Murata スマートフォンのオーディオラインのノイズ抑制

ホームオーディオにおけるオーディオ回線の問題

インダクタは、電子機器のノイズを抑制するEMI抑制部品として一般的に導入されています。ホームオーディオ・アプリケーションでの高品質を確保するために、オーディオラインに低歪みノイズ抑制製品が必要です。また、EMC規格を満たすために電源ラインにノイズ抑制が必要な場合もあります（下の図1）。

出力クラス別の製品の使用事例

特性と性能

オーディオラインノイズフィルタでのオーディオ歪み特性とノイズ抑制性能
一般的なフェライトビーズとMurataのNFZ _ SDオーディオラインフィルタのオーディオ歪み特性は、（下の）図2に示されています。

一般的なフェライトビーズは高いオーディオ歪みを表示しますが、これはNFZ _ SDシリーズでは発生しません。これは、大電流が流れていても変化しないインピーダンス特性となっています。この特徴によって、フィルタなしでオーディオ品質を維持しながらノイズ抑制を達成できます。

一般的なフェライトビーズとオーディオ・ライン・フィルタのオーディオ特性（THD + N）

ノイズ抑制のメリット

ホームオーディオスピーカは、スマートフォンや他のモバイル端末に比べて出力が非常に大量であるため、大電流（信号）がノイズ抑制部品を介して流れるようになっています。電流が流れると、フェライト素材を使用したノイズ抑制製品の特性が変化します。したがって、選択する際には注意が必要です。

例として、（下の）図3は、電流が流れている場合のノイズ抑制製品のインピーダンス特性の変化を示しています。左側は5Aに電流が定格されたフェライトビーズの特性を示し、右側はMurata NFZ_SDシリーズを示しています。NFZ_SDのインピーダンス特性は大電流が流れていても変化しないため、ノイズ抑制性能を維持できます。スピーカからの音量出力が一定ではないため、ノイズ抑制に変動しないインピーダンス特性を有するフィルタを使用する必要があります。

また、デジタルアンプで発生するノイズには最大100MHzまでのスペクトルがあるため、その帯域では高インピーダンスの抑制製品が効果的です。Murata NFZ_SDフィルタは、オーディオ品質を維持しながら効果的なノイズ抑制を実現します。

DC重畳時の共通フェライトビーズとオーディオ・ライン・フィルタの周波数特性

ノイズ抑制の例

抑制例1:スピーカケーブルの長さの影響
ホームオーディオスピーカは、従来の大型スピーカから小型バージョンにまで及びます。スピーカケーブルの長さはオーディオ機器のサイズによって変わります。つまり、ノイズレベルがそれに応じて変化することを意味します。

例として、（下の）図4(a) は、スピーカケーブルの長さを変えた場合の放射ノイズレベルの計測結果を示しています。長さが長くなるとケーブルから放射されるノイズレベルも高くなるため、ノイズ規制に合格するにはノイズ抑制が不可欠です。

（下の）図4(b) は、ノイズ抑制を適用した後の結果を示しています。ノイズ規制は、スピーカラインでNFZ_SDオーディオ・ライン・フィルタを使用することで合格できます。

スマートフォン・オーディオ回路のブロック図

抑制の例2:一般的なフェライトビーズとの比較
（下の）図5は、ホームオーディオデバイスのClass Dアンプでノイズ抑制が活用されている場合の放射ノイズの計測結果を示しています。

Murata NFZ _ SDオーディオラインフィルタと一般的なフェライトビーズは抑制部品として使用されました。

NFZ _ SDフィルタは、大電流が流れている場合であっても大きなノイズ抑制効果を示していますが、電流値が大きい場合に共通フェライトビーズのノイズ抑制は不十分です(2.4A) 。結果的に、ノイズ放射が基準値を超えてしまいます。

これは、部品の重畳特性に原因があります。NFZ _ SDシリーズは、大電流が流れていても効果的なノイズ抑制を維持します。つまり、ホームオーディオ機器のオーディオラインでの放射ノイズ抑制に効果的だということです。

Class Dアンプの放射ノイズ計測結果

推奨されるオーディオ・ライン・フィルタ製品

前述のように、オーディオ品質の低下を回避すると同時に、オーディオ線のノイズと絶縁対策におけるノイズレベルと受信感度のターゲット特性を満たすことが重要です。

Murataは、両方の要件に適合するために、NFZおよびLQWシリーズのオーディオラインノイズフィルタを提供しています。これらのオーディオライン対策部品を活用することによって、メーカーは小型で高品質のオーディオ回路を搭載したスマートフォンの設計が可能になります。

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