JP3118040B2 - ラウドネスコントロール回路 - Google Patents

ラウドネスコントロール回路

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JP3118040B2
JP3118040B2 JP28601591A JP28601591A JP3118040B2 JP 3118040 B2 JP3118040 B2 JP 3118040B2 JP 28601591 A JP28601591 A JP 28601591A JP 28601591 A JP28601591 A JP 28601591A JP 3118040 B2 JP3118040 B2 JP 3118040B2
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望 長島
茂 棟朝
修一 堀江
秀明 小林
哲 関根
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/02Manually-operated control
    • H03G3/04Manually-operated control in untuned amplifiers
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    • HELECTRICITY
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    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/02Manually-operated control
    • H03G5/04Manually-operated control in untuned amplifiers
    • H03G5/10Manually-operated control in untuned amplifiers having semiconductor devices

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  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小音量時に低音部と高
音部の音圧レベルを上げ、聴感上の周波数特性を補正す
るラウドネスコントロール回路に関する。
【0002】
【従来の技術】人間の耳の感度は音の大きさにより周波
数特性が異なり、音量が小さくなるにつれて低音部と高
音部が聞こえにくくなる。これを補正する目的で、ステ
レオなどの音響機器にはラウドネスコントロール回路が
付加されている。
【0003】図4に従来のラウドネスコントロール回路
の例を示す。図において、1は中間タップTを備えた音
量調整用ボリューム(中間タップの上側部分を1a、下
側部分を1bとする)、2は高域バイパス用のコンデン
サ、3は低域阻止用のコンデンサ、4は分流抵抗、5は
ラウドネススイッチである。ラウドネススイッチ5は、
ステレオなど音響機器の操作パネル前面に位置して、他
のスイッチ類とともに設けられている。
【0004】図4の回路は、音量調整用ボリューム1の
摺動子1cを摺動することにより音量を増減し、ラウド
ネススイッチ5をON・OFF操作することによりラウ
ドネスをON・OFFする。すなわち、ラウドネススイ
ッチ5をONすると、入力してくる音声信号中の高域成
分が高域バイパス用コンデンサ2でパイバスされ、この
バイパス分が音量調整用ボリューム1の抵抗1b側へ流
れ込み、高域が増強される。
【0005】また、音量調整用ボリューム1の上側抵抗
1aを通り分流抵抗4側へ分流しようとする音声信号中
の低域成分が低域阻止用コンデンサ3で阻止され、この
阻止された分が音量調整用ボリューム1の抵抗1b側へ
流れ込み、低域が増強される。この結果、図5に示すよ
うに高音部と低音部の減衰量が小さくなり、ラウドネス
効果が発揮される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図4のラウ
ドネスコントロール回路のラウドネススイッチ5はメカ
ニカルスイッチによって構成されている。一方、コンデ
ンサ2,3および抵抗4などはプリント基板上に配置さ
れている。したがって、図4の回路の場合、ラウドネス
スイッチ5の各接点とコンデンサ2,3および抵抗4と
の間に音声信号の流れる信号ラインを引き回さねばなら
ず、S/Nが低下するおそれがあった。
【0007】このような問題をなくすためのひとつの方
法として、図6に示すように、ラウドネススイッチ5の
接点部分をトランジスタやFFTなどの電子スイッチン
グ素子α,βで置き換え、この電子スイッチング素子
α,βをコンデンサ2,3および抵抗4と同じプリント
基板上に配置して最短距離で配線を行い、電子スイッチ
ング素子α,βのON・OFF信号を発生する操作部の
みを操作パネル前面に設けるようにすることが考えられ
る。
【0008】例えば図7に示すように、電子スイッチン
グ素子αとしてトランジスタを用いた場合を例に採る
と、ラウドネスON時には、トランジスタのベース・エ
ミッタ間に音声信号と全く関係のないトランジスタ導通
用の直流バイアス電流を流す必要があり、このバイアス
電流が音量調整用ボリューム1へ流れ込み、音声信号の
S/Nを低下させたり、バイアス電流ON/OFF時に
過渡的なノイズを発生させたりする恐れがある。
【0009】このため、従来、ラウドネスコントロール
回路を電子化するには、図8に示すように、低域側の電
子スイッチング素子βのみをトランジスタなどで置き換
え、S/N低下の原因となる高域側の電子スイッチング
素子αについては省略して高域バイパス用コンデンサ2
を中間タップTに直結したり、あるいは、図9に示すよ
うに、高域バイパス用コンデンサ2と電子スイッチング
素子αの両方を省略し、低域側の電子スイッチング素子
βのみをトランジスタなどで置き換えるなどの方法が採
られていた。
【0010】しかしながら、図8の回路の場合、高域バ
イパス用コンデンサ2が常時接続されたままとなり、ラ
ウドネススイッチのON/OFFにかかわらず高域成分
は常にラウドネスがかかった状態となってしまう。ま
た、図9の回路の場合、高域バイパス用コンデンサ2が
省略されているため、高域についてはラウドネスをかけ
ることができないという問題を生じる。
【0011】本発明は、前記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、高域および低域の両方に
ついてラウドネスをかけることのできる電子化されたラ
ウドネスコントロール回路を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、中間タップ付きの音量調整用ボリューム
を備えてなるラウドネスコントロール回路において、少
なくとも低出力インピーダンスのバッファ手段を設け、
前記バッファ手段の入力端子へコンデンサを介して音声
信号を入力するとともに、前記音量調整用ボリュームの
中間タップへコンデンサと保護抵抗と分流抵抗からなる
直列回路を介して前記バッファ手段の出力信号を入力
し、前記保護抵抗と前記分流抵抗の接続点とアース間に
設けられた電子スイッチング素子をON・OFF制御す
ることによりラウドネスのON・OFFを制御するよう
にしたものである。
【0013】
【作用】電子スイッチング素子をOFFすると、音声信
号中の高域成分はコンデンサ、バッファ手段を通じて音
量調整用ボリュームの中間タップへ流れ込む。また、音
量調整用ボリュームを通って分流抵抗へ流れ込もうとす
る音声信号中の低域成分はコンデンサで阻止され、低域
成分は音量調整用ボリュームの下側抵抗へ流れ込む。し
たがって、音声信号の高音部と低音部の両方が増強され
る。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。図1に、本発明のラウドネスコントロール回
路の第1の実施例を示す。なお、図4と同一部分には同
一の符号を付した。
【0015】図1において、6はオペアンプ(演算増幅
器)により構成されたボルテージホロアである。このボ
ルテージホロア6は、周知のように、増幅度1、入力イ
ンピーダンス無限大、出力インピーダンス0とみなし得
るバッファアンプである。
【0016】ボルテージホロア6の入力端子には、バイ
アス抵抗7を通じてバイアス電圧Vrefが供給されて
いるとともに、高域カップリング用コンデンサ(図4の
高域バイパス用コンデンサに対応する)2を通じて音声
信号が入力されている。また、ボルテージホロア6の出
力は、低域阻止用コンデンサ3、保護抵抗8、分流抵抗
4を通じて音量調整用ボリューム1の中間タップTに接
続されている。
【0017】さらに、低域阻止用コンデンサ3(および
保護抵抗8)と分流抵抗4の接続点Pとアース間に、O
N・OFFスイッチング用のトランジスタ10が接続さ
れている。なお、前記保護抵抗8は、このトランジスタ
10の導通時におけるボルテージホロア6の出力電流を
制限して回路を保護するものである。
【0018】前記構成において、ラウドネスOFF時
は、トランジスタ10のベースに“H”信号を与える。
これにより、トランジスタ10がON(導通)し、接続
点Pがアースへ短絡される。この結果、分流抵抗4が音
量調整用ボリューム1の抵抗1bと並列に接続された状
態となり、図4のラウドネスOFF時と同じ回路状態と
なる。
【0019】一方、ラウドネスON時は、トランジスタ
10のベースに“L”信号を与える。これにより、トラ
ンジスタ10がOFFし、保護抵抗8と分流抵抗4の接
続点Pがアースから切り離される。この結果、高域カッ
プリング用コンデンサ2を通ってボルテージホロア6へ
入力された音声信号中の高域成分は、低域阻止用コンデ
ンサ3、保護抵抗8,分流抵抗4を通じて音量調整用ボ
リューム1の下側抵抗1bへ流れ込むようになり、高域
成分が増強される。
【0020】さらに、トランジスタ10によってアース
に短絡されていた低域阻止用コンデンサ3が生きた状態
となる。このため、ラウドネスOFF時には、中間タッ
プTとアース間に接続されるインピーダンスは分流抵抗
4だけであったのに対し、ラウドネスON時には、この
インピーダンスは低域阻止用コンデンサ3、保護抵抗
8、分流抵抗4からなる直流回路のインピーダンスにな
る。なぜなら、前述のように、オペアンプ6の出力イン
ピーダンスが0と見なし得るため、低域阻止用コンデン
サ3の左側の端子は交流的に地絡しているものとみなせ
るからである。
【0021】したがって、音量調整用ボリューム1の下
側抵抗1bと前記インピーダンスとの合成インピーダン
スはラウドネスON時の方が大きく、特に低域でその効
果が大きい。この結果、音量調整用ボリューム1の上側
抵抗1aとこの合成インピーダンスによる分圧比もラウ
ドネスON時の低域でより大きくなり、低域が増強され
る。
【0022】このように、図1のラウドネスコントロー
ル回路の場合、トランジスタ10をON・OFF制御す
るだけでラウドネスのON・OFFを行うことができ、
音声信号の流れる信号ラインを操作パネル前面まで引き
回す必要がなくなる。
【0023】図2に、本発明のラウドネスコントロール
回路の第2の実施例を示す。この第2の実施例は、図1
におけるオペアンプによるボルテージホロア6の代わり
に、トランジスタ12とエミッタ抵抗13により構成し
たエミッタホロア14を用いたものである。回路動作は
図1と同様であるから、その説明は省略する。
【0024】図3に、本発明のラウドネスコントロール
回路の第3の実施例を示す。この第3の実施例は、トラ
ンジスタ12のベースバイアス電圧をブリーダ抵抗1
5,16によって与えるようにしたものである。回路動
作は図1と同様であるから、その説明は省略する。
【0025】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明のラウドネスコントロール回路によるときは、音
声信号の流れる信号ラインを操作パネル前面まで引き回
す必要がなくなり、電子スイッチング素子をON・OF
F制御するだけでラウドネスのON・OFFを行うこと
ができるので、音声信号のS/N低下を防止しながら、
高音部と低音部の両方に対してラウドネスをかけること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のブロック図である。
【図2】本発明の第2実施例のブロック図である。
【図3】本発明の第3実施例のブロック図である。
【図4】従来例を示すブロック図である。
【図5】ラウドネスON/OFF時の周波数特性を示す
図である。
【図6】ラウドネス回路の電子化のための一手法の概念
図である。
【図7】図6の手法による場合の問題点の説明図であ
る。
【図8】図6の手法によって構成したラウドネスコント
ロール回路の一例を示す図である。
【図9】図6の手法によって構成したラウドネスコント
ロール回路の他の例を示す図である。
【符号の説明】
1 音量調整用ボリューム 2 コンデンサ 3 低域阻止用コンデンサ 4 分流抵抗 6 ボルテージホロア(バッファ手段) 8 保護抵抗 10 トランジスタ(電子スイッチング素子) 14 エミッタホロア(バッファ手段) T 中間タップ P 接続点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀江 修一 埼玉県川越市大字山田字西町25番地1 パイオニア株式会社 川越工場内 (72)発明者 小林 秀明 埼玉県川越市大字山田字西町25番地1 パイオニア株式会社 川越工場内 (72)発明者 関根 哲 埼玉県川越市大字山田字西町25番地1 パイオニア株式会社 川越工場内 (56)参考文献 実開 昭59−127325(JP,U) 実開 昭50−46041(JP,U) 実開 昭62−129821(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03G 5/02 H03G 9/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中間タップ付きの音量調整用ボリューム
    を備えてなるラウドネスコントロール回路において、 少なくとも低出力インピーダンスのバッファ手段を設
    け、 前記バッファ手段の入力端子へコンデンサを介して音声
    信号を入力するとともに、前記音量調整用ボリュームの
    中間タップへコンデンサと保護抵抗と分流抵杭からなる
    直列回路を介して前記バッファ手段の出力信号を入力
    し、 前記保護抵抗と前記分流抵抗の接続点とアース間に設け
    られた電子スイッチング素子をON・OFF制御するこ
    とによりラウドネスのON・OFFを制御することを特
    徴とするラウドネスコントロール回路。
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DE4215420A1 (de) 1993-05-06
US5228091A (en) 1993-07-13
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