JP3332219B2

JP3332219B2 - 音場拡大装置

Info

Publication number: JP3332219B2
Application number: JP02513699A
Authority: JP
Inventors: 祥治斎藤
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2002-10-07
Anticipated expiration: 2019-02-02
Also published as: JP2000224698A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、左右２チャンネル
のデジタル音声信号に基づいて、音場を拡大した左右２
チャンネルのデジタル音声信号を生成する音場拡大装置
に係り、より詳細には、音場を拡大するモードのときの
音場拡大部の増幅率を、音場を拡大しないモードのとき
の音場拡大部の増幅率より低くした音場拡大装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】左右２チャンネルの音声信号を再生する
とき、ホールで聞いているときのような臨場感、あるい
は、コンサートで聞いているときのような臨場感を与え
るため、音声信号の音場拡大を行う装置がある。このよ
うな装置の１つに、特開平６−３３５０９３号として提
案された従来技術がある。すなわち、この技術では、入
力された左右２チャンネルの音声信号をスルーするスル
ーラインと、音場拡大部に音声信号を導くラインとのそ
れぞれに、可変増幅器を設けている。そして、左右２チ
ャンネルの音声信号の相関度が強いときには、スルーラ
インが有効となるように可変増幅器のゲインを設定し、
相関度が弱いときには、音場拡大部のラインが有効とな
るように可変増幅器のゲインを設定している。このた
め、モノラル成分が強いときには、音場拡大が行われな
いので、無理な音場拡大による不自然さの発生が防止さ
れる（第１の従来技術とする）。

【０００３】また、図２は、デジタル音声信号の音場拡
大を行う第２の従来技術を示している。すなわち、音場
拡大部４は、導かれたデジタル音声信号の処理を行うこ
とにより、音場を拡大したデジタル音声信号をＤ／Ａ変
換器９に送出する。また、増幅率設定部５は、音場拡大
部４の増幅率を設定するためのレジスタとなっており、
制御部５１は、音場拡大部４に音場の拡大を行わせると
きと、音場の拡大を行わせないときとの双方において、
音場拡大部４の増幅率が同一となるように、増幅率設定
部５の設定を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら第１の従
来技術は、左右２チャンネルの音声信号の相関に基づい
て、可変増幅器の増幅率を変化させる構成となっている
ので、以下に示す問題が生じていた。すなわち、音場の
拡大を行うことなく音声信号を再生したいときにも、左
右２チャンネルの音声信号の相関が弱くなるときでは、
音場拡大部に音声信号を導く可変増幅器の増幅率が大き
くなり、音場拡大部による音場の拡大が行われる。つま
り、意図に反した再生が行われることになる。

【０００５】また、第２の従来技術を用いる場合では、
以下に示す問題が生じていた。すなわち、音場拡大部４
に音場の拡大を行わせない場合、出力されるデジタル音
声信号のＳ／Ｎ比の劣化を防止するため、増幅率設定部
５には、音場拡大部４の増幅率を１とするための設定が
行われる。従って、音場拡大部４に音場の拡大を行わせ
るときにも、音場拡大部４の増幅率は１となる。一方、
音場拡大部４は、特定の周波数成分の増幅と、増幅した
周波数成分の位相シフトとを行うことにより、音場の拡
大を行う。従って、音場拡大部４が音場の拡大を行う場
合、出力されるデジタル音声信号のレベルが、入力され
るデジタル音声信号のレベルより大きくなる事態が生じ
る。

【０００６】いま、音場拡大部４に入力可能なレベルの
最大値が、１ｋＨｚにおいて０ｄＢであるとすると、出
力することが可能なレベルの最大値も、１ｋＨｚにおい
て０ｄＢとなる。この音場拡大部４に、１ｋＨｚにおい
て信号レベルが０ｄＢであるデジタル音声信号が入力さ
れたとする。このとき、音場が拡大されると、音場が拡
大された信号は、１ｋＨｚにおいて信号レベルが０ｄＢ
を越える信号となる。従って、出力される信号において
は、最上位のビット落ちが生じ、出力される信号に大き
な歪みが発生する。このような歪みの発生を回避するに
は、音場拡大部４の増幅率を下げる必要がある。しか
し、音場拡大部４の増幅率を下げた場合では、音場の拡
大を行わないとき、音場拡大部４から出力されるデジタ
ル音声信号にビット数の減少が生じるので、オーディオ
的性能の低下、すなわち、Ｓ／Ｎ比の悪化を招くことに
なる。

【０００７】本発明は上記課題を解決するため創案され
たものであって、請求項１記載の発明の目的は、音場を
拡大するモードとなる場合には、音場を拡大しないモー
ドとなる場合に比して、音場拡大部の増幅率を低くする
ことにより、音場を拡大しないときのＳ／Ｎ比の劣化を
招くことなく、音場を拡大するときの歪みの発生を防止
することのできる音場拡大装置を提供することにある。

【０００８】また請求項２記載の発明の目的は、上記目
的に加え、音場拡大部の増幅率の変化に対応して、Ｄ／
Ａ変換器の出力を増幅する信号増幅回路の増幅率を変化
させることにより、音場を拡大するモードと、音場を拡
大しないモードとの切り換えを行ったときにも、音量が
変わることを防止することのできる音場拡大装置を提供
することにある。

【０００９】また請求項３記載の発明の目的は、上記目
的に加え、アナログスイッチがオフのとき、信号増幅回
路の増幅率を低下させる構成とすることにより、音場を
拡大しないモード時の信号増幅回路の音質劣化を防止す
ることのできる音場拡大装置を提供することにある。

【００１０】また請求項４記載の発明の目的は、上記目
的に加え、マイクロコンピュータにより構成された制御
部の出力を、トランジスタを介してアナログスイッチに
導くことにより、デジタルノイズにより生じる信号増幅
回路のＳ／Ｎ比の悪化を防止することのできる音場拡大
装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明に係る音場拡大装置は、音場の拡大
を行わない通常モードと、音場の拡大を行う拡大モード
とが設けられた音場拡大装置に適用し、通常モードとな
ったときには、入力されたデジタル音声信号を、音場を
拡大することなく出力し、拡大モードとなったときに
は、入力されたデジタル音声信号に基づいて、音場を拡
大したデジタル音声信号を生成し、出力する音場拡大部
と、通常モードとなったときには、前記音場拡大部の増
幅率を、前記音場拡大部から出力されるデジタル音声信
号のレベルが、前記音場拡大部に入力されるデジタル音
声信号のレベルに近似したレベルとなる増幅率に設定
し、拡大モードとなったときには、前記音場拡大部の増
幅率を、前記音場拡大部から出力されるデジタル音声信
号のレベルが、前記音場拡大部に入力されるデジタル音
声信号のレベルより低いレベルとなる増幅率に設定する
制御部とを備えた構成としている。

【００１２】すなわち、通常モード時では、音場拡大部
の増幅率は、出力されるデジタル音声信号のレベルが、
入力されるデジタル音声信号のレベルに近似したレベル
となるように設定される。従って、出力されるデジタル
音声信号には、ビット数の減少が生じない。また、拡大
モード時では、音場拡大部の増幅率は、出力されるデジ
タル音声信号のレベルが、入力されるデジタル音声信号
のレベルより低くなるように設定される。従って、増幅
率が１倍の場合では、音場の拡大により、出力されるデ
ジタル音声信号のレベルが、入力されるデジタル音声信
号のレベルより高くなるときでも、出力されるデジタル
音声信号のレベルが、入力されるデジタル音声信号のレ
ベルより低いレベルとなる。従って、入力レベルが最大
値を取るときにも、出力レベルは、最大値を越えないレ
ベルに留まる。

【００１３】また請求項２記載の発明に係る音場拡大装
置は、上記構成に加え、前記音場拡大部から送出される
デジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ
変換器と、このＤ／Ａ変換器から送出されるアナログ音
声信号を増幅すると共に増幅率を変更可能な信号増幅回
路とを備えた音場拡大装置に適用し、前記制御部は、通
常モードと拡大モードとで、前記信号増幅回路の増幅率
を変化させる構成とし、通常モードのときの前記音場拡
大部の増幅率をＡ１とし、前記信号増幅回路の増幅率を
Ｂ１とすると共に、拡大モードのときの前記音場拡大部
の増幅率をＡ２とし、前記信号増幅回路の増幅率をＢ２
とするとき、Ａ１×Ｂ１≒Ａ２×Ｂ２が成立する関係と
している。

【００１４】すなわち、音場拡大部の入力から信号増幅
回路の出力に至る増幅率は、通常モード時でＡ１×Ｂ１
となり、拡大モード時ではＡ２×Ｂ２となる。従って、
音場拡大部の入力から信号増幅回路の出力に至る増幅率
は、通常モード時と拡大モード時とで、近似した値とな
る。

【００１５】また請求項３記載の発明に係る音場拡大装
置は、上記構成に加え、前記信号増幅回路は、ＯＰアン
プと、一方の端子が前記Ｄ／Ａ変換器の出力に接続さ
れ、他方の端子が前記ＯＰアンプのマイナス入力に接続
された第１の抵抗と、一方の端子が前記マイナス入力に
接続された第２の抵抗と、一方の端子が第２の抵抗の他
方の端子に接続され、他方の端子が前記ＯＰアンプの出
力に接続された第３の抵抗と、一方の端子が第２の抵抗
と第３の抵抗との接続点に接続され、他方の端子が、前
記ＯＰアンプの動作点を設定する基準電圧に接続された
第４の抵抗と、第４の抵抗の経路の開閉を行うアナログ
スイッチとを備え、前記アナログスイッチの開閉によ
り、前記信号増幅回路の増幅率を変える構成としてい
る。

【００１６】すなわち、アナログスイッチの接続が開か
れると、ＯＰアンプの帰還量が増すので、ＯＰアンプの
増幅率は、低くなる。また、アナログスイッチの接続が
開かれたときには、第２の抵抗と第３の抵抗との接続点
から、第４の抵抗とアナログスイッチとを介して、基準
電圧に至る経路は、ＯＰアンプにとっては無視すること
が可能な経路となる。従って、信号増幅回路は、アナロ
グスイッチの通過特性の影響を受けなくなるので、Ｓ／
Ｎ比が良好な、高音質の増幅動作を行う。

【００１７】また請求項４記載の発明に係る音場拡大装
置は、上記構成に加え、前記制御部がマイクロコンピュ
ータにより構成された音場拡大装置に適用し、前記制御
部の制御出力が入力されたトランジスタを備え、前記ト
ランジスタの出力を用いて前記アナログスイッチの開閉
を行う構成としている。

【００１８】すなわち、制御部の制御出力に重畳してい
るデジタルノイズは、トランジスタによって遮断され、
アナログスイッチには導かれない。このため、アナログ
スイッチから音声信号の経路に漏れ込むデジタルノイズ
のレベルは、無視することが可能なレベルに留まる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例の形態を、
図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る音場
拡大装置の一実施形態の電気的構成を示すブロック線図
であり、音場の拡大を行う拡大モードと、音場の拡大を
行わない通常モードとの２種の動作モードを備えた装置
を示している。なお、図２に示す従来技術と構成または
機能が同一となるブロックには、図２における符号と同
一符号を付与している。

【００２０】図において、ディスク１は、デジタル音声
信号が記録され、ＤＶＤとして知られた記録媒体となっ
ている。また、ピックアップ２は、ＤＶＤ１に記録され
たデジタル音声信号を読み取るブロックとなっており、
読み取ったデジタル音声信号をデータ処理部３に送出す
る。データ処理部３は、ピックアップ２から送出された
デジタル音声信号のエラー訂正やデコード処理、等を行
うブロックとなっており、前記処理を施したデジタル音
声信号を音場拡大部４に送出する。

【００２１】音場拡大部４は、拡大モードとなったとき
には、データ処理部３から送出されるデジタル音声信号
の音場の拡大を行うブロックとなっている。すなわち、
入力されるデジタル音声信号を、複数の周波数帯域の信
号に分割する。また、分割した帯域の信号のそれぞれ
を、効果に対応した増幅率でもって増幅した後、位相の
シフトを行う。そして、位相シフトした信号を、反対側
のチャンネルに加算する。そして、これらの処理により
得られたデジタル音声信号を、Ｄ／Ａ変換器９に送出す
る。また、通常モードとなったときには、入力されたデ
ジタル音声信号を、音場の拡大を行うことなく、Ｄ／Ａ
変換器９に送出する。なお、音場拡大部４に入力可能な
デジタル音声信号のレベルの最大値は、１ｋＨｚにおい
て０ｄＢとなっている。

【００２２】増幅率設定部５は、音場拡大部４の増幅率
を設定するためのレジスタとなっており、０〜２５５の
２５６段階の増幅率のうち、任意の段階の増幅率を設定
することが可能となっている。

【００２３】Ｄ／Ａ変換器９は、音場拡大部４から送出
されるデジタル音声信号をＤ／Ａ変換することによっ
て、左チャンネル用のアナログ音声信号と右チャンネル
用のアナログ音声信号とを生成するブロックとなってい
る。そして、左チャンネル用のアナログ音声信号を信号
増幅回路１１Ｌに送出し、右チャンネル用のアナログ音
声信号を信号増幅回路１１Ｒに送出する。なお、Ｄ／Ａ
変換器９に入力可能なレベルの最大値は、音場拡大部４
から出力可能なレベルの最大値と等しくなっている。

【００２４】信号増幅回路１１Ｌは、Ｄ／Ａ変換器９か
ら送出される左チャンネル用のアナログ音声信号を増幅
するブロックとなっており、増幅率を２段階に変化させ
ることが可能となっている。そして、増幅した音声信号
を、ラインレベルの信号として、出力端子３２Ｌに送出
する。また、信号増幅回路１１Ｒは、Ｄ／Ａ変換器９か
ら送出される右チャンネル用のアナログ音声信号を増幅
するブロックとなっており、増幅率を２段階に変化させ
ることが可能となっている。そして、増幅した音声信号
を、ラインレベルの信号として、出力端子３２Ｒに送出
する。

【００２５】制御部６は、マイクロコンピュータにより
構成され、音場拡大装置としての主要動作を制御するブ
ロックとなっている。このため、音場拡大部４の動作、
および、信号増幅回路１１Ｌ，１１Ｒの動作を制御す
る。また、図示されない経路を介して、データ処理部
３、および、Ｄ／Ａ変換器９の動作を制御する。

【００２６】詳細には、制御部６は、音場拡大部４の動
作モードを、音場の拡大を行わない通常モード、また
は、音場の拡大を行う拡大モードに設定する。また、通
常モードを設定したときには、音場拡大部４の増幅率
を、音場拡大部４から出力されるデジタル音声信号のレ
ベルが、音場拡大部４に入力されるデジタル音声信号の
レベルに近似したレベルとなるように設定する。すなわ
ち、音場拡大部４の増幅率が１倍となるように増幅率設
定部５の設定を行う。また、拡大モードを設定したとき
には、音場拡大部４の増幅率を、音場拡大部４から出力
されるデジタル音声信号のレベルが、音場拡大部４に入
力されるデジタル音声信号のレベルより低いレベルとな
るように設定する。すなわち、音場拡大部４の増幅率が
１／２倍となるように増幅率設定部５の設定を行う。

【００２７】また、制御部６は、信号増幅回路１１Ｌ，
１１Ｒの増幅率を、モードに対応して変更する。すなわ
ち、通常モードのときに設定する音場拡大部４の増幅率
をＡ１とし、拡大モードのときに音場拡大部４に設定す
る増幅率をＡ２とする。また、通常モードのとき、制御
部６により設定される信号増幅回路１１Ｌ，１１Ｒの増
幅率をＢ１とし、拡大モードのとき、制御部６により設
定される信号増幅回路１１Ｌ，１１Ｒの増幅率をＢ２と
すると、Ａ１×Ｂ１≒Ａ２×Ｂ２となる関係が成立するように、増幅率Ｂ１と増幅率Ｂ２
とは設定される。

【００２８】具体的には、制御部６は、通常モードのと
きでは、音場拡大部４の増幅率を１倍としているので、
信号増幅回路１１Ｌ，１１Ｒの増幅率を２倍とする。ま
た、拡大モードのときでは、音場拡大部４の増幅率を１
／２倍としているので、信号増幅回路１１Ｌ，１１Ｒの
増幅率を４倍とする。

【００２９】入力部７は、装置の動作の指示が入力され
るブロックとなっており、操作パネルに設けられた電源
キーやトラック選択キー等の複数のキースイッチを備え
ている。また、リモートコントローラ８から送出される
赤外線を受光する受光回路等を備えている。リモートコ
ントローラ８は、通常モードと拡大モードとのモードの
切り換えを指示するためのキースイッチ４１、電源キ
ー、トラック選択キー、および、その他の動作を指示す
るための複数のキースイッチを備えたブロックとなって
いる。

【００３０】以下に、信号増幅回路１１Ｌの詳細な構成
について説明する。Ｄ／Ａ変換器９からの出力は、直流
成分を除去するカップリング用のコンデンサＣ１を介し
て、第１の抵抗Ｒ１の一方の端子に接続されている。ま
た、第１の抵抗Ｒ１の他方の端子は、ＯＰアンプ２２の
マイナス入力に接続されている。また、第２の抵抗Ｒ２
の一方の端子は、マイナス入力に接続されている。そし
て、第２の抵抗Ｒ２の他方の端子と、ＯＰアンプ２２の
出力との間には、第３の抵抗Ｒ３が接続されている。そ
して、第２の抵抗Ｒ２と第３の抵抗Ｒ３との接続点に
は、第４の抵抗Ｒ４の一方の端子が接続されている。

【００３１】また、第４の抵抗Ｒ４の他方の端子は、ア
ナログスイッチ２１の一方の端子に接続されている。ま
た、アナログスイッチ２１の他方の端子は、ＯＰアンプ
２２の動作点を、電源電圧の中点近傍とするための基準
電圧ｒに接続されている。そして、コンデンサＣ１と第
１の抵抗Ｒ１との接続点には、抵抗Ｒ５を介して、基準
電圧ｒが印加されている。また、ＯＰアンプ２２のマイ
ナス入力と出力との間には、ローパスフィルタとしての
特性を得るためのコンデンサＣ２が接続されている。ま
た、ＯＰアンプ２２のプラス入力には、抵抗Ｒ６を介し
て、基準電圧ｒが印加されている。そして、ＯＰアンプ
２２の出力は、ローパス特性を備えた増幅回路２３を介
し、左チャンネル用の出力端子３２Ｌに導かれている。
なお、増幅回路２３の増幅率は１倍となっている。

【００３２】アナログスイッチ２１の開閉を制御する制
御入力には、トランジスタＱ１のコレクタが接続されて
いる。また、トランジスタＱ１のベースには、抵抗Ｒ８
を介して、制御部６からの制御出力が導かれている。そ
して、トランジスタＱ１のコレクタは、抵抗Ｒ７を介し
て、アナログ回路用のプラス電源Ｐに接続されている。
また、トランジスタＱ１のエミッタは接地されている。
すなわち、アナログスイッチ２１は、オン状態とオフ状
態とを変移するトランジスタＱ１を介して、制御部６の
制御出力により、開閉が制御される構成となっている。

【００３３】信号増幅回路１１Ｌは上記した構成となっ
ている。このため、制御部６がＨレベルを送出し、トラ
ンジスタＱ１をオン状態に設定するときには、アナログ
スイッチ２１の接続が開かれる。その結果、ＯＰアンプ
２２の帰還量が増すので、ＯＰアンプ２２の増幅率は、
約２倍に設定される。一方、制御部６がＬレベルを送出
し、トランジスタＱ１をオフ状態に設定するときには、
アナログスイッチ２１の接続が閉じられる。その結果、
ＯＰアンプ２２の帰還量が減少するので、ＯＰアンプ２
２の増幅率は、約４倍に設定される。

【００３４】以上説明したように、アナログスイッチ２
１の接続が開かれるときでは、ＯＰアンプ２２の増幅率
は約２倍となり、アナログスイッチ２１の接続が閉じら
れるときでは、ＯＰアンプ２２の増幅率は約４倍とな
る。すなわち、アナログスイッチ２１の接続が開かれた
ときの方が、アナログスイッチ２１の接続が閉じられた
ときより、増幅率が低くなる構成となっている。また、
アナログスイッチ２１の接続が開かれたときには、第２
の抵抗Ｒ２と第３の抵抗Ｒ３との接続点から、第４の抵
抗Ｒ４とアナログスイッチ２１とを介して、基準電圧ｒ
に至る経路は、ＯＰアンプ２２にとっては無視すること
が可能な経路となる。従って、信号増幅回路１１Ｌは、
増幅率が２倍に設定されたときの方が、アナログスイッ
チ２１の影響がなくなるため、アナログスイッチ２１が
閉じられ、増幅率が４倍になった場合に比すると、Ｓ／
Ｎ比が良好な、高音質の増幅動作を行う。

【００３５】また、アナログスイッチ２１の開閉を制御
する制御部６の制御出力は、トランジスタＱ１を介し
て、アナログスイッチ２１に導かれている。従って、制
御部６の制御出力に重畳しているデジタルノイズは、ト
ランジスタＱ１によって遮断され、アナログスイッチ２
１の制御入力には導かれない。このため、アナログスイ
ッチ２１から音声信号の経路に漏れ込むデジタルノイズ
のレベルは、無視することが可能なレベルに留まる。

【００３６】なお、信号増幅回路１１Ｒの構成は、信号
増幅回路１１Ｌと同一の構成となっていて、トランジス
タＱ１がオンとなるときには、増幅率が約２倍となり、
トランジスタＱ１がオフとなるときには、増幅率が約４
倍となる。

【００３７】上記構成からなる実施形態の動作を説明す
る。キースイッチ４１を操作することによって、動作モ
ードを拡大モードに設定すると、制御部６は、音場拡大
部４が音場の拡大動作を行うように設定する。また、音
場拡大部４の増幅率が１／２倍となるように、増幅率設
定部５の設定を行う。また、トランジスタＱ１にＬレベ
ルを送出し、トランジスタＱ１をオフ状態に設定する。
このため、アナログスイッチ２１の制御入力には、Ｈレ
ベル（プラス電源Ｐの電圧）が印加され、アナログスイ
ッチ２１の接続は閉じられる。その結果、ＯＰアンプ２
２の帰還量が減少し、ＯＰアンプ２２の増幅率は約４倍
に設定される。

【００３８】音場の拡大を動作を行うように設定された
音場拡大部４は、入力されたデジタル音声信号を、複数
の周波数帯域の信号に分割すると共に、分割した周波数
帯域の信号のそれぞれを増幅する。そして、増幅した信
号の位相のシフトを行うことにより、音場の拡大を行
う。そして、音場の拡大を完了した信号をＤ／Ａ変換器
９に送出する。このような音場の拡大が行われる場合、
増幅率が１倍より大きくなる増幅動作が含まれているの
で、増幅率が１倍に設定されていた場合では、出力され
るデジタル音声信号のレベルが、入力されるデジタル音
声信号のレベルより、高くなることがある。

【００３９】上記したデジタル音声信号のレベル上昇分
が、例えば、３ｄＢであるとする。従って、入力される
デジタル音声信号のレベルが、許容レベルの最大値とな
る０ｄＢである場合、出力されるデジタル音声信号のレ
ベルは、＋３ｄＢとなる。この＋３ｄＢは、出力するこ
とが可能なレベルを越えたレベルとなるので、出力され
るデジタル音声信号では、最上位のビット落ちが生じ
る。その結果、Ｄ／Ａ変換器９に送出されるデジタル音
声信号には、大きな歪みが生じる。しかし、拡大モード
のときでは、音場拡大部４の増幅率は１／２倍に設定さ
れている。従って、入力されるデジタル音声信号が０ｄ
Ｂとなるときにも、出力されるデジタル音声信号のレベ
ルは、−３ｄＢとなる。この−３ｄＢの値は、出力する
ことが可能なレベルの範囲内となる。従って、音場拡大
部４から送出されるデジタル音声信号にはビット落ちが
生じない。その結果、歪みのないデジタル音声信号がＤ
／Ａ変換器９に送出される。

【００４０】Ｄ／Ａ変換器９は、音場拡大部４から送出
されたデジタル音声信号を、左右２チャンネルのアナロ
グ音声信号に変換し、信号増幅回路１１Ｌ，１１Ｒのそ
れぞれに送出する。このときのＤ／Ａ変換器９の出力の
最大値は、約１／２Ｖとなる。一方、信号増幅回路１１
Ｌ，１１Ｒの増幅率は、約４倍に設定されている。従っ
て、出力端子３２Ｌ，３２Ｒからは、最大値が約２Ｖと
なるラインレベルの信号が送出されることになる。

【００４１】一方、キースイッチ４１を操作することに
よって、動作モードを通常モードに設定すると、制御部
６は、音場拡大部４が音場の拡大動作を行わないように
設定する。また、音場拡大部４の増幅率が１倍となるよ
うに、増幅率設定部５の設定を行う。また、トランジス
タＱ１にＨレベルを送出し、トランジスタＱ１をオン状
態に設定する。このため、アナログスイッチ２１の制御
入力にはＬレベルが印加され、アナログスイッチ２１の
接続は開かれる。その結果、ＯＰアンプ２２の帰還量が
増加し、ＯＰアンプ２２の増幅率は約２倍に設定され
る。

【００４２】音場の拡大を行わないように設定された音
場拡大部４は、入力されたデジタル音声信号を、音場の
拡大を行うことなく、設定された増幅率でもって増幅
し、出力する。従って、この場合では、入力されたデジ
タル音声信号が、変化を受けることなく、音場拡大部４
から出力される。このため、音場拡大部４に入力される
デジタル音声信号のレベルが最大レベルとなるときに
は、音場拡大部４から出力されるデジタル音声信号のレ
ベルも、Ｄ／Ａ変換器９にとって最大レベルとなる。す
なわち、データ処理部３、音場拡大部４、および、Ｄ／
Ａ変換器９のそれぞれの最大レベルが一致した関係とな
る。従って、ＤＶＤ１に記録されたデジタル音声信号
が、ビット数の減少を招くことなく、Ｄ／Ａ変換器９に
導かれることになる。その結果、ＤＶＤ１に記録された
デジタル音声信号は、Ｓ／Ｎ比の劣化を招くことなく、
アナログ音声信号に変換される。

【００４３】Ｓ／Ｎ比の劣化を招くことなくＤ／Ａ変換
されたアナログ音声信号は、信号増幅回路１１Ｌ，１１
Ｒのそれぞれに送出される。一方、信号増幅回路１１
Ｌ，１１Ｒは、アナログスイッチ２１がオフとなってい
て、アナログスイッチ２１が閉じられた場合に比する
と、Ｓ／Ｎ比が良好な、高音質の増幅動作を行うように
なっている。従って、アナログ音声信号は、信号増幅回
路１１Ｌ，１１Ｒの高音質の増幅動作によって増幅さ
れ、最大値が２Ｖとなるラインレベルの信号として、出
力端子３２Ｌ、３２Ｒから送出される。

【００４４】以上説明したように、信号増幅回路１１
Ｌ，１１Ｒの増幅率を、音場拡大部４の増幅率に対応し
て変化させる構成としているので、通常モードと拡大モ
ードとの双方において、出力端子３２Ｌ，３２Ｒから
は、最大値が約２Ｖとなるラインレベルの信号が送出さ
れる。従って、ＤＶＤ１の再生の途中において、動作モ
ードを、通常モードから拡大モード、あるいは、拡大モ
ードから通常モードに変更したときにも、音量の変化が
発生せず、使い勝手のよい装置となる。

【００４５】なお本発明は上記実施形態に限定されず、
音場拡大部４の増幅率については、通常モード時では１
倍とした場合について説明したが、その他の構成とし
て、通常モード時では、例えば、０．９倍等のように、
１倍以下の範囲で、１倍に近似した値とすることが可能
となっている。

【００４６】また、拡大モード時の音場拡大部４の増幅
率については、１／２倍とした場合について説明した
が、その他の構成として、例えば、３／４倍等のよう
に、音場の拡大時にも、最上位のビット落ちの恐れが生
じない範囲で、任意の倍率とすることが可能となってい
る。

【００４７】また、デジタル音声信号が記録された記録
媒体については、ＤＶＤ１とした場合について説明した
が、その他の記録媒体として、例えば、ＣＤ、あるいは
デジタル音声信号を記録した磁気テープ等を用いる構成
の場合にも、同様に適用することが可能となっている。

【００４８】また、アナログスイッチ２１の接続位置に
ついては、第４の抵抗Ｒ４と基準電圧ｒとの間に接続し
た構成とした場合について説明したが、その他の構成と
して、例えば、第２の抵抗Ｒ２と第３の抵抗Ｒ３との接
続点と、第４の抵抗Ｒ４との間に接続した構成、等とす
ることが可能となっている。

【００４９】また、ラインレベルの音声信号を出力する
構成とした場合について説明したが、その他の構成とし
て、例えば、電力増幅回路とスピーカとを追加した構成
とする場合にも、同様に適用することが可能となってい
る。

【００５０】

【発明の効果】請求項１記載の発明に係る音場拡大装置
は、音場を拡大しない通常モードとなったときには、音
場拡大部の増幅率を、出力されるデジタル音声信号のレ
ベルが、入力されるデジタル音声信号のレベルに近似し
たレベルとなる増幅率に設定し、拡大モードとなったと
きには、前記音場拡大部の増幅率を、出力されるデジタ
ル音声信号のレベルが、入力されるデジタル音声信号の
レベルより低いレベルとなる増幅率に設定する制御部を
備えた構成としている。従って、通常モード時では、音
場拡大部から出力されるデジタル音声信号には、ビット
数の減少が生じない。また、拡大モード時では、入力レ
ベルが最大値を取るときにも、出力レベルは、最大値を
越えないレベルに留まる。このため、音場を拡大しない
ときのＳ／Ｎ比の劣化を招くことなく、音場を拡大する
ときの歪みの発生を防止することが可能となっている。

【００５１】また請求項２記載の発明に係る音場拡大装
置は、Ｄ／Ａ変換器から送出されるアナログ音声信号を
増幅すると共に増幅率が変更可能な信号増幅回路を備え
た音場拡大装置に適用し、前記制御部は、通常モードと
拡大モードとで、前記信号増幅回路の増幅率を変化させ
る構成とし、通常モードのときの前記音場拡大部の増幅
率をＡ１とし、前記信号増幅回路の増幅率をＢ１とする
と共に、拡大モードのときの前記音場拡大部の増幅率を
Ａ２とし、前記信号増幅回路の増幅率をＢ２とすると
き、Ａ１×Ｂ１≒Ａ２×Ｂ２が成立する関係としてい
る。従って、音場拡大部の入力から信号増幅回路の出力
に至る増幅率は、通常モード時と拡大モード時とで、近
似した値となるので、音場を拡大するモードと、音場を
拡大しないモードとの切り換えを行ったときにも、音量
が変わることを防止することが可能になっている。

【００５２】また請求項３記載の発明に係る音場拡大装
置は、前記信号増幅回路に、ＯＰアンプと、一方の端子
が前記Ｄ／Ａ変換器の出力に接続され、他方の端子が前
記ＯＰアンプのマイナス入力に接続された第１の抵抗
と、一方の端子が前記マイナス入力に接続された第２の
抵抗と、一方の端子が第２の抵抗の他方の端子に接続さ
れ、他方の端子が前記ＯＰアンプの出力に接続された第
３の抵抗と、一方の端子が第２の抵抗と第３の抵抗との
接続点に接続され、他方の端子が、前記ＯＰアンプの動
作点を設定する基準電圧に接続された第４の抵抗と、第
４の抵抗の経路の開閉を行うアナログスイッチとを備
え、前記アナログスイッチの開閉により、前記信号増幅
回路の増幅率を変える構成としている。従って、アナロ
グスイッチの接続が開かれると、ＯＰアンプの帰還量が
増すので、ＯＰアンプの増幅率は、低くなる。また、ア
ナログスイッチの接続が開かれたときには、第２の抵抗
と第３の抵抗との接続点から、第４の抵抗とアナログス
イッチとを介して、基準電圧ｒに至る経路は、ＯＰアン
プにとっては無視することが可能な経路となる。従っ
て、信号増幅回路は、アナログスイッチの通過特性の影
響を受けなくなるので、Ｓ／Ｎ比が良好な、高音質の増
幅動作を行うので、音場を拡大しないモード時の信号増
幅回路の音質劣化を防止することが可能となっている。

【００５３】また請求項４記載の発明に係る音場拡大装
置は、前記制御部がマイクロコンピュータにより構成さ
れた音場拡大装置に適用し、前記制御部の制御出力が入
力されたトランジスタを備え、前記トランジスタの出力
を用いて前記アナログスイッチの開閉を行う構成として
いる。従って、制御部の制御出力に重畳しているデジタ
ルノイズは、トランジスタによって遮断され、アナログ
スイッチには導かれない。このため、アナログスイッチ
から音声信号の経路に漏れ込むデジタルノイズのレベル
は、無視することが可能なレベルに留まる。このため、
デジタルノイズにより生じる信号増幅回路のＳ／Ｎ比の
悪化を防止することが可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る音場拡大装置の一実施形態の電気
的構成を示すブロック線図である。

【図２】従来技術の電気的構成を示すブロック線図であ
る。

【符号の説明】

１ＤＶＤ４音場拡大部６制御部９Ｄ／Ａ変換器１１Ｌ，１１Ｒ信号増幅回路２１アナログスイッチ２２ＯＰアンプ４１モードを切り換えるキースイッチＱ１トランジスタＲ１第１の抵抗Ｒ２第２の抵抗Ｒ３第３の抵抗Ｒ４第４の抵抗ｒ基準電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04S 1/00 H03G 3/02 H03G 3/12 H03F 3/68

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】音場の拡大を行わない通常モードと、音
場の拡大を行う拡大モードとが設けられた音場拡大装置
において、通常モードとなったときには、入力されたデジタル音声
信号を、音場を拡大することなく出力し、拡大モードと
なったときには、入力されたデジタル音声信号に基づい
て、音場を拡大したデジタル音声信号を生成し、出力す
る音場拡大部と、通常モードとなったときには、前記音場拡大部の増幅率
を、前記音場拡大部から出力されるデジタル音声信号の
レベルが、前記音場拡大部に入力されるデジタル音声信
号のレベルに近似したレベルとなる増幅率に設定し、拡
大モードとなったときには、前記音場拡大部の増幅率
を、前記音場拡大部から出力されるデジタル音声信号の
レベルが、前記音場拡大部に入力されるデジタル音声信
号のレベルより低いレベルとなる増幅率に設定する制御
部とを備えたことを特徴とする音場拡大装置。
【請求項２】前記音場拡大部から送出されるデジタル
音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換器
と、このＤ／Ａ変換器から送出されるアナログ音声信号
を増幅すると共に増幅率が変更可能な信号増幅回路とを
備えた音場拡大装置において、前記制御部は、通常モードと拡大モードとで、前記信号
増幅回路の増幅率を変化させ、通常モードのときの前記音場拡大部の増幅率をＡ１と
し、前記信号増幅回路の増幅率をＢ１とすると共に、拡
大モードのときの前記音場拡大部の増幅率をＡ２とし、
前記信号増幅回路の増幅率をＢ２とするとき、Ａ１×Ｂ１≒Ａ２×Ｂ２が成立する関係としたことを特徴とする請求項１記載の
音場拡大装置。
【請求項３】前記信号増幅回路は、ＯＰアンプと、一方の端子が前記Ｄ／Ａ変換器の出力に接続され、他方
の端子が前記ＯＰアンプのマイナス入力に接続された第
１の抵抗と、一方の端子が前記マイナス入力に接続された第２の抵抗
と、一方の端子が第２の抵抗の他方の端子に接続され、他方
の端子が前記ＯＰアンプの出力に接続された第３の抵抗
と、一方の端子が第２の抵抗と第３の抵抗との接続点に接続
され、他方の端子が、前記ＯＰアンプの動作点を設定す
る基準電圧に接続された第４の抵抗と、第４の抵抗の経路の開閉を行うアナログスイッチとを備
え、前記アナログスイッチの開閉により、前記信号増幅回路
の増幅率を変えることを特徴とする請求項２記載の音場
拡大装置。
【請求項４】前記制御部がマイクロコンピュータによ
り構成された音場拡大装置において、前記制御部の制御出力が入力されたトランジスタを備
え、前記トランジスタの出力を用いて前記アナログスイッチ
の開閉を行うことを特徴とする請求項３記載の音場拡大
装置。