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2008年1月27日 (日)

解説~iPodライン接続時のノイズ対策

MEDIO write:

 ここはあくまでBlogであって、私たちの日々のやった事、興味のあること、考えをつらつらと書いているだけで、それらやりたい事を他人にとやかく言われたくないから公開HPの形式を取っていないのです...と書いた所で、某HPの関係者のように「自慢かよ、けっ」という意見が出る始末。

 詳しい技術話をすると(本当なら)責任を取らなくてはいけません。あくまで「アマチュア」な私としては、そんな責任は取れませんから逃げの一手しか選べないのですよ。

 それでも良いからそこのところを教えて欲しい、と聞かれる事が多いので、「根拠も何も無い(かも知れない)し、あなたがやったら動かない(かも知れない)。それでも良かったら」と言う事で、少し書いてみます。まずはiPodのノイズの件。

 家庭内でまとめた音楽を自動車内に大量に持ち込む手段としてはiPodは中々良い媒体です。

 80GByteにHDDを換装したPhoto(5G)を(後生大事に)使用していますが、7000曲以上のデータにアクセスするのに、あの大きさの筐体でのI/Fとして、加速付きのホイールはとても優れていると思います。

 ただ、メーカー製のカーオーディオ用I/Fにあのホイール機能以上のものが存在せず、この部分を自作する方は多いと思います。

 そこで問題になるのが「ノイズ」。電源を内蔵バッテリに頼るならあまり問題にならないのですが、車両電源から供給するとかなり大きなノイズが聞こえます。

 車両側から発生するオルタネータノイズなどは電源ラインにフィルタを入れれば落ち着きますが、iPod本体から発生する(HDDアクセスに準じて発生するもの等)ノイズは簡単に消えません。

 これはiPodの電源系のGNDと音声系のGNDが、「iPod内部と車両側の2点で繋がるために出来るループ」によるコモンモードノイズが主です。

 コモンモードノイズは電源をアイソレートすれば原理的に消えるのですが、12Vバッテリから12V1A程度の電源を絶縁して作るのは(私は)面倒です。

 では音声系を絶縁すれば、なのですが、ライントランスを入れるのは私の精神衛生上好ましくありません。ただのSin波ならともかく、音声信号を流すと波形が多少とも「なまります」ので、トランスは。

 コモンモードチョークコイルという手もありますが、音声周波数で手に入りやすいものがあまり無い上、コイルという構造上波形のなまりは必ずあります。

 それでは解決策は無いのか、というと、音声系のGNDに電流を流さず(電圧基準点として)Hi-Zで受ける事が出来ればノイズの影響はかなり小さく出来ます。GNDループに電流が流れなければノイズは発生しないのですから。

 当初、入力がHi-Zのオペアンプ(初段がCMOSとかの)で受ける回路を自作しようと考えていたのですが、各社のデータシートを読んでいたら既に商品が存在していました。

グラウンドノイズ・アイソレーションアンプ

JRC NJM2794V

http://semicon.njr.co.jp/njr/hp/fileDownloadMedia.do?_mediaId=4886

ROHM BA3121F

http://www.rohm.co.jp/products/databook/av/pdf/ba3121f-j.pdf

 どちらも今回の様な用途に作成されたものでしょう。JRCの製品は一般小売されることは少なく、入手は難しいかもしれません。ロームの製品はDigiKeyで扱いあり、国内なら共立エレショップで取り寄せが出来るそうです(DigiKeyの3倍くらい=\400程度しますし納期6wとか。送料は安いのですが)。

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