Bはそれぞれ、樹脂製のケーシング31の内部に位相回転回路32(図10を参照)を備えている。ここでは図示しないが、位相回転回路32はプリント基板に各種電子部品を実装して構成される。このように構成されたノイズキャンセラユニット11と各端子2を、図2に示すように電気的に接続し、ノイズキャンセラユニット11を底板5に固定してこの底板5に上ケース4を被せて装着することで、図1に示すノイズキャンセラ装置の外観が完成する。本実施形態では巻状体13をコンパクトにしたため、2つの巻状体13A,13Bを1つののノイズキャンセラ装置に組み込む構成を採用している。
FIG. 5 shows a state in which the first and
図6は、巻状体13と位相回転回路32との接続を含めたノイズキャンセラ装置の電気的構成を示している。同図において、位相回転回路32は、コンデンサC1の他に抵抗R1,R2を備えた第1回路41と、コンデンサC2,C3の他に抵抗R3,R4を備えた第2回路42と、コンデンサC4,C5,C6の他に抵抗R5,R6を備えた第3回路43と、により構成される。
FIG. 6 shows the electrical configuration of the noise canceller including the connection between the winding
第1回路41は、コンデンサC1と抵抗R1とによる並列回路の一端に、最もリード線28側の端部に近接している電極板22から引き出されたリード線21を接続し、その並列回路の他端とリード線27との間に、抵抗R2を接続して構成される。また第3回路43は、直列接続したコンデンサC4,C5,C6と抵抗R5とによる並列回路の一端に、最もリード線27,29側の端部に近接している電極板22から引き出されたリード線21を接続し、その並列回路の他端とリード線27との間に、抵抗R6を接続して構成される。そして第2回路62は、直列接続したコンデンサC2,C3と抵抗R3とによる並列回路の一端に、第1回路41や第3回路43に接続されていない、各々の電極板22から引き出されたリード線22を接続し、その並列回路の他端とリード線27との間に、抵抗R4を接続して構成される。
The
これにより第1回路41では、リード線21を通して流れ込んだノイズ成分の位相が、1個のコンデンサC1により90度回転し、抵抗R2からリード線27を経由して巻状体13に戻される。また第2回路42では、リード線21を通して流れ込んだノイズ成分の位相が、2個のコンデンサC2,C3により180度回転(反転)し、抵抗R4からリード線27を経由して巻状体13に戻される。さらに第3回路43では、リード線21を通して流れ込んだノイズ成分の位相が、3個のコンデンサC4,C5,C6により270度回転し、抵抗R6からリード線27を経由して巻状体13に戻される構成となっている。
As a result, in the
なお位相回転回路32の構成は、図6に示すものに限定されない。本実施形態では、3つの第1回路41〜第3回路43を組み合わせた構成としているが、第2回路42だけで構成した位相反転回路としてもよく、コンデンサC1〜C6や抵抗R1〜R6などの受動素子の他に、各種の能動素子を組み込んだ回路構成としてもよい。
The configuration of the
図7の(A)〜(C)は、上記構成におけるノイズキャンセラ装置の使用状態を示しており、(A)では、ステレオ音声のアナログ信号を出力可能なAV出力端子OW(ステレオ左)とAV出力端子OR(ステレオ右)を備える、例えばCDプレーヤーなどの音響機器Mと、音声のアナログ信号を入力可能なAV入力端子IW(ステレオ左)とAV入力端子IR(ステレオ右)を備える、例えばパワーアンプなどのオーディオアンプOAの間に、ノイズキャンセラ装置を挿入接続して使用している状態を示している。 (A) to (C) of FIG. 7 show the usage state of the noise canceller device in the above configuration, and in (A), an AV output terminal OW (stereo left) capable of outputting an analog signal of stereo sound and an AV output For example, a power amplifier including a terminal OR (stereo right), an audio device M such as a CD player, and an AV input terminal IW (stereo left) capable of inputting an analog signal of audio and an AV input terminal IR (stereo right) , And a state where a noise canceller device is inserted and connected between the audio amplifiers OA and the like.
従来では、音響機器MのAV出力端子OWとオーディオアンプOAのAV入力端子IWとを導線で直接接続し、一方で音響機器MのAV出力端子ORとオーディオアンプOAのAV入力端子IRとを導線で直接接続して、音響機器Mからのアナログ信号をオーディオアンプOAに入力していた。本実施形態では、(A)に示すように、音響機器MのAV出力端子OWと筐体1の端子2Cとを導線S1で接続し、筐体1の端子2DとオーディオアンプOAのAV入力端子IWとを導線S2で接続しており、その一方で、音響機器MのAV出力端子ORと筐体1の端子2Bとを導線S3で接続し、筐体1の端子2AとオーディオアンプOAのAV入力端子IRとを導線S4で接続して、音響機器MおよびオーディオアンプOAと直列にノイズキャンセラ装置を使用している。
Conventionally, the AV output terminal OW of the audio device M and the AV input terminal IW of the audio amplifier OA are directly connected by a lead, while the AV output terminal OR of the audio device M and the AV input terminal IR of the audio amplifier OA are connected Directly connected to input an analog signal from the audio device M to the audio amplifier OA. In the present embodiment, as shown in (A), the AV output terminal OW of the audio device M and the terminal 2C of the
これにより、音響機器MのAV出力端子OWの信号線となるピンから、導線S1を経て端子2Cのピンに信号成分が流れ込むと、この信号成分がリード線30を経由して、ノイズキャンセラユニット11を通ることなく、そのまま端子2Dのピンから送出され、導線S2を経てオーディオアンプOAのAV入力端子IWの信号線となるピンに入力される。その一方で、音響機器MのAV出力端子OWのグランド線となるリングから導線S1を経て、端子2Cのリングにノイズを含む信号成分が流れ込むと、このノイズを含む信号成分がリード線28を経由して、ノイズキャンセラユニット11を構成する第2の巻状体13Bの銅板シート26に流れ込むが、半導体シートとなるシート体25を挟んでコイル状に巻いた第2の巻状体13Bがチョークコイルとして機能し、インダクタンスが発生して信号成分の交流ノイズが阻止され、この阻止された交流ノイズは銅板シート26には流れ込まない。一方で、この阻止された交流ノイズがシート体25に伝わると、そこで第1制振シート23および第2制振シート24による電気エネルギーから熱エネルギーへの変換作用によって、当該交流ノイズの電位変動が吸収消費される。その後、シート体25で減衰された交流ノイズの中から、ノイズ検出用電極となる電極板22を通してノイズ電流が分離され、回路ユニット14B内の位相回転回路32に送り出される。
As a result, when a signal component flows from the pin serving as the signal line of the AV output terminal OW of the audio device M to the pin of the terminal 2C through the conducting wire S1, this signal component passes through the
位相回転回路32では、第1回路41における1個のコンデンサC1が、最もリード線28側の端部に近接している電極板22で分離されたノイズ電流の位相を90度回転させ、第3回路43におけるコンデンサC4,C5,C6が、最もリード線27,29側の端部に近接している電極板22で分離されたノイズ電流の位相を270度回転させ、第2回路62における2個のコンデンサC2,C3が、第1回路41およびまた第3回路43に接続されていない、各々の電極板22で分離されたノイズ電流の位相を180度回転させる。これらの位相回転されたノイズ電流は、抵抗R2,R4,R6を介して位相回転回路32からリード線27に送り出され、銅板シート26に伝わることで互いに打ち消される。こうして、ノイズが除去された信号成分および直流の信号成分が、リード線29を経由して端子2Dのリングから送出され、導線S2を経てオーディオアンプOAのAV入力端子IWのグランド線となるリングに入力される。
In the
音響機器MのAV出力端子ORでも同様に、音響機器MのAV出力端子ORの信号線となるピンから、導線S3を経て端子2Bのピンに信号成分が流れ込むと、この信号成分がリード線30を経由して、ノイズキャンセラユニット11を通ることなく、そのまま端子2Aのピンから送出され、導線S4を経てオーディオアンプOAのAV入力端子IRの信号線となるピンに入力される。その一方で、音響機器MのAV出力端子ORのグランド線となるリングから導線S1を経て、端子2Bのリングにノイズを含む信号成分が流れ込むと、このノイズを含む信号成分がリード線28を経由して、ノイズキャンセラユニット11を構成する第1の巻状体13Aの銅板シート26に流れ込むが、チョークコイルとして機能する第1の巻状体13Aのインダクタンス発生により、この信号成分の交流ノイズが阻止されてシート体25に伝わり、第1制振シート23および第2制振シート24による電気エネルギーから熱エネルギーへの変換作用によって、この阻止された交流ノイズの電位変動が吸収消費される。その後、電極板22を通してノイズ電流が分離され、回路ユニット14A内の位相回転回路32に送り出されて、それぞれのノイズ電流で位相回転が行われ、抵抗R2,R4,R6を介して位相回転回路32からリード線27に送り出され、銅板シート26に伝わることで互いに打ち消される。こうして、ノイズが除去された信号成分および直流の信号成分が、リード線29を経由して端子2Aのリングから送出され、導線S4を経てオーディオアンプOAのAV入力端子IRのグランド線としてのリングに入力される。
Similarly, when a signal component flows from the pin serving as the signal line of the AV output terminal OR of the audio device M to the pin of the terminal 2B from the pin serving as the signal line of the audio device M, this signal component is the
こうして、本実施形態のノイズキャンセラ装置を音響機器MおよびオーディオアンプOAと直列に挿入接続し、音響機器MとオーディオアンプOAとの間のアース線に直列に使用した場合は、AV出力端子OWのリングやAV出力端子ORのリングから流れ込んだノイズを含む信号成分から、ノイズを除去してオーディオアンプOAのAV入力端子IWのリングやAV入力端子IRのリングに送出することで、音響機器Mの雑音を小さくして音楽信号を明瞭にできる。 Thus, when the noise canceller device of this embodiment is connected in series with the audio device M and the audio amplifier OA, and used in series with the ground wire between the audio device M and the audio amplifier OA, the ring of the AV output terminal OW And noise from the signal component including noise flowing in from the ring of the AV output terminal OR by removing the noise and sending it out to the ring of the AV input terminal IW of the audio amplifier OA or the ring of the AV input terminal IR. To make the music signal clear.
本実施形態のノイズキャンセラ装置では、上述の(A)のように装置間に挿入接続して使用する他にも、例えば中央演算処理装置やオペアンプなどの電気部品のアース回路に直列に使用して利用することができる。図7の(B)は本実施形態のノイズキャンセラ装置を、中央演算処理装置CPUのアース線に直列に使用している状態を示している。ここでは、中央演算処理装置CPUのグランド端子GNDと筐体1の端子2Aのリングとを導線S5で接続し、一端が筐体1の端子2Bのリングと接続された導線S6の他端をアースEに接続して、中央演算処理装置CPUと直列にノイズキャンセラ装置を使用している。
In the noise canceller device of the present embodiment, besides being used by being inserted between devices as described above (A), for example, it is used by being serially used in a grounding circuit of electric parts such as a central processing unit and an operational amplifier. can do. FIG. 7B shows a state in which the noise canceller device of the present embodiment is used in series with the ground wire of the central processing unit CPU. Here, the ground terminal GND of the central processing unit CPU and the ring of the terminal 2A of the
この場合でも(A)の時と同様に、アースEから、導線S6を経て端子2Bのリングにグランドノイズが流れ込むと、このグランドノイズがリード線28を経由して第1の巻状体13Aの銅板シート26に流れ込むが、チョークコイルとして機能する第1の巻状体13Aのインダクタンス発生により、このグランドノイズが阻止されてシート体25に伝わり、第1制振シート23および第2制振シート24による電気エネルギーから熱エネルギーへの変換作用によって、この阻止されたグランドノイズの電位変動が吸収消費される。その後、シート体25で減衰されたグランドノイズの中から、電極板22を通してノイズ電流が分離されて回路ユニット14A内の位相回転回路32に送り出され、それぞれのノイズ電流で位相回転が行われ、抵抗R2,R4,R6を介して位相回転回路32からリード線27に送り出され、銅板シート26に伝わることで互いに打ち消される。こうして、本実施形態のノイズキャンセラ装置を中央演算処理装置CPUのアース回路に直列に使用した場合でも、アースEに発生するグランドノイズを除去し、中央演算処理装置CPUが取り付けられる電子回路に、グランド端子GNDを経由してグランドノイズが混入することを防止することができる。
Even in this case, as in the case of (A), when ground noise flows from the ground E through the lead wire S6 into the ring of the terminal 2B, the ground noise flows through the
図7の(C)でも、本実施形態のノイズキャンセラ装置を利用し、オペアンプAMPのアース回路に直列に使用している状態を示している。ここでは、オペアンプAMPの負側電源端子をグランド端子GNDとして使用しており、グランド端子GNDと筐体1の端子2Aのリングとを導線S7で接続し、一端が筐体1の端子2Bのリングと接続された導線S8の他端をアースEに接続して、オペアンプAMPと直列にノイズキャンセラ装置を使用している。この場合でも上述の(B)の時と同様に、アースEに発生するグランドノイズを除去し、オペアンプAMPが取り付けられる電子回路に、グランド端子GNDを経由してグランドノイズが混入することを防止することができる。
FIG. 7C also shows a state in which the noise canceller device of this embodiment is used in series in the ground circuit of the operational amplifier AMP. Here, the negative power supply terminal of the operational amplifier AMP is used as the ground terminal GND, the ground terminal GND and the ring of the terminal 2A of the
本実施形態のノイズキャンセラ装置は、半導体シートとなる第1制振シート23および第2制振シート24の間に銀板や銅板による電極板22を挟み込んでシート体25を形成し、これを銅板シート26に重ね合わせてコイル状に巻いて構成された巻状体13を形成することで、音響機器MのAV出力端子OWのリングおよびAV出力端子ORのリングに生じる交流ノイズ、あるいはアースEに発生するグランドノイズを阻止して銅板シート26に流れ込ませず、その一方で、この阻止されたノイズを半導体シートに吸収し、これを熱エネルギーに変換消費して、アース電位の安定化を図るものである。つまり、電気伝導率の良い銅板シート26を使用することで、AV出力端子OWのリングやAV出力端子ORのリングから銅板シート26への電流の流れ、あるいはアースEから銅板シート26への電流の流れを形成し、銅板シート26をコイル状に巻いて巻状体13を形成することで、シート体25への交流ノイズやグランドノイズの流れを、木曽興業株式会社製の商品名「PIEZONシート」として提供される半導体シートに導き、ここでノイズ成分の電気エネルギーを熱エネルギーに変換して効率的に消費している。
In the noise canceller device of the present embodiment, the
また、電極板22を通して分離されたノイズ電流は、位相回転回路32のコンデンサC1〜C6を通してその位相が回転され、抵抗R2,R4,R6を介して銅板シート26に戻されることで、互いに打ち消される。これにより、ノイズキャンセラ装置に接続した音響機器MのAV出力端子OW,ORの、リングからの信号成分のノイズを効果的に除去でき、あるいは中央演算処理装置CPUやオペアンプAMPなどの電気部品が取り付けられる電子回路に、グランド端子GNDを経由してグランドノイズが混入することを効果的に防止でき、したがってオーディオアンプOAまたは上述の電子回路内のアース電位をさらに持続的に安定化できる。
Further, the noise currents separated through the
特に、本実施形態で使用した半導体シート(音質調整材fo.qシート)は面状で、その接触抵抗低減効果はナノダイヤ添加銅線よりも大きく、銅板シート26の巻き込みによって、一種の加圧導電ゴムの役割を果たしていると考えられる。加えて、ここで用いる音質調整材は制振動効果が大きく、接触抵抗低減と制振動による二重の効果が、音響機器MのSN比が大きく向上した理由と考えられる。実際に、本実施形態で使用したノイズキャンセラ装置は、例えば特許文献2で示される従来のノイズキャンセラ装置と比較してノイズ除去で高い効果が得られ、したがってオーディオアンプOA内のアース電位、あるいは中央演算処理装置CPUやオペアンプAMPなどの電気部品が取り付けられる電子回路内のアース電位を、さらに持続的に安定化できる。さらに、従来のノイズキャンセラ装置は接続先の音響機器MやオーディオアンプOA、中央演算処理装置CPUやオペアンプAMPなどの機器に対して「並列」に接続していたので、利用できる場所が限定されていたが、本実施形態のノイズキャンセラ装置はこれらの機器に対して「直列」に挿入接続して利用することができるので、様々な機器に適用できる。
In particular, the semiconductor sheet (sound quality adjustment material fo.q sheet) used in the present embodiment is planar, and the contact resistance reduction effect is larger than that of the nanodiamond-added copper wire. It is thought that it plays a role of rubber. In addition, it is considered that the sound quality adjusting material used here has a large damping effect, and the dual effect of reducing the contact resistance and the damping is considered to be the reason why the SN ratio of the acoustic device M is greatly improved. In fact, the noise canceller device used in the present embodiment can achieve a high effect in noise removal as compared with the conventional noise canceller device shown in, for example,
以上のように、本実施形態におけるノイズキャンセラ装置は、電極板22を備えた半導体シートとしてのシート体25を金属シートである銅板シート26に重ね合わせてコイル状に巻いた巻状体13と、電極板22と金属シート26との間に接続され、シート体25からのノイズ成分の位相を回転させて、銅板シート26に戻す位相回転回路32と、を備え、シート体25を構成する第1制振シート23や第2制振シート24は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して消費する材料で構成されている。
As described above, the noise canceller device according to the present embodiment includes the coiled
この場合、導電体の良好な銅板シート26を使用し、この銅板シート26でシート体25を挟んでコイル状に巻いた巻状体13を、恰もチョークコイルのように機能させることでインダクタンスを発生させて交流ノイズを阻止し、さらには外部としての音響機器MのAV出力端子OW,ORのリング、あるいはアースEから銅板シート26への電流の流れが形成され、シート体25へのノイズ成分の流れが形成されるので、シート体25に導かれた電気エネルギーを、このシート体25によって熱エネルギーに変換して効率的に消費することができる。また、シート体25に電極板22を備えることで、シート体25で減衰されたノイズ成分の中から、ノイズ検出用電極となる電極板22を通してノイズ電流が分離され、その分離したノイズ電流が位相回転回路57を経て銅板シート26で打ち消されるので、ノイズキャンセラ装置に接続した音響機器Mから入力した信号成分のノイズを効果的に除去でき、あるいは信号成分の出力先の、中央演算処理装置CPUやオペアンプAMPが取り付けられる電子回路に、グランド端子GNDを経由してグランドノイズが混入することを効果的に防止できる。したがってオーディオアンプOAまたは上述の電子回路内のアース電位を、従来のノイズキャンセラ装置よりもさらに持続的に安定化できる。
In this case, a good
また本実施形態におけるノイズキャンセラ装置は、外部としての音響機器MのAV出力端子OW,OR、あるいはアースEからの信号成分を、端子2B,2Cのリングを介して入力する入力手段としてのリード線28と、外部としてのオーディオアンプOAや中央演算処理装置CPU、オペアンプAMPへ端子2A,2Dを介して信号成分を出力する出力手段としてのリード線29と、を銅板シート26に接続して構成されている。
Further, the noise canceller device in the present embodiment is a
この場合、リード線28のみならずリード線29を有することで、ノイズキャンセラ装置の筐体1を、接続先の音響機器MやオーディオアンプOA、中央演算処理装置CPUやオペアンプAMPなどの機器に対して「直列」に入れて挿入接続することができるようになり、様々な機器にノイズキャンセラ装置を適用できる。
In this case, by having not only the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可能である。例えば実施形態で示した金属は、単体若しくは合金を含むものである。また実施形態の巻状体13や回路ユニット14は2つずつノイズキャンセラユニット11に備えて構成されているが、巻状体13や回路ユニット14の個数はこれに限定されず、2つより多くても少なくてもよい。そして実施形態で示した端子2はRCA端子であるが、他の各種方式による端子2を適用しても構わない。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, the metals shown in the embodiments include a single element or an alloy. Although the coiled
13 巻状体
22 電極板
23 第1制振シート(半導体シート)
24 第2制振シート(半導体シート)
25 シート体(半導体シート)
26 銅板シート(金属シート)
28 リード線(入力手段)
29 リード線(出力手段)
32 位相回転回路
M 音響機器(外部)
OA オーディオアンプ(外部)
E アース(外部)
CPU 中央演算処理装置(外部)
AMP オペアンプ(外部)
13
24 2nd damping sheet (semiconductor sheet)
25 sheet body (semiconductor sheet)
26 Copper sheet (metal sheet)
28 Lead wire (input means)
29 Lead wire (output means)
32 phase rotation circuit M sound equipment (external)
OA audio amplifier (external)
E ground (external)
CPU central processing unit (external)
AMP op amp (external)
Claims (2)
前記電極板と前記金属シートとの間に接続され、前記半導体シートからのノイズ成分の位相を回転させて、前記金属シートに戻す位相回転回路と、を備え、
前記半導体シートは、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して消費する材料で構成されることを特徴とするノイズキャンセラ装置。 A wound body in which a semiconductor sheet provided with an electrode plate is stacked on a metal sheet and wound in a coil shape;
A phase rotation circuit connected between the electrode plate and the metal sheet to rotate the phase of the noise component from the semiconductor sheet and return it to the metal sheet;
The noise canceller device, wherein the semiconductor sheet is made of a material that converts electrical energy into thermal energy and consumes it.
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