JP3169884U - オーディオｆｍ変調アンプに接続する音質補正誤差信号検出入力回路 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタル機器の使用で発生する誤差を音質補正信号を検出する目的で高音質の実現に整合するオーディオＦＭ変調アンプに接続する音質補正誤差信号検出入力回路を提供するものである。【解決手段】オーディオ信号をインプットするアナログ信号端子とサンプリング回路を接続し高精細化デジタルアナログ変換回路と逆位相反転回路にて同時に入力することによって打ち消しの原理で補正する誤差信号を検出してデジタル信号のレベルを基本波周波数を発振する局部発振回路と誤差信号をＦＭ変調して、ＦＭ変調信号をＦＶ変換してアンプ出力するための補助回路を構成する。【選択図】図１

Description

本考案はデジタル機器の音質の補正を行う為の誤差信号を簡易な方法で無理なく実施可能なオーディオＦＭ変調アンプへ入力する補助回路に関するものである。

デジタル機器の増幅器出力で音質補正を行うため誤差信号の検出は、デジタル音響機器で再生した場合にアナログ変換後本来の再生音がでず満足出来ず、補正は容易でなかった。デジタルで表現出来ない中間音はヘッドホンで聴く方法しかできなかった。

この点に鑑みて、本件は開示されているオーディオＦＭ変調アンプの基本技術（以下、基本技術等と呼ぶ。）に対応して容易にラジオなどの音源やＣＤなどのデジタル音源をスピーカーで聴く目的で良質な音の再生を追求をさせた。しかしながら、デジタル−アナログ変換した際には、音質補正が行われない為に誤差を変質した音が出てくる。デジタル機器の出力を原音に近づけるには、オーディオ入力信号が滑らかな曲線波形で構成されデジタル処理されサンプリング（標本化）誤差を有する、信号の中から補正情報を抽出し修正しながら点座標ポイントの電圧レベルを確実にアンプ出力させる。

デジタル機器の増幅器出力で音質補正を行うための誤差信号検出はデジタル音響機器に再生した場合に、アナログ変換後本来の再生音は補正は容易でなかった為満足できなかった。この点に鑑みて、基本特許文献に開示されているオーディオＦＭ変調アンプ（以下、基本技術と呼ぶ。）に対応して容易にラジオの音源やＣＤなどのデジタル音源をスピーカーで聴く目的で良質な音の再生を追求した。しかしながら、デジタル信号をアナログ変換する際は、音質補正が行われない為に誤差により変質した音が出てくる。デジタル機器の出力の音を原音に近づけるには、オーディオ信号が滑らかな曲線波形で構成されデジタルサンプリング処理した後（標本化）誤差を有するオーディオ信号の中から補正情報を抽出し修正して点座標ポイントを確実にアンプ入力させる。

実用新案登録第３１３５２６５号 実用新案登録第３１４４０４３号 実用新案登録第３１５０９３３号 実用新案登録第３１５５２８７号

本考案は、上記の問題を改善しＦＭラジオ放送などのクオリティーの高いＳ／Ｎ比を考慮した音源に対して雑音の少ない自然な音の再生を実現するオーディオＦＭ変調アンプの補助回路として提供されるものである。

本来音の良さの度合いは、振幅変調と周波数変調を比較した場合、ダイナミックレンジ特性や音質面でＦＭ方式が有利であることは立証されている。音の再現率や広帯域音に対応Ｓ／Ｎ比で雑音少ない再生方法が実現できる。自然の音やアースティック楽器の音をオーディオ機器で無理なく出している。

本考案は請求項１記載のオーディオＦＭ変調アンプに接続する音質補正誤差信号検出入力回路は、オーディオ信号の入力端子と、特許文献４の実用新案登録第３１５５２８７号に提示されているオーディオＦＭ変調アンプとの音声信号からデジタルアナログ変換回路の働きで補正誤差信号を検出する構成で、サンプリング回路（標本化）とデジタル変換で電圧を出力し、逆位相反転回路と接続しオーディオ入力端子から入ってくるアナログ入力信号と同時に混合され波の重ね合わせの原理で差成分量に応じた音質補正分である誤差信号を検出して実用新案に登録されているオーディオＦＭ変調アンプへ入力することでＦＭの高音質再生ができることを特徴とするものである。

本考案の請求項２記載のオーディオＦＭ変調アンプに接続する音質補正誤差信号検出入力回路は、オーディオＦＭ変調アンプのサンプリング処理後の信号を基にアドレス信号を送出し、ＲＯＭの記録手段の媒体にて音声信号レベルに応じて、直流電圧データにより接続された共振回路の周波数変換回路を介してＦＭ変調回路へ入力し、デジタルデータの範囲をはずれた中間音の検出をシーケンス制御しつつ適正にＦＭ変調回路へ入力出力調整、デジタル変換後の基礎電圧データを加算した出力で構成されたことを特徴とする。

本考案の請求項３記載のオーディオＦＭ変調アンプに接続する音質補正誤差信号検出入力回路は、音域選択コンデンサーの容量により通過する電気信号の周波数帯域が異なる。高音域ほどコンデンサーの容量は小さく容量が大きい程周波数は、低い特性があり従って低域、中域、高音域用の選択コンデンサーをそれぞれＣ３、Ｃ２、Ｃ１、とするとＣ３＞Ｃ２＞Ｃ１で一度に入ってくる音域は様々な音が重複している。従って専一的に増幅するパート別に独立したオーディオＦＭ変調アンプによって更に鮮明に音像再生ができる。ゆえに分割して入力する。

以上のように高、中低音域別専用の増幅器で同時に独立し増幅を行い音域を振り分けるコンデンサーの作用でパート別に専一的に増幅する。

本考案に係る請求項１記載のオーディオＦＭ変調アンプに接続する音質補正誤差信号検出入力回路は、音のデジタル変換後のアナログ信号の誤差成分をノイズリダクションと同様な方法で波動を互いに打ち消し合う事で検出する。本考案は、このようにしてよりクリアーな音質を再現し感度よく広範囲の音域をよりアコースティックな音をヘッドホンに頼らないで再生する。共鳴とは異なる原理でミニマムオーディオ機器で小口径スピーカでも有効な効果が期待できる。

また請求項２記載のオーディオＦＭ変調アンプに接続する音質補正誤差信号検出入力回路によれば請求項１において入力端子から得られるアナログ信号はサンプリング回路を介してデジタルアナログ変換回路で連続し電気信号波形を得て更に逆位相反転回路で反転させて前述アナログ入力信号と合流させて微妙な補正用誤差信号の検出により同回路構成に示したブロックＡの低中高音用独立したアンプへ入力される。

請求項３記載のオーディオＦＭ変調アンプに接続する音質補正誤差信号検出入力回路において音域別に専用アンプへ供給する音域の周波数を選び音域選択コンデンサーで電気容量の差違から３波長帯域を同時に再生幅広いＦ特バランスの音が楽しめる。

以下、本考案の実施一形態を図１〜図７を参照して詳細に説明する。１はオーディオ力信号のデジタルアナログ変換の際に生じる波形の違いで発生する誤差を検出するための回路の一例である。ブロックＣの出力に接続した音声号レベルに応じたシーケンス制御させたＦＭ変調回路を介して１４のＦＶ変換器で構成されたブロックＡと一方入力端子かアナログ信号を随時サンプリング回路で、デジタル信号化階段状の微細なレベルに応じたアドレス信号を、共振回路を周波数可変するデバイスで構成されているブロックＢが共通する基本波発振回路を有するブロックＡに接続されている。

図２は音質補正の為の中心と成る混合回路の簡単なものである。Ｕ１、Ｕ２の端子は、アナログ信号を同時に入力する為の端子である。抵抗値が同じ抵抗と音の周波数を決定する。１３は音域選択コンデンサが接続されている。更に端子に６の逆位相反転回路が接続されている。

１はアナログ入力端子でラジオ（アナログ）などのチューナー出力に接続されている。２はデジタル信号を主に入力する為のデジタル端子で３のデジタルアナログ変換器を介してアナログ信号化したオーディオ出力として一本化しオーディオＤＶＤ或いはＵＳＢＤＡＣなどを通して入力された高音質音源などの手段を介して、１のサンプリング回路へ接続されている。１のサンプリング回路は調整可能で精度が変えられ、接続する。３のデジタルアナログ変換回路及び５の抵抗器群と６の位相反転回路でアナログ変換後形を天地逆転させる。

一方、アナログ信号として入力させ１のアナログ入力端子及びの２デジタル信号入力端子３のデジタルナログ変換器を介して７のデジタル誤差検出回路に接続されている。６の逆位相反転回路からのアナログ化された電気信号も同時に７のジタルアナログ差検出回路いる。サンプリング回路８は１２のレベル対応周波数可変回路に接続し、ＲＯＭの記録内容に従来技術の特許文献４の図２に示す基本波発振回路に接続された周波数を変える可変手段によってデジタルレベルに従い基本とする発振周波数ＦＭ変調手法にて周波数変調させＦＶ変換してオーディオ出力する。

デジタルサンプリング処理後通ってきた信号は入力端子を通ってきた信号と同時に混和され波の重ね合わせの原理で互いに打ち消し合い残った信号が出てくる。この信号がアナログ波形デジタル波形の違いによる誤差信号として検出している。図５及び図６に示されておりデジタル処理される時点で中間音は四捨五入する技法でＣＤなどが作られいる為補正誤差が発生している現状からラジオ放送のリアルな音源に対して誤差信号が検出できる適応する。

本来音の再現力は、振幅変調と周波数変調は音質面でＦＭ方式が有利であることから入力する電圧を仮にデジタルで対応する電圧を入力それぞれ周波数に置き換えると周波数は電圧に正比例することからデジタル信号電圧Ｖ１を周波数に置き換えｆ０を搬送波、誤差信号でｆ１を信号波とする。ＦＭ変調するとｆ０とｆ１の和あるいは差が出てくる。中間値であるポイントでの電圧をＶ３とするとＶ１より上位の電圧値になる当然１４のＦＶ変換器で電圧化して出力される。

音波を捕らえるマイクロホンの特性により音の電気振動へ変換されるが、ある時点で多くの周波数が含まれている。例えば低音・中音・高音と一度に同時に入力される。従ってそれぞれの音域で増幅する事により音域ごとに分離され楽器の音のデティールを明確にする。同量のコンデンサーで低音或いは高音を通す場合、低音通しにくいが高音は通しすいまた異なる容量では容量の大きい程低音を通しやすく容量が少さい程通しやすくなる性質がある。図６においてその中間点において低音は低いレベル高音は高いレベルにある事が判る。ところでＦＶ変換で周波数と電圧が正比例するので特定の周波数を高域で設定すると出力が出やすい。従ってコンデンサーは、発振周波数を上げることによりＦＶ変換された場合高い電圧値が出力される為低周波、中音域、高音域とすると周波数とレベルの関係から比が次々と変化し音の鮮明度が高くなる。それにより繊細になるように振動数を高周波レベルへ移行する。

図７はオーディオＦＭ変調アンプの主要部のシーケンス制御とＦＭ変調回路を含む回路構成で従来の一例である。

本考案の一実施例であるＦＭアンプのデジタル音質補正誤差検出の回路図。 図１の構成における補正回路の回路図。 図１の全体の構成を示す回路図。基本となる特許文献１〜４のＦＭ変調アンプ回路（点線内同一の部分） デジタル波形とアナログ波形の差成分を示す波形図。 アナログ波で低域音と高域音の時間差を示す波形図。 デジタルとアナログの違いを示す波形図。 オーディオＦＭ変調アンプの基本回路図

１ アナログ信号入力端子
２ デジタル信号端子
３ デジタルアナログ変換器
４ デジタルアナログ変換回路
５ 抵抗器群
６ 逆位相反転回路
７ デジタルアナログ誤差検出回路
８ サンプリング回路
９ 周波数変調（ＦＭ）回路
１０ ＦＭ変調アンプ
１１ オーディオ信号補正検出回路
１２ レベル対応周波致可変回路
１３ 音域選択コンデンサー
１４ ＦＶ変換器

Claims (3)

1. アナログ系音声及びデジタル音源を前提とする入力端子に接続された標本化回路を経て音声信号波形へ戻した後逆位相反転回路で反転させて、入力信号と混合し誤差検出を行う構成で音源のデジタル処理する際の補正情報となる誤差電圧をＦＭ変調における否変調波とする一方、サンプリング回路と接続した音声信号の解析レベル対応した基本波発振回路の共振周波数可変する手段によりＦＭ放送に使う搬送波に相当する構成で音域別に分割された各ブロックごとにＦ−Ｖ変換し出力し、ＦＭ特性を生かしたアコースティックな音再現をする為の補正誤差検出することを特徴とするオーディオＦＭ変調アンプに接続する音質補正誤差信号検出入力回路。
2. 請求項１において、各ブロックは、アナログ信号として入力端子へ更にデジアナ変換器に接続し、入力ターミナルと別途サンプリング回路とデジタルアナログ変換器を介して各レベル対応電圧に相当する抵抗群で、得た出力を逆位相反転回路で波形を上下反転後の信号と入力ターミナルへ加えたオーディオ信号を同時に出力させて検出した補正誤差検出信号を３波長音域別ブロックを対応したオーディオＦＭ変調アンプに加えることを特徴とするオーディオＦＭ変調アンプに接続する音質補正誤差信号検出入力回路。
3. 請求項１において、入力端子へ２入力端子からの補正誤差信号を音域選択コンデンサーの電気容量の差違により通過する周波数の効果で各ブロック毎のＦＭ変調アンプへ音域別パートに応じた増幅をすることを特徴とする入力回路。

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