JP3389334B2 - 音声出力用集積回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は音声出力用集積回路に
関し、特にたとえばＶＴＲなどに用いられ、音声信号に
所定の処理を施して音声ライン出力として出力する、音
声出力用集積回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】民生ハイファイＶＴＲにおいては、ハイ
ファイ音声信号の記録再生処理に際してＩＣによる集積
化が進み、入力制御信号処理，ノイズリダクション，変
復調，および出力信号処理のそれぞれの回路が１チップ
ＩＣで構成されるようになっている。これらの回路素子
数は、６０００素子以上にもなり、消費電流も大幅に増
えてきている。このため、従来から、入力制御信号処
理，ノイズリダクションおよび出力信号処理の回路につ
いては９Ｖ以上、変復調回路については５Ｖの電源とい
うように、別々の電源をもって動作させることによって
消費電力を少なくしている。それもパッケージパワーぎ
りぎりとなり、発熱も多いものとなっている。

【０００３】一方、ハイファイ方式のＶＴＲで音声を出
力する場合、基準出力を−９ＤＢ_S前後とし、最大出力
を、歪み率を０．３％以下に抑えた状態で＋１０ＤＢ_S
とすることが必要であり、これを満足するためには９Ｖ
以上の電圧が必要となる。このため、図２０に示す従来
の音声出力用集積回路１では、音声信号の変復調回路２
には５Ｖ電源３から電圧を供給する一方、入力切換回路
４，ノイズリダクション回路５，アンプ６，切換回路７
および増幅回路部８には、１０Ｖ電源９から電圧を供給
していた。

【０００４】これによって、入力切換回路４または変復
調回路２から出力された音声信号は、ノイズリダクショ
ン回路５でノイズを除去され、その後アンプ６および切
換回路７を経て増幅回路部８に入力される。増幅回路部
８においては、音声信号はアンプ８ａまたは８ｂで増幅
され、Ｌチャネル出力またはＲチャネル出力として出力
されるとともに、ミキサ８ｃでミックスされ、ミックス
された音声信号がＡＧＣアンプ８ｄに与えられる。ＡＧ
Ｃアンプ８ｄからは、ＡＧＣ検波回路８ｅからの信号に
よって所定のゲインだけ増幅された音声信号が出力さ
れ、これがアンプ８ｆを介してＲＦ音声出力として出力
される。

【０００５】ノイズリダクション回路５の構成を図２１
に示す。入力切換回路４および変復調回路２の出力信号
は、スイッチ５ａを介してオペアンプ５ｂの（＋）入力
端子に入力され、オペアンプ５ｂの（−）入力端子には
スイッチ５ｃを介してオペアンプ５ｂの出力またはＣＣ
Ａ(Current Condrol Amp) ５ｄからの出力が与えられ
る。オペアンプ５ｂからの出力信号はＦＭ記録信号とし
て変復調回路２に与えられるとともに、ＮＲエンファシ
ス回路５ｅで高域成分にデエンファシスをかけられ、ま
たウェイティング回路５ｆで高域成分にウェイティング
をかけられる。ウェイティング回路５ｆから出力された
音声信号は、その後整流回路５ｇで整流され、整流され
た信号がＶ−Ｉ変換回路５ｈで電流に変換され、そして
変換された電流がＣＣＡ５ｄに与えられる。ＣＣＡ５ｄ
は図２２に示すような特性を持ち、入力電流によって増
幅度が変化する。ＮＲエンファシス５ｅから出力された
音声信号は、このＣＣＡ５ｄによって増幅され、増幅さ
れた音声信号がスイッチ５ｃに与えられるとともに、ア
ンプ６に対して出力される。なお、スイッチ５ａおよび
５ｃは、ビデオテープの再生時、端子Ｃ２およびＣ４と
接続され、再生時以外は端子Ｃ１およびＣ３と接続され
る。

【０００６】したがって、入力切換回路４から出力され
た音声信号を記録するときオペアンプ５ｂに図２３
（Ａ）に示すような複数の周波数を含む音声信号が入力
されると、オペアンプ５ｂからは図２３（Ｂ）に示す信
号が出力される。この信号は、ＦＭ記録信号としてビデ
オテープ（図示せず）に記録されるとともに、ＮＲエン
ファシス回路５ｅにおいて図２３（Ｃ）に示すようにデ
エンファシスがかけられ、またウェイティング回路５ｆ
において図２４（Ａ）に示すようにウェイティングがか
けられる。ＣＣＡ５ｄには図２４（Ａ）に示す信号に基
づく電流が制御電流として与えられ、これによってＮＲ
エンファシス回路５ｅからの出力信号が図２４（Ｂ）に
示すように増幅される。なお、再生時は変復調回路２か
ら図２３（Ｂ）に示す信号が出力され、このときスイッ
チ５ｃは端子Ｃ４と接続されるため、オペアンプ５ｂは
バッファとして動作し、オペアンプ５ｂから図２３
（Ｂ）に示す信号が出力される。したがって、再生時も
ＣＣＡ５ｄからは図２４（Ｂ）に示す信号が出力され
る。ちなみに、テープの再生時に発生するヒスノイズ
は、オペアンプ５ｂから出力された図２３（Ｂ）に示す
信号にＮＲエンファシス５ｅでデエンファシスをかける
ときに低減される。

【０００７】一方、音声信号を記録するとき入力切換回
路４からオペアンプ５ｂに図２５（Ａ）に示すような単
一周波数の信号が与えられると、オペアンプ５ｂからは
図２５（Ｂ）に示すような信号が出力され、これが変復
調回路２，ＮＲエンファシス回路５ｅおよびウェイティ
ング回路５ｆに与えられる。そして、ＮＲエンファシス
回路５ｅおよびウェイティング回路５ｆのそれぞれか
ら、図２５（Ｃ）および図２６（Ａ）に示す信号が出力
され、ＣＣＡ５ｄから図２６（Ｂ）に示す信号が出力さ
れる。図２６（Ｂ）からわかるように、デエンファシス
およびウェイティングがかけられている周波数信号のレ
ベルとデエンファシスおよびウェイティングがかけられ
ていない周波数信号のレベルとはほぼ同じであり、単一
周波数信号については、ＮＲエンファシス回路５ｅおよ
びウェイティング回路５ｆがあってもなくても、ＣＣＡ
５ｄからの出力にはほとんど影響はない。なお、テープ
に記録された単一周波数信号を再生するときは、上述と
同様にオペアンプ５ｂから図２５（Ｂ）に示す信号が出
力され、これによってＣＣＡ５ｄからは図２６（Ｂ）に
示す信号が出力される。

【０００８】音声出力用集積回路１に含まれる入力切換
回路４への入力に対するＬチャネルおよびＲチャネル出
力特性を図２７に示す。これより、最大出力電圧は２０
ｄＢ（１１ｄＢ_S ）であることがわかる。一方、アンプ
８ａおよび８ｂの使用電圧に対する最大出力電圧特性は
図２８のように示され、１０Ｖの電源電圧に対する最大
出力電圧は１１ｄＢ_S であることがわかる。したがっ
て、増幅回路部８は１０Ｖの電源電圧で十分動作する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の音声出力用集積回路１では、２種類の電源電圧が必
要であり、また１０Ｖの電圧に回路素子が耐え得るよう
にチップサイズを大型化する必要があるという問題点が
あった。それゆえに、この発明の主たる目的は、電源電
圧を低くすることができかつ小型化できる、音声出力用
集積回路を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、第１音声信
号をプラス入力端から入力し、第２音声信号をマイナス
入力端から入力し、そして第３音声信号を出力端子から
出力するオペアンプ、第３音声信号に基づいて第１制御
電流を生成する生成手段、第１制御電流の最大値を制限
して第２制御電流を出力するリミッタ、および第３音声
信号に増幅を含む信号処理を施す信号処理手段を備え、
信号処理手段は、第１制御電流に基づく増幅によって第
２音声信号を生成する第２音声信号生成手段、および第
２制御電流に基づく増幅によって第４音声信号を生成す
る第４音声信号生成手段を含み、第３音声信号は記録用
の音声信号であり、第４音声信号は出力用の音声信号で
ある、音声出力用集積回路である。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【作用】 こ の発明によれば、高域が持ち上げられたとえ
ばテープに記録された音声信号は、たとえばデエンファ
シス回路で高域を抑圧され、抑圧された音声信号がたと
えばＣＣＡに入力される。高域が持ち上げられた音声信
号はまた、たとえばウェイティング回路に入力され、こ
こで高域成分がさらに持ち上げられた音声信号が、たと
えば整流回路で整流された後、たとえばＶ−Ｉ変換回路
で電流に変換される。Ｖ−Ｉ変換回路で変換された電流
は、リミッタを介して制御電流としてＣＣＡに与えら
れ、これによって増幅度が決まる。したがって、ＣＣＡ
の増幅度は所定値以上に上昇することはなく、このよう
なＣＣＡによって増幅された音声信号が音声ライン出力
として出力される。

【００１４】

【００１５】

【発明の効果】この発明によれば、たとえば５Ｖのよう
な定電源電圧においても十分な特性の音声出力用集積回
路が得られる。

【００１６】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１７】

【実施例】図１を参照して、この実施例の音声出力用集
積回路１０は、入力切換回路１２ａおよび１２ｂを含
む。このうち、入力切換回路１２ａにはＬチャネル用の
低周波音声信号がチューナ，ラインあるいは外部から入
力され、入力切換回路１２ｂにはＲチャネル用の低周波
音声信号がチューナ，ラインあるいは外部から入力さ
れ、この入力切換回路１２ａまたは１２ｂによって入力
が切り換えられる。入力切換回路１２ａおよび１２ｂか
らそれぞれ出力された音声信号は、その後ノイズリダク
ション回路１４ａおよび１４ｂを経てアンプ１６ａおよ
び１６ｂに入力されるとともに、ノイズリダクション回
路１４ａおよび１４ｂによって高域を持ち上げられ、変
復調回路１８を経てＦＭ記録信号としてビデオテープ
（図示せず）に記録される。

【００１８】またビデオテープ（図示せず）から再生さ
れたＦＭ記録信号は、変復調回路１８で復調された後、
ノイズリダクション回路１４ａおよび１４ｂでノイズを
除去されてアンプ１６ａおよび１６ｂに入力される。ア
ンプ１６ａおよび１６ｂによって増幅された音声信号は
直接あるいはミックス回路２０ａおよび２０ｂによって
ノーマルの音声信号とミックスされて切換回路２２ａお
よび２２ｂに入力される。なお、ノーマルの音声信号は
また、直接、切換回路２２ａおよび２２ｂに入力され
る。切換回路２２ａおよび２２ｂから出力された音声信
号は、その後増幅回路部２４ａに含まれるＡＧＣアンプ
２６ａおよび２６ｂに入力される。なお、入力切換回路
１２ａおよび１２ｂ，ノイズリダクション回路１４ａお
よび１４ｂ，アンプ１６ａおよび１６ｂ，復調回路１
８，切換回路２２ａおよび２２ｂおよび増幅回路２４ａ
には、５Ｖ電源２８から５Ｖの電源電圧が供給される。

【００１９】ＡＧＣアンプ２６ａおよび２６ｂに入力さ
れた音声信号はここで増幅され、この出力がＡＧＣ検波
回路３０で検波される。そして、検波出力がＡＧＣアン
プ２６ａおよび２６ｂにフィードバックされ、これによ
ってＡＧＣアンプ２６ａおよび２６ｂの増幅度が調整さ
れる。なお、ＡＧＣ検波回路３０には、並列接続された
コンデンサＣおよび抵抗Ｒが外付けされる。ＡＧＣアン
プ２６ａおよび２６ｂの出力はまた、直接あるいは加算
器３１で加算されて、増幅度が５ｄＢのアンプ３２ａ，
３２ｂおよび３２ｃから出力される。なお、アンプ３２
ａからはＬチャネル出力として、アンプ３２ｂからはＲ
Ｆ音声出力として、そしてアンプ３２ｃからはＲチャネ
ル出力として音声信号が出力される。

【００２０】ＡＧＣアンプ２６ａおよび２６ｂは図２に
示すような回路構成となっている。すなわち、ＡＧＣア
ンプ２６ａおよび２６ｂは差動対３４，３６および３８
を含む。差動対３４には、エミッタどうしが接続され定
電流源４０を介して接地された２つのトランジスタＴ１
およびＴ２が含まれ、それぞれのコレクタが抵抗Ｒ１お
よびＲ２を介して接続されている。また、トランジスタ
Ｔ１のベースには抵抗Ｒ３が接続され、ＡＧＣ検波回路
３０の出力は抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴ１のベー
スに入力され、また直接トランジスタＴ２のベースに入
力される。抵抗Ｒ１およびＲ２には、コレクタとベース
とが接続されたトランジスタＴ３のエミッタが接続さ
れ、トランジスタＴ３のコレクタには５Ｖのバイアス電
圧が印加される。

【００２１】トランジスタＴ１のコレクタは、差動対３
６を構成するトランジスタＴ４および差動対３８を構成
するトランジスタＴ５のベースと接続され、トランジス
タＴ２のコレクタは、差動対３６を構成するトランジス
タＴ６および差動対３８を構成するトランジスタＴ７の
ベースと接続される。トランジスタＴ４およびＴ６のエ
ミッタは、エミッタが定電流源４２を介して接地された
トランジスタＴ８のコレクタと接続される。このトラン
ジスタＴ８のベースには、リファレンス回路４４から基
準信号が入力される。また、トランジスタＴ５およびＴ
７のエミッタは、エミッタが定電流源４６を介して接地
されたトランジスタＴ９のコレクタに接続される。この
トランジスタＴ９のベースに音声信号および基準信号が
入力される。なお、トランジスタＴ８のエミッタとトラ
ンジスタＴ９のエミッタとは抵抗Ｒ４を介して接続され
る。さらに、トランジスタＴ４およびＴ５のコレクタに
は直接５Ｖのバイアス電圧が供給され、トランジスタＴ
６およびＴ７のコレクタには、それぞれトランジスタＴ
１０およびＴ１１を介して５Ｖのバイアス電圧が供給さ
れる。

【００２２】トランジスタＴ１０のベースは、エミッタ
にバイアス電圧が供給されるトランジスタＴ１２のベー
スと接続され、これによってカレントミラー回路４８が
構成される。また、トランジスタＴ１１のベースも、エ
ミッタにバイアス電圧が供給されるトランジスタＴ１３
のベースと接続され、これによってカレントミラー回路
５０が構成される。トランジスタＴ１２およびＴ１３の
コレクタは、それぞれカレントミラー回路５２を構成す
るトランジスタＴ１４およびＴ１５のコレクタと接続さ
れ、トランジスタＴ１４およびＴ１５のエミッタは接地
される。また、トランジスタＴ１５のコレクタは、抵抗
Ｒ５を介してリファレンス回路４４と接続される。増幅
された音声信号および基準信号は、トランジスタＴ１５
のコレクタと抵抗Ｒ５の接続点（Ａ点）から出力され
る。

【００２３】差動対３４にＡＧＣ検波回路３０の出力が
印加されると、Ｂ点の電位の方がＣ点の電位より高くな
るので、Ｄ点の方がＥ点より電位が高くなる。一方、ト
ランジスタＴ９のベース入力が基準信号より大きくなる
と、トランジスタＴ９の導通量が増加しトランジスタＴ
９のエミッタ電流の一部が抵抗Ｒ４を介して定電流源４
２へ流れる。これによって、トランジスタＴ８の導通量
が減少する。トランジスタＴ１０およびＴ１１には、Ｄ
点およびＥ点の電位に応じてトランジスタＴ８のコレク
タ電流の一部およびトランジスタＴ９のコレクタ電流の
一部が流れ、それぞれのトランジスタＴ１０およびＴ１
１の導通量と同じだけの電流がトランジスタＴ１２およ
びＴ１３に流れる。一方、トランジスタＴ１４およびＴ
１５の導通量は同じであるので、トランジスタＴ１２お
よびＴ１３のエミッタ電流の差が抵抗Ｒ５を介してリフ
ァレンス回路４４に流入する。これによって、Ａ点から
音声信号および基準信号が電圧として出力される。

【００２４】したがって、音声信号の出力レベルが高く
なるとＡＧＣ検波回路３０からの入力が高くなり、Ｂ点
すなわちＤ点の電位とＣ点すなわちＥ点の電位との差が
大きくなる。このため、トランジスタＴ６およびＴ７を
流れる電流の割合が低くなり、Ａ点に表れる出力レベル
が低下する。一方、音声信号の出力レベルが低くなる
と、Ｄ点とＥ点の電位差が小さくなるので、Ａ点に表れ
る出力レベルが上昇する。

【００２５】動作において、入力切換回路１２ａまたは
変復調回路１８から出力されたＬチャネル音声信号は、
ノイズリダクション回路１４ａおよびアンプ１６ａを介
してスイッチ２２ａに与えられる。スイッチ回路２２ａ
にはまた、ノーマル音声信号が直接与えられるととも
に、ノーマル音声信号とＬチャネル音声信号とがミック
スされた信号が与えられる。Ｒチャネル音声信号につい
ても、上述と同様にして切換回路２２ｂに与えられ、ノ
ーマル音声信号もまた上述と同様にして切換回路２２ｂ
に与えられる。切換回路２２ａおよび２２ｂから出力さ
れた音声信号は、その後ＡＧＣアンプ２６ａおよび２６
ｂで出力レベルが０ｄＢ_S 以下となるようにゲインコン
トロールされる。

【００２６】このようなＡＧＣアンプ２６ａおよび２６
ｂによって増幅された音声信号は、それぞれアンプ３２
ａおよび３２ｃに与えられるとともに、それぞれの音声
信号がミックスされてアンプ３２ｂに与えられる。アン
プ３２ａ〜３２ｃの増幅度は５ｄＢであるため、これら
のアンプ３２ａ〜３２ｃからは、最大出力電圧が５ｄＢ
_S の音声信号が、それぞれＬチャネル出力，ＲＦ音声出
力およびＲチャネル出力として出力される。注目すべき
は図３に示されるアンプ３２ａ〜３２ｃの電源電圧に対
する最大出力電圧特性である。図３からわかるように、
電源電圧が５Ｖのときの最大出力電圧は６ｄＢ_S である
が、アンプ３２ａ〜３２ｃから出力される音声信号の最
大出力電圧は、上述のように５ｄＢ_S であるため、増幅
回路部２４ａに５Ｖ電源２８から電圧を供給しても何ら
問題はない。

【００２７】このように、音声信号の入力レベルに応じ
てＡＧＣアンプ２６ａおよび２６ｂの増幅度が調整され
るので、電源電圧を５Ｖと低くすることができ、また音
声出力用集積回路１０のチップサイズを小型化できる。
図４を参照して、他の実施例の音声出力用集積回路１０
は、ノイズリダクション回路１４ｃおよび１４ｄと増幅
回路部２４ｂとを除き、図１に示す音声出力用集積回路
１０と同様であるので、異なる点についてのみ説明し、
同様の点についての説明は省略する。増幅回路部２４ｂ
においては、切換回路２２ａから出力された音声信号は
アンプ３２ａで増幅され、Ｌチャネル出力として出力さ
れる。また、切換回路２２ｂから出力された音声信号
は、アンプ３２ｃで増幅され、Ｒチャネル出力として出
力される。さらに、切換回路２２ａおよび２２ｂから出
力された音声信号が加算器３１で加算され、加算器から
の出力がＡＧＣアンプ２６ｃに与えられる。ＡＧＣアン
プ２６ｃの増幅度は、ＡＧＣアンプ２６ｃの出力をＡＧ
Ｃ検波回路３０で検波することによって得られる検波信
号に応じて決まり、この増幅度に従って増幅された音声
信号が、アンプ３２ｂを介してＲＦ音声出力として出力
される。なお、ＡＧＣ検波回路３０には、コンデンサＣ
および抵抗Ｒが外付けされる。

【００２８】ノイズリダクション回路１４ｃは、図５に
示すように構成される。なお、ノイズリダクション回路
１４ｄはノイズリダクション回路１４ｃと同様の構成と
なっているため、重複する説明は省略する。入力切換回
路１２ａからの音声信号および変復調回路１８からの音
声信号のいずれかがスイッチ５４を介してオペアンプ５
６の（＋）入力端子に与えられ、またＣＣＡ５８から出
力された音声信号またはオペアンプ５６出力が、スイッ
チ５５を介してオペアンプ５６の（−）入力端子に与え
られる。そして、オペアンプ５６から出力された音声信
号が、ＦＭ記録信号として変復調回路１８に与えられる
とともに、ＮＲエンファシス回路６０およびウェイティ
ング回路６２に与えられる。ウェイティング回路６２で
は、入力音声信号の高域部分に重み付けがかけられ、重
み付けされた音声信号が整流回路６４で整流される。整
流された信号は、その後Ｖ−Ｉ変換回路６６で電流に変
換され、変換された電流が、直接または最大出力電流が
１００μＡのリミッタ６８を介して、制御電流Ｉ₂ また
はＩ₂ ′としてＣＣＡ６８に与えられる。ＮＲエンファ
シス回路６０では、入力音声信号の高域部分にデエンフ
ァシスがかけられ、デエンファシスされた音声信号がＣ
ＣＡ６８に入力される。そして、入力された制御電流Ｉ
₂ およびＩ₂ ′に従って定まる増幅度に従って音声信号
が増幅され、ＣＣＡ６８からの出力信号がスイッチ５５
の端子Ｃ３に与えられるとともにアンプ１６ａに対して
出力される。すなわち、制御電流Ｉ₂ に基づいて増幅さ
れた音声信号が端子Ｃ３に与えられ、制御電流Ｉ₂ ′に
基づいて増幅された音声信号がアンプ１６ａに対して出
力される。

【００２９】ＣＣＡ５８は図６に示すように構成され
る。すなわち、ＣＣＡ５８は増幅回路部６０，６２およ
び６４を含み、ＮＲエンファシス回路６０からの出力信
号は増幅回路部６０に与えられ、制御電流Ｉ₂ およびＩ
₂ ′はそれぞれ増幅回路部６６ａおよび６６ｂに与えら
れる。そして、増幅回路部６６ａからの出力信号がオペ
アンプ５６に与えられ、増幅回路部６６ｂからの出力信
号がアンプ１６ａに対して出力される。増幅回路部６０
はトランジスタＴ１およびＴ２を含み、トランジスタＴ
１およびＴ２のエミッタが定電流源６２および６４を介
して接地される。トランジスタＴ１およびＴ２のエミッ
タはまた、抵抗Ｒ１を介して接続される。トランジスタ
Ｔ１およびＴ２のコレクタは、トランジスタＴ３および
Ｔ４を介して５Ｖ電源と接続され、トランジスタＴ１の
ベースは抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ１を介して接地さ
れ、トランジスタＴ２はコンデンサＣ１を介して接地さ
れる。ＮＲエンファシス回路６０からの音声信号はトラ
ンジスタＴ１のベースに与えられる。

【００３０】増幅回路部６６ａはトランジスタＴ５ａお
よびＴ６ａを含み、トランジスタＴ５ａおよびＴ６ａの
エミッタは、Ｖ−Ｉ変換器６６からの制御電流Ｉ₂ と同
じ電流を出力する定電流源６８ａを介して接地される。
また、トランジスタＴ５ａおよびＴ６ａのコレクタはト
ランジスタＴ７ａおよびＴ８ａを介して５Ｖ電源と接続
され、トランジスタＴ５ａおよびＴ６ａのベースはトラ
ンジスタＴ１のコレクタおよび増幅回路部６６ｂに含ま
れるトランジスタＴ６ｂのベースと接続される。トラン
ジスタＴ７ａおよびＴ８ａはそれぞれ、トランジスタＴ
９ａおよびＴ１０ａとの間でカレントミラー回路７０ａ
および７２ａを構成し、トランジスタＴ９ａおよびＴ１
０ａのコレクタが、カレントミラー回路７４ａを構成す
るトランジスタＴ１１ａおよびＴ１２ａのコレクタと接
続される。トランジスタＴ９ａおよびＴ１０ａのエミッ
タは５Ｖ電源と接続され、トランジスタＴ１１ａおよび
Ｔ１２ａのエミッタは接地される。さらに、トランジス
タＴ１２ａのコレクタは抵抗Ｒ３ａを介してトランジス
タＴ２のベースと接続され、トランジスタＴ１２ａのコ
レクタからオペアンプ５６に対して音声信号が出力され
る。

【００３１】増幅回路部６６ｂは、定電流源６８ｂに対
してリミッタ６８からの制御電流Ｉ ₂ ′が与えられ、ト
ランジスタＴ１２ｂのコレクタからアンプ１６ａに対し
て音声信号が出力される点を除き、増幅回路部６６ａと
同様であるので、参照番号に付されたａをｂに変えるこ
とで重複する説明は省略する。なお、ＣＣＡ５８が図２
０に示す従来の音声出力用集積回路１のノイズリダクシ
ョン回路５に含まれるＣＣＡ５ｄと異なる点は、増幅回
路部６６ｂを付加した点である。

【００３２】次に、ＣＣＡ５８の増幅度について説明す
る。増幅回路部６０の増幅度をＡ１とすると、この増幅
度Ａ１は数１で表される。

【００３３】

【数１】Ａ１＝ｒ_e1／（２ｒ_e1＋Ｒ１） ここで、ｒ_e1はトランジスタＴ１およびＴ２のエミッタ
抵抗であり、このエミッタ抵抗ｒ_e1は、エミッタ電流を
Ｉ₁ とすると数２で表される。

【００３４】

【数２】ｒ_e1＝（１／Ｉ₁ ）・（ＫＴ／ｑ） したがって、増幅度Ａ１は数３で表される。

【００３５】

【数３】Ａ１＝ＫＴ／（２ｒ_e1＋Ｒ１）Ｉ₁ ｑ また、増幅回路部６６ａの増幅度をＡ２とすると、この
増幅度Ａ２は数４で表される。

【００３６】

【数４】Ａ２＝Ｒ３ａ／ｒ_e2 ここで、ｒ_e2はトランジスタＴ５ａおよびＴ６ａのエミ
ッタ抵抗であり、このエミッタ抵抗ｒ_e2は数５で表され
る。

【００３７】

【数５】ｒ_e2＝（１／Ｉ₂ ）・（ＫＴ／ｑ） したがって、増幅度Ａ２は数６で表され、これより増幅
回路部６０および６６ａを合わせた増幅度Ａ３は数７で
表される。

【００３８】

【数６】Ａ２＝（Ｉ₂ ｑ／ＫＴ）・Ｒ３ａ

【００３９】

【数７】 Ａ３＝Ａ１×Ａ２＝Ｒ３ａＩ₂ ／（２ｒ_e1＋Ｒ１）Ｉ₁ 一方、増幅回路部６０および６６ｂを合わせた増幅度Ａ
３′は数８で表される。

【００４０】

【数８】 Ａ３′＝Ａ１×Ａ２′＝Ｒ３ｂＩ₂ ′／（２ｒ_e1＋Ｒ１）Ｉ₁ 数７および数８より、制御電流Ｉ₂ およびＩ₂ ′によっ
てＣＣＡ５８の増幅度を調整できることがわかる。ここ
で、Ｉ₁ ＝１００μＡ，Ｒ１＝１０ｋΩおよびＲ３ａ＝
１２ｋΩとした場合の制御電流Ｉ₂ に対する増幅度Ａ３
は図７のように表される。なお、増幅度Ａ３′の制御電
流Ｉ₂ に対する特性としては、制御電流Ｉ₂ に１００μ
Ａでリミッタがかかることから、増幅度が０ｄＢまで上
昇した時点で頭打ちとなる。

【００４１】図５に示すノイズリダクション回路１４ｃ
に含まれるスイッチ５４および５５をそれぞれ端子Ｃ１
およびＣ３に接続し、入力切換回路１２ａから出力され
た音声信号を音声出力として出力するとともにテープ
（図示せず）に記録する場合、オペアンプ５６の（＋）
入力端子に図８（Ａ）に示すように複数の周波数を含む
音声信号が与えられると、オペアンプ５６からは図８
（Ｂ）に示す信号が出力される。このように低域に比べ
て高域が持ち上げられた音声信号は、変復調回路１８に
与えられるとともに、ＮＲエンファシス回路６０および
ウェイティング回路６２に与えられる。そして、ＮＲエ
ンファシス回路６０では図８（Ｃ）に示すように高域に
デエンファシスがかけられ、ＮＲエンファシス回路６０
からの出力信号がＣＣＡ５８に与えられる。一方、ウェ
イティング回路６２では図９（Ａ）に示すように高域に
ウェイティングがかけられ、このようにウェイティング
がかけられた音声信号に基づいてＶ−Ｉ変換回路６６か
ら制御電流Ｉ₂ が出力されるとともに、制御電流Ｉ₂ に
対してリミッタ６８がかけられた制御電流Ｉ₂ ′がＣＣ
Ａ５８に与えられる。したがって、ＣＣＡ５８からは制
御電流Ｉ₂ に基づいて増幅された図９（Ｂ）に示すよう
な信号がオペアンプ５６に対して出力されるとともに、
制御電流Ｉ₂ ′に基づいて増幅された図９（Ｃ）に示す
ような音声信号がアンプ１６ａに対して出力される。

【００４２】テープに記録された図８（Ｂ）に示すよう
な音声信号を再生するときは、スイッチ５４および５５
はそれぞれ端子Ｃ２およびＣ４と接続され、オペアンプ
５６からは変復調回路１８からの出力信号がそのまま出
力される。そして、再生時に生じるヒスノイズがＮＲエ
ンファシス回路６０によって低減され、ノイズが低減さ
れた音声信号が制御電流Ｉ₂ ′に基づいてＣＣＡ５８で
増幅され、アンプ１６ａに対して出力される。

【００４３】入力切換回路１２ａおよび１２ｂに与えら
れる音声信号に対するＦＭ記録信号特性と入力切換回路
１２ａおよび１２ｂへの入力に対するＬチャネルおよび
Ｒチャネル出力特性とを図１０に示す。図１０の直線ａ
がＦＭ記録信号特性であり、入力信号に対して１／２に
圧縮されていることがわかる。また、直線ｂはＬチャネ
ルおよびＲチャネル出力信号の特性を表しており、入力
信号が負の領域ではＦＭ記録信号がＣＣＡ５８によって
伸長され、入力信号が正の領域においてはＦＭ記録信号
と同じ傾きで信号が出力されていることがわかる。これ
は、入力信号が０ｄＢになった時点でＶ−Ｉ変換回路６
６からの出力信号にリミッタがかかり、ＣＣＡ５８が、
増幅度が０ｄＢとなった時点で増幅度の伸長を止めるた
めである。この特性からわかるように、最大出力電圧は
１０ｄＢ（２ｄＢ_S ）である。一方、アンプ３２ａおよ
び３２ｃの使用電圧に対する最大出力電圧特性は図１１
のように示され、５Ｖの電源電圧に対する最大出力電圧
は５．５ｄＢ_S となる。したがって、増幅回路部２４ｂ
に対して５Ｖ電源２８から電圧を供給しても何ら問題は
ない。

【００４４】このようにノイズリダクション回路１４ｃ
に含まれるオペアンプ５６からの出力レベルに応じてＣ
ＣＡ５８の増幅度が調整されるので、電源電圧を５Ｖと
低くすることができ、また音声出力用集積回路のチップ
サイズを小型化できる。しかし、図４に示す音声出力用
集積回路１０では、ノイズリダクション回路１４ｃに含
まれるオペアンプ５６の（＋）入力端子に図１２（Ａ）
に示すような単一周波数信号を入力すると、ＣＣＡ５８
からアンプ１６ａに対して出力される音声信号の高域に
おいてレベルが低下するという問題点が生じる。すなわ
ち、オペアンプ５６の（＋）入力端子に図１２（Ａ）に
示すような単一周波数信号が入力されると、オペアンプ
５６からは図１２（Ｂ）に示すような信号が出力され、
これがＮＲエンファシス回路６０およびウェイティング
回路６２に与えられる。これによって、ＮＲエンファシ
ス回路６０からは図１２（Ｃ）に示すような信号が出力
され、ウェイティング回路６２からは図１３（Ａ）に示
す信号が出力される。ＣＣＡ５８の制御電流としては、
ウェイティング回路６２からの出力信号を整流し、Ｖ−
Ｉ変換した電流Ｉ₂ および電流Ｉ₂ にリミッタをかけた
電流Ｉ₂ ′が与えられる。そして、制御電流Ｉ₂ に基づ
いてＮＲエンファシス回路６０からの出力信号を増幅し
た図１３（Ｂ）に示す信号が、オペアンプ５６の（−）
入力端子に与えられ、制御電流Ｉ₂ ′に基づいてＮＲエ
ンファシス回路６０からの出力を増幅した図１３（Ｃ）
に示す音声信号が、アンプ１６ａに対して出力される。
図１３（Ｃ）に示す信号からわかるように、アンプ１６
ａに対する音声信号については、リミッタ６８のために
高域部分でウェイティング回路６２の効果が得られず、
出力レベルが低下してしまう。このような問題点を解決
するための音声出力用集積回路１０を図１４に示す。

【００４５】図１４を参照して、その他の実施例の音声
出力用集積回路１０は、増幅回路部２４ｃを除いて図２
０に示す従来の音声出力用集積回路１０と同様の構成と
なっているため、異なる点についてのみ説明し、同様の
点についての説明は省略する。切換回路２２ａから出力
された音声信号は、オペアンプ７６ａの（＋）入力端子
に与えられ、オペアンプ７６ａの（−）入力端子にはＣ
ＣＡ７８ａから出力された音声信号が与えられる。オペ
アンプ７６ａから出力された音声信号は、ＣＣＡ７８ａ
に与えられるほか、整流回路８０ａに与えられ、整流回
路８０ａで整流された信号がＶ−Ｉ変換回路８２ａによ
って電流に変換される。そして、Ｖ−Ｉ変換回路８２ａ
から出力された電流が、制御電流Ｉ₃ としてＣＣＡ７８
ａに与えられ、これによってＣＣＡ７８ａの増幅度が決
まる。オペアンプ７６ａから出力された音声信号はま
た、ＣＣＡ８４ａに入力され、Ｖ−Ｉ変換回路８２ａか
ら出力された制御電流Ｉ₃ にリミッタ８６ａによってリ
ミッタをかけた制御電流Ｉ₃′によって、所定のレベル
に増幅される。そして、ＣＣＡ８４ａから出力された音
声信号が、アンプ８８ａでさらに増幅された後、Ｌチャ
ネル出力として出力される。切換回路２２ｂから出力さ
れた音声信号がオペアンプ７６ｂの（＋）入力端子に入
力されてからアンプ８８ｂで増幅されＲチャネル出力と
して出力されるまでの処理は、上述のオペアンプ７６ａ
に入力されてからＬチャネル出力として出力されるまで
の処理と同様であるので、参照番号に付すａをｂに変え
ることで重複する説明は省略する。

【００４６】ＣＣＡ８４ａから出力された音声信号およ
びＣＣＡ８４ｂから出力された音声信号はまた、加算器
９０で加算され、ＡＧＣアンプ９２でＡＧＣ検波回路９
４からの検波信号に基づいて増幅される。そして、ＡＧ
Ｃアンプ９２から出力された音声信号が、ＡＧＣ検波回
路９４に与えられるとともに、アンプ８８ｃで増幅さ
れ、ＲＦ音声出力として出力される。

【００４７】ＣＣＡ７８ａの構成を図１５に示す。な
お、ＣＣＡ７８ｂ，８４ａおよび８４ｂもＣＣＡ７８ａ
と同様に構成される。ただし、ＣＣＡ８４ａおよび８４
ｂについては、定電流源６８ａにリミッタ８６ａおよび
８６ｂから出力された電流Ｉ₃′が与えられる。図１５
を参照して、ＣＣＡ７８ａは増幅回路部９６および９８
を含むが、増幅回路部９６および９８はそれぞれ、図６
に示す増幅回路部６０および６６ａと同様の構成となっ
ており、電流Ｉ₃ に対する増幅度Ａ４の特性は図７と同
様であるので、同様の参照番号を付し詳しい説明は省略
する。ちなみにＣＣＡ７８ａおよび７８ｂの増幅度Ａ４
は数９で表され、ＣＣＡ８４ａおよび８４ｂの増幅度Ａ
４′は数１０で表される。

【００４８】

【数９】Ａ４＝Ｒ３ａＩ₃ ／（２ｒ_e1＋Ｒ１）Ｉ₁

【００４９】

【数１０】 Ａ４′＝Ｒ３ａＩ₃ ′／（２ｒ_e1＋Ｒ１）Ｉ₁ 動作において、切換回路２２ａからオペアンプ７６ａの
（＋）入力端子に対して図１６（Ａ）に示すような音声
信号が入力されると、オペアンプ７６ａからは図１６
（Ｂ）に示すようにレベルが抑圧された音声信号が出力
される。そして、このオペアンプ７６ａ出力が整流回路
８０ａで整流され、整流された信号がＶ−Ｉ変換回路８
２ａで制御電流Ｉ₃ に変換される。その後、変換された
制御電流Ｉ ₃ にリミッタ８６ａでリミッタをかけられ、
リミッタ８６ａから出力された制御電流Ｉ₃ ′によって
ＣＣＡ８４ａの増幅度が決まる。オペアンプ７６ａから
出力された音声信号は、この増幅度に従ってＣＣＡ８４
ａで増幅され、ＣＣＡ８４ａから図１６（Ｃ）に示す音
声信号が出力される。そして、ＣＣＡ８４ａ出力がアン
プ８８ａでさらに増幅され、Ｌチャネル出力として出力
される。一方、切換回路２２ａからオペアンプ７６ａの
（＋）入力端子に対して図１７（Ａ）に示す単一周波数
信号が入力されると、オペアンプ７６ａからは図１７
（Ｂ）に示す信号が出力され、さらにＣＣＡ８４ａから
は図１７（Ｃ）に示す信号が出力される。

【００５０】オペアンプ７６ａおよび７６ｂの（＋）入
力端子への入力に対するＬチャネルおよびＲチャネル出
力特性を図１８に示す。直線ａがオペアンプ７６ａの出
力信号特性であり、入力信号に対して１／２に圧縮され
ていることがわかる。また、直線ｂはアンプ８８ａおよ
び８８ｂの出力信号特性を表しており、入力信号が負の
領域ではオペアンプ７６ａおよび７６ｂの出力信号がＣ
ＣＡ８４ａおよび８４ｂによって伸長されるが、入力信
号が正の領域ではオペアンプ７６ａおよび７６ｂの出力
信号がそのまま出力されることがわかる。これは、入力
信号が０ｄＢになった時点でＶ−Ｉ変換回路８２ａおよ
び８２ｂからの出力信号にリミッタがかかり、ＣＣＡ８
４ａおよび８４ｂの増幅度が０ｄＢとなった時点で増幅
度の伸長が止まるためである。

【００５１】アンプ８８ａおよび８８ｂの使用電圧に対
する最大出力電圧特性を図１９に示す。図１９からわか
るように、５Ｖの電源電圧に対する最大出力電圧は＋
５．５ｄＢ_S となる。一方、図１８からわかるように、
アンプ８８ａおよび８８ｂの最大出力電圧は２ｄＢ_S で
あるため、増幅回路部２４ｃに対して５Ｖ電源２８から
の電圧を供給しても何ら問題はない。

【００５２】このように、オペアンプ７６ａおよび７６
ｂからの出力レベルに応じてＣＣＡ８４ａおよび８４ｂ
の増幅度が調整されるので、電源電圧を５Ｖと低くする
ことができ、また音声出力用集積回路のチップサイズを
小型化できる。また、オペアンプ７６ａおよび７６ｂの
次段にウェイティング回路およびＮＲエンファシス回路
を設けていないので、図１７（Ｃ）からわかるように、
単一周波数信号の高域部分においてレベルが低下するこ
とはない。さらに、切換回路２２ａおよび２２ｂの後段
で音声信号を処理しているため、端子９４から入力され
るノーマル音声信号に対しても上述の処理を施すことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１実施例の一部を示す回路図である。

【図３】アンプ使用電圧に対する最大出力電圧特性を示
すグラフである。

【図４】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。

【図５】図４実施例の一部を示すブロック図である。

【図６】図４実施例の他の一部を示す回路図である。

【図７】図４実施例の動作の一部を示すグラフである。

【図８】（Ａ）はオペアンプの（＋）端子入力を示すグ
ラフであり、（Ｂ）はオペアンプ出力を示すグラフであ
り、（Ｃ）はＮＲエンファシス回路の出力を示す波形図
である。

【図９】（Ａ）はウェイティング回路の出力を示す波形
図であり、（Ｂ）および（Ｃ）はＣＣＡの出力を示す波
形図である。

【図１０】図４実施例の動作の一部を示すグラフであ
る。

【図１１】図４実施例の動作の一部を示すグラフであ
る。

【図１２】（Ａ）はオペアンプの（＋）端子入力を示す
グラフであり、（Ｂ）はオペアンプ出力を示すグラフで
あり、（Ｃ）はＮＲエンファシス回路の出力を示す波形
図である。

【図１３】（Ａ）はウェイティング回路の出力を示す波
形図であり、（Ｂ）および（Ｃ）はＣＣＡの出力を示す
波形図である。

【図１４】この発明のその他の実施例を示すブロック図
である。

【図１５】図１４実施例の一部を示す回路図である。

【図１６】（Ａ）はオペアンプ（＋）端子入力を示す波
形図であり、（Ｂ）はオペアンプ出力を示す波形図であ
り、（Ｃ）はＣＣＡ出力を示す波形図である。

【図１７】（Ａ）はオペアンプ（＋）端子入力を示す波
形図であり、（Ｂ）はオペアンプ出力を示す波形図であ
り、（Ｃ）はＣＣＡ出力を示す波形図である。

【図１８】図１４実施例の動作の一部を示すグラフであ
る。

【図１９】図１４実施例の動作の一部を示すグラフであ
る。

【図２０】従来技術を示すブロック図である。

【図２１】従来技術の一部を示すブロック図である。

【図２２】従来技術の動作の一部を示すグラフである。

【図２３】（Ａ）はオペアンプ（＋）端子入力を示す波
形図であり、（Ｂ）はオペアンプ出力を示す波形図であ
り、（Ｃ）はＮＲエンファシス出力を示す波形図であ
る。

【図２４】（Ａ）はウェイティング回路の出力を示す波
形図であり、（Ｂ）はＣＣＡ出力を示す波形図である。

【図２５】（Ａ）はオペアンプ（＋）端子入力を示す波
形図であり、（Ｂ）はオペアンプ出力を示す波形図であ
り、（Ｃ）はＮＲエンファシス出力を示す波形図であ
る。

【図２６】（Ａ）はウェイティング回路の出力を示す波
形図であり、（Ｂ）はＣＣＡ出力を示す波形図である。

【図２７】（Ａ）は記録時のノイズリダクション回路の
特性を示すグラフであり、（Ｂ）は再生時のノイズリダ
クション回路の特性を示すグラフである。

【図２８】アンプ使用電圧に対する最大出力電圧特性を
示すグラフである。

【符号の説明】

１０ …音声出力用集積回路２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，
９２ …ＡＧＣアンプ ３０，９４ …ＡＧＣ検波回路 ６０ …ＮＲエンファシス回路 ６２ …ウェイティング回路 ６８，８６ａ，８６ｂ …リミッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03G 7/04 H03F 3/45 H03G 3/30 H03G 11/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１音声信号をプラス入力端から入力し、
   第２音声信号をマイナス入力端から入力し、そして第３
   音声信号を出力端子から出力するオペアンプ、 前記第３音声信号に基づいて第１制御電流を生成する生
   成手段、 前記第１制御電流の最大値を制限して第２制御電流を出
   力するリミッタ、および前記第３音声信号に増幅を含む
   信号処理を施す信号処理手段を備え、 前記信号処理手段は、前記第１制御電流に基づく増幅に
   よって前記第２音声信号を生成する第２音声信号生成手
   段、および前記第２制御電流に基づく増幅によって第４
   音声信号を生成する第４音声信号生成手段を含み、前記
   第３音声信号は記録用の音声信号であり、前記第４音声
   信号は出力用の音声信号である、音声出力用集積回路。
2. 【請求項２】前記信号処理手段は、前記第３音声信号の
   高域周波数成分を抑圧する抑圧手段をさらに含み、 前記第２音声信号生成手段および前記第４音声信号生成
   手段の各々は前記抑圧手段から出力された音声信号を増
   幅する、請求項１記載の音声出力用集積回路。
3. 【請求項３】前記生成手段は、前記第３音声信号の高域
   周波数成分に重み付けを施す重み付け手段、前記重み付
   け手段から出力された音声信号を整流する整流手段、お
   よび前記整流手段による整流信号を電流に変換する変換
   手段を含む、請求項２記載の音声出力用集積回路。