JP2018142946A

JP2018142946A - 荷重抵抗振分式減衰器

Info

Publication number: JP2018142946A
Application number: JP2017051898A
Authority: JP
Inventors: 篤小峰; Atsushi Komine
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2018-09-13

Abstract

【課題】減衰器は、ロータリースイッチによって固定抵抗群を切り替えて使用する方法主流であるが、コストの高い音響用固定抵抗の数及び接点が、切り替える段数の増加に伴って増加してしまう。また、アップダウンカウンタを利用した２進法信号による、Ｒ−２Ｒはしご抵抗群による減衰器が使われる例もあるが、切替段数が増加しすぎてしまうことによる操作の煩雑さが生じる。
【解決手段】２＾（ｎ−１）の数列に配された荷重抵抗群を、アップダウンカウンタを利用した２進法信号によって指定し、指定された荷重抵抗を入力信号から出力間に、指定から外れた荷重抵抗は出力から接地間に振り分けることで、減衰器を構成る。また、この減衰器の減衰段階の位置によって、アップダウンカウンタに入力されるパルス信号の逓倍率を指定することで、直線的増減ではなく、対数曲線的な増減を可能とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、音響機器の音量等の減衰量操作に関する。

従来は、摺動式可変抵抗による減衰器が主流であり、長期安定性と高音質化を求める需要に応える場合は、ロータリースイッチによって固定抵抗群を切り替えて使用する方法が採られてきた。この方法では、コストの高い音響用固定抵抗の本数及びそれらの接点が、切り替える段数の増加に伴って増加してしまう問題があった。また、一部の機器には、これらの問題への対応として、デジタルアナログ変換回路を応用した、アップダウンカウンタを利用した２進法信号によって制御された、Ｒ−２Ｒはしご抵抗群による減衰器が使われる例が見られた。

以下、図１群により、従来の減衰器が可能にしてきた点について説明する。各図中において、ａは信号入力を、ｂは減衰後の信号出力を、ｃは接地を示す。
図１−１は最も一般的な摺動式可変抵抗減衰器である。これは、無段階に減衰が可能だが、摺動によって雑音が発生しそれが経年劣化によって悪化する問題がある。また、減衰器個々が摺動範囲内に固有の誤差を持ち、チャンネル毎の音量差が出るなどの問題があった。図１−２は、摺動式可変抵抗の欠点を解決した、ロータリースイッチによって並列に組み合わされた固定抵抗を切り替える減衰器だが、減衰段階すなわち切替段数の増加が固定抵抗の増加に直結し、しかも選択されない段はすべて使われないという欠点がある。図１−３は、ロータリースイッチによって直列に配された抵抗を各接点で切り替える方法だが、図１−２の方式より固定抵抗の数は増大せず、すべての抵抗が使われるものの、減衰段階すなわち切替段数毎に固定抵抗が必要であり、その接点も増加する欠点がある。図１−４は、アップダウンカウンタを利用した２進法信号による、はしご抵抗群による可変抵抗である。１ビットあたり２本の抵抗が増えるのに対し、減衰段階すなわち切替段数は倍に増えるので、段数自体は増やしやすい。図１−３の方法よりさらに使用抵抗数を減らすことができる反面、数百から数千以上もの段数の多さから、目的の音量の指定にはロータリーエンコーダを何周もさせるような多大な操作を要する。図１−５に示す通り、それが原理的に直線的変化であるため、ヴェーバー‐フェヒナーの法則による人間の対数的な感覚に合致した操作がさらに難しくなっている。

従来の問題に抵触することなく、コストの高い音響用抵抗の使用数をさらに削減すること。
切替段数の増加によって、感覚的な操作が難しくなり、目的の音量を指定するのに多大な操作を要すること。

本発明は、以上に述べた従来の減衰器が有していた問題を解決しようとするものであり、使用固定抵抗本数を増加させずに切替段数を十分に増やした上で、感覚的操作の実現を目的とするものである。

上記目的を達成するため、図２に示すように、２＾（ｎ−１）の数列に直列に配された荷重抵抗を、アップダウンカウンタを利用した２進法信号によって指定する減衰器を構成した。また、この指定された荷重抵抗を、リレーもしくはアナログスイッチによってａｂ間に、指定から外れた荷重抵抗はｂｃ間に振り分ける。これにより、はしご抵抗群減衰器より接点は増えるものの、前段に接続される機器から見た負荷は変わらないままに、１ビットあたり１本とさらにコストの高い音響用固定抵抗の使用本数を削減することができる。

第２の課題解決手段は、減衰器の減衰段の位置によって、アップダウンカウンタに入力されるパルス信号を逓倍させ、その逓倍率を指定するものである。逓倍回路自体は既知のものであり、また正確なクロックを要するものでもないことから、マイコンを使用する方法以外に、簡易にロータリーエンコーダから論理演算回路を使用する方法も採ることができる。これにより、聴覚上に差を感じにくい減衰率の低い段階であえて段を間引き、傾斜付けることで、直線的増減ではなく人間の感覚に一致した対数曲線的な増減を得ることができる。
なお、この方法は、２進法による抵抗の指定を行う減衰器であれば、すべて応用が可能である。

本発明による減衰器の回路図及びその作動フロー図。

音響機器のみにとどまらず、照度等、高品質かつ人間の感覚に沿った可変抵抗が必要とされる機器。また、操作信号が２進法パルスによるもののため、遠隔操作による機器の組み込みにも有利である。

最も一般的な摺動式可変抵抗減衰器の回路図並列固定抵抗切替式減衰器の回路図直列固定抵抗切替式減衰器の回路図はしご抵抗群減衰器の回路図及びその作動フロー図逓倍の有無による減衰曲線の比較グラフ本発明による減衰器の回路図及びその作動フロー図

Claims

２＾（ｎ−１）の等比数列の抵抗値で構成された荷重抵抗群を、その抵抗本数と等しいビット数の２進法信号の増減によって音声信号側とアース側に振り分け、三桁以上の多段階の切替えを簡易に可能とした減衰器。
三桁以上の多段階の切替えを可能とした減衰器でありながら、長大な操作が不要かつヴェーバー‐フェヒナーの法則に合致した、対数的な人間の感覚に準じた操作が可能な減衰器。