JP2005217613A - ポップノイズ防止回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 ミューティング時間を長くすることなくポップノイズを防止することができるポップノイズ防止回路を提供する。
【解決手段】 ヘッドホンアンプの基準電圧（Ｖref）が０から上昇するに従って０から徐々に上昇し、基準電圧（Ｖref）が第２の電圧（ｖ２）を越えた後、急速に増大し、基準電圧（Ｖref）が第１の電圧（ｖ１）を越えた後、徐々に上昇する電流を出力する電流出力回路を設け、この電流出力回路の出力に基づいてヘッドホンアンプの基準電圧（Ｖref）を規定電圧まで立ち上げる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ヘッドホンアンプ等における電源投入時のポップノイズを防止するポップノイズ防止回路に関する。

図４は従来のヘッドホンアンプの構成を示す回路図である。この図において、符号１は入力端子、２は入力抵抗（３０ＫΩ）、３はミューティング用スイッチ、４は演算増幅器、５はフィードバック抵抗（３０ＫΩ）である。また、６は基準電圧端子、７は基準電圧端子および接地間に接続されたコンデンサ（３３μＦ）、８、９は基準電圧Ｖrefを演算増幅器４の非反転入力端子へ出力する抵抗（各１０ＫΩ）である。また、１０はミューティング用スイッチ、１１、１２は抵抗（各１０ＫΩ）、１３は出力端子、１４はＤＣカット用コンデンサ（３３０μＦ）、１５はヘッドホンである。なお、ミューティング用スイッチ３が用いられる時は、ミューティング用スイッチ１０および抵抗１１、１２は用いられず、ミューティング用スイッチ１０および抵抗１１、１２が用いられる時はミューティング用スイッチ３は用いられない。

ミューティング用スイッチ３が用いられる場合、同スイッチ３は図５に示す時刻ｔmにおいてオンとなる。この場合において、時刻ｔonにおいて電源が投入されると、抵抗８，９およびコンデンサ７によって決まる時定数に従って電圧Ｖrefが立ち上がり、それに伴い出力端子１３の電圧Ｖout(1)が立ち上がる（図５参照）。抵抗８，９およびコンデンサ７による時定数が小さいと、電圧Ｖrefが立ち上がった時点でヘッドホン１５の端子電圧Ｖhp(1)が急に立ち上がり（図５参照）、その信号によりポップノイズが発生する。このポップノイズを無くすため、抵抗８、９およびコンデンサ７による時定数を大とすると、ミューティング終了までの時間が長くなってしまう。

一方、ミューティング用スイッチ１０および抵抗１１、１２が用いられる場合、同スイッチ３が図５に示す時刻ｔmにおいてオンとなる。この場合、上記と同様に、時刻ｔonにおいて電源が投入されると、抵抗８，９およびコンデンサ７によって決まる時定数に従って出力端子１３の電圧Ｖout(2)が立ち上がる（図５参照）。そして、電圧Ｖout(2)が安定した時点でスイッチ１０がオンとなる。この場合において、演算増幅器４にオフセットがあると、あるいは、スイッチ１０のオンタイミングが早く、演算増幅器４の出力が安定していないと、図５に示すように、時刻ｔmにおいて電圧Ｖhp(2)が急激に変動し、ヘッドホン１５にポップノイズが発生する。この場合も、抵抗８、９およびコンデンサ７による時定数を大とすると、ノイズの発生を防ぐことができるが、ミューティング終了までの時間が長くなってしまう。

なお、この種のノイズを防止する回路が記載された従来の文献として、特許文献１および特許文献２が知られている。
特開昭61-242403号公報 実開平4-61921号公報

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、ミューティング時間を長くすることなくポップノイズを防止することができるポップノイズ防止回路を提供することにある。

この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、増幅器の出力に接続された発音手段に電源投入時に発生するポップノイズを防止するポップノイズ防止回路において、前記増幅器の基準電圧が０から上昇するに従って０から徐々に上昇し、前記基準電圧が第２の電圧を越えた後、急速に増大し、前記基準電圧が第１の電圧を越えた後、徐々に上昇する電流を出力する電流出力回路を具備し、前記電流出力回路の出力に基づいて前記増幅器の基準電圧を規定電圧まで立ち上げることを特徴とするポップノイズ防止回路である。

請求項２に記載の発明は、増幅器の出力に接続された発音手段に電源投入時に発生するポップノイズを防止するポップノイズ防止回路において、一定電流を生成する定電流生成手段と、前記定電流生成手段の生成電流を増幅率ｘで増幅した電流を生成する第１の電流生成手段であって、前記増幅器の基準電圧が第１の電圧より小の場合に前記基準電圧と前記第１の電圧の差の増大と共に増幅率ｘを増大させ、前記基準電圧が前記第１の電圧より大の場合に前記基準電圧と前記第１の電圧の差の増大と共に増幅率ｘを減少させる第１の電流生成手段と、前記第１の電流生成手段の生成電流を増幅率ｙで増幅した電流を生成する第２の電流生成手段であって、前記増幅器の基準電圧が第２の電圧より小の場合に前記基準電圧と前記第２の電圧の差の増大と共に増幅率ｙを減少させ、前記基準電圧が前記第２の電圧より大の場合に前記基準電圧と前記第２の電圧の差の増大と共に増幅率ｙを増大させる第２の電流生成手段と、前記第２の電流生成手段によって生成された電流を増幅する増幅手段とを具備し、前記増幅手段の出力に基づいて前記増幅器の基準電圧を規定電圧まで立ち上げることを特徴とするポップノイズ防止回路である。

この発明によれば、ミューティング時間を長くすることなくポップノイズを防止することができる効果が得られる。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の一実施の形態によるポップノイズ防止回路２０の構成を示すブロック図であり、図２は同ポップノイズ防止回路２０を適用したヘッドホンアンプの構成を示す回路図である。図２に示すヘッドホンアンプは、図４に示す回路において、スイッチ３、１０、抵抗８、９、１１、１２を除き、代わりにポップノイズ防止回路２０を設けたものである。

以下、ポップノイズ防止回路２０について図３を参照して詳述する。図１において、２１、２２はｐ型ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、２３は抵抗（８０ＫΩ）、２４はｎ型ＦＥＴであり、ＦＥＴ２１、２２の各ソースが正電源に接続され、各ドレインが共通接続されて抵抗２３の一端に接続され、ＦＥＴ２２のゲートが同ドレインに接続され、抵抗２３の他端がＦＥＴ２４を介して接地され、ＦＥＴ２１、２４のゲートに信号chgpが供給されている。これらによって定電流回路Ａが構成されている。この回路Ａは、信号chgpが“Ｈ”（ハイ）の時、抵抗２３の値によって決まる一定電流ｉ１が流れる。信号chgpは、図３に示すように、電源投入時に“Ｈ”となる信号である。

また、２６はｐ型ＦＥＴ、２７、２８は抵抗（２ＫΩ）、２９、３０はｐ型ＦＥＴ、３１、３２はｎ型ＦＥＴであり、ＦＥＴ２６のソースが正電源に接続され、ゲートおよびドレインが抵抗２７、２８の共通接続点に接続され、抵抗２７の他端がＦＥＴ２９のソースに接続され、ＦＥＴ２９のドレインがＦＥＴ３１のドレインおよびゲートに接続され、ＦＥＴ３１のソースが接地されている。また、抵抗２８の他端がＦＥＴ３０のソースに接続され、ＦＥＴ３０のドレインがＦＥＴ３２のドレインおよびゲートに接続され、ＦＥＴ３２のソースが接地されている。そして、ＦＥＴ２９のゲートに電圧ｖ１（第１の電圧）が、ＦＥＴ３０のゲートに電圧Ｖref（基準電圧）がそれぞれ供給されている。これらによって電圧依存型電流制限回路Ｂが構成されている。

この回路Ｂは、ＦＥＴ２６のドレイン電流が、常時、２×ｉ１となるようにＦＥＴ２２、２６の内部抵抗が設定されている。この結果、ＦＥＴ３０、３２を流れる電流ｉ２は電圧Ｖrefおよびｖ１に応じて次のようになる。
Ｖref＜＜ｖ１ ｉ２＝２ｉ１
Ｖref＝ｖ１ ｉ２＝ｉ１
Ｖref＞＞ｖ１ ｉ２＝０
ここで、電圧Ｖrefは端子６の電圧、ｖ１は一定電圧（図３参照）である。また、電圧Ｖrefが中間の電圧においては、電流ｉ２がなだらかに変化する。

また、３５、３６はｐ型ＦＥＴ、３７、３８はｎ型ＦＥＴ、３９、４０は抵抗（各５００Ω）、４１、４２、４３はｎ型ＦＥＴであり、ＦＥＴ３５のソースが正電源に接続され、ゲートおよびドレインがＦＥＴ３７のドレインに接続され、ＦＥＴ３７のソースが抵抗３９を介してＦＥＴ４１のドレインに接続され、ＦＥＴ４１のソースがＦＥＴ４３のドレインに接続されている。同様に、ＦＥＴ３６のソースが正電源に接続され、ゲートおよびドレインがＦＥＴ３８のドレインに接続され、ＦＥＴ３８のソースが抵抗４０を介してＦＥＴ４２のドレインに接続され、ＦＥＴ４２のゲートが正電源に接続され、ソースがＦＥＴ４３のドレインに接続され、ＦＥＴ４３のソースが接地されている。また、ＦＥＴ３６ゲートがＦＥＴ５１のドレインに接続され、ＦＥＴ５１のソースが正電源に接続されている。そして、ＦＥＴ３７のゲートに電圧ｖ２（第２の電圧）が、ＦＥＴ３８のゲートに電圧Ｖrefが、ＦＥＴ５１のゲートに信号chgpがそれぞれ供給されている。これらによって電圧依存型電流制限回路Ｃが構成されている。

この回路Ｃは、ＦＥＴ４１のドレイン電流が、常時、４×ｉ２となり、ＦＥＴ３６を流れる電流ｉ３は電圧Ｖrefおよびｖ２に応じて次のようになる。
Ｖref＜＜ｖ２ ｉ３＝０
Ｖref＝ｖ２ ｉ３＝（４ｉ２＋ｉａ）／２
Ｖref＞＞ｖ２ ｉ２＝４ｉ２＋ｉａ
ここで、ｖ２は一定電圧（図３参照）である。また、ｉａはＦＥＴ４２を流れる電流である。また、電圧Ｖrefが中間の電圧においては、電流ｉ３がなだらかに変化する。なお、ＦＥＴ５１は、定電流源をカットするためのものである。

また、４４はｐ型ＦＥＴ、４５〜５０は抵抗であり、ＦＥＴ４４のソースが正電源に接続され、ドレインが抵抗４５の一端に接続され、ゲートに信号chgpが供給されている。抵抗４５〜４９は直列接続され、抵抗４９の他端が接地されている、また、抵抗５０（８０ＫΩ）の一端が抵抗４６、４７の接続点に、他端が抵抗５３の他端に接続されている。これらによってバイアス回路Ｄが構成されている。このバイアス回路Ｄは、信号ＳＬＰが“Ｌ”の時、一定電圧ｖ１、ｖ２を発生する。信号ＳＬＰは、スタンバイ状態において“Ｌ”となる信号である。

また、ｐ型ＦＥＴ５２のソースは正電源に接続され、ゲートがＦＥＴ３６のゲートに接続され、ドレインが抵抗５３の一端に接続され、抵抗５３（１００Ω）の他端が端子６に接続されている。これらによって、端子６へ電流を供給する電流供給回路Ｅが構成されている。また、ｐ型ＦＥＴ５５のソースは正電源に接続され、ゲートに信号chgnが供給され、ドレインが抵抗５６の一端に接続され、抵抗５６（４０ＫΩ）の他端が端子６に接続されている。信号chgnは信号chgpを反転した信号である。

上述した電流供給回路Ｅは、ＦＥＴ５２のドレイン電流が常時６×ｉ３となり、したがって、端子６に流れ込む電流ｉ４（図２のコンデンサ７を充電する電流）は次のようになる。
Ｖref＜ｖ２ ｉ４＝０
Ｖref＝ｖ２ ｉ４＝６×（４×２ｉ１＋ｉａ）／２＝２４ｉ１＋３ｉａ
ｖ２＜Ｖref＜ｖ１ ｉ４＝６×（４×２ｉ１＋ｉａ）＝４８ｉ１＋６ｉａ
Ｖref＝ｖ１ ｉ４＝６×（４×ｉ１＋ｉａ）＝２４ｉ１＋６ｉａ
Ｖref＞ｖ１ ｉ４＝６×（４×０＋ｉａ）＝６ｉａ

すなわち、図１に示すポップノイズ防止回路２０によれば、コンデンサ７の充電電流ｉ４が、図３に曲線Ｌ１で示すように、電源投入と共に０から順次ゆっくり増大し、これと共に電圧Ｖref（曲線Ｌ２）が徐々に増大する。そして、電圧Ｖrefが電圧ｖ２に達する近辺から電流ｉ４がさらに大きくなり、これに伴い、電圧Ｖrefも急勾配で増大する。そして、電圧Ｖrefが電圧ｖ１に達する近辺から電流ｉ４が減少し、これに伴い電圧Ｖrefの上昇カーブも緩くなって安定状態に達する。

このように、図４に示す抵抗８、９のみで、このポップノイズ防止回路２０がない場合は、図３において破線Ｌ３に示すように、電源投入時において急速に立ち上がる充電電流ｉ４が流れるが、このポップノイズ防止回路２０によれば、電源投入時にゆっくり上昇を開始し、その後、急速に上昇し、安定状態前で再びゆっくり上昇する充電電流ｉ４を流すことができる。これにより、電源投入時にヘッドホン１５にかかる電圧Ｖhpが、従来回路における破線Ｌ４に示す急な立ち上がりがなくなり、曲線Ｌ５に示すように、ゆるやかに立ち上がり、この結果、電源投入時におけるポップノイズを防止することができる。しかも、充電電流ｉ４が最後までゆっくり上昇するのではなく、途中から急速に上昇するので、ミューティング時間が長くならない利点がある。

この発明の第１の実施形態によるポップノイズ防止回路２０の構成を示すブロック図である。 同ポップノイズ防止回路２０を適用したヘッドホンアンプの構成を示す回路図である。 同ポップノイズ防止回路２０の動作を説明するための波形図である。 従来のヘッドホンアンプの構成を示す回路図である。 同ヘッドホンアンプの動作を説明するための波形図である。

符号の説明

２０…ポップノイズ防止回路、２１、２２、２６、２９、３０、３５、３６、４４、５１、５２、５５…ｐ型ＦＥＴ、２４、３１、３２、３７、３８、４１、４２、４３…ｎ型ＦＥＴ、２３、２７、２８、３９、４０、４５〜５０、５３、５６…抵抗、Ａ…定電流回路、Ｂ、Ｃ…電圧依存型電流制限回路、Ｄ…バイアス回路、Ｅ…電流供給回路。

Claims (2)

1. 増幅器の出力に接続された発音手段に電源投入時に発生するポップノイズを防止するポップノイズ防止回路において、
   前記増幅器の基準電圧が０から上昇するに従って０から徐々に上昇し、前記基準電圧が第２の電圧を越えた後、急速に増大し、前記基準電圧が第１の電圧を越えた後、徐々に上昇する電流を出力する電流出力回路を具備し、前記電流出力回路の出力に基づいて前記増幅器の基準電圧を規定電圧まで立ち上げることを特徴とするポップノイズ防止回路。
2. 増幅器の出力に接続された発音手段に電源投入時に発生するポップノイズを防止するポップノイズ防止回路において、
   一定電流を生成する定電流生成手段と、
   前記定電流生成手段の生成電流を増幅率ｘで増幅した電流を生成する第１の電流生成手段であって、前記増幅器の基準電圧が第１の電圧より小の場合に前記基準電圧と前記第１の電圧の差の増大と共に増幅率ｘを増大させ、前記基準電圧が前記第１の電圧より大の場合に前記基準電圧と前記第１の電圧の差の増大と共に増幅率ｘを減少させる第１の電流生成手段と、
   前記第１の電流生成手段の生成電流を増幅率ｙで増幅した電流を生成する第２の電流生成手段であって、前記増幅器の基準電圧が第２の電圧より小の場合に前記基準電圧と前記第２の電圧の差の増大と共に増幅率ｙを減少させ、前記基準電圧が前記第２の電圧より大の場合に前記基準電圧と前記第２の電圧の差の増大と共に増幅率ｙを増大させる第２の電流生成手段と、
   前記第２の電流生成手段によって生成された電流を増幅する増幅手段と、
   を具備し、前記増幅手段の出力に基づいて前記増幅器の基準電圧を規定電圧まで立ち上げることを特徴とするポップノイズ防止回路。

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