JP2932225B2 - 電源の電力供給容量を仮想的に拡張する装置 - Google Patents

電源の電力供給容量を仮想的に拡張する装置

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JP2932225B2 JP4283393A JP28339392A JP2932225B2 JP 2932225 B2 JP2932225 B2 JP 2932225B2 JP 4283393 A JP4283393 A JP 4283393A JP 28339392 A JP28339392 A JP 28339392A JP 2932225 B2 JP2932225 B2 JP 2932225B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン受像機に
おいて具体化されるような音声システム用の電源回路に
関する。
【0002】
【発明の背景】テレビジョン受像機のスピーカはテレビ
ジョン受像機のキャビネットの中にあり、信号を供給す
る出力段に永久的に接続されている。テレビジョン受像
機のうち、特に、ステレオ音声および他の多チャネル音
声処理部を有する受像機は追加のスピーカを受像機に接
続する手段を備えている。多チャネル音声処理システム
の1つは“PROLOGIC”(登録商標)音声システ
ムとして知られている。“PROLOGIC”システム
は、通常の左右のステレオ音声チャネルだけでなく、4
つの音声チャネル(左、中央、右、サラウンド)を備え
ている。
【0003】これらの追加のチャネルは、音声システム
に電力を供給する電源から得られる全電力を倍増させる
ことがある。経済上の理由から、テレビジョン受像機に
接続されるかも知れないしあるいは接続されないかも知
れない2個の追加のスピーカのために電源の電力供給容
量を倍増させる必要のないことが望ましい。電源の容量
を増大させると、追加的な費用と重量とを有する相当に
大きな構成要素を必要とし、テレビジョン受像機内に追
加的空間を必要とし、テレビジョンのシャーシ内に発生
する熱が増加する。その上、水平フライバック回路から
電力を得ると、表示画像の可聴周波数変調に関連する問
題が生じ得る。
【0004】従って、追加的スピーカがテレビジョン受
像機に接続されてもされなくても、受像機からの音声出
力を本質的に同じ大きさに保持し、それに対応する音声
回路の電源を保持することが望ましい。
【0005】アメリカ合衆国インディアナ州インディア
ナポリスのRCA社のCTC−130型カラーテレビジ
ョンのシャーシにおいては、電源保護回路を使用して、
不適当な負荷(すなわち、短絡など)が出力に接続され
た時、個々の音声出力増幅器を保護している。特に、C
TC−130型シャーシでは、電源と出力増幅器との間
に抵抗を直列に接続し、抵抗を介して得られる電流を検
出回路を使用して検出する。電源から得られる電流が予
め定められる値を超えると、検出回路はそれぞれの出力
増幅器の電子的音量制御端子への制御電圧を減少させ
る。その結果、電源から得られる電流は減少し、出力段
の損傷が防止される。
【0006】
【発明の概要】簡単に言うと、本発明は、例えば、選択
的に増加することのできる一定数のチャネルを有する音
声システムの電源の電力供給容量を仮想的に拡張する装
置に関する。電圧により調節可能な利得を各々が有する
複数の増幅器が電源に結合されて電源から電流を得る。
電源から得られる電流を検出し、回路の利得を調節し、
電源から得られる全電力を予め定められるレベルに保持
する。追加的増幅器が駆動されると、複数の増幅器によ
り得られる全電力量は、最初の複数の増幅器に供給する
ために設定された、予め定められるレベルを超える。そ
のため、すべての増幅器の利得を減少させ、電源から得
られる電力を予め定められるレベルに保持する。従っ
て、電源の仮想的な電力供給容量は追加的増幅器に電力
を供給するために拡張される。
【0007】本発明の好ましい実施例について、以下の
詳細な説明の間、ここに添付されている図面を参照すべ
きである。
【0008】
【実施例】図1に示す構成は、それぞれの音声チャネル
に含まれている複数の利得制御可能な増幅器(このうち
の幾つかは選択的に駆動される)に電力を供給する電源
と直列に接続される抵抗を使用している。抵抗両端の電
圧降下は、電源から得られる電流を示し、検出回路によ
り検出される。この電流が予め定められる閾値を超える
と、各利得制御可能な増幅器の利得は低減される。利得
が低減されるので、各電力増幅器の出力レベルは低下
し、それに応じて電源から得られる電流は減少する。従
って、このシステムは電源から得られる電流を、複数の
増幅器の全部よりも少ない数の増幅器を駆動するよう予
め定められる閾値の近くに保持する。例示的実施例にお
いては、予め定められる閾値は、基本的な2チャネル・
ステレオシステムが電源から得る最大電流を少し上回る
ように調節される。例えば、“サラウンド音響”効果を
発生させるために追加的チャネルが選択されると、この
システムは全電力を、基本的ステレオシステムが得る電
力とほぼ同じ電力に制限する。しかしながら、全体的な
音の大きさは、基本的2チャネル・ステレオシステムと
同じものが得られる。従って、仮想的な電力供給容量は
拡張される。従って基本的2チャネル・ステレオシステ
ムに必要とされるよりも多くの電力を供給することので
きる電源は必要でない。
【0009】ここで図面に関連して述べると、図1はテ
レビジョン受像機などの音声システムを示し、信号増幅
器10Lと10Rは左右の音声チャネルに設けられ、そ
れぞれの入力12Lと12Rに供給される左右の音声信
号を増幅する。左右の音声信号は、適当な信号源(例え
ば、ステレオ放送信号、ステレオテープレコーダ、コン
パクトディスクなど)から得られる。増幅器10Lと1
0Rは利得制御可能な増幅器であり、端子14Lと14
Rを含んでいる。出力16Lと16Rに発生する出力信
号はそれぞれの電力増幅器18Lと18Rに結合され、
増幅された出力信号は端子20Lと20Rを介してそれ
ぞれのスピーカ22Lと22Rに供給される。電力増幅
器18LとR18は電源24から電力を供給される。電
源24は供給電圧B+を、検出抵抗28を介して増幅器
18Lと18Rに供給する。
【0010】また音声システムは、ドルビー研究所の
“Prologic”(登録商標)方式に従う音響環境
を追加するために、2個の追加的音声チャネルを備えて
おり、中央およびサラウンド音声信号を供給する。中央
(C)およびサラウンド(S)(Surround)チ
ャネルは、利用者が開始するコマンド信号(選択)に応
答して選択的に駆動される。中央およびサラウンドチャ
ネルは、利得制御増幅回路10Cと10S、電力増幅器
18Cと18S、およびスピーカ22Cと22Sを含ん
でいる。追加的電力増幅器18Cと18Sも電源24に
より駆動される。追加的増幅器が駆動されると、追加的
電流は抵抗28の両端の全電圧の一部として検出され
る。抵抗28両端の電圧降下は、増幅器18L,18
R,18Cおよび18Sの出力を表わす抵抗28を通る
平均電流に比例する。検出抵抗28両端の電圧は、閾値
レベルを超えると、閾値増幅器30により増幅される。
抵抗28の値、増幅量および増幅器30の閾値レベル
は、基本的な左右の2つのステレオチャネルの増幅器1
8Lと18Rに対する電源24からの全出力を少し上回
る電流レベルを表わす抵抗28を通る電流において利得
低減制御信号が発生されるよう設定される。閾値増幅器
30の出力は回路32により濾波されレベルシフトさ
れ、その結果生じる信号はダイオード34を経て加算結
合点36に結合される。加算結合点36は、入力38に
おいて行なわれる、利用者による音量制御設定とフィル
タ/レベルシフト回路32の出力を加算する。その結果
生じる利得制御電圧は、それぞれの増幅器10L,10
R,10Cおよび10Sの利得制御端子14L,14
R,14Cおよび14Sに結合され、増幅器18L,1
8R,18Cおよび18Sの全音声出力を増幅器18L
と18Rの出力レベル以内に低減させる。換言すると、
“音量のある”入力信号または利用者が、音量レベルを
過度に高く設定しない限り、このシステムは音量に影響
を与えない。抵抗28に関して検出される電流を減少さ
せ、検出抵抗28の両端に発生する電圧をほぼ増幅器3
0の閾値レベルに戻す。このようにして、システムは、
電源から得られる電流を閾値レベルの近くに保持する。
従って、回路は、増幅器18L,18R,18Cおよび
18Sにより得られる電流(これは増幅器18Lと18
Rだけで得られる電流を上回る)を検出し、すべてのチ
ャネルへの出力を、増幅器18Lと18Rだけの電源の
定格容量に相当する出力にまで低減させる。このように
して、電源の仮想的な電力供給容量は拡張される。
【0011】図2は制御ループ構成要素30,32,3
4および36の好ましい実施例を示す。
【0012】抵抗28とコンデンサ40は、共通の電源
で駆動される構成要素間を減結合させる典型的な電源フ
ィルタを形成する。抵抗28の両端に発生する電圧は、
増幅器18L,18R,18Cおよび18Sに流れる平
均電流を表わす。抵抗42と44は、抵抗28の両端に
発生する電圧を分割した電圧をトランジスタ46のベー
スに供給する。抵抗48に発生する増幅トランジスタ4
6の出力信号は、トランジスタ46のベース/エミッタ
接合部が順方向にバイアスされると生じる。抵抗42と
44の値は、トランジスタ46の導通閾値を設定するた
めに、抵抗28の値に基づいて選定される。特にトラン
ジスタ46は、抵抗42の電圧が約0.65ボルトにな
り、電源24が最大定格出力を供給するとき“オン”に
なるようにバイアスされる。
【0013】抵抗48の両端に生じるトランジスタ46
の出力信号は、トランジスタ50、抵抗52と56、お
よびコンデンサ54を含んでいるミラー積分回路によ
り、濾波され、レベルシフトされ、反転される。抵抗5
2とコンデンサ54はこのシステムの時定数を形成す
る。この時定数は2つの機能を果たす。(1)システム
の応答を遅らせて、信号の変化に応答するシステムの利
得の厄介な“ポンピング”(pumping)を防止す
る。(2)主極(dominant−pole)補償を
行って音声システムの複雑で変化に富んだ応答に因るシ
ステムの振動を防止する。トランジスタ50のコレクタ
から抵抗56の両端に発生する出力電圧は、分離ダイオ
ード34を介して、利得制御増幅器10L,10R,1
0Cおよび10Sの利得制御入力14L,14R,14
Cおよび14Sに結合される。抵抗28の両端で検出さ
れる電圧が閾値レベル以下であると、トランジスタ50
のコレクタは高くなり、ダイオード34は逆バイアスさ
れ、制御入力14L,14R,14Cおよび14Sへの
結合は除去される。従って、このモードでの唯一の利得
制御は、ライン38における利用者用音量制御信号から
得られるものである。抵抗28の電圧が閾値レベル以上
であると、コレクタ50の電圧はダイオード34を順方
向にバイアスするのに十分なだけ低くなり、利得(低
減)制御信号は利得制御入力14L,14R,14Cお
よび14Sに結合される。どれほどの制御が行われるか
は、利用者が音量をどれほど高くしたか、そして入来信
号の音がどれほど大きいかに依り異なる。典型的には、
ライン14L,14R,14Cおよび14Sは1ボルト
ないし2ボルト引き下げられる。電圧制御増幅器10
L,10R,10Cおよび10Sは、ナショナルセミコ
ンダクタ社から入手できるLM1035型のようなトー
ン/音量/バランス制御集積回路をペアにしてその中に
含めることができる。LM1035型ICでは、最大音
量は約5.0ボルトで発生され、最小音量は約0.5ボ
ルトで発生される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の特徴に従う電源回路を含んでいる音声
システムのブロック図を示す。
【図2】図1にブロックで示す検出回路、閾値回路、平
滑回路、レベルシフト回路および制御回路の詳細を示
す。
【符号の説明】
10L 増幅器 10R 増幅器 12L 入力 12R 入力 14L 利得制御端子 14R 利得制御端子 18L 電力増幅器 18R 電力増幅器 24 電源 28 検出抵抗 30 閾値増幅器 32 フィルタ/レベルシフト回路 34 ダイオード 36 加算結合部 46 増幅用トランジスタ 50 トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート エドワード モーリス ジユ ニア アメリカ合衆国 インデイアナ州 イン デイアナポリス ヒルトツプ・レイン 7911 (72)発明者 マーク ロバート アンダーソン アメリカ合衆国 インデイアナ州 イン デイアナポリス ウエストリツジ・ドラ イブ 8511 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/60

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源と、 前記電源に結合される第1の回路と、前記電源に結合される 第2の回路と、前記第2の回路が動作していないとき、前記電源から所
    定の電力量を取り出す前記第1の回路と、 前記第2の回路に 電力を供給するために前記第2の回路
    を選択的に動作可能とする選択手段と、 前記第1および第2の回路により前記電源から取り出さ
    れる電力量を検出する検出手段と、前記第1および第2の回路により前記電源から取り出さ
    れる前記検出手段により検出された 電力量が前記所定の
    電力量を超えたとき、前記第1および第2の回路の前に
    置かれる利得制御増幅器の利得を調節して前記第1およ
    び第2回路により前記電源から取り出される電力
    前記所定の電力量まで低減させる手段とから成る、電源
    の電力供給容量を仮想的に拡張する装置。
JP4283393A 1991-09-11 1992-09-10 電源の電力供給容量を仮想的に拡張する装置 Expired - Fee Related JP2932225B2 (ja)

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