KR920001546B1

KR920001546B1 - 특정한 장애신호의 디지탈 보상방법

Info

Publication number: KR920001546B1
Application number: KR1019870002133A
Authority: KR
Inventors: 플라트 한스-요아힘; 비이덴로트 베른트
Original assignee: 도이체 톰손-브란트 게엠베하; 로베르트 아인젤
Priority date: 1986-03-11
Filing date: 1987-03-11
Publication date: 1992-02-18
Also published as: DE3783786D1; EP0236956A3; JPH0519336B2; JPS62284536A; ATE85169T1; KR880012038A; EP0236956A2; ES2038132T3; HK120094A; DE3607928A1; EP0236956B1

Abstract

내용 없음.

Description

특정한 장애신호의 디지탈 보상방법

제1도는 아날로그 험신호에 적용되는 본 발명의 보상회로를 나타낸 블록도.

제2도는 디지탈 험신호에 적용되는 본 발명의 보상회로를 나타낸 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,11 : 저역필터 2 : A/D변환기

3 : 주파수 체배기 4,14 : 디지탈 가산기

5 : 주기 계수기 6 : 시프트 레지스터

7 : 계산 유니트 8 : D/A변환기

9,19 : 감산기 12,18 : 샘플링 레이트 컨버터

20 : 제어부 s(t) : 유효신호

n(t) : 장애신호 e(t) : 장애 수반신호

f(t) : 장애의 원인신호 k(t) : 보상신호

본 발명은 장애의 원인신호의 전기적인 또는 자기적인 표유로 인해 발생되며, 유효신호에 가산중첩되어 장애 수반신호를 발생시키는 특정 장애신호의 보상방법에 관한 것이다.

아날로그 HiFi오디오장치, 음향장치, 및 아날로그 입력신호를 A/D변환시켜 디지탈로 동작하게 하는 오디오 컴포넌트에 있어서, 아날로그 회로부분에서의 공급교류전압(전원전압)의 표유 또는 아날로그 입력신호 및 출력신호와 전원전압과의 결합(소위 험 루우프)에 의하여 문제가 생기는 일이 있다. 음성신호에서 가청노이즈로 또는 화상신호에서 가시노이즈로 나타나는 “험(hum)”의 문제는 조합되는 개별 부품의 수가 많아짐에 따라, 그리고 중시되지 않았던 신호/잡음비 또는 신호의 다이내믹 특성에 대한 질적향상이 요구됨에 따라 커지게 된다.

최근의 음성 및 화상전송장치(전문분야에서 뿐만 아니라 가정용 분야에서도)에 있어서, 적당한 회로설계 및 기기의 구성에 의해 험을 가급적 피하려는 노력을 기울이고 있다. 그럼에도 불구하고 사실상 험의 발생(특히, 오디오 장치에 있어서)은 근본적으로 피하여지지 않았다. 그 이유는 각종의(그 자체로서는 험이 발생하지 않는) 기기를 조합해서 전체의 장치를 만들때, 특히 케이블 설치중의 소위 험루우프에 의해 사용자 자신이 표유 험을 초래하는 경우가 많기 때문이다. 사용자가 전문인이 아니므로 대개는 표유험의 원인이 어스루우프에 기인한다는 것을 찾아낼 수 없고 따라서 어스접속을 의도적으로 차단 또는 변경함으로써 그 원인을 제거할 수도 없다.

본 발명의 목적은 자체적으로 험이 제거되도록 하는 방법을 제공하는데 있다. 본 발명에 따른 방법에 의해 특히 사용자측에서 험을 발생시키는 그릇된 접속에 대하여 허용도가 높은 전자장치를 만들 수 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 장애 수반신호로 부터 장애의 원인신호의 총 m개의 주기로 상기 장애의 원인신호와 위상결합되어 발생되는 n배의 주파수 클록에 동기된 n개의 샘플링 값으로 된 하나의 그룹을 얻어내고, 각기 n개의 샘플링 값을 갖는 이들 m개의 샘플링 그룹으로 부터, 장애의 원인신호와 동일한 위상위치에서 얻어낸 샘플링 값에 대한 산술평균에 의하여 n개의 샘플링 값을 갖는 하나의 평균 샘플링 그룹을 구하며, 상기 평균 샘플링 그룹은 장애의 원인신호와 위상 결합되어서 원래의 위상 위치에서 주기적으로 반복되고, 이와같이 해서 형성된 보상신호가 장애수반신호로 부터 감산됨으로써 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 전원에 의하여 유도되는 험 성분이 제거되어야할 경우, 클럭은 국부적인 에너지 공급원의 접압으로 부터 위상 결합된 주파수 체배에 의하여 얻어지게 된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 장애수반신호는 샘플링 전에 아날로그 또는 디지탈로 저역필터링 되는바, 저역필터 주파수는 후속의 샘플링에 의하여 가청잡음이 발생되지 않도록 선택되어 있으며, 장애신호의 스펙트럼 성분의 위상각회전은 필터링에 의하여 제거되거나 또는 보장되게 된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 평균화에 이용되는 m개의 샘플링 그룹의 주기수m는 2의 거듭제곱이다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, m개의 샘플링 그룹은 장애의 원인신호의 m개의 시간적으로 연관이 없는 주기중에 장애수반 신호로 부터 얻어진다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, m개의 샘플링 그룹은 장애의 원인신호의 m개의 관련주기 중에 장애수반 신호로 부터 얻어진다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, m개의 샘플링 주기중 각 2개의 시간 간격은 장애의 원인신호의 주기 지속시간의 정수배이다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, m개의 샘플링 주기중 각 2개의 시간 간격은 램던발생기에 의하여 결정되는, 장애의 원인신호의 주기지속 시간의 정수배이다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, m개의 샘플링 주기중 각 2개의 시간 간격은 장애 수반신호의 순간적 특성 자체에 의하여 결정되는, 장애의 원인신호의 주기지속 시간의 정수배이다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 장애수반 신호는 장애의 원인신호의 m개의 주기중에 부동(floating) 평균치 형성에서 샘플링되고 평균화되어 보상 신호로서 장애의 원인신호의 각기 개별주기 동안에 최후의 평균의 결과가 부분적으로 사용되게 된다.

본 발명에 따른 방법에서는 신호 평균화에 의하여, 장애수반 신호에 포함되어 있으며 그 위상 및 주파수가 전원주파수와 결합되어 있는 장애신호 성분을 검출한다. 회로의 정밀도에 따라서, 즉 장애수반 신호의 샘플링 주파수에 따라, 전원주파수의 임의의 수의 고주파를 검출할 수 있다. 검출된 보상신호는 장애수반신호로 부터 감산되고, 이에따라 거기에 포함되어 있는 험 성분은 회로의 정밀도에 따라 감소되거나 또는 완전히 제거될 수도 있다.

첨부된 도면을 참조로 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1도는 유효신호 S_A(t) 및 장애신호 n_A(t)로 합성되어 이루어진 아날로그 장애수반 신호 e_A(t)로 부터 보상신호 k_A(t)를 발생시키기 위한 회로의 기본 구성을 표시하고 있다. 이 회로의 출력에는 장애가 없는 출력신호 내지 장애가 감소된 출력신호 a_A(t)가 나타나게 된다. 제1도에서 “A”로 표시하는 것은 아날로그 신호임을 나타낸다.

장애수반신호 e_A(t)는 저역필터(1)와 차동 증폭기(9)에 공급된다. 저역필터(1)는 제어부(20)에 의해 제어되는 스위치(10)를 통해 A/D변환기(2)에 접속되어 있다. 상기 A/D변환기의 출력은 디지탈가산기(4)의 입력에 접속되어 있다. 상기 디지탈 가산기의 출력은 시프트 레지스터(6)의 입력 및 계산유니트(7)의 입력에 접속되어 있다. 상기 디지탈 가산기의 출력은 시프트 레지스터(6)의 입력 및 계산유니트(7)의 입력에 접속되어 있다. 시프트 레지스터(6)의 출력은 디지탈 가산기(4)의 또 다른 입력에 접속되어 있다. 계산유니트(7)의 출력은 D/A변환기를 통해 차동증폭기(9)의 반전입력에 접속되어 있다. 상기 차동증폭기(9)의 비반전 입력에는 장애수반신호 e_A(t)가 인가된다. 주파수 체배기(3)에 의해 장애의 원인신호 f_A(t)로 부터 n배의 주파수가 생긴다. 주기 계수기(5)는 장애의 원인신호 f_A(t)의 주기를 계수하여 그 결과를 계산유니트(7)로 보낸다. 주파수 체배기(3)로 부터 발생되는 클록(T)에 의하여 A/D변환기(2), 디지탈 가산기(4), 시프트 레지스터(6) 및 계산유니트(7)가 동기 제어된다. 제어의 개시시 제어부(20)는 전원스위치(22)에 의하여 개시되고 개시신호를 주기계수기(5)로 보내며, 인에이블 신호를 계산유니트(7)로 보내고, 리세트 신호를 시프트 레지스터(6)로 보낸다.

제1도의 회로장치의 작용은 다음과 같다.

보상회로(1-8)에서 장애수반신호 e_A(t)는 저역필터(1)의 통과후 A/D변환기에서 샘플링된다. 이 샘플링은 전원에 의하여 유도되는 험을 보상하려고 하는 경우 장애의 원인신호 f_A(t) 즉, 전원 주파수의 정수배 n로 이루어진다. 각 n비트 길이의 샘플링 값은 n개의 기억장소를 갖는 시프트 레지스터(6)의 최후의 기억장소로 부터 판독되어진 값과 합산된다. 얻어지는 합산치는 샘플링 클록에 의하여 동작하는 시프트 레지스터(6)의 제1기억장소에 기록된다. 이러한 방법에 의해 각 n비트 길이의 샘플링 값과, (장애의 원인신호 f_A(t)에 대해) 대응하는 위상을 갖는 선행 n비트 길이의 샘플링 값의 이미 형성된 중간 합계와의 연속가산이 실시된다. m개의 샘플링 주기가 경과된 후, 시프트 레지스터(6)에서 순환한 각 개별 합산치는 각각의 샘플링 주기의 수(m)로 계산 유니트(7)에서 나누어진다. 그 결과, (장애의 원인신호 f_A(t)에 대하여) 각각의 샘플링 위상에 속하는 평균 샘플링 값이 얻어진다. m가 충분히 큰수라면, (n개의 평균 샘플링 값으로 이루어지는)이들 평균 샘플링 값 그룹은 장애수반신호 e_A(t)에 포함되어 있으며, 장애의 원인신호 f_A(t)와 주파수 및 위상이 결합되어 있는 신호성분, 즉 정적으로 가산된 험성분의 주기를 표시한다. 장애의 원인신호 f_A(t)와 고정위상으로 결합된 평균 샘플링 값 그룹의 주기적인 반복으로 부터 D/A변환기(8)를 거쳐 아날로그 보상신호 k_A(t)가 얻어진다. 이러한 반복은 예컨대, 시프트 레지스터(6)에 누적적으로 계산된 샘플링 값의 연속적인 순환에 의해 이루어질 수 있다. 장애수반 신호 e_A(t)로 부터 보상신호 k_A(t)를 감산함으로써, 노이즈를 포함하지 않는 출력신호 또는 노이즈가 적은 출력신호 a_A(t)가 발생되어 진다.

제2도는 제1도와 같은 원리로 동작하는, 디지탈 입력 및 출력신호에 대한 회로의 블록도이다. 따라서 전체 신호에 “D”가 첨가되어 있다. 제1도의 저역필터(1) 및 A/D변환기(2) 대신에, 디지탈 저역필터(11), 및 44.1KHZ의 콤팩트 디스크 디지탈신호의 샘플링 레이트를 장애의 원인신호 f(t)의 n배의 주파수로 변환시키는 샘플링 레이트 컨버터(12)가 설치되어 있다. 또한 제1도의 스위치(10)대신 스위치(27)가 설치되어 있다. 이 스위치의 수는 샘플링 값의 비트길이에 대응한다. 역변환은 샘플링레이트 컨버터(18)에서 수행된다. 감산기(19)에서 디지탈 장애수반 신호 e_D(t)로 부터 검출된 보상신호 k_D(t)가 감산된다. 기타의 회로부분은 제1도의 것에 상응한다.

제1도 및 제2도에 도시된 보상회로에 의하여, 간단한 디지탈 수단으로, 그 선택 주파수가 장애의 원인 신호 f(t)에 의해 결정되는 주파수 및 위상 선택 필터가 구현된다.

Claims

장애의 원인신호(f(t))의 전기적 또는 자기적 표유로 인해 발생되며, 유효신호(s(t))에 가산중첩되어, 장애수반신호(e(t))를 발생하는 특정한 장애신호(n(t))의 디지탈 보상방법에 있어서, 장애수반신호(e(t))로 장애의 원인신호(f(t))의 총 m개의 주기로 상기 장애의 원인신호(f(t))와 부터 위상 결합되어 발생되는 n개의 주파수의 클록(T)에 동기된 n개의 샘플링 값으로 된 하나의 그룹을 얻어내고, 각기 n개의 샘플링 값을 갖는 이들 m개의 샘플링 값 그룹으로 부터, 장애의 원인신호(f(t))와 동일한 위상위치에서 얻어낸 샘플링 값에 대한 산술 평균에 의하여 n개의 샘플링 값을 갖는 하나의 평균 샘플링 그룹을 구하며, 상기 평균 샘플링 그룹이 장애의 원인신호(f(t))와 위상 결합되어서 원래의 위상 위치에서 주기적으로 반복되고, 이와같이 해서 형성된 보상신호(k(t))가 장애수반신호(e(t))로 부터 감산되는 것을 특징으로 하는 특정한 장애신호의 디지탈 보상방법.
제1항에 있어서, 전원에 의하여 유도되는 험 성분이 제거되어야할때, 클록(T)은 국부적인 에너지 공급원의 전압으로 부터 위상결합된 주파수체배에 의해 얻어내지게 되는 것을 특징으로 하는 특정한 장애신호의 디지탈 보상방법.
제1항에 있어서, 장애수반신호(e(t))는 샘플링전에 아날로그 또는 디지탈로 저역필터링되는 것을 특징으로 하는 특정한 장애신호의 디지탈 보상방법.
제1항에 있어서, m개의 샘플링 값 그룹은 장애수반신호(e(t))로 부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 특정한 장애신호의 디지탈 보상방법.
제1항에 있어서, m개의 샘플링 값 그룹은 장애의 원인신호(f(t))의 m개의 관련주기 중에 장애수반신호(e(t))로 부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 특정한 장애신호의 디지탈 보상방법.
제1항에 있어서, 장애수반신호(e(t))는 부동 평균치 형성시 장애의 원인신호(f(t))의 m개의 주기중에 샘플링되고 평균화되며, 최후의 평균의 결과가 장애의 원인신호(f(t))의 각기 개별주기 동안에 보상신호(k(t))로서 부분적으로 사용되는 것을 특징으로 하는 특정한 장애신호의 디지탈 보상방법.