ステレオノイズリダクション回路の動作と応用

ステレオノイズは、特に弱い音を聞いているときに大きな障害を引き起こします ラジオ局 。不要なバックグラウンドノイズのピークが放送信号を引き継ぎ、不快になります。音楽が止まる間、ノイズは常に邪魔になります。この記事では、ステレオノイズリダクション回路の設計とアプリケーションについて説明します。さまざまなノイズフィルター、ノイズ除去戦略。

ステレオノイズ

ステレオノイズリダクション回路は、ノイズピークを制限することによって問題を克服するために使用されます。入力音楽信号が非常に弱い場合、出力信号を45dB減衰させます。

ノイズの分類

ブロードバンドノイズ： 音響エネルギーが広範囲の周波数に分布するノイズは、広帯域ノイズと呼ばれます。このノイズのスペクトルは連続的で滑らかであるため、連続ノイズとも呼ばれます。

このノイズの測定値は、信号対ノイズ比（SNR）と呼ばれます。これは、プログラム素材の平均レベルとノイズの平均レベルの比率です。

狭帯域ノイズ： このノイズは、狭いレベルの周波数に制限されます。この種のノイズは一定のレベルであり、通常、不適切な接地と不十分なシールドケーブルによって引き起こされます。 50〜60Hzなどの単一周波数が含まれます。

インパルスノイズ： このノイズには、クリック音やポップ音などの鋭い音が含まれます。高振幅のノイズインパルスはポップと呼ばれ、2m / sを超える長時間持続します。同様に、クリックは振幅が小さく、頻度が高く、短時間持続します。

不規則なノイズ： これには、背景の会話、交通、雨からのノイズが含まれます。これらのノイズは、周波数とラウドネスが異なるランダムな音で構成されています。

ノイズ除去戦略

録音前のノイズの最小化：ノイズリダクションのプロセスでは、からの信号の可能な限り最良の転送が必要です。 デジタルメディアのアナログ 。 LPレコードをデジタル化する前に、レコードをクリーニングして汚れやほこりを取り除きます。

回転可能なスタイラスとカートリッジは良好な状態である必要があります。シールドケーブルの品質が良いと、電気によるノイズ干渉がさらに減少します。

コンピューターのノイズ： サウンドカードを介して録音する場合、アナログからデジタルへの変換プロセスにより、量子化エラーによる歪みが発生し、コンピューター内の他のコンポーネントから電気ノイズが拾われる可能性があります。低価格のサウンドレコーダーは適切にシールドされていないため、ノイズが多くなります。

適切なレベルを設定する： 良好なSNRと最大ダイナミックレンジを得るには、録音レベルを高く設定することが重要です。ノイズ除去ツールは、正しく使用すると効果的です。

ノイズフィルターの種類

フィルタは、インダクタまたはコンデンサのインピーダンスの周波数依存性をテストするために使用されます。周波数が変化すると、無効インピーダンスと分圧器比の両方の値が変化します。この動作により、周波数応答と呼ばれる周波数に応じて入出力伝達関数が変化します。

フィルタリングは、3つの方法で実行されます。

• バターワースフィルター
• チェビシェフフィルター
• 楕円フィルター

バターワースフィルター

に バターワースフィルター 減衰と位相応答を取得するための最良の方法です。通過帯域や阻止帯域にリップルがないため、これは最大フラットフィルターと呼ばれます。

バターワースフィルターは、通過帯域から阻止帯域への遷移領域が比較的広く、平均的な過渡特性があるため、平坦性を実現します。

このフィルターの正規化された極は、単位円上にあります。極は単位円上で等距離に配置されます。つまり、極間の角度は等しくなります。バターワースフィルターは、-3dBの応答に対して正規化されています。

チェビシェフフィルター

チェビシェフフィルターは、阻止帯域とフェーズ帯域の間の遷移領域が狭くなっています。このフィルターの通過帯域と阻止帯域の間の急激な遷移は、バターワースフィルターよりも絶対誤差が小さく、実行速度が速くなります。

楕円フィルター

バターワースフィルターとチェビシェフフィルターは全極設計です。つまり、伝達関数の零点は、周波数範囲の2つの極値のいずれかにあります。ローパスフィルターの場合、零点はf = 8にあります。有限周波数伝達関数の零点が極に追加される場合、楕円フィルター。

ステレオノイズリダクション回路

以下の回路はステレオノイズリダクション回路を示しています。

ステレオノイズリダクション回路

MCP6001を使用したステレオノイズリダクション回路は、レールツーレールの入力と出力を提供する単一目的のオペアンプです。 1.8V〜6Vの範囲で動作します。このアンプのGBWPは1MHzで、標準的な静止電流は100マイクロアンペアです。

ノイズリダクション回路の感度は、ポテンショメータを使用して調整できます。それが高い場合、ノイズ抑制は急速に低下します。したがって、回路の感度は

したがって、回路の感度をさまざまな音楽ソースに適合させることができます。動作できる最大オーディオ信号は210mVで、歪みは0.01％未満です。

ノイズリダクション回路の時間遅延は、時定数R7C4を使用して決定されます。回路図の値は1秒ですが、必要に応じて変更できます。

電子回路には12Vから30Vの範囲の電圧を供給することができ、消費電流は2から3mAになります。この設計は、ステレオデバイスのフィードフォワードアーキテクチャに対応するアクティブノイズキャンセルソリューションで構成されています。

アプリケーション

• ノイズリダクション回路は、電気信号、不十分なシールド効果によって生成されるノイズを克服するために無線システムで使用されます。
• ステレオノイズリダクション回路は、不要な音を抑えるためにさまざまな音楽システムで使用されています。

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