JP2017129690A - 回路および楽器 - Google Patents

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丈志 河野
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Abstract

【課題】増幅手段および信号処理手段への給電を共通の電池から行いながら、両者に給電される電源電圧を良好に維持することができる回路および楽器を提供すること。
【解決手段】処理部２００はＤＳＰ２０３への給電経路である経路Ｒ１と、アンプ２０４への給電経路である経路Ｒ２とを有し、経路Ｒ２に定電流回路部２０５を備える。アンプ２０４の消費電力が変動したとしても、定電流回路部２０５により経路Ｒ２に流れる電流は制限されるため、電圧Ｖ１が低下することが抑制される。電圧Ｖ１は所定電圧以上となるため、アンプ２０４の消費電力の変動にかかわらず、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２からＤＳＰ２０３へ安定して電圧Ｖ２が給電される。このため、ＤＳＰ２０３における電源電圧低下に伴うシャットダウンが抑制され、トランスデューサ３０からの放音が一定期間停止してしまうことが抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、増幅手段を備える回路および楽器に関するものである。
従来より、動作電力を補うためのコンデンサを備える装置が提案されている。特許文献１には、供給電力が制限されている、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）供給線を介して給電される電力により蓄電されるコンデンサを備える装置が記載されている。
特表２００４−５０３１９９号公報
ところで、増幅手段を備える場合、増幅手段への入力信号の信号処理を行う信号処理手段を併設し、電池を、増幅手段の電源電圧を給電する電力源とするとともに信号処理部の電源電圧を給電する電力源とする場合がある。この場合、電池は、電力消費が大きく変動する可能性のある増幅手段と電力消費の変動が小さな信号処理手段との両者に電源電圧として電池電圧を供給する。増幅手段での増幅動作により電力消費が変動することで電池電圧が変動することが考えられる。その結果、電池電圧の変動は直接に信号処理部の電源電圧の変動となる。電源電圧の変動により信号処理部の動作が不安定となり、場合によっては動作停止を招来してしまうおそれもある。特許文献１には、例えば周辺機器への電力供給については記載されているものの、周辺機器ごとに動作に伴う電力消費の変動に差異があることについては記載がなく、電力消費の変動の大きな機器と電力消費の変動の小さな機器との間での電力の分配方法についての具体的な記載は無い。
本願は、上記の課題に鑑み提案されたものである。消費電力の変動の大きな増幅手段および増幅手段への入力信号の信号処理を行う消費電力の変動の小さな信号処理手段を備える装置に関するものである。増幅手段および信号処理手段への給電を共通の電池から行いながら、両者に給電される電源電圧を良好に維持することができる回路および楽器を提供することを目的とする。
（１）本発明に係る回路は、信号処理を行う信号処理手段と、信号処理手段から出力される信号を増幅する増幅手段と、バッテリから信号処理手段への第１給電経路と、第１給電経路から分岐する増幅手段への第２給電経路と、第２給電経路に介在し、第２給電経路を流れる電力を制限する電力制限手段と、第２給電経路に接続され、増幅手段へ給電する電力を補助するコンデンサと、を備えることを特徴とする。
第１供給経路から分岐する第２供給経路は電力制限手段を備える。これにより、増幅手段における消費電力が変動した場合においても、バッテリから増幅手段への電力は制限されるため、バッテリから引き出される電流は制限される。バッテリの内部抵抗などにより、バッテリから引き出される電流が増加するとバッテリの出力電圧は低下する。電力制限手段により、バッテリから引き出される電流は制限されるため、バッテリの出力電圧の低下が抑制される。このため、信号処理手段の電源電圧となる信号処理手段への供給電圧が低下して信号処理手段の動作が不安定になることが抑制される。増幅手段の消費電力が増加して電力制限手段によりバッテリから供給される電力が制限された場合においても、コンデンサが不足分を補助するため、所望の電力の信号を得ることができる。消費電力の変動の大きな増幅手段と、消費電力の変動の少ない信号処理手段とをともに共通のバッテリで安定して駆動できる。
（２）電力制限手段は定電流回路であることを特徴とする。電力制限手段を定電流回路で実現することができる。増幅手段における消費電力が変動した場合においても、バッテリから増幅手段への電力供給は定電流回路により制限されるため、バッテリの出力電圧の低下が抑制される。信号処理手段への供給電圧の低下が抑制され、信号処理手段の動作が不安定になることが抑制される。
（３）電力制限手段は抵抗であることを特徴とする。電力制限手段を抵抗で実現することができる。増幅手段における消費電力が変動した場合においても、バッテリから増幅手段への電力供給は抵抗により制限される。このため、バッテリの出力電圧の低下が抑制される。また、抵抗とコンデンサとでＣＲローパスフィルタが形成されるため、バッテリから引き出される電力を遮断周波数以下の周波数を有する電力に限定することができる。このため、増幅手段における消費電力の変動に伴いバッテリから引き出される電力の変動が抑制される。これにより、バッテリの出力電圧の低下・変動が抑制される。信号処理手段への供給電圧の低下が抑制され、信号処理手段の動作が不安定になることが抑制される。
（４）信号処理手段はオーディオ信号に係わる信号処理を行うことを特徴とする。増幅手段を、増幅手段からの出力信号に基づいて駆動される、例えば、スピーカ、トランスデューサなどの駆動信号を増幅する手段とすると良い。この場合、オーディオ信号の音量を示す電圧振幅は変化する。増幅手段への入力信号がピークの電圧振幅である場合に、増幅手段への電力が不足すると、増幅手段からの出力信号の電力が不足し、出力信号を駆動信号とする、例えばスピーカから放音される音のアタック感が損なれるおそれがある。オーディオ信号のピーク時においても、電力制限手段により信号処理手段に給電される電源電圧を良好に維持しながら、増幅手段への消費電力の不足分をコンデンサからの電力で補助することにより、増幅手段からの出力信号の電力不足が抑制される。このため、信号処理手段から出力されるオーディオ信号を確保しながら増幅手段での増幅を正常に行うことができ、増幅手段からの出力信号を駆動信号とする、例えばスピーカから放音される音のアタック感を損なうことが抑制される。
（５）本発明に係る楽器は、上記（４）に記載の回路と、バッテリと、増幅手段から出力される信号に基づいて駆動されるスピーカまたはトランスデューサの少なくとも何れか一方と、を備えることを特徴とする。電力制限手段により、バッテリから引き出される電流が制限されるため、バッテリが短寿命となるのを抑制することができる。バッテリの交換サイクルが長い楽器を提供することができる。
本願に係る回路および楽器によれば、増幅手段および信号処理手段への給電を共通のバッテリから行いながら、両者に給電される電源電圧を良好に維持することができる回路および楽器を提供することができる。
第１実施形態に係る楽器の電気的構成を示すブロック図である。 アルカリ乾電池およびニッケル水素充電池の電気的特性を示す図である。 第２実施形態に係る楽器の電気的構成を示すブロック図である。
楽器１は、不図示のボディ、ネック、ナット、サドル、ブリッジ、および弦などの一般的なアコースティックギターが備える構成に加えて、図１に示す変換部１０、処理部２００、トランスデューサ３０などを備えている。ボディは内部空間が形成されるように組み立てられた不図示の表板、裏板、側板を有し、表板にネックが連結されている。ボディにブリッジを介して配設されているサドルと、ネックに配設されているナットとの間に弦が張設されている。変換部１０は例えば、ブリッジに対して表板を挟んで対向する、表板の内部空間側に配設されている。変換部１０は例えば、ピエゾピックアップを有し、弦の振動を電気信号である信号Ｓ１に変換して処理部２００に出力する。処理部２００は入力された信号Ｓ１に対して所定の信号処理を行い、信号Ｓ３をトランスデューサ３０へ出力する。トランスデューサ３０は、例えば表板に配設されており、信号Ｓ３に基づいて表板に振動を加える。例えば演奏者により、弦に振動が加えられると、弦の振動に基づいて共鳴するボディから生音が放射されるとともに、トランスデューサ３０がボディに加える振動に基づいて共鳴するボディから効果音が放射される。
処理部２００は電源部２０１、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２、２０６、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２０３、アンプ２０４、定電流回路部２０５、コンデンサ２０７などを含む。電源部２０１は、処理部２００の電源であり、直列接続された２個の電池２０１ａにより構成されている。ここで、電池２０１ａは例えば、単３サイズのアルカリ乾電池である。処理部２００の電源を、例えば商用電源に接続される直流電圧装置などの外部電源とする場合には、例えば、外部電源に接続される電源ケーブルを楽器１に接続する必要が生じる。演奏者が観衆の前で演奏する場合には、楽器１に電源ケーブルが接続されていると、見た目が悪い。また、路上で演奏を行うストリートパフォーマンスにおいては、外部電源を用意するのが困難な場合がある。この点、電源部２０１を電池２０１ａとすることにより、見た目を良くし、演奏場所の自由度を上げることができる。
経路Ｒ１は電源部２０１からＤＣ−ＤＣコンバータ２０２を介してＤＳＰ２０３へ電力を供給する給電経路である。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２は電源部２０１が出力する電圧Ｖ１を昇圧し、電圧Ｖ２を出力する。ＤＳＰ２０３は、電圧Ｖ２を電源電圧として動作する。また、ＤＳＰ２０３には変換部１０から出力される信号Ｓ１が入力される。ＤＳＰ２０３はアナログ信号である信号Ｓ１をデジタル信号に変換し、例えば、残響を付加するための処理、音量を調整するための処理などの信号処理を行い、生成した信号をアナログ信号である信号Ｓ２に変換して出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２の電力変換効率は８５〜９０％程度である。経路Ｒ１に含まれるＤＣ−ＤＣコンバータをＤＣ−ＤＣコンバータ２０２の直列方向に１つだけとすることにより、経路Ｒ１における電力損失を最小限にすることができる。
経路Ｒ２は電源部２０１から定電流回路部２０５およびＤＣ−ＤＣコンバータ２０６を介してアンプ２０４へ電力を供給する給電経路である。定電流回路部２０５は電源部２０１の出力端子に接続され、経路Ｒ２に流れる電流が予め設定された所定値以下となるように調節する。定電流回路部２０５は、例えば汎用ＩＣで実現される。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０６は定電流回路部２０５の出力端子に接続され、定電流回路部２０５の出力電圧を昇圧し、電圧Ｖ３を出力する。コンデンサ２０７は接地電圧とＤＣ−ＤＣコンバータ２０６の出力端子との間に接続されており、経路Ｒ２を流れる電力により充電される。また、コンデンサ２０７はアンプ２０４の近傍に配設されており、例えば、６６００μＦの電解コンデンサである。尚、蓄電されていないコンデンサに給電を開始した場合、開始直後に大電流が流れるが、経路Ｒ２に定電流回路部２０５を備えることにより、コンデンサ２０７が蓄電されていない状態においても、コンデンサ２０７へ大電流が流れ込むことを抑制することができる。
アンプ２０４は経路Ｒ２により電源部２０１から給電される電力およびコンデンサ２０７から放電される電力を電源として、入力される信号Ｓ２の電力を増幅し、信号Ｓ３をトランスデューサ３０へ出力する。
ここで、電池の電気的特性について図２を用いて説明する。電池は種類により内部抵抗などが異なるため、電池から引き出される電流の電流値に応じて、電池が出力する電池電圧が種類により異なる。電圧特性ＰＶａおよび電力特性ＰＰａは終止電圧直前のアルカリ乾電池における特性であり、電圧特性ＰＶｂは終止電圧直前のニッケル水素充電池の特性である。電圧特性ＰＶａ、ＰＶｂの横軸は電池から引き出す電流値であり、縦軸は電池電圧（図２、左縦軸）である。電力特性ＰＰａの横軸は電池から引き出す電流値であり、縦軸は出力する電力（図２、右縦軸）である。尚、電力特性ＰＰａは電圧特性ＰＶａに基づいて、詳しくは電流値に電圧値を乗じて算出された電力値を示したものである。電圧特性ＰＶａと電圧特性ＰＶｂとを比較すると、引き出す電流が大きくなるに応じて低下する電池電圧の低下量は、ニッケル水素充電池よりもアルカリ乾電池の方が非常に大きい。
さて、アンプ２０４の電源電圧が一時的に低下した場合には、アンプ２０４の出力信号の電力が一時的に低下する、あるいはアンプ２０４からの出力が一時的に停止する。しかし、電源電圧が所定電圧に回復するに応じて、アンプ２０４から所定電力の出力信号が再び出力される。つまり、電源電圧が一時的に低下した場合においても、アンプ２０４は動作を継続することができる。一方、ＤＳＰ２０３の電源電圧が一時的に所定値より低下した場合には、ＤＳＰ２０３は動作不可となるため、シャットダウンしてしまう場合がある。そして、電源電圧が所定電圧に回復すると、ＤＳＰ２０３は再起動した後、動作を再開する。つまり、電源電圧が一時的に低下した場合には、ＤＳＰ２０３は動作を一旦停止してしまい、停止してから再起動するまでの期間、ＤＳＰ２０３からは信号が出力されなくなってしまう。つまり、アンプ２０４の電源電圧が一時的に低下した場合には、トランスデューサ３０の所望する動作が一時的に不可となるにとどまるが、ＤＳＰ２０３の電源電力が一時的に低下した場合には、トランスデューサ３０の動作が一定期間、行われなくなってしまう。このため、ＤＳＰ２０３の電源電圧を優先的に確保することが重要となる。
また、信号処理を行うＤＳＰ２０３の消費電力は変動が小さく、消費電流は例えば０．１Ａ程度である。一方、電力増幅を行うアンプ２０４の消費電力は信号Ｓ３に応じて大きく変動し、ＤＳＰ２０３よりも消費電力が大きい。もし、アンプ２０４の消費電流を電池２０１ａから引き出してしまった場合には、アンプ２０４の消費電力が一時的に大きくなった時に、図２に示すように、電池電圧が一時的に低下してしまう。電池電圧が一時的に低下し、連動してＤＳＰ２０３の電源電圧が低下した場合には、上記したようにＤＳＰ２０３はシャットダウンしてしまう。この点、処理部２００では、ＤＳＰ２０３への給電経路である経路Ｒ１と、アンプ２０４への給電経路である経路Ｒ２とを分離し、経路Ｒ２に定電流回路部２０５を備えることで、上記課題を解決している。アンプ２０４の消費電力が変動したとしても、定電流回路部２０５により経路Ｒ２に流れる電流は制限されるため、電池２０１ａから引き出される電流は制限され、電圧Ｖ１が低下することが抑制される。電圧Ｖ１は所定電圧以上となるため、アンプ２０４の消費電力の変動にかかわらず、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２からＤＳＰ２０３へ安定して電圧Ｖ２が給電される。このため、ＤＳＰ２０３における電源電圧低下に伴うシャットダウンが抑制され、トランスデューサ３０からの放音が一定期間停止してしまうことが抑制される。
次に、処理部２００の具体的な構成について説明を加える。
電源部２０１は２個の電池２０１ａが直列接続された構成である。例えば電池２０１ａが新しいアルカリ乾電池である場合、電源部２０１は電池の公称電圧である３Ｖ（１．５Ｖ×２）程度の電圧Ｖ１を出力すると期待できる。しかし、例えば電池２０１ａの使用時間が長くなると、電池電圧は低下する。ここで、処理部２００の動作が安定した楽器１を提供するには、電池２０１ａの電池電圧が終止電圧の２Ｖ（１Ｖ×２）付近となり、電圧Ｖ１が略２Ｖである場合においても処理部２００が動作することが要求される。図２に示す電圧特性ＰＶａおよび電力特性ＰＰａは開放電圧が略２Ｖの電池２０１ａにおける特性を示している。電力特性ＰＰａに示す様に、最大電力は略０．８Ｗである。つまり、電源部２０１は略０．８Ｗを超える電力を必要とする負荷は駆動できない。尚、以降の説明で、電池電圧が終止電圧付近まで低下した電池２０１ａのことをワーストケースの電池２０１ａと称する。
アンプ２０４の消費電力は入力される信号Ｓ２の振幅に依存する。信号Ｓ２は変換部１０から出力される信号Ｓ１に基づく信号である。信号Ｓ１は演奏に基づくオーディオ信号であり、音量を示す振幅は変化する。発明者らは、オーディオ信号の平均振幅は楽曲によらず、最大振幅の１／８程度であり、最大振幅の継続時間は平均振幅の継続時間よりも短時間であることを見出した。また、アンプ２０４での平均消費電力は、０．５Ｗ程度である。従って、アンプ２０４が最大瞬時電力を要する期間以外の期間、ワーストケースの電池２０１ａであっても、電源部２０１から給電される電力によりアンプ２０４は所望の電力を有する信号Ｓ３を出力することができるとともに、コンデンサ２０７は充電される。また、例えば楽器１が強いストロークで演奏された場合などの最大瞬時電力は、２Ｗ以上となる。ワーストケースの電池２０１ａである場合、電源部２０１だけでは最大瞬時電力を給電することができないが、接続されるコンデンサ２０７から電力が給電される。また、コンデンサ２０７の容量値は、アンプ２０４が最大瞬時電力を要する期間、最大瞬時電力を補助することができるように設定されている。従って、アンプ２０４の消費電力が平均消費電力を超える期間、電源部２０１からアンプ２０４へ給電される電力に加えて、コンデンサ２０７から給電される電力により、アンプ２０４からは所望の電力を有する信号Ｓ３が出力される。これにより、トランスデューサ３０から効果音のアタック感が損なわれることが抑制される。ワーストケースの電池２０１ａにおいても、処理部２００は所望の動作をすることができるため、電池２０１ａの電池電圧が終止電圧に至るまで、楽器１は機能することができる。
アルカリ乾電池の場合、電池から引き出す電流を大きくするほど電池電圧は低下するため、引き出す電流が大きいと、電池電圧が負荷を駆動するのに必要な電圧より小さくなってしまう場合がある。この場合、電池が未だ給電できる状態であるにも関わらず、負荷を駆動できないため、電池を使いきれないこととなる。処理部２００では、定電流回路部２０５により経路Ｒ２に流れる電流は略一定となり、電池２０１ａから引き出す電流の電流値が制限されるため、電池２０１ａを使い切ることができなくなることを抑制することができる。また、一般に引き出す電流が大きくなると電池の寿命が短くなるため、電池２０１ａから引き出す電流の電流値を制限することにより、電池２０１ａが短寿命となるのを抑制することができる。電池２０１ａの交換サイクルを長くすることができる。
尚、アンプ２０４を駆動するため、例えば電池２０１ａの個数を増やし、電源部２０１の給電電力を増やす方法も考えられるが、演奏者は楽器１を支えて演奏するため、軽量であることが望ましい。楽器１は電池２０１ａを２個とすることにより、軽量とすることができる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２はワーストケースの電池２０１ａの電池電圧２Ｖからマージン１．０Ｖを減じた１．０Ｖでも動作するＤＣ−ＤＣコンバータである。これにより、電池２０１ａが終止電圧となるまで、ＤＳＰ２０３を確実に動作させることができる。また、上記では電池２０１ａがアルカリ乾電池である場合を例示したが、公称電圧が１．２Ｖのニッケル水素充電池であっても、即ち、電圧Ｖ１が２．４Ｖの場合にもＤＣ−ＤＣコンバータ２０２は動作することができるため、処理部２００は動作することができる。
ここで、ＤＳＰ２０３は信号処理手段の一例であり、アンプ２０４は増幅手段の一例である。また、経路Ｒ１は第１給電経路の一例であり、経路Ｒ２は第２給電経路の一例である。また、定電流回路部２０５は電力制限手段の一例である。
上記した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
経路Ｒ１から分岐する経路Ｒ２は定電流回路部２０５を備える。これにより、アンプ２０４における消費電力が変動した場合においても、電池２０１ａからアンプ２０４への電力は制限されるため、電池２０１ａから引き出される電流は制限される。定電流回路部２０５により、電池２０１ａから引き出される電流は制限されるため、電池２０１ａの電池電圧の低下が抑制される。このため、ＤＳＰ２０３の電源電圧となる電圧Ｖ２が低下してＤＳＰ２０３の動作が不安定になることが抑制される。アンプ２０４の消費電力が増加して定電流回路部２０５により電池２０１ａから供給される電力が制限された場合においても、コンデンサ２０７が不足分を補助するため、所望の電力の信号Ｓ３を得ることができる。消費電力の変動の大きなアンプ２０４と、消費電力の変動の少ないＤＳＰ２０３とを共通の、電池２０１ａで構成される電源部２０１で安定して駆動することができる。
また、オーディオ信号である信号Ｓ１の音量を示す電圧振幅のピーク時においても、定電流回路部２０５によりＤＳＰ２０３に給電される電圧Ｖ３を良好に維持しながら、アンプ２０４への消費電力の不足分はコンデンサ２０７からアンプ２０４へ電力が補助されるため、アンプ２０４からの出力信号である信号Ｓ３の電力不足が抑制される。信号Ｓ３を駆動信号とするトランスデューサ３０から放音される音のアタック感が損なわれることが抑制される。また、定電流回路部２０５により、電池２０１ａから引き出される電流が制限されるため、電池２０１ａが短寿命となるのを抑制することができる。電池の交換サイクルが長い楽器１を提供することができる。
次に第２実施形態に係る楽器２について説明する。第１実施形態と同じ構成については同一の符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。
楽器２は楽器１と同様に、不図示のボディ、ネック、ナット、サドル、ブリッジ、および弦などの一般的なアコースティックギターが備える構成に加えて、図３に示す変換部１０、処理部２１０、スピーカ４０などを備えている。処理部２００は電源部２０１、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１１、２１２、ＤＳＰ２０３、アンプ２０４、抵抗２１３、コンデンサ２１４などを含む。スピーカ４０は例えば、ボディの内部空間に配設されている。スピーカ４０はアンプ２０４の出力端子に接続されており、処理部２００から出力される信号Ｓ５に応じて効果音を放音する。
経路Ｒ３は電源部２０１からＤＣ−ＤＣコンバータ２１１、２１２を介してＤＳＰ２０３へ電力を供給する給電経路である。ＤＣ−ＤＣコンバータ２１１は電源部２０１が出力する電圧Ｖ１を昇圧し、電圧Ｖ４を出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２１２は電圧Ｖ４を昇圧し、電圧Ｖ５を出力する。ＤＳＰ２０３は、電圧Ｖ５を電源電圧として動作し、信号Ｓ４を出力する。
経路Ｒ４はＤＣ−ＤＣコンバータ２１１から抵抗２１３を介してアンプ２０４へ電力を供給する給電経路である。抵抗２１３は一端子がＤＣ−ＤＣコンバータ２１１の出力端子に接続されており、経路Ｒ４を流れる電力を制限する。これにより、コンデンサ２１４が蓄電されていない状態においても、コンデンサ２１４へ大電流が流れ込むことを抑制することができる。コンデンサ２１４は接地電圧と抵抗２１３の他端子との間に接続されており、経路Ｒ４を流れる電力により充電される。コンデンサ２１４はアンプ２０４の近傍に配設されており、例えば、電気二重層コンデンサである。
アンプ２０４は経路Ｒ４により電源部２０１から供給される電力およびコンデンサ２１４から放電される電力を電源として、入力される信号Ｓ４の電力を増幅し、信号Ｓ５をスピーカ４０へ出力する。
抵抗２１３およびコンデンサ２１４により、ＣＲローパスフィルタが形成される。ここで、抵抗２１３の抵抗値およびコンデンサ２１４の容量値は、両者により形成されるＣＲローパスフィルタの遮断周波数が信号Ｓ４に含まれる最低周波数以下となる値となっている。詳しくは、一般的にアンプ２０４は可聴帯域で駆動されるので、遮断周波数が可聴帯域以下となる値となっている。これにより、アンプ２０４の消費電流が信号Ｓ４に応じて変動しても、経路Ｒ４に流れる電流は時間に応じて電流値が変動しない直流成分に制限され、時間に応じて電流値が変動する変動成分はコンデンサ２１４から補充される。
ここで、経路Ｒ３は第１給電経路の一例であり、経路Ｒ４は第２給電経路の一例である。抵抗２１３は電力制限手段の一例である。
上記した第２実施形態によれば、以下の、第１実施形態と同様の効果を奏する。
アンプ２０４における消費電力が変動した場合においても、電池２０１ａからアンプ２０４への電力は抵抗２１３により制限されるため、電池２０１ａから引き出される電流は制限される。これにより、電池２０１ａの電圧Ｖ１の低下・変動が抑制される。このため、ＤＳＰ２０３の電源電圧となる電圧Ｖ６が低下してＤＳＰ２０３の動作が不安定になることが抑制される。アンプ２０４の消費電力が増加した場合においても、コンデンサ２１４が不足分を補助するため、所望の電力の信号Ｓ５を得ることができる。消費電力の変動の大きなアンプ２０４と、消費電力の変動の少ないＤＳＰ２０３とを共通の、電池２０１ａで構成される電源部２０１で安定して駆動することができる。
また、コンデンサ２１４からアンプ２０４へ電力が補助されるため、アンプ２０４からの出力信号である信号Ｓ５の電力不足が抑制される。信号Ｓ５を駆動信号とするスピーカ４０から放音される音のアタック感が損なわれることが抑制される。また、電池の交換サイクルが長い楽器２を提供することができる。
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、楽器１はトランスデューサ３０を備え、楽器２はスピーカ４０を備えると説明したが、これに限定されず、楽器１はトランスデューサ３０に替えてスピーカを備える構成、楽器２はスピーカ４０に替えてトランスデューサを備える構成としても良い。
また、楽器１は定電流回路部２０５を備え、楽器２は抵抗２１３を備えると説明したが、これに限定されず、楽器１は定電流回路部２０５に替えて抵抗を備える構成、楽器２は抵抗２１３に替えて定電流回路部を備える構成としても良い。
また、第１実施形態では、処理部２００は定電流回路部２０５とＤＣ−ＤＣコンバータ２０６とを含むと説明したが、これに替えて、電流制限機能付きのＤＣ−ＤＣコンバータを含む構成としても良い。また、定電流回路部２０５の後段にＤＣ−ＤＣコンバータ２０６が接続される説明したが、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０６の後段に定電流回路部２０５が接続される構成としても良い。
電源部２０１は２つの直列接続された電池２０１ａにより構成されていると説明したが、電池の個数、接続関係を限定するものではない。また、電池２０１ａはアルカリ乾電池であると説明したが、例えばニッケル水素充電池、マンガン乾電池、などの他の電池で構成しても良い。
また、第２実施形態において、抵抗２１３およびコンデンサ２１４により形成されるＣＲローパスフィルタの遮断周波数が信号Ｓ４に含まれる最低周波数以下となっていると説明したが、これに限定されない。遮断周波数が信号Ｓ４に含まれる最低周波数より大きい場合においても、アンプ２０４の消費電力のうち、遮断周波数以下の周波数を有する電力は経路Ｒ４から、遮断周波数を超える周波数を有する電力はコンデンサ２１４から、と形成されるＣＲローパスフィルタにより、給電経路を切り分けることができる。
また、上記したように楽器１、２を軽量とすることを優先する場合には、コンデンサ２１４、２０７のサイズを小さくする構成とすると良い。この場合、コンデンサ２１４、２０７の容量値が小さくなるため、アンプ２０４が要する最大瞬時電力がコンデンサ２１４、２０７から十分に給電されず、信号Ｓ３、Ｓ５の電力が不足し、トランスデューサ３０、スピーカ４０による効果音のアタック感が損なわれるおそれがある。この場合には、信号Ｓ３、Ｓ５を調整する処理を行うと良い。詳しくは、効果音がクリップしないように、ＤＳＰ２０３の後段に例えば、リミッタあるいはコンプレッサなどを追加し、信号Ｓ３、Ｓ５の波高値を抑える処理を行うと良い。楽器１、２は、生音と効果音とが放射される構成であるため、効果音の音量のダイナミックレンジが小さくなったとしても生音で補うことができる。
また、上記では、アコースティックギターに変換部１０、処理部２００、２１０、トランスデューサ３０、スピーカ４０が加えられた楽器１、２を例示したが、変換部１０などを付加する楽器はアコースティックギターに限定されず、他の楽器とすることができる。特に、演奏者が支えて演奏する楽器は電源ケーブルが出ていないことが望まれるため、演奏者が支えて演奏する楽器である、例えばバイオリンなどの弦楽器、例えばオーボエ、トランペットなどの管楽器により好適に適用することができる。
また、上記では信号処理手段としてＤＳＰ２０３を例示したが、これに限定されず、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）などのデジタル信号処理を行う他のシステムを信号処理手段とする場合にも適用することができる。
１、２ 楽器
１０ 変換部
３０ トランスデューサ
４０ スピーカ
２００、２１０ 処理部
２０１ 電源部
２０１ａ 電池
２０３ ＤＳＰ
２０４ アンプ
２０５ 定電流回路部
２０７ コンデンサ
２１３ 抵抗
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４ 経路

Claims (5)

  1. 信号処理を行う信号処理手段と、
    前記信号処理手段から出力される信号を増幅する増幅手段と、
    バッテリから前記信号処理手段への第１給電経路と、
    前記第１給電経路から分岐する前記増幅手段への第２給電経路と、
    前記第２給電経路に介在し、前記第２給電経路を流れる電力を制限する電力制限手段と、
    前記第２給電経路に接続され、前記増幅手段へ給電する電力を補助するコンデンサと、を備えることを特徴とする回路。
  2. 前記電力制限手段は定電流回路であることを特徴とする請求項１に記載の回路。
  3. 前記電力制限手段は抵抗であることを特徴とする請求項１に記載の回路。
  4. 前記信号処理手段はオーディオ信号に係わる信号処理を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の回路。
  5. 請求項４に記載の回路と、
    前記バッテリと、
    前記増幅手段から出力される信号に基づいて駆動されるスピーカまたはトランスデューサの少なくとも何れか一方と、を備えることを特徴とする楽器。
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